特種鑄造與工藝培訓(xùn)教材(共108頁).ppt

1、 砂型鑄造靈活、本錢低、適應(yīng)性強(qiáng)，但質(zhì)量和尺寸精度不高、生產(chǎn)率低、勞動(dòng)條件差。 特種鑄造是指與普通砂型鑄造有顯著區(qū)別的一些鑄造方法。如熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷型鑄造、實(shí)型鑄造等，每種特種鑄造方法均有其優(yōu)越之處和適用的場合。近些年來，特種鑄造在我國得到了飛速開展，其地位和作用日益提高。1.5 特種鑄造 大多數(shù)特種鑄造方法鑄件精度高、外表粗糙度大多數(shù)特種鑄造方法鑄件精度高、外表粗糙度值?。灰讓?shí)現(xiàn)少、無切削加工；鑄件內(nèi)部組織致密，值小；易實(shí)現(xiàn)少、無切削加工；鑄件內(nèi)部組織致密，力學(xué)性能較好；金屬液消耗少，工藝簡單，生產(chǎn)效力學(xué)性能較好；金屬液消耗少，工藝簡單，生產(chǎn)效率高；

2、是今后開展的方向。率高；是今后開展的方向。 少、無切削的鑄造方法特種鑄造1.1.實(shí)型鑄造實(shí)型鑄造 5.5.離心鑄造離心鑄造2.2.金屬型鑄造金屬型鑄造 6.6.熔模鑄造熔模鑄造3.3.壓力鑄造壓力鑄造 7.7.連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造4.4.低壓鑄造低壓鑄造 制模材料制模材料常用常用聚苯乙烯聚苯乙烯泡沫塑料泡沫塑料。型。型砂砂多為多為無粘接無粘接劑的干硅砂劑的干硅砂。(1) (1) 模樣和型砂模樣和型砂圖實(shí)型鑄造工藝過程圖實(shí)型鑄造工藝過程1.1.實(shí)型鑄造消失模、氣化摸鑄造。實(shí)型鑄造消失模、氣化摸鑄造?！澳Ｄ訕? -鑄型鑄型 造型材料造型材料用鐵丸或鋼丸用鐵丸或鋼丸( (磁型鑄造磁型鑄造) )。(2)

3、 (2) 實(shí)型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用實(shí)型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用1)1)特點(diǎn)：不必起模和修型，無型芯，無分型面，因而無飛邊特點(diǎn)：不必起模和修型，無型芯，無分型面，因而無飛邊毛刺，不錯(cuò)箱，涂光潔和耐火涂料。泡沫塑料粘合，為鑄件結(jié)構(gòu)毛刺，不錯(cuò)箱，涂光潔和耐火涂料。泡沫塑料粘合，為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供充分的自由度。使造型效率比砂型鑄造提高設(shè)計(jì)提供充分的自由度。使造型效率比砂型鑄造提高2525倍。倍。 鑄件尺寸精度高、外表粗糙度值小鑄件尺寸精度高、外表粗糙度值小; ;易實(shí)現(xiàn)少、無切削加易實(shí)現(xiàn)少、無切削加工工; ; 工序少工序少, ,生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高; ; 采用無粘接劑的干砂造型采用無粘接劑的干砂造型, ,勞動(dòng)強(qiáng)度低

4、，無粉塵污染，作勞動(dòng)強(qiáng)度低，無粉塵污染，作業(yè)環(huán)境好，被榮為業(yè)環(huán)境好，被榮為“綠色鑄造技術(shù)。綠色鑄造技術(shù)。2)2)應(yīng)用：實(shí)型鑄造幾乎不受鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、質(zhì)量、批量和應(yīng)用：實(shí)型鑄造幾乎不受鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、質(zhì)量、批量和合金種類的限制。目前正在大力推廣。合金種類的限制。目前正在大力推廣。 用于不易起模的復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)。用于不易起模的復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)。缺點(diǎn)：模樣用一次，易變形，氣體有一定的污染。缺點(diǎn)：模樣用一次，易變形，氣體有一定的污染。 設(shè)備投資設(shè)備投資較高較高2.2.金屬型鑄造砂型：一型一件，金屬型鑄造砂型：一型一件， 塵、強(qiáng)度大，勞動(dòng)條件差，且小型復(fù)塵、強(qiáng)度大，勞動(dòng)條件差，且小型復(fù)雜件，批量大時(shí)，砂

5、型有一定缺陷。雜件，批量大時(shí)，砂型有一定缺陷。“鑄型改革鑄型改革 即在重力作用下將熔融金屬澆入金屬型腔中獲得鑄件的方法。即在重力作用下將熔融金屬澆入金屬型腔中獲得鑄件的方法。(1)(1)金屬型金屬型 金屬型可分為整體、水平、垂直和綜合分型四種，其中金屬型可分為整體、水平、垂直和綜合分型四種，其中垂直分型便于開設(shè)澆冒口和安放金屬芯，易于排氣便于實(shí)垂直分型便于開設(shè)澆冒口和安放金屬芯，易于排氣便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，應(yīng)用較廣?，F(xiàn)機(jī)械化，應(yīng)用較廣。 (2)(2)工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)( (與砂型比特點(diǎn)：散熱塊與砂型比特點(diǎn)：散熱塊) )1)1)鑄型預(yù)熱鑄型預(yù)熱;2);2)型腔噴刷涂料型腔噴刷涂料;3);3)澆鑄溫度較

6、高澆鑄溫度較高;4;4及時(shí)開型取件及時(shí)開型取件1噴刷涂料耐火、隔熱緩沖 金屬型的型腔和金屬型芯外表必須噴刷涂料。涂料可分襯料和外表涂料兩種，前者以耐火材料為主，厚度為0210mm；后者為可燃物質(zhì)(如燈煙、油類)，每次澆注噴涂一次，以產(chǎn)生隔熱氣膜。2金屬型應(yīng)保持一定的工作溫度第一次要預(yù)熱 通常鑄鐵件為250350，非鐵金屬件100250。其目的是減緩鑄型對(duì)澆入金屬的激冷作用，減少鑄件缺陷。同時(shí)，因減小鑄型和澆入金屬的溫差，防止急冷急熱，“熱疲勞 提高了鑄型壽命。3、嚴(yán)格控制澆鑄溫度金屬型冷卻快，澆鑄溫度比砂型通常要高2030攝氏度，過低，易產(chǎn)生冷隔、澆不到等缺陷，過高影響金屬型壽命。4適合的出型

7、時(shí)間 澆注之后，鑄件在金屬型內(nèi)停留的時(shí)間愈長，鑄件的出型及抽芯愈困難，鑄件的裂紋傾向加大。同時(shí)，鑄鐵件的白口傾向增加，金屬型鑄造的生產(chǎn)率降低。為此，應(yīng)使鑄件凝固后盡早出型。通常小型鑄鐵件出型時(shí)間為1060s，鑄件溫度約為780950。 此外，為防止灰鑄鐵件產(chǎn)生白口組織，除應(yīng)采用碳、硅含量高的鐵水外，涂料中應(yīng)參加些硅鐵粉。對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生白口組織的鑄件，要利用出型時(shí)鑄件的自身余熱及時(shí)進(jìn)行退火。圖垂直分型式金屬型的結(jié)構(gòu)圖垂直分型式金屬型的結(jié)構(gòu)(3)(3)金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 1) 1)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 金屬型鑄造一型多鑄金屬型鑄造一型多鑄, ,節(jié)省造型材料且減少了節(jié)省造型材料且減少

8、了環(huán)境污染環(huán)境污染; ; 工藝簡單工藝簡單, ,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化; ; 鑄件精度高、外表粗糙度值小；鑄件精度高、外表粗糙度值?。?力學(xué)性能好。力學(xué)性能好。 2) 2)缺點(diǎn)缺點(diǎn) 不宜鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁或大型鑄件不宜鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁或大型鑄件; ;用于熔點(diǎn)較高的合金用于熔點(diǎn)較高的合金時(shí)時(shí), ,鑄型壽命短鑄型壽命短; ;灰鐵件鑄造時(shí)還易產(chǎn)生白口組織。灰鐵件鑄造時(shí)還易產(chǎn)生白口組織。 3) 3)應(yīng)用應(yīng)用 金屬型鑄造主要用于成批、大量生產(chǎn)金屬型鑄造主要用于成批、大量生產(chǎn)( (熔點(diǎn)較低熔點(diǎn)較低) )鋁合金、銅鋁合金、銅合金等非鐵合金的中、小型鑄件合金等非鐵合金的中、小型鑄件,

