第10章特种铸造-课件.ppt

1、12/24/2022第10章 特种铸造特种铸造特种铸造金属型铸造金属型铸造离心铸造离心铸造压力铸造压力铸造熔模铸造熔模铸造低压铸造低压铸造挤压铸造挤压铸造陶瓷型铸造陶瓷型铸造消失模铸造消失模铸造铸铸 造造主要内容主要内容半固态铸造半固态铸造石膏型铸造石膏型铸造每种铸造方法每种铸造方法都有各自的优都有各自的优势，但都不是势，但都不是万能工艺万能工艺12/24/202210.110.1熔模铸造熔模铸造编钟编钟用易熔材料制成模型，然后用造型用易熔材料制成模型，然后用造型材料将其包住，经过硬化，再将模材料将其包住，经过硬化，再将模型熔失，从而获得无分型面的铸型。型熔失，从而获得无分型面的铸型。12/2

2、4/2022熔模铸造工艺过程熔模铸造工艺过程12/24/20223 生产批量不受限制生产批量不受限制 适合单件、小批量到大量生产。但这种方法工适合单件、小批量到大量生产。但这种方法工序繁杂，生产周期较长序繁杂，生产周期较长(45天天)，而且铸件不能太大和太长。熔模铸，而且铸件不能太大和太长。熔模铸造件一般不超过造件一般不超过45kg。熔模铸造特点及应用：熔模铸造特点及应用：1 铸件精度较高、表面粗糙度低铸件精度较高、表面粗糙度低 其精度可达其精度可达IT11IT14，粗糙度达，粗糙度达Ra 12.51.6m。减少机械加工工作量，提高金属材料的利用率。减少机械加工工作量，提高金属材料的利用率。且

3、可浇铸形状复杂件。且可浇铸形状复杂件。2 能够铸造各种合金铸件能够铸造各种合金铸件 从铜、铝等有色合金到各种合金钢均可从铜、铝等有色合金到各种合金钢均可铸造，尤其适用于那些高熔点合金及难切削加工合金的铸造，如耐铸造，尤其适用于那些高熔点合金及难切削加工合金的铸造，如耐热合金、磁钢等。热合金、磁钢等。熔模铸造是少切削、无切削加工工艺的重要方法，最适用于高熔熔模铸造是少切削、无切削加工工艺的重要方法，最适用于高熔点合金精密锻件的成批、大量生产，主要用于制造汽轮机、燃气轮点合金精密锻件的成批、大量生产，主要用于制造汽轮机、燃气轮机、涡轮发动机叶片和叶轮。机、涡轮发动机叶片和叶轮。12/24/2022

4、10.2 金属型铸造金属型铸造金属型铸造金属型铸造是指在重力作用是指在重力作用下，让金属液充填金属铸型下，让金属液充填金属铸型而获得铸件的一种铸造方法。而获得铸件的一种铸造方法。12/24/2022铸造工艺特点及应用铸造工艺特点及应用 金属铸型导热速度快、无退让性、无透气性，易产生浇不足、冷隔、金属铸型导热速度快、无退让性、无透气性，易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。金属铸型反复受灼热金属液的冲刷，寿命会降低，裂纹及白口等缺陷。金属铸型反复受灼热金属液的冲刷，寿命会降低，应采用相应的工艺措施。应采用相应的工艺措施。（3）控制出型时间控制出型时间 浇注后出型太晚，铸型会阻碍铸件收缩而使其产生

5、裂纹，增大取件浇注后出型太晚，铸型会阻碍铸件收缩而使其产生裂纹，增大取件和抽出型芯的难度。但出型过早会使铸件变形过大。通常小型铸铁件和抽出型芯的难度。但出型过早会使铸件变形过大。通常小型铸铁件出型时间为出型时间为10-60秒。秒。（2）金属铸型应保持合适的工作温度金属铸型应保持合适的工作温度对金属铸型要预热才能使用，有色金属件对金属铸型要预热才能使用，有色金属件100250。（1）喷刷涂料喷刷涂料 隔绝液态金属与金属型型腔的直接接触隔绝液态金属与金属型型腔的直接接触，方便铸件出型。，方便铸件出型。延长铸型的使用寿命。延长铸型的使用寿命。减缓铸件的冷却速度减缓铸件的冷却速度，防止铸件产生裂纹等缺

