熔渣与缩孔等集中离心铸造

　　压力铸造、离心铸造、熔模铸造的特点与应用&浇注位置的选择。_材料科学_工程科技_专业资料。压力铸造、离心铸造、熔模铸造的特点与应用&浇注位置的选择。

　　1）比较压力铸造、离心铸造和熔模铸造的工艺 特点和应用 2）浇注位置设计的原则是什么？对铸件质量有 何影响？ Q1 1）比较压力铸造、离心铸造和熔模铸造的工艺特点 和应用 Q1 ? 压力铸造：高压作用下，将液态或半液态金属快速压入金属 铸型中，并在压力下凝固而获得铸件的方法。 ? 熔模铸造：液态金属在重力作用下浇入由蜡模溶化后形成的 中空型壳中成型，从而获得精密铸件的方法。 ? 离心铸造：分为立式离心铸造和卧式离心铸造，通过铸型的 旋转获得金属液离心分布并凝固获得铸件的方法。 Q1 压力铸造 生产效率 加工精度 适用范围 高熔点合金易降低 铸型寿命 较高 熔模铸造 高 均较高 合金种类不受限 离心铸造 一般 加工成本 铸件尺寸 较低 小型 较高，但内凹复杂 铸件不宜加工 高 小型 较低 尺寸范围大 零件复杂度 复杂度高 较低 Q1 压力铸造的工艺特点： ? 生产率高，便于实现自动化与半自动化。每小时100-150次 ? 铸件精度高，表面光洁。CT4-8,Ra.6-6.3μ m ? 晶粒细小，表层紧实，铸件的强度高、硬度高。这是由于结晶快，且在压力下结 ? 便于采用嵌铸。可消除铸件局部热节，防止锁孔，改善和提高局部性能 ? ? ? ? ? 压铸机费用高，成本高昂，工艺准时间长，不适宜单件小批生产。 不适用于钢、铁等高熔点合金的铸造。 型腔气体难以全部排出，易出现气孔、缩孔、缩松。 铸件表层出现不致密层，气密可靠性差。 对内凹复杂的铸件，压铸较为困难。 晶造成的。 Q1 压力铸造的应用： ? 压力铸造适合铸造有色金属，如铜、铝 、镁等合金，还可以在黑色金属和半固 体金属的压铸。 ? 压铸工艺无切削或少切削→适合小型、 薄壁、形状复杂的的零件的大批生产。 ? 铝合金在压铸中占比例，锌合金铸件多数为 压铸加工，铜合金和镁合金的发展速度也很快。 黑色金属还存在铸型寿命低等缺点。 Q1 熔模铸造的工艺特点： ? 加工精度高，表面光洁。CT4-7,Ra12.5-0.8μ m ? 便于铸造形状复杂的薄壁铸件。可直接铸出凹槽、小孔等 ? 铸造合金种类不受限。钢铁及有色合金均可 ? 生产批量不受限制。单件小批、大批生产均可使用 ? 工序复杂，生产周期长。 ? 原材料价格贵，铸件成本高。 ? 铸件的尺寸受限。若尺寸过大，蜡模容易变形，丧失精度 Q1 熔模铸造的应用： ? 熔模铸造不需切削或所需切削少，铸件精密。 适合于小尺寸、高熔点、难以切削加工合金铸 件的成批大量生产。 ? 主要应用与航天、飞机、汽轮机、燃气轮机叶 片等的小型精密铸件生产。 ? 当前，熔模铸造在耐热合金、大型熔模铸件技 术、钛合金精铸技术等领域有了较快发展。 Q1 离心铸造的工艺特点： ? 不需要型芯、浇注系统、冒口，简化结构。 ? 补缩条件好，铸件致密，机械性能好。离心作用下，密度大的金属被推往外壁，密 ? 适合单种金属或多合金复合中空回转体铸件。 ? 适用合金种类广泛。 ? 铸件尺寸范围宽。从零点几公斤到十多吨 ? 充型能力好，适于加工流动性差的金属或壁薄件。 ? 易生产梯度材料 ? 内壁粗糙，尺寸误差大，熔渣与缩孔等集中。 ? 不适合生产密度偏析大的合金。 度小的气体和熔渣靠近内部自由表面，形成顺序凝固 Q1 离心铸造的应用： ? 主要用于加工管、筒类铸件。如球磨铸铁 输水管、铜套、缸套、双金属钢背铜套、 耐热钢辊道、无缝钢管毛坯、造纸机干燥 滚筒等。 ? 还可加工轮盘类铸件，如泵轮、电机转子 等。 ? 离心铸造可用于生产中高合金钢、钛合金 等为主要材料的产品，梯度功能材料和复 合材料成为了离心铸造的发展新方向。 Q2 2）浇注位置设计的原则是什么？对铸件质量有何影 响？ Q2 浇注系统：铸型中液态金属流入型腔的通道总称。 浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置。既要考虑到浇注时 铸件的姿态，又要考虑到内浇道所处的位置。 浇注位置的选择原则： ? 将重要加工面/对质量、精度要求较高的面，置于下部或侧面 ? 大平面尽量朝下 ? 大面积薄壁应置于下面或侧面 ? 易产生缩孔的厚大部位应置于顶部或侧面，以便安装冒口补缩 按位置可以将浇注分为：顶注式浇注系统、底注式浇注系统、中间注 入式浇注系统、阶梯式浇入系统。 Q2 浇注位置选择原理： ? 铸件下部质量较好：因为熔渣、气泡上浮；由于重力加大下部压强， 下部的补缩性能更好；所以高质量要求部分应该置于下部。 ? 大平面处，在注入金属液速率不变情况下，液面上升速度慢，高温 液面长时间烘烤铸壁，因此应尽量朝下或置于侧面。 Q2 浇注位置选择原理： 从内浇道来选择： ? 顶注式： ? ? ? ? ? 中间式： ? 底注式： ? ? ? ? 容易充满，不容易出现浇不到和冷隔； 利于顺序凝固和补缩等; 易出现冲砂缺陷； 易激溅和氧化，充型不平稳。 充型平稳； 易避免激溅和氧化； 利于阻渣； 容易浇不到和冷隔。 ? 阶梯式： ? 兼有顶注和底注 的特点； ? 在分型面上开设， 应用方便。 ? 充型平稳； ? 利于排气； ? 顺序凝固利于补 缩； ? 造型复杂; 参考： [1]课件：章 液态金属成型 [2]黄天佑.材料加工工艺[M].第二版.北京：清华大学出版社，2010:73-81. [3]周建波,田福祥.压力铸造的现状与发展[J].铸造设研究：2:006,2：48-51. [4]林佰年.压力铸造发展概况[Z].哈尔滨工业大学,1981:10-19. [5]姜不局.熔模铸造的现状和未来[J].特种铸造机有色合金.1998,4:18-21. [6]张泽磊.离心铸造研究现状[J].铸造技术.2010,31:1517-1521.
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