9、,如活塞、缸體、液壓泵殼體、如活塞、缸體、液壓泵殼體、軸瓦和軸套等。軸瓦和軸套等。 3.3.壓力鑄造金屬型容易出現(xiàn)澆缺乏、冷壓力鑄造金屬型容易出現(xiàn)澆缺乏、冷隔、裂紋等，充型能力差。隔、裂紋等，充型能力差?！俺湫透母锍湫透母?壓力鑄造是指金屬液在高壓下高速充型，并在壓力下凝固的鑄造方法。壓力鑄造是指金屬液在高壓下高速充型，并在壓力下凝固的鑄造方法。 (1)(1)壓鑄機(jī)和壓壓鑄機(jī)和壓鑄工藝過程鑄工藝過程 壓鑄機(jī)是壓力鑄造生產(chǎn)壓鑄機(jī)是壓力鑄造生產(chǎn)的主要設(shè)備，按壓室壓的主要設(shè)備，按壓室壓射室分射室分, ,一般分熱壓室壓一般分熱壓室壓鑄機(jī)壓室浸于金屬液中鑄機(jī)壓室浸于金屬液中和冷壓室壓鑄機(jī)壓室與和冷壓室壓

10、鑄機(jī)壓室與金屬液保溫爐分開兩大金屬液保溫爐分開兩大類。類。 目前應(yīng)用較多的是臥式冷目前應(yīng)用較多的是臥式冷壓室壓鑄機(jī)。壓室壓鑄機(jī)。 臥式冷壓室壓鑄機(jī)的臥式冷壓室壓鑄機(jī)的壓鑄工藝過程如下圖。壓鑄工藝過程如下圖。 圖圖2.2.28 2.2.28 臥式冷壓室壓鑄機(jī)的工作過程臥式冷壓室壓鑄機(jī)的工作過程(2)(2)壓力鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用壓力鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)：特點(diǎn)： 生產(chǎn)率比其他鑄造方法都高；操作簡便生產(chǎn)率比其他鑄造方法都高；操作簡便, ,易于實(shí)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；現(xiàn)自動(dòng)化； 鑄件質(zhì)量好鑄件質(zhì)量好, ,尺寸精度高，不需要進(jìn)行切削加尺寸精度高，不需要進(jìn)行切削加工即可直接裝配；工即可直接裝配； 因?yàn)殍T件的冷卻速度

11、快，又是在壓力下結(jié)晶，因?yàn)殍T件的冷卻速度快，又是在壓力下結(jié)晶，其表層晶粒細(xì)密。壓鑄件強(qiáng)度和硬度都較高，抗拉強(qiáng)其表層晶粒細(xì)密。壓鑄件強(qiáng)度和硬度都較高，抗拉強(qiáng)度比砂型鑄件提高度比砂型鑄件提高20%20%40%40% 因壓力可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、薄壁鑄件因壓力可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、薄壁鑄件,可直接鑄出螺紋、齒形、文字等；可直接鑄出螺紋、齒形、文字等； 可鑄造出鑲嵌件；可鑄造出鑲嵌件； 設(shè)備投資大設(shè)備投資大,壓鑄型費(fèi)用高壓鑄型費(fèi)用高,生產(chǎn)周期長生產(chǎn)周期長,只適用于大批量生產(chǎn)。只適用于大批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)：卷氣缺點(diǎn)：卷氣-吸氣皮下氣孔吸氣皮下氣孔不能大余量切削，不能熱處理；鑄型材料的選用不能大余量切削，不能熱處理；鑄型

12、材料的選用要防要防“蠕變?nèi)渥僒工作大于工作大于T再結(jié)晶時(shí)。再結(jié)晶時(shí)。應(yīng)用應(yīng)用: 壓力鑄造主要用于大批量生產(chǎn)鋁、鋅、鎂、銅等非鐵合金的中、小型鑄件，壓力鑄造主要用于大批量生產(chǎn)鋁、鋅、鎂、銅等非鐵合金的中、小型鑄件，儀表殼體等。儀表殼體等。 低壓鑄造是指金屬液在氣體壓力作用下完低壓鑄造是指金屬液在氣體壓力作用下完成充型和凝固的鑄造方法。其壓力為成充型和凝固的鑄造方法。其壓力為0.020.020.06MPa0.06MPa。是介于重力鑄造(如砂型鑄造、金屬型鑄造)和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。它是使液態(tài)合金在壓力下，自下而上地充填型腔，并在壓力下結(jié)晶、以形成鑄件的工藝過程。4.4.低壓鑄造低壓鑄造 低

13、壓、下而上低壓、下而上充型平穩(wěn)。充型平穩(wěn)?！俺湫统湫?1)(1)低壓鑄造的工低壓鑄造的工 藝過程藝過程 向坩堝中通壓縮向坩堝中通壓縮空氣空氣金屬液上升充金屬液上升充型型保壓、凝固保壓、凝固將將坩堝上部與空氣相通坩堝上部與空氣相通取出鑄件。如圖。取出鑄件。如圖。自下而上充型自下而上充型，壓力壓力下凝固下凝固。 圖圖2.2.29 2.2.29 低壓鑄造工藝過程低壓鑄造工藝過程特點(diǎn)特點(diǎn): : 可人為的可人為的調(diào)整壓力調(diào)整壓力, ,適應(yīng)性強(qiáng)適應(yīng)性強(qiáng); ; 可用于可用于各種鑄型各種鑄型-適用于適用于各種合金各種合金及及各種大小各種大小的鑄件的鑄件; 鑄件組織鑄件組織致密致密, ,力學(xué)性能好力學(xué)性能好，對(duì)

14、于，對(duì)于鋁合金鋁合金能有效地克服鑄件能有效地克服鑄件的的針孔針孔等缺陷，對(duì)于薄，有耐壓，防滲漏，氣密性要求的鑄件等缺陷，對(duì)于薄，有耐壓，防滲漏，氣密性要求的鑄件尤為重要，可生產(chǎn)形狀尤為重要，可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁鑄件；鑄件；澆注時(shí)澆注時(shí)壓力較低壓力較低, ,底注充型底注充型, ,平穩(wěn)且易控制，無飛濺沖擊，不易平穩(wěn)且易控制，無飛濺沖擊，不易夾渣，砂眼，氣孔夾渣，砂眼，氣孔; ;金屬的實(shí)際利用率高金屬的實(shí)際利用率高; ;設(shè)備簡單設(shè)備簡單, ,投資少投資少, ,操作簡便操作簡便, ,勞動(dòng)條件好勞動(dòng)條件好, ,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。自動(dòng)化。應(yīng)用應(yīng)用: :

15、低壓鑄造低壓鑄造目前主要用于目前主要用于生產(chǎn)鑄造生產(chǎn)鑄造質(zhì)量要求高的鋁、鎂質(zhì)量要求高的鋁、鎂合金鑄件。合金鑄件。(2)(2)低壓鑄造的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用低壓鑄造的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用(1)(1)離心鑄造機(jī)離心鑄造機(jī) 離心鑄造離心鑄造機(jī)是離心鑄造機(jī)是離心鑄造所用的設(shè)備所用的設(shè)備, ,按按其旋轉(zhuǎn)軸空間其旋轉(zhuǎn)軸空間位置的不同分位置的不同分為立式、臥式為立式、臥式兩種。兩種。圖圖2.2.30 2.2.30 離心鑄造示意離心鑄造示意5.5.離心鑄造離心鑄造 “ “充型充型 離心鑄造是將金屬液澆入繞水平、傾斜或立軸旋轉(zhuǎn)的鑄離心鑄造是將金屬液澆入繞水平、傾斜或立軸旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力的作用下凝固的鑄造方法。鑄型可用

