离心铸造挤压铸造的工艺过程 铸型准——型

　　学习单元5 特种铸造 与普通砂型铸造不同的其他铸造方法统称 为特种铸造。 如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低 压铸造、离心铸造、挤压铸造、实型铸造等。 一、熔模铸造 在易熔模样表面包覆若干层耐火涂料，待 其硬化干燥后，将模样熔去后而制成型壳，经 浇注而获得铸件的一种方法。模样材料多为工 业石蜡，所以又称失蜡铸造。 1．熔模铸造工艺过程 (1) 根据铸件的要求设计和制造压型(制 造蜡模的模具)； (2)用压型将易熔材料压制成蜡模； (3)把若干个蜡模焊在一根蜡制的浇注系 统上组成蜡模组； (4)将蜡模组浸入水玻璃和石英粉配制的涂料 中，取出后撒上石英砂，并放人硬化剂中进行 硬化，如此重复数次，直到蜡模表面形成一定 厚度的硬化壳； (5) 将带有硬壳的蜡模组放人80～90℃的热 水中加热，使蜡熔化后从浇口中流出，形成铸 型空腔； (6) 烘干并焙烧 (加热到850～950℃)后， 在型壳四周填砂，即可浇注； (7) 清理型壳即可得到铸件。 2．熔模铸造的特点及应用范围 (1) 铸件精度高，表面质量好。 (2) 可制造形状复杂的铸件。 由于 蜡模可以焊接拼制，模样可熔化流出，故 可以铸出形状极为复杂的铸件，铸出孔小直 径为0.5mm，小壁厚可达0.3mm。 (3) 适用于各种合金铸件。离心铸造尤其用于高熔点 和难切削合金的铸造，更显示出其优越性。 (4) 生产批量不受限制。从单件到大批量生 产都适用，能实现机械化流水作业。 熔模铸造主要用于生产形状复杂、精度要 求高、熔点高和难切削加工的小型零件。 二、金属型铸造 金属型铸造是在重力作用下将金属液体浇 入金属铸型以获得铸件的方法。铸型用金属 制成，可反复使用，故又称型铸造。 1、金属型的构造： 金属型的材料一般采用铸铁，铸件内腔可 用金属型芯或砂芯得到。其结构有整体式、 水平分型式、垂直分型式、复合分型式等。 2、金属型铸造的工艺特点 1）金属型预热：未预热的金属型导热性好， 使金属液冷却过快，铸件容易出现冷隔、浇 不足、夹杂、气孔等缺陷；铸型受到强烈的 热冲击，热应力倍增，极易损坏。故在浇注 前必须预热，预热温度应根据合金种类和铸 件结构而定。 2）刷涂料：金属型表面应喷刷一层耐火涂料； 以保护型壁表面，避免受到高温合金液体的直 接冲击和热腐蚀。还可改变冷却速度，蓄气和 排气。 3）浇注温度： 由于其冷却速度快，浇注温度应比砂型铸 造高20～30℃ 。 4）开型时间: 铸件在型内停留时间越长，温度越低，收 缩量越大，取出铸件越困难。离心铸造但，温度过高， 铸件强度低，容易变形。因此合适的开型时 间十分重要。 2．金属型铸造的特点 (1) 金属型铸件的尺寸精度高，表面质量 好，加工余量小。 (2) 金属型铸件的组织致密，力学性能好。 (3) 金属型可以一型多铸，生产率高，劳 动条件好。 （4）一个铸型只能铸造一种零件，铸型成 本高。 （5）金属型不透气且无退让性，铸件容易 产生浇不足、裂纹等。 金属型铸造主要应用于有色金属铸件的大批 量生产中。 三、压力铸造 压力铸造：将熔融金属在压铸机中以高速高 压射入金属铸型内，并在压力下结晶获得铸 件的铸造方法。 高压、高速充填铸型是压力铸造的重要特 征。 1、压铸设和压铸工艺过程 压铸过程主要由压铸机来实现。常用压铸 机分为热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。 压室与坩埚相连的为热压室压铸机，适用于 低熔点合金；压室与熔化设分开的为冷压 室压铸机，广泛用于压铸铝、铜等合金。 1、压铸设和压铸工艺过程 卧式冷压室压铸机的工艺过程包括合型、 把金属液浇入压型（浇注），压射冲头将液 态金属压入型腔（压射）、保压冷凝后开型、 利用顶杆顶出铸件几个过程。 2．压铸的特点 (1)铸件尺寸精度高，表面质量好。一般 不经切削加工或只需精加工即可使用。 (2)可压铸出形状复杂、轮廓清晰的铸件。 这是由于压型精密，在高压高速下浇注，极大 地提高了合金的充型能力所致。 (3)铸件强度高。由于压型冷却快，又在压力 下结晶，因而铸件的内部组织致密。 (4)生产率高。压铸是所有铸造方法中生产率 的一种，操作十分简便，易于实现半自动 化和自动化。 (5)由于压铸速度高，压型内的气体很难排 除，所以铸件内部常有小气孔，影响铸件的 内部质量。 四、低压铸造 用较低压力的压缩空 气将金属液由铸型底部 注入型腔，并在压力下 凝固以获得铸件的方法。 2、低压铸造的特点 1 ）底注充型，平稳且易控制，减少了冲击、 飞溅现象，不易产生夹渣、砂眼、气孔等缺陷， 提高了产品合格率。 2 ）借助压力充型和凝固，铸件轮廓清晰，组 织致密； 3）浇注系统简单，金属利用率高； 4 ）充型压力和速度容易调节，低压铸造可适 用于各种铸型、容易实现机械化和自动化。 低压铸造主要用于生产质量要求高的铝、 镁合金铸件。 五、离心铸造 将金属液浇入高速旋转的铸型中，使其在 离心力作用下成形并凝固的铸造方法。 离心铸造的铸型可用金属型也可用砂型。 离心铸造的型芯可用金属芯也可用砂芯。 1、离心铸造的类型： 根据铸型旋转轴的空间位置，离心铸造可 分为立式离心铸造和卧式离心铸造两大类。 适合于铸造高度比 较低、直径比较大 的圆环类铸件。 适合于铸造长度比较 长、直径比较小的管 类、套类铸件。 2、离心铸造的特点 1）铸件组织致密，无缩孔、缩松、离心铸造气孔、夹渣 等缺陷，机械性能好。 因为在离心力的作用下，金属中的气体、熔 渣等夹杂物因密度小而集中在内表面，铸件呈由 外向内的定向凝固，补缩条件好。 2）铸造中空铸件时，可不用型芯和浇注系 统，大大简化生产过程，节约金属材料，降 低成本。 3）在离心力作用下，金属液的充型能力得 到提高，可浇注流动性较差的合金铸件和薄 壁铸件。 目前离心铸造主要用于生产回转体的中 空铸件。 六、挤压铸造 挤压铸造：用铸型的一部分直接挤压金属 液，使金属液体在压力作用下成形、凝固而 获得零件或毛坯的方法。 挤压铸造又称为液态模锻。 挤压铸造的工艺过程： 铸型准——型腔内喷涂料、预热等。 浇注——向铸型底部浇入定量金属液。 合型加压——逐渐合拢型腔，液态金属被挤 压上升。 完成——开型，取出铸件。 挤压铸造的特点 挤压铸造的压力和速度较低，无涡流飞溅现 象，成形时伴有局部塑性变形，铸件质量好， 晶粒细小，组织致密，无气孔，无需开设浇冒 口，金属利用率高。 小结： 熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低 压铸造、离心铸造、挤压铸造
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