6、陷。，防止铸件产生裂纹等缺陷。12/24/2022 金属型铸造适用于熔点较低的有色金属的大批量生产铸件特别在金属型铸造适用于熔点较低的有色金属的大批量生产铸件特别在铝、镁合金成批或大量生产中应用最广泛铝、镁合金成批或大量生产中应用最广泛（1）节省造型材料、设备及工时，生产效率高，便于自动化生产。节省造型材料、设备及工时，生产效率高，便于自动化生产。（2）铸件组织致密，晶粒细小，力学性能优于砂型铸造。铸件组织致密，晶粒细小，力学性能优于砂型铸造。（3）简化了工序，改善了劳动条件。简化了工序，改善了劳动条件。（4）铸件尺寸精度高，能获得较高尺寸精度铸件尺寸精度高，能获得较高尺寸精度IT6IT9级和

7、较低表粗级和较低表粗糙度糙度Ra 12.53.2m的铸件的铸件（5）铸型制造周期长、成本高。铸型制造周期长、成本高。（6）金属型无透气性，必须采取措施导出型腔中的气体。金属型无透气性，必须采取措施导出型腔中的气体。铸造工艺特点铸造工艺特点12/24/202210.3 压力铸造卧式冷室压铸机卧式冷室压铸机它是将熔融的金属在高压它是将熔融的金属在高压(5150MPa)下，快速下，快速(充型时间为充型时间为12s)地压入金地压入金属型属型(压型压型)中，并在压力下凝固，以获中，并在压力下凝固，以获得铸件的方法。得铸件的方法。12/24/20223 压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度压铸件组织致密，

8、具有较高的强度和硬度 压铸件抗拉压铸件抗拉强度一般比砂型铸件提高强度一般比砂型铸件提高2530，但延伸率有所下降。，但延伸率有所下降。压力铸造的特点及应用压力铸造的特点及应用1 生产率极高生产率极高 压铸生产易实现机械化和自动化操作，效率高，压铸生产易实现机械化和自动化操作，效率高，适用于大批量生产。压铸是生产率最高的一种方法。例如，一般冷适用于大批量生产。压铸是生产率最高的一种方法。例如，一般冷压室压铸机平均每班可压铸压室压铸机平均每班可压铸600700次，小型热室压铸机平均每班次，小型热室压铸机平均每班可压铸可压铸30007000次。次。2 铸件的精度高，表面粗糙度低铸件的精度高，表面粗糙

9、度低 尺寸精度可达尺寸精度可达IT11IT13，Ra值可达值可达1.612.5m，有时达，有时达0.4m。产品互换性好，并可直。产品互换性好，并可直接铸出极薄件或带有小孔、螺纹的铸件。接铸出极薄件或带有小孔、螺纹的铸件。12/24/20228 压铸件内部存有气孔、缩孔和缩松等缺陷压铸件内部存有气孔、缩孔和缩松等缺陷4 材料利用率高材料利用率高 其材料利用率约为其材料利用率约为60%80%，毛坯利用，毛坯利用率达率达90。5 可以制造形状复杂、薄壁深腔的金属零件可以制造形状复杂、薄壁深腔的金属零件 目前锌合目前锌合金压铸件最小壁厚可达金压铸件最小壁厚可达0.3mm,可铸出的螺纹最小螺距为可铸出的

10、螺纹最小螺距为0.75mm。6 压铸机费用高压铸机费用高 压型铸造成本高昂、工艺准备时间长，因此压型铸造成本高昂、工艺准备时间长，因此不适宜单件、小批量生产。不适宜单件、小批量生产。7 目前压铸尚不适用于钢、铸铁等高熔点合金的铸造目前压铸尚不适用于钢、铸铁等高熔点合金的铸造12/24/202210.4 离心铸造立式立式卧式卧式将液体金属浇入高速旋转的铸型中，将液体金属浇入高速旋转的铸型中，使金属在离心力作用下填充铸型和使金属在离心力作用下填充铸型和结晶，这种铸造方法称为离心铸造。结晶，这种铸造方法称为离心铸造。12/24/2022（5）离心铸造铸出的内孔不准确，内表面质量比较差，对于内孔待加）