16、型中，在離心力的作用下凝固的鑄造方法。鑄型可用金屬型、金屬型、砂型、陶瓷型、熔模殼型等。砂型、陶瓷型、熔模殼型等。1)1)特點(diǎn)特點(diǎn) 鑄件組織鑄件組織致密致密, ,無縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷無縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷, ,力學(xué)性能好力學(xué)性能好; ; 鑄造圓形中空鑄件時(shí)鑄造圓形中空鑄件時(shí), ,不用型芯和澆注系統(tǒng)不用型芯和澆注系統(tǒng), ,降低了金屬消耗降低了金屬消耗; ; 提高提高了金屬液的了金屬液的充型能力充型能力, ,可澆注可澆注流動(dòng)性差的合金及薄壁鑄件流動(dòng)性差的合金及薄壁鑄件; ; 可生產(chǎn)可生產(chǎn)雙金屬鑄件雙金屬鑄件, ,如鋼套內(nèi)鑲銅軸承等如鋼套內(nèi)鑲銅軸承等, ,其其結(jié)合面牢固結(jié)合面牢固;

17、 ; 離心鑄造適應(yīng)性較廣離心鑄造適應(yīng)性較廣, ,鑄造合金的種類幾乎不受限制鑄造合金的種類幾乎不受限制; ; 既適于鑄造中空件既適于鑄造中空件, ,又可以鑄造成形鑄件，適應(yīng)性強(qiáng)。又可以鑄造成形鑄件，適應(yīng)性強(qiáng)。2)2)應(yīng)用應(yīng)用 離心鑄造主要用于生產(chǎn)各種管、套、環(huán)類鑄件，也可用離心鑄造主要用于生產(chǎn)各種管、套、環(huán)類鑄件，也可用于生產(chǎn)齒輪、葉輪、渦輪等成形鑄件。于生產(chǎn)齒輪、葉輪、渦輪等成形鑄件。(2)(2)離心鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用離心鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用 熔模鑄造是指在易熔模樣的外表包覆多層耐火涂料熔模鑄造是指在易熔模樣的外表包覆多層耐火涂料, ,待其待其枯燥硬化后熔出模樣而制成型殼枯燥硬化后熔出模樣而制成型殼

18、, ,型殼經(jīng)高溫培燒后即可澆注型殼經(jīng)高溫培燒后即可澆注的鑄造方法。熔模鑄造又稱失蠟鑄造。的鑄造方法。熔模鑄造又稱失蠟鑄造。(1)(1)熔模鑄造的工藝過程熔模鑄造的工藝過程 用鋼或銅合金等制造壓型的母模用鋼或銅合金等制造壓型的母模制造壓型制造壓型制造模樣制造模樣制造殼體制造殼體, ,熔去蠟?zāi)Ｈ廴ハ災(zāi)Ｔ煨汀沧?。如下圖。造型、澆注。如下圖。6.6.熔模鑄造熔模鑄造 壓鑄壓鑄“蠕變?nèi)渥?，金屬型、，金屬型、普通砂型鑄造對(duì)于小零件要分模、起模，普通砂型鑄造對(duì)于小零件要分模、起模，易錯(cuò)箱，粗糙，高溫下會(huì)易錯(cuò)箱，粗糙，高溫下會(huì)“熱疲勞，大熱疲勞，大多不能鑄造鐵碳合金，又想到多不能鑄造鐵碳合金，又想到Sio

19、2Sio2，不用，不用分模、起模分模、起模 “ “鑄型鑄型 圖熔模鑄造工藝過程圖熔模鑄造工藝過程(2)(2)熔模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用熔模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用 1) 1)特點(diǎn)特點(diǎn) 可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁鑄件；可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁鑄件； 鑄件精度高鑄件精度高, ,外表質(zhì)量好，實(shí)現(xiàn)了少、無切削外表質(zhì)量好，實(shí)現(xiàn)了少、無切削加工加工; ; 適用于各種合金適用于各種合金, ,尤其適用于高熔點(diǎn)合金及難尤其適用于高熔點(diǎn)合金及難以切削加工的合金以切削加工的合金( (許多高質(zhì)量鑄造法無此特點(diǎn)許多高質(zhì)量鑄造法無此特點(diǎn));); 生產(chǎn)批量不受限制生產(chǎn)批量不受限制, ,可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水生產(chǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)機(jī)械化流水生產(chǎn)

20、。但是工序繁多但是工序繁多, ,工藝過程復(fù)雜工藝過程復(fù)雜, ,生產(chǎn)周期長生產(chǎn)周期長, ,鑄件不能鑄件不能太大、太長。太大、太長。 2) 2)應(yīng)用應(yīng)用 熔模鑄造主要用于生產(chǎn)汽輪機(jī)、水輪機(jī)上小型的葉片熔模鑄造主要用于生產(chǎn)汽輪機(jī)、水輪機(jī)上小型的葉片和葉輪、切削刀具及汽車、拖拉機(jī)、船舶、機(jī)床和風(fēng)開和葉輪、切削刀具及汽車、拖拉機(jī)、船舶、機(jī)床和風(fēng)開工具上的小型零件等工具上的小型零件等, ,目前目前, ,其應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。其應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。(1)(1)連續(xù)鑄造的連續(xù)鑄造的 工藝過程工藝過程圖圖2.2.32 2.2.32 連續(xù)鑄造示意連續(xù)鑄造示意 7.7.連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造 連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造是指將金

21、屬液是指將金屬液連續(xù)的澆入連續(xù)的澆入水水冷金屬型冷金屬型( (結(jié)結(jié)晶器晶器) )中中, ,連續(xù)連續(xù)凝固成形的方凝固成形的方法法。 組織致密組織致密, ,力學(xué)性能好力學(xué)性能好; ; 不用澆注系統(tǒng)不用澆注系統(tǒng), ,中空鑄件不用型芯中空鑄件不用型芯, ,降低了金屬的損耗，簡化了降低了金屬的損耗，簡化了 造型工序造型工序, ,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度降低了勞動(dòng)強(qiáng)度, ,減少了生產(chǎn)占地面積減少了生產(chǎn)占地面積; ; 設(shè)備比較簡單設(shè)備比較簡單, ,生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化；生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化； 幾乎適用于各種合金幾乎適用于各種合金; ; 但連續(xù)鑄造不適于截面有變化但連續(xù)鑄造不適于截面有變化, ,壁厚

22、不均勻的鑄件生產(chǎn)壁厚不均勻的鑄件生產(chǎn), ,而且鑄而且鑄 管的質(zhì)量較離心鑄造差。管的質(zhì)量較離心鑄造差。 連續(xù)鑄造主要用于連續(xù)鑄造主要用于大批量大批量生產(chǎn)具有生產(chǎn)具有等截面的鑄錠、鑄等截面的鑄錠、鑄管、板坯、棒坯等長鑄件。管、板坯、棒坯等長鑄件。其中鑄錠直徑可由幾十毫米至其中鑄錠直徑可由幾十毫米至500500毫米，鑄管直徑為毫米，鑄管直徑為1001001300mm1300mm；長度可達(dá)；長度可達(dá)5 510 m10 m。(2)(2)連續(xù)鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用連續(xù)鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用1)1)特點(diǎn)了解特點(diǎn)了解2)2)應(yīng)用應(yīng)用8、陶瓷型鑄造 陶瓷型鑄造是以陶瓷作為鑄型材料的一種鑄造方法。1根本工藝過程 陶瓷型鑄造有

23、不同的工藝方法，較為普遍的如圖249所示。(1)砂套造型 為節(jié)省昂貴的陶瓷材料和提高鑄型的透氣性，通常先用水玻璃砂制出砂套(相當(dāng)于砂型鑄造的背砂)。制造砂套的木模B比鑄件的木模A應(yīng)增大一個(gè)陶瓷料的厚度(圖a)。砂套的制造方法與砂型鑄造雷同(圖b)。圖2-49 陶瓷型鑄造工藝過程(2)灌漿與膠結(jié) 即制造陶瓷面層。其過程是將鑄件木模固定于平板上，刷上分型劑，扣上砂套。將配制好的陶瓷漿通過澆口注入型腔(圖c)，經(jīng)數(shù)分鐘后，陶瓷漿便開始膠結(jié)。 陶瓷漿由耐火材料(如剛玉粉、鋁釩土等)、粘結(jié)劑(硅酸乙酯水解液)、催化劑(如Ca(OH) 2 MgO)、透氣劑透氣劑(雙氧水)等組成。(3)起模與噴燒 灌漿51

24、5min后，趁漿料尚有一定彈性便可起出模樣。為加速固化過程，必須用明火均勻地噴燒整個(gè)型腔(圖d)。(4)焙燒與合箱 陶瓷型要在澆注前加熱到350550焙燒35h，以燒去殘存的乙醇、水分等，并使鑄型的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。(5)澆注。澆注溫度可略高，以便獲得輪廓清晰的鑄件。2陶瓷型鑄造的特點(diǎn)及適用范圍 (1)陶瓷型鑄造具有熔模鑄造的許多優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)槠鹉Ｊ窃谔沾蓪犹幱趶椥誀顟B(tài)下進(jìn)行的，同時(shí)，陶瓷型高溫時(shí)變形小，故鑄件的尺寸精度和外表粗糙度與熔模鑄造相近。此外，陶瓷材料耐高溫，故也可澆注高熔點(diǎn)合金。 (2)陶瓷型鑄件的大小幾乎不受限制，如鑄件重量可從幾千克到數(shù)噸，而熔模鑄件最大僅幾十千克。 (3)在單件、小

25、批生產(chǎn)條件下，需要的投資少、生產(chǎn)周期短，在一般鑄造車間較易實(shí)現(xiàn)。陶瓷型鑄造的缺乏之處是：不適于批量大、重量輕或形狀復(fù)雜鑄件，且在生產(chǎn)過程難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 目前陶瓷型鑄造主要用于生產(chǎn)厚大的精密鑄件，廣泛用于鑄造沖模、鍛模、玻璃器皿模、壓鑄模、模板等，也可用于生產(chǎn)中型鑄鋼件。 項(xiàng)目項(xiàng)目砂型砂型鑄造鑄造金屬金屬型鑄型鑄造造壓力鑄壓力鑄造造低壓鑄低壓鑄造造離心鑄離心鑄造造熔模鑄熔模鑄造造實(shí)型鑄實(shí)型鑄造造連續(xù)鑄連續(xù)鑄造造鑄鑄件件特特征征材質(zhì)材質(zhì)各類各類合金合金非鐵非鐵合金合金為主為主非鐵合非鐵合金金各類合各類合金金各類合各類合金金各類合各類合金金各類合各類合金金各類合各類合金金尺寸大尺寸大小小各

26、種各種尺寸尺寸中、中、小件小件為主為主中、小中、小件件中、小中、小件件各種尺各種尺寸寸小件為小件為主主各種尺各種尺寸寸各種尺各種尺寸寸結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜一般一般較復(fù)雜較復(fù)雜較復(fù)雜較復(fù)雜 一般一般復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜較復(fù)雜簡單簡單鑄鑄件件質(zhì)質(zhì)量量尺寸精尺寸精度度(CT)7-136-94-86-96-94-77-97-9內(nèi)部質(zhì)內(nèi)部質(zhì)量量組織組織較松較松,晶粒晶粒較粗較粗組織組織致密致密,晶體晶體細(xì)小細(xì)小組織致組織致密密,晶晶體細(xì)小體細(xì)小,有氣孔有氣孔組織致組織致密密,晶晶體細(xì)小體細(xì)小組織致組織致密密,晶體晶體細(xì)小細(xì)小組織較組織較松松,晶晶粒較粗粒較粗組織較組織較松松,晶晶粒較粗粒較粗組織致組織致密密,晶體

27、晶體細(xì)小細(xì)小技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)指指標(biāo)標(biāo)生產(chǎn)效生產(chǎn)效率率低或低或一般一般較高較高很高很高較高較高較高較高低或一低或一般般一般一般高高表常用鑄造方法的特點(diǎn)和適用范圍表常用鑄造方法的特點(diǎn)和適用范圍 常用鑄造方法的比較5.1 5.1 鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性設(shè)計(jì)與工藝設(shè)鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)制造計(jì)制造5.1.1 5.1.1 零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性書中書中1.51.5一、合金的一、合金的鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求二、二、 鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求三、不同鑄造方法對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求三、不同鑄造方法對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求 零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性？：指零件采

28、用零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性？：指零件采用鑄造方法制坯時(shí)，其結(jié)構(gòu)能否用最經(jīng)濟(jì)的方法制鑄造方法制坯時(shí)，其結(jié)構(gòu)能否用最經(jīng)濟(jì)的方法制造出來并符合設(shè)計(jì)要求的能力造出來并符合設(shè)計(jì)要求的能力. .同學(xué)還要看書同學(xué)還要看書中圖中圖一、一、 合金的鑄造性能對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求合金的鑄造性能對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求 收縮、流動(dòng)性收縮、流動(dòng)性 鑄件或零件都是由不同的鑄件或零件都是由不同的“壁構(gòu)成的壁構(gòu)成的 局部看局部看-大小、厚薄、內(nèi)外、連接大小、厚薄、內(nèi)外、連接 整體看整體看-對(duì)稱與否對(duì)稱與否因此，防止大的水平面； 壁厚要適宜、要均勻但假設(shè)考慮縮孔應(yīng)符合順序凝 固原那么； 內(nèi)薄外厚同時(shí)凝固原那么防止應(yīng)力裂紋等； 圓滑、防止突變、

29、交叉、銳角； 對(duì)稱不易變形，但有時(shí)會(huì)有應(yīng)力、裂紋。一、一、 合金的鑄造性能對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求合金的鑄造性能對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求圖例圖例1.1.鑄件壁厚鑄件壁厚(1) 1) 壁厚應(yīng)適當(dāng)，不壁厚應(yīng)適當(dāng)，不能太厚或太薄能太厚或太薄圖鑄件壁厚應(yīng)適當(dāng)圖鑄件壁厚應(yīng)適當(dāng)圖鑄件圖鑄件壁厚應(yīng)壁厚應(yīng)力求均力求均勻勻(2) (2) 壁厚均勻，但假壁厚均勻，但假設(shè)考慮縮孔應(yīng)符合順設(shè)考慮縮孔應(yīng)符合順序凝固原那么序凝固原那么(3) (3) 內(nèi)壁厚應(yīng)小于外壁厚內(nèi)壁厚應(yīng)小于外壁厚 圖圖2.3.3 2.3.3 鑄件內(nèi)壁應(yīng)比外壁薄鑄件內(nèi)壁應(yīng)比外壁薄 a) a)不合理結(jié)構(gòu)不合理結(jié)構(gòu) b)b)合理結(jié)構(gòu)合理結(jié)構(gòu) a)a)不合理不合理 b)

30、b) 合理合理圖鑄件壁的轉(zhuǎn)角圖鑄件壁的轉(zhuǎn)角圖鑄件的轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)圖鑄件的轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)2.2.鑄件壁的連接鑄件壁的連接(1) (1) 壁間的連接應(yīng)采用圓角過渡壁間的連接應(yīng)采用圓角過渡圖圖2.3.6 2.3.6 鑄件接頭結(jié)構(gòu)鑄件接頭結(jié)構(gòu)(3)(3)應(yīng)防止壁厚突變應(yīng)防止壁厚突變圖圖2.3.7 2.3.7 厚、薄壁的連接厚、薄壁的連接(2) (2) 應(yīng)防止壁的交叉和銳角連接應(yīng)防止壁的交叉和銳角連接3 3 防止鑄件產(chǎn)生變形防止鑄件產(chǎn)生變形圖圖2.3.8 2.3.8 細(xì)長鑄件的設(shè)計(jì)細(xì)長鑄件的設(shè)計(jì)圖平板鑄件的設(shè)計(jì)圖平板鑄件的設(shè)計(jì)4.4.鑄件應(yīng)防止有過大的水平面鑄件應(yīng)防止有過大的水平面5.5.鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于自由收縮鑄