11、离心铸造铸出的内孔不准确，内表面质量比较差，对于内孔待加工的机器零件，则可采用加大内孔加工余量的方法来解决。工的机器零件，则可采用加大内孔加工余量的方法来解决。离心铸造特点及应用离心铸造特点及应用（1）离心铸造可以用）离心铸造可以用金属型金属型，也可以用，也可以用砂型砂型。它既适合浇铸。它既适合浇铸中空铸件中空铸件，又能铸造实形铸件。又能铸造实形铸件。（2）铸件结晶细密，无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好。）铸件结晶细密，无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好。（3）当铸造具有圆形内腔的铸件时，可省去型芯和浇注系统，这比普）当铸造具有圆形内腔的铸件时，可省去型芯和浇注系统，这比普通

12、砂型铸造既省工，又省料。通砂型铸造既省工，又省料。（4）离心铸造还便于铸造）离心铸造还便于铸造“双金属双金属”铸件，如钢套镶铜轴承等，其结铸件，如钢套镶铜轴承等，其结合面牢固，耐磨，又节约许多贵重金属材料。合面牢固，耐磨，又节约许多贵重金属材料。离心铸造广泛用于制造铸铁管、缸套及滑动轴承等铸件。离心铸造广泛用于制造铸铁管、缸套及滑动轴承等铸件。12/24/2022每种铸造方法都有自身的特点与优势，但都不每种铸造方法都有自身的特点与优势，但都不是万能的，必须根据零件结构、性能要求、生是万能的，必须根据零件结构、性能要求、生产批量、服役状况，设备条件，技术条件等因产批量、服役状况，设备条件，技术条

13、件等因素综合考虑。素综合考虑。注意：注意：特种铸造特种铸造各自特点各自特点12/24/2022各种铸造方法的比较各种铸造方法的比较表常用铸造方法与砂型铸造方法的比较 铸造种类铸造种类比较项目比较项目砂砂 型型 铸铸 造造熔熔 模模 铸铸 造造陶瓷型铸造陶瓷型铸造金属型铸造金属型铸造低压铸造低压铸造压力铸造压力铸造离心铸造离心铸造适用合金的范围适用合金的范围 不限制不限制以碳钢和合金钢为以碳钢和合金钢为主主 以高熔点合金为主以高熔点合金为主 以有色金为主以有色金为主以有色金为主以有色金为主用于有色合金用于有色合金多用于黑色金属多用于黑色金属,铜合金铜合金 适用铸件的大小及适用铸件的大小及重量范围

14、重量范围不限制不限制一般一般1，孔，孔2铝合金铝合金23,铸铁铸铁4铸钢铸钢5通常壁厚通常壁厚25最最小壁厚小壁厚0.7铜合金铜合金2其它其它0.51孔孔0.7最小内孔为最小内孔为7表面粗糙度表面粗糙度(um)粗糙粗糙6.31.66.31.612.5 6.3 12.51.63.20.8尺寸公差尺寸公差(mm)CT1113CT4CT6CT6CT6CT4金属利用率金属利用率7090907080957090铸件内部质量铸件内部质量结晶粗结晶粗结晶粗结晶粗结晶粗结晶粗结晶细结晶细结晶细结晶细结晶细结晶细结晶细结晶细生产率生产率(在适当机在适当机械化、自动化后械化、自动化后)可达可达240箱箱/h中等中等低低中等中等中等中等高高高高应用举例应用举例各类铸件各类铸件刀具、机械叶片、刀具、机械叶片、测量仪表、电风设测量仪表、电风设备等备等各类模具各类模具发动机、汽车、飞发动机、汽车、飞机、拖拉机、电器机、拖拉机、电器零件等零件等发动机、电器零件；发动机、电器零件；叶轮；壳体；箱体叶轮；壳体；箱体等等汽车、电器仪表、汽车、电器仪表、照相器材、国防工照相器材、国防工业零件等业零件等各种套、环、筒、各种套、环、筒、辊、叶轮等辊、叶轮等 35