31、件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于自由收縮圖過大水平面的設(shè)計(jì)圖過大水平面的設(shè)計(jì)圖圖2.3.11 2.3.11 輪輻的設(shè)計(jì)輪輻的設(shè)計(jì)二、 鑄造工藝對(duì)零件結(jié)構(gòu)的要求前述：防止缺陷要注意的問題；現(xiàn)在：好操作如手工造型多種，其中之一前述：防止缺陷要注意的問題；現(xiàn)在：好操作如手工造型多種，其中之一好起模也有利于防止缺陷降低本錢好起模也有利于防止缺陷降低本錢-手工造型手工造型1.鑄件外形分型面應(yīng)平直、少；結(jié)構(gòu)斜度；外凸要便于起模；防止內(nèi)凹鑄件外形分型面應(yīng)平直、少；結(jié)構(gòu)斜度；外凸要便于起模；防止內(nèi)凹(1)應(yīng)利于減少和簡化鑄型的分型面應(yīng)利于減少和簡化鑄型的分型面(2)凸臺(tái)、筋條不應(yīng)阻礙起模；防止側(cè)凹凸臺(tái)、筋條不應(yīng)阻礙起模；防止側(cè)

32、凹(3)垂直于分型面的非加工面應(yīng)具有結(jié)構(gòu)斜度垂直于分型面的非加工面應(yīng)具有結(jié)構(gòu)斜度2.2.鑄件內(nèi)腔內(nèi)腔由型芯形成，所以：不鑄件內(nèi)腔內(nèi)腔由型芯形成，所以：不用、少用；安放穩(wěn)定、易排氣易清理；防用、少用；安放穩(wěn)定、易排氣易清理；防止封閉的空腔。止封閉的空腔。(1)(1)內(nèi)腔形狀應(yīng)利于制芯或省去型芯；防內(nèi)腔形狀應(yīng)利于制芯或省去型芯；防止封閉空腔止封閉空腔(2)(2)應(yīng)利于型芯固定、排氣和清理應(yīng)利于型芯固定、排氣和清理(3)(3)大件和形狀復(fù)雜件可采用組合結(jié)構(gòu)大件和形狀復(fù)雜件可采用組合結(jié)構(gòu)1利于減少和簡化鑄件分型面圖2.3.13 肋條的設(shè)計(jì) a) a) 不合理結(jié)構(gòu)不合理結(jié)構(gòu) b) b) 合理結(jié)構(gòu)合理結(jié)構(gòu)

33、2 2筋條不應(yīng)阻礙起模筋條不應(yīng)阻礙起模圖2.3.14 凸臺(tái)的設(shè)計(jì)凸臺(tái)不應(yīng)阻礙起模凸臺(tái)不應(yīng)阻礙起模3 3垂直于分型面的非加工面應(yīng)具垂直于分型面的非加工面應(yīng)具 有結(jié)構(gòu)斜度有結(jié)構(gòu)斜度 圖圖2.1.35 2.1.35 應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度的例如應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度的例如圖圖2.3.17 2.3.17 懸臂支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)懸臂支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖圖2.3.16 2.3.16 鑄件內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄件內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1內(nèi)腔形狀應(yīng)利于制芯或省去型芯 3 3 大件和大件和形狀復(fù)形狀復(fù)雜件可雜件可采用組采用組合結(jié)構(gòu)合結(jié)構(gòu) 2應(yīng)利于型芯固定、排氣和清理 三、 不同鑄造方法對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.1.壓鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.2.熔

34、模鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熔模鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.金屬型鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)金屬型鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓鑄件的結(jié)構(gòu)盡量消除側(cè)凹和深腔，在無法防壓鑄件的結(jié)構(gòu)盡量消除側(cè)凹和深腔，在無法防止時(shí)，應(yīng)便于抽芯，以便鑄件能從鑄型中順利取出。止時(shí)，應(yīng)便于抽芯，以便鑄件能從鑄型中順利取出。1 1便于抽芯、壁厚均勻、宜薄、不宜厚因不便于抽芯、壁厚均勻、宜薄、不宜厚因不易產(chǎn)生澆不到、冷隔等缺陷易產(chǎn)生澆不到、冷隔等缺陷 1.1.壓鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖圖2.3.20 2.3.20 便于取出鑄件的設(shè)計(jì)便于取出鑄件的設(shè)計(jì)圖2.3.21 鑲嵌件的應(yīng)用 鑲螺母鑲螺母 鑲銅襯鑲銅襯 鑲寶石鑲寶石 2 2注意嵌件連接注意嵌件連接 為使壓鑄

35、件中嵌件連接牢固，應(yīng)在嵌件鑲?cè)霝槭箟鸿T件中嵌件連接牢固，應(yīng)在嵌件鑲?cè)腓T件的外表預(yù)制出凹槽、凸臺(tái)或滾花。鑄件的外表預(yù)制出凹槽、凸臺(tái)或滾花。設(shè)計(jì)熔模鑄件的結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮到：設(shè)計(jì)熔模鑄件的結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮到： 為便于熔模鑄造浸漬涂料和撒砂，為便于熔模鑄造浸漬涂料和撒砂，孔、槽孔、槽不宜過小或過深不宜過小或過深 。通常，孔徑應(yīng)大于。通常，孔徑應(yīng)大于2mm(2mm(薄薄壁件的孔徑應(yīng)大于壁件的孔徑應(yīng)大于0 05mm)5mm)。對(duì)于通孔，孔深。對(duì)于通孔，孔深孔徑孔徑4 46 6；對(duì)于盲孔，孔深孔徑；對(duì)于盲孔，孔深孔徑2 2。槽寬應(yīng)大于槽寬應(yīng)大于2mm2mm，槽深為槽寬的，槽深為槽寬的2 26 6倍。倍。 2熔模鑄

36、件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 孔、槽不宜過小或過深孔、槽不宜過小或過深 圖2.3.22 在大平面上設(shè)工藝孔和筋(2) 盡量防止大平面盡量防止大平面 熔模型殼高溫易變形，應(yīng)盡量防止大熔模型殼高溫易變形，應(yīng)盡量防止大平面。或在大平面上設(shè)工藝孔或加強(qiáng)筋，平面?；蛟诖笃矫嫔显O(shè)工藝孔或加強(qiáng)筋，可增加型殼剛度?？稍黾有蜌偠取D2.3.23 金屬型鑄件結(jié)構(gòu)和抽芯的關(guān)系a) a) 結(jié)構(gòu)不合理結(jié)構(gòu)不合理b) b) 結(jié)構(gòu)合理結(jié)構(gòu)合理 3 3金屬型鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)金屬型鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1 應(yīng)保證鑄件能順利抽出金應(yīng)保證鑄件能順利抽出金屬型芯。屬型芯。 表2.3.2 金屬型鑄件的最小壁厚鑄件尺寸鑄件尺寸鑄鑄鋼鋼灰鑄灰鑄鐵鐵鋁合鋁合金金

37、鎂合鎂合金金銅合銅合金金可鍛可鍛鑄鐵鑄鐵70X70542 33370X70 150X1508542 5464150X150106 568 2金屬型鑄件壁厚應(yīng)大于最小壁厚金屬型鑄件壁厚應(yīng)大于最小壁厚表2.3.3 金屬型鑄造最小鑄孔mm鑄造合金鑄造合金可鑄的最小可鑄的最小孔徑孔徑/mm孔深孔深/mm盲孔盲孔通孔通孔鋅合金鋅合金 鎂合金鎂合金 鋁合金鋁合金 銅合金銅合金 3 3為便于型芯的安放及順利抽出鑄件，孔徑不能為便于型芯的安放及順利抽出鑄件，孔徑不能過小、過深。過小、過深。 澆注位置的選擇質(zhì)量第一 通常遵循以下原那么： 澆注位置澆注位置是澆注時(shí)是澆注時(shí)鑄件在鑄型內(nèi)所處的位置鑄件在鑄型內(nèi)所處的位

38、置。 分型面分型面是鑄型砂箱間的結(jié)合面是鑄型砂箱間的結(jié)合面。一、澆注位置與分型面的選擇一、澆注位置與分型面的選擇 * * * *液態(tài)合金中金屬液態(tài)合金中金屬密度大，而非金屬雜質(zhì)、密度大，而非金屬雜質(zhì)、氣體等密度小，易于上浮。氣體等密度小，易于上浮。鑄件上外表易于產(chǎn)生砂眼、鑄件上外表易于產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣等缺陷。氣孔、夾渣等缺陷。 錐齒輪鑄件的澆注位置錐齒輪鑄件的澆注位置 a.a.鑄件的重要加工面或主要工作面鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)處于底面或側(cè)面應(yīng)處于底面或側(cè)面( (對(duì)單個(gè)面而言對(duì)單個(gè)面而言) )；鑄件的重要加工面或大局部加工面、鑄件的重要加工面或大局部加工面、加工基準(zhǔn)面放在同一砂箱中，

39、以免加工基準(zhǔn)面放在同一砂箱中，以免錯(cuò)箱等錯(cuò)箱等( (對(duì)多個(gè)面而言對(duì)多個(gè)面而言) )鑄造工藝設(shè)計(jì)書中鑄造工藝設(shè)計(jì)書中1.4開始具體鑄造，如鑄件如何開始具體鑄造，如鑄件如何放、分型面、模樣尺寸等。第一步：鑄件如何放、分型放、分型面、模樣尺寸等。第一步：鑄件如何放、分型面在那面在那b.鑄件鑄件大平面大平面應(yīng)朝下應(yīng)朝下c.c.鑄件的薄壁應(yīng)鑄件的薄壁應(yīng)朝下、垂直、傾朝下、垂直、傾斜，免澆缺乏、斜，免澆缺乏、冷隔；厚壁應(yīng)朝冷隔；厚壁應(yīng)朝上、分型面附近上、分型面附近上部或側(cè)部，利上部或側(cè)部，利安放冒口，順序安放冒口，順序凝固凝固. .大平面澆注位置大平面澆注位置 圖圖2.2.7 殼體鑄件澆注位置殼體鑄件澆注

40、位置 夾砂示意圖夾砂示意圖分型面的選擇方便工作 分型面一般應(yīng)取在鑄件的最大截面上，否那么難以取分型面一般應(yīng)取在鑄件的最大截面上，否那么難以取出模樣。分型面選擇應(yīng)遵循下述原那么：出模樣。分型面選擇應(yīng)遵循下述原那么： a.a.鑄件的鑄件的加工面及加加工面及加工基準(zhǔn)面工基準(zhǔn)面盡量放在盡量放在同同一砂型一砂型中，以保證鑄中，以保證鑄件的加工精度。件的加工精度。b.b.主要主要型芯型芯應(yīng)盡量放應(yīng)盡量放在在下半鑄型中下半鑄型中( (圖圖2.2.12). 2.2.12). 上下上下圖管子堵頭分型面圖管子堵頭分型面分型面要：三少、一大、一平直分型面要：三少、一大、一平直 c.應(yīng)盡量減少分型面數(shù)量，并力求采用平

41、面前工藝性也有但前主要是設(shè)計(jì)時(shí)考慮。 d.d.應(yīng)盡量減少型芯、應(yīng)盡量減少型芯、活塊的數(shù)量。左活塊的數(shù)量。左兩圖是一個(gè)鑄件的兩圖是一個(gè)鑄件的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 圖圖殼體分型面選擇殼體分型面選擇圖圖2.2.11 彎臂分型面的選擇彎臂分型面的選擇 端蓋澆注位置和分型面的選擇：上下方案一方案一上下方案二方案二二、確定工藝參數(shù)第二步：畫鑄件圖二、確定工藝參數(shù)第二步：畫鑄件圖- -畫模樣圖畫模樣圖- -制模樣等制模樣等 為了繪制鑄造工藝圖，在鑄造方案確定后，還需要選定如下工藝參數(shù)。 機(jī)械加工余量 收縮率 起模斜度 鑄造圓角 最小鑄出孔、槽尺寸 型芯頭 a.芯頭高或長度和斜度 b.芯頭裝配間隙 機(jī)械加工余量鑄件比零件

42、大？機(jī)械加工余量鑄件比零件大？機(jī)械加工余量是鑄件上為切削加工而加大的尺寸。機(jī)械加工余量是鑄件上為切削加工而加大的尺寸。 大量生產(chǎn)時(shí)余量可減??；單件小批量生產(chǎn)時(shí)，大量生產(chǎn)時(shí)余量可減?。粏渭∨可a(chǎn)時(shí)，余量應(yīng)加大；余量應(yīng)加大； 外表粗糙時(shí)，余量應(yīng)加大如鑄鋼；位于外表粗糙時(shí)，余量應(yīng)加大如鑄鋼；位于鑄型上部的面、孔面余量應(yīng)大些；鑄型上部的面、孔面余量應(yīng)大些； 非鐵金屬外表光潔且材料價(jià)格昂貴，余量應(yīng)非鐵金屬外表光潔且材料價(jià)格昂貴，余量應(yīng)減?。粶p?。?鑄件尺寸越大，加工余量越大；鑄件尺寸越大，加工余量越大； 加工面與基準(zhǔn)面距離越大，加工余量越大。加工面與基準(zhǔn)面距離越大，加工余量越大。 要求的機(jī)械加工余量

43、要求的機(jī)械加工余量RMARMA等級(jí)有等級(jí)有1010級(jí)，稱之級(jí)，稱之為為A A、B B、C C、D D、E E、 F F、G G、H H、J J和和K K級(jí)見表。級(jí)見表。推薦用于各種鑄造合金和鑄造方法的推薦用于各種鑄造合金和鑄造方法的RMARMA等級(jí)列等級(jí)列在表中。在表中。方方 法法要求的機(jī)械加工余量等級(jí)要求的機(jī)械加工余量等級(jí)鑄件材料鑄件材料鑄鋼鑄鋼灰鑄灰鑄鐵鐵球墨球墨鑄鐵鑄鐵可可鍛鍛鑄鑄鐵鐵銅合銅合金金鋅合鋅合金金輕金輕金屬屬合金合金鎳基鎳基合金合金鈷鈷基基合合金金砂型鑄造砂型鑄造手工造型手工造型GKFHFHFHFHFHFHGKGK砂型鑄造砂型鑄造機(jī)器造型機(jī)器造型和殼型和殼型EHEGEGEGE

44、GEGEGFHFH金屬型金屬型（重力鑄（重力鑄造和低壓造和低壓鑄造）鑄造）DFDFDFDFDFDF壓力鑄造壓力鑄造BDBD熔模鑄造熔模鑄造EEEEEEE表表2.2.5 2.2.5 毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)最大尺寸最大尺寸要求的機(jī)械加工余量等級(jí)要求的機(jī)械加工余量等級(jí)大于大于至至ABCDEFGHJK400.10.10.20.30.40.50.50.711.440630.10.20.30.30.40.50.711.42631000.20.30.40.50.711.422.841001600.30.40.50.81.11.52.23461602500.30.50.7

45、11.422.845.582504000.40.70.91.31.42.53.557104006300.50.81.11.52.234691263010000.60.91.21.82.53.5571014注：注：最終機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸。最終機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸。表2.2.6 機(jī)械加工余量注意：1、先選公差等級(jí)CT；2、再選加工余量等級(jí)；3、加工余量表中的根本尺寸是指加工外表上最大根本尺寸和該面與它的加工基準(zhǔn)之間距離較大的一個(gè)；4、頂面、孔的加工余量等級(jí)應(yīng)降一級(jí)使用。端蓋的機(jī)械加工余量 端蓋零件材質(zhì)為灰鑄鐵，且采用砂型鑄造手工造型。由表查得，其機(jī)加工余量等級(jí)為FH級(jí)，由于批量不

46、大，應(yīng)選為H級(jí)。零件最大尺寸為165mm，查表得：大端面外圓直徑72mm端面的機(jī)加工余量為4mm，孔內(nèi)余量應(yīng)稍大，取為5mm。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，加工余量用紅線畫出輪廓，剖面處全涂以紅色或細(xì)紋格，機(jī)加工余量數(shù)值用數(shù)字在圖紙上直接標(biāo)出。 例例2：零件為灰鑄鐵，手工造型，小批量生產(chǎn)，尺寸公差等級(jí)取13，求圖中15各面的加工余量。 收縮率模樣比鑄件大一收收縮率模樣比鑄件大一收縮量縮量 由于合金的線收縮，鑄件冷卻由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比型腔尺寸略為縮小，后的尺寸將比型腔尺寸略為縮小，為保證鑄件的應(yīng)有尺寸，為保證鑄件的應(yīng)有尺寸，模樣尺寸模樣尺寸必須比鑄件尺寸放大一個(gè)該合金的必須比鑄件尺寸放大一

47、個(gè)該合金的收縮量收縮量。不同的鑄造合金，其收縮。不同的鑄造合金，其收縮率大小不同。砂型鑄造時(shí)的鑄件線率大小不同。砂型鑄造時(shí)的鑄件線收縮率如表所示。收縮率如表所示。 合金種類合金種類鑄件線收縮率鑄件線收縮率/%自由收縮自由收縮受阻收縮受阻收縮普通灰鑄鐵普通灰鑄鐵中小件中小件大中件大中件特大件特大件1.00.90.80.90.80.7孕育鑄鐵孕育鑄鐵1.01.50.81.0碳素鑄鋼碳素鑄鋼1.62.01.31.7鋁硅合金鋁硅合金1.01.20.81.0錫青銅錫青銅1.41.2表表2.2.4 2.2.4 砂型鑄造時(shí)鑄件線收縮率砂型鑄造時(shí)鑄件線收縮率端蓋是小型普通灰鑄鐵件，且結(jié)構(gòu)簡單，查表得線收縮率為

48、端蓋是小型普通灰鑄鐵件，且結(jié)構(gòu)簡單，查表得線收縮率為1%1%。 起模斜度 自學(xué)P56-57 取模為平行于起模方向的外表在模樣或芯盒壁上所設(shè)計(jì)的斜度(內(nèi)大外小)。 鑄造圓角 自學(xué)P59 設(shè)計(jì)制作模樣時(shí)，相鄰兩壁之間的交角都應(yīng)做成圓弧過渡的鑄造圓角(內(nèi)大外小) 。一般中、小型鑄件的鑄造圓角半徑為35mm 。端蓋屬小型鑄件，未注鑄造圓角均為R35mm 。 JB/T51051991鑄件模樣起模斜度規(guī)定了砂型鑄造所用的起模斜度，如表。 測量面高度測量面高度H/mmH/mm起模斜度起模斜度金屬模樣、塑料模樣金屬模樣、塑料模樣木模樣木模樣a/mma/mma/mma/mm1010101040404040100

49、100100100160160160160250250250250400400400400630630630630100010002 220201 110100 030300 025250 020200 020200 020200 015150.40.40.80.81.01.01.21.21.61.62.42.43.83.84.44.42 255551 125250 040400 030300 025250 025250 020200 020200.60.61.01.01.21.21.41.41.81.83.03.03.83.85.85.8表砂型鑄造時(shí)模樣外外表的起模斜度摘自表砂型鑄造時(shí)模樣外

50、外表的起模斜度摘自GB/T510591GB/T510591最小鑄出孔、槽尺寸 灰鑄鐵件最小鑄出孔直徑：單件小批生產(chǎn)時(shí)為灰鑄鐵件最小鑄出孔直徑：單件小批生產(chǎn)時(shí)為303050mm50mm，大量生產(chǎn)時(shí)為大量生產(chǎn)時(shí)為121215mm15mm。 端蓋上有兩個(gè)11mm孔及兩個(gè)22mm深2mm沉孔，直徑均小于30mm，不易鑄出，由機(jī)加工完成。在鑄造工藝圖上，不鑄出孔用紅線打叉說明。 端蓋端蓋7272圓柱圓柱增加壁厚法增加壁厚法，起模斜度為起模斜度為1mm1mm。62mm62mm內(nèi)孔，內(nèi)孔，取取3mm3mm，使內(nèi)孔易使內(nèi)孔易于脫模。于脫模。型芯頭 a.芯頭高或長度和斜度 垂直垂直芯頭高芯頭高度、度、水平芯頭的

51、水平芯頭的長度長度L L、隨芯頭隨芯頭直徑和型芯長度直徑和型芯長度增加而加大。芯增加而加大。芯頭斜度頭斜度：下芯頭：下芯頭斜度小、高度大斜度小、高度大些，上芯頭斜度些，上芯頭斜度大、高度小些。大、高度小些。圖圖 型芯頭的構(gòu)造型芯頭的構(gòu)造 型芯頭是指型芯的外伸局部，不形成鑄件的輪廓。型芯需要型芯型芯頭是指型芯的外伸局部，不形成鑄件的輪廓。型芯需要型芯頭支撐、定位、排氣和落砂。頭支撐、定位、排氣和落砂。b.芯頭裝配間隙 為了便于下芯和合型，芯頭與芯座之間應(yīng)留有間隙為了便于下芯和合型，芯頭與芯座之間應(yīng)留有間隙S S，一，一般般S S為為0.50.54mm4mm。 端蓋端蓋鑄件鑄件內(nèi)孔的直徑大于鑄件的

52、高度內(nèi)孔的直徑大于鑄件的高度，可以，可以使用砂垛代使用砂垛代替型芯，替型芯，沒有型芯頭的設(shè)計(jì)問題。沒有型芯頭的設(shè)計(jì)問題。 圖圖2.2.16 2.2.16 型芯頭的構(gòu)造型芯頭的構(gòu)造a)a)垂直芯頭垂直芯頭 b)b)水平芯頭水平芯頭 三、澆注系統(tǒng)自學(xué)P59-60四、繪制鑄造工藝圖與鑄件圖(自學(xué)60-63)圖圖2.2.17 2.2.17 端蓋的鑄造工藝圖與鑄件圖端蓋的鑄造工藝圖與鑄件圖 繪制鑄造工藝圖的目的：繪制鑄造工藝圖的目的：1、鑄件的形狀？、鑄件的形狀？2、尺寸有哪些變化？、尺寸有哪些變化？3、生產(chǎn)方法、工藝過程？、生產(chǎn)方法、工藝過程？4、制造模樣、芯盒、造型芯；、制造模樣、芯盒、造型芯；5、

53、檢驗(yàn)鑄件。、檢驗(yàn)鑄件。五、鑄件質(zhì)量及檢驗(yàn)五、鑄件質(zhì)量及檢驗(yàn) 1、鑄件質(zhì)量概念自學(xué)、鑄件質(zhì)量概念自學(xué)P70 2、自學(xué)表、自學(xué)表1.24六、金屬液態(tài)成型經(jīng)濟(jì)性分析和環(huán)境保護(hù)六、金屬液態(tài)成型經(jīng)濟(jì)性分析和環(huán)境保護(hù)略略七、金屬液態(tài)成形新技術(shù)新工藝七、金屬液態(tài)成形新技術(shù)新工藝 1、殼型鑄造、殼型鑄造 參見參見P46-47 一般砂型一般砂型,由于強(qiáng)度低由于強(qiáng)度低,不得不采用比面砂不得不采用比面砂多幾倍的背砂作支持物多幾倍的背砂作支持物,以支持金屬液壓以支持金屬液壓,使金使金屬凝固時(shí)構(gòu)成一定的幾何形狀屬凝固時(shí)構(gòu)成一定的幾何形狀.這樣這樣,一方面增一方面增加了型砂周轉(zhuǎn)量加了型砂周轉(zhuǎn)量,另一方面由于砂型各局部的另

54、一方面由于砂型各局部的緊密度和強(qiáng)度不勻緊密度和強(qiáng)度不勻,難于將鑄件尺寸固定在允難于將鑄件尺寸固定在允許的公差以內(nèi)許的公差以內(nèi),因而對(duì)鑄件質(zhì)量不易控制因而對(duì)鑄件質(zhì)量不易控制.殼型殼型是利用熱熔性樹脂和硅砂作為造型材料是利用熱熔性樹脂和硅砂作為造型材料.由于由于樹脂在硬化后強(qiáng)度很大樹脂在硬化后強(qiáng)度很大,只需一層薄殼就可支只需一層薄殼就可支撐。撐。2、懸浮鑄造、懸浮鑄造 (60年代末提出年代末提出) 金屬粉末或顆粒加進(jìn)金屬液流中，金屬粉末或顆粒加進(jìn)金屬液流中，1結(jié)晶結(jié)晶核心；核心；2極細(xì)的內(nèi)冷鐵，降溫、細(xì)化晶粒。極細(xì)的內(nèi)冷鐵，降溫、細(xì)化晶粒。 在進(jìn)行懸浮鑄造時(shí)，粉末材料既不是加到澆包在進(jìn)行懸浮鑄造時(shí)

55、，粉末材料既不是加到澆包中，也不是直接加到鑄型中，而是在澆注時(shí)加到澆中，也不是直接加到鑄型中，而是在澆注時(shí)加到澆注系統(tǒng)中。因?yàn)榉勰┎牧霞拥綕舶袑⒔档徒饘僖鹤⑾到y(tǒng)中。因?yàn)榉勰┎牧霞拥綕舶袑⒔档徒饘僖旱臏囟葘?dǎo)致流動(dòng)性變差而難以澆注；直接加到鑄型的溫度導(dǎo)致流動(dòng)性變差而難以澆注；直接加到鑄型中那么很難均勻分布。因此，懸浮鑄造的鑄型結(jié)構(gòu)中那么很難均勻分布。因此，懸浮鑄造的鑄型結(jié)構(gòu)與普通砂型結(jié)構(gòu)的差異主要是在澆注系統(tǒng)與普通砂型結(jié)構(gòu)的差異主要是在澆注系統(tǒng)P82圖圖1.49方面。前者比后者增加了專用的澆口鑄型。方面。前者比后者增加了專用的澆口鑄型。 此澆口鑄型有一個(gè)離心式集液包，當(dāng)金屬液沿著側(cè)面呈切線方向

56、進(jìn)入集液包后，即繞其中心線旋轉(zhuǎn)，而后通過直澆口流入鑄型。由于旋轉(zhuǎn)，金屬液在集液包中形成一個(gè)漏斗型的空腔即漩渦中心，造成負(fù)壓，吸住由供料斗中撒落下來的粉末狀微型冷鐵，并將其卷入液流中心，使微型冷鐵不致于粘附到澆注系統(tǒng)壁上而阻礙金屬流動(dòng)。通過對(duì)懸浮鑄造澆注系統(tǒng)的分析說明，微型冷鐵在內(nèi)澆口中才逐漸散開，均勻分布，隨金屬液流人鑄型中。 3、 近凈成形技術(shù)半固態(tài)加工 指零件成形后，僅需少量加工或不再加工，就可用作機(jī)械構(gòu)件的成形技術(shù)。 它是建立在新材料、新能源、機(jī)電一體化、精密模具技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)值分析和模擬技術(shù)等多學(xué)科高新技術(shù)成果根底上，改造了傳統(tǒng)的毛坯成形技術(shù)，使之由粗糙成形變?yōu)閮?yōu)質(zhì)、

57、高效、高精度、輕量化、低本錢的成形技術(shù)。 該項(xiàng)技術(shù)包括近凈鑄造成形、精確塑性成形、精確連接、精密熱處理改性、外表改性、高精度模具等專業(yè)領(lǐng)域，并且是新工藝、新裝備、新材料以及各項(xiàng)新技術(shù)成果的綜合集成技術(shù)。 固相率0.2時(shí)形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)骨架，失去宏觀流動(dòng)性。冷卻凝固時(shí)強(qiáng)烈攪拌，顆粒狀非枝晶固相率達(dá)時(shí)，仍具有一定流變性，從而可以壓鑄、擠壓、模鍛。 液固共存區(qū)半固態(tài)加工： 1原理：利用半固態(tài)攪拌近球狀晶體。 2特點(diǎn)： 流動(dòng)性壓鑄充型平穩(wěn)，降低卷氣、 縮松，晶粒小、組織致密。 收縮澆注溫度低，壓力下充型和結(jié) 晶， 減小收縮，變形小，縮松少，余量 小，精度高。 澆注溫度低，提高金屬型壽命。4、噴霧沉積鑄造

58、 簡介 快速原型技術(shù)簡介 1. 1. 快速原型技術(shù)的概念快速原型技術(shù)的概念 快速原型快速原型RP&MRP&M技術(shù)是技術(shù)是由由CADCAD模型直接驅(qū)動(dòng)的快速制造模型直接驅(qū)動(dòng)的快速制造復(fù)雜形狀三維實(shí)體零件技術(shù)的總復(fù)雜形狀三維實(shí)體零件技術(shù)的總稱。稱。RP&MRP&M技術(shù)的成形原理不同于技術(shù)的成形原理不同于傳統(tǒng)制造的去除法切削加工、傳統(tǒng)制造的去除法切削加工、電火花加工等和變形法鑄造、電火花加工等和變形法鑄造、鍛壓等，而是一種分層制造的鍛壓等，而是一種分層制造的材料累加方法。從成形角度看，材料累加方法。從成形角度看，零件可視為零件可視為“點(diǎn)或點(diǎn)或“面疊加面疊加而成。而成。RP&MRP&M技術(shù)從技術(shù)從CA

59、DCAD三維模型三維模型中離散得到點(diǎn)、面的幾何信息，中離散得到點(diǎn)、面的幾何信息，再與成形工藝參數(shù)信息結(jié)合，控再與成形工藝參數(shù)信息結(jié)合，控制材料有規(guī)律、精確地由點(diǎn)到面，制材料有規(guī)律、精確地由點(diǎn)到面，由面到體地堆積零件。從制造角由面到體地堆積零件。從制造角度看，它根據(jù)度看，它根據(jù)CADCAD造型生成零件造型生成零件三維幾何信息，控制多維系統(tǒng)，三維幾何信息，控制多維系統(tǒng)，通過激光束或其他方法將材料逐通過激光束或其他方法將材料逐層堆積而形成原型或零件。層堆積而形成原型或零件。2. 快速原型技術(shù)的特征 RP&M RP&M技術(shù)是技術(shù)是CADCAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)以及材料科學(xué)技術(shù)的高

60、度集激光技術(shù)以及材料科學(xué)技術(shù)的高度集成，在成形概念上以離散、堆積為指成，在成形概念上以離散、堆積為指導(dǎo)，在控制上以計(jì)算機(jī)和數(shù)控為根底，導(dǎo)，在控制上以計(jì)算機(jī)和數(shù)控為根底，以最大的柔性為目標(biāo)。以最大的柔性為目標(biāo)。CADCAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)零技術(shù)實(shí)現(xiàn)零件的曲面和實(shí)體造型，能夠進(jìn)行精確件的曲面和實(shí)體造型，能夠進(jìn)行精確的計(jì)算和復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換；數(shù)控技術(shù)的計(jì)算和復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換；數(shù)控技術(shù)使精確的運(yùn)動(dòng)控制、能量傳輸控制、使精確的運(yùn)動(dòng)控制、能量傳輸控制、材料轉(zhuǎn)移控制等成為可能；激光的極材料轉(zhuǎn)移控制等成為可能；激光的極高能量密度和極小光斑直徑的特性是高能量密度和極小光斑直徑的特性是實(shí)現(xiàn)切割、燒結(jié)、聚合反響等工藝的實(shí)現(xiàn)切割