鑄造方法及其發(fā)展

1、兩類： 重力作用下的成型方法 外力作用下的成型方法按工藝方法不同： 砂型鑄造 特種鑄造 在砂型中生產(chǎn)鑄件的方法1.常用砂型 （1）濕砂型 不經(jīng)烘干可直接澆注 （2）干型（干砂型） 高粘土含量；強(qiáng)度、透氣性高 （3）表面干型 將型腔表層進(jìn)行干燥 兼有濕砂型和干砂型的優(yōu)點(diǎn) （4）化學(xué)硬化型 靠型砂自身的化學(xué)反應(yīng)硬化 強(qiáng)度高，生產(chǎn)率高 2. 常用造型方法（1）手工造型 （2）機(jī)器造型 與普通砂型鑄造有區(qū)別的鑄造方法不同鑄造方法各有其優(yōu)越之處 一、金屬型鑄造在重力作用下，將液態(tài)金屬澆入金屬型，獲得鑄件金屬型可以反復(fù)使用，又稱“永久型鑄造”1. 金屬型 材料：多采用鑄鐵，其中多用灰鐵 鑄件性能要求高時(shí)，

2、用耐熱鑄鐵、 鑄鋼等 無透氣性結(jié)構(gòu)：水平分型、垂直分型、綜合分型 其中垂直分型應(yīng)用最廣特點(diǎn)：導(dǎo)熱性好，澆道截面積大 無透氣性 2. 工藝特點(diǎn)（1）鑄型必須預(yù)熱 因金屬型導(dǎo)熱性好 （2）型腔須噴刷涂料 以保護(hù)其免受金屬液直接沖蝕和熱擊 調(diào)節(jié)鑄件各部分的冷速 特殊涂料還可賦予鑄件某些特殊性能（3）控制開型時(shí)間 鑄件在金屬型內(nèi)停留越久，收縮越大 增大內(nèi)應(yīng)力和開裂傾向，還使鑄件 取出難度增大 鑄件強(qiáng)度足夠的前提下，應(yīng)及早 開型取件 （4）提高澆注溫度和防止鑄鐵件產(chǎn)生白口因?qū)崮芰?qiáng)，澆注溫度比砂型適當(dāng)高防止白口組織產(chǎn)生：鑄件臂厚應(yīng)大于15mm可一型多鑄，節(jié)省造型材料工藝簡便，易于實(shí)現(xiàn)自動化鑄件精度高，

3、表面光潔，力學(xué)性能好費(fèi)用高；無透氣性冷速快，不宜鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大型、薄壁件鑄型壽命低；灰鐵件易產(chǎn)生白口組織將液態(tài)金屬澆入由蠟?zāi)Ｈ凼Ш笮纬傻闹锌招蜌ぶ谐尚?，從而獲得精密鑄件的方法 1. 工藝過程制造壓型，蠟?zāi)?，制殼，脫蠟，焙燒，澆?（1）制造蠟?zāi)Ｖ圃靿盒?壓型是用于壓制蠟?zāi)５哪＞卟牧希捍笈繒r(shí)，可用鋼、鋁合金 小批量時(shí)，易熔合金，環(huán)氧樹脂，石膏等 制作過程：a）機(jī)械加工壓型 b）易熔合金壓型 制造蠟?zāi)?蠟料熔化后注入壓型內(nèi)，凝固后取出 裝配成蠟?zāi)＝M為提高生產(chǎn)率，減少直澆道損耗，將多個(gè)蠟?zāi)＝M焊在一起，一次澆出多個(gè)鑄件（2）制殼 在蠟?zāi)＝M上涂掛耐火材料層，以制成較堅(jiān)固的耐火型殼 過程：浸涂料撒砂硬

4、化、風(fēng)干 需要重復(fù)46次（3）脫蠟 將有型殼的模組浸泡于熱水中，使蠟料熔化上浮脫除（4）焙燒 放入加熱爐中（800950） 徹底去除水分、殘余蠟料、硬化劑（5）澆注與清理 澆注：宜趁熱澆注，以便獲得表面清晰 的精密鑄件 清理：用噴砂、拋丸等清除表面及內(nèi)腔 的殘殼，粘砂等，獲得表面光潔 的鑄件1）鑄件精度高，表面光潔2）可鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件3）適用于各種合金4）生產(chǎn)批量不受限制缺點(diǎn)：工序復(fù)雜，周期長， 原材料價(jià)貴，鑄件成本高 鑄件不能太長太大，否則蠟?zāi)Ｗ冃螒?yīng)用：高熔點(diǎn)難以加工的鑄件簡稱壓鑄 將液態(tài)金屬在一定壓力作用下注入鑄型型腔并在壓力下凝固高壓、高速是它的最大特點(diǎn)壓鑄機(jī)組成：壓射機(jī)構(gòu)和合型機(jī)

5、構(gòu)組成分類：冷室壓鑄機(jī) 熱室壓鑄機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1）鑄件精度高，表面光潔 2）可鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件 3）組織致密，機(jī)械性能好，缺陷少 4）生產(chǎn)率高缺點(diǎn)：1）設(shè)備投資大 2）氣體難排除，皮下易產(chǎn)生小氣孔 3）因鑄型壽命，適宜于低熔點(diǎn)合金 4）鑄件尺寸不能太大 將金屬液澆進(jìn)高速旋轉(zhuǎn)的鑄型內(nèi)，使之在離心力作用下充型并凝固。 1. 離心鑄造機(jī)有立式和臥式 圖立式：垂直軸旋轉(zhuǎn)。因液體自重，壁厚不均 多用于高度小于直徑的環(huán)類臥式：壁厚均勻。多用于管類、套筒類立式臥式成型件1）在離心力作用下，由外表面向內(nèi)表面順序凝固，缺陷少，組織致密，性能好2）生產(chǎn)管狀鑄件時(shí)，不用型心，工藝簡化3）便于生產(chǎn)雙金屬鑄件缺點(diǎn)：設(shè)備投

6、資大 內(nèi)表面粗糙且尺寸不易控制將液態(tài)金屬澆入陶瓷型中成形的方法 1. 工藝過程砂套造型灌漿與膠結(jié)起模與焙燒燒結(jié)與合箱澆注 2. 特點(diǎn)及應(yīng)用1）陶瓷型的高溫變形小，鑄件的尺寸精度高，且陶瓷耐高溫，可澆注高熔點(diǎn)金屬2）適合于單件，小批量生產(chǎn)3）鑄件大小不受限制用酚醛樹脂砂制造薄殼砂型的鑄造方法 1. 覆膜砂的制備覆膜砂由原砂、粘結(jié)劑、硬化劑、附加物等組成覆膜砂的混制：熱法1. 殼型制造過程 翻斗法 2. 特點(diǎn)及應(yīng)用 1）耗砂量少 2）能獲得尺寸精確的殼型，無需搗砂 3）鑄件表面光潔，殼型透氣性好 4）殼型強(qiáng)度高，鑄件廢品率低 5）生產(chǎn)率高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化 6）勞動強(qiáng)度低簡稱擠鑄 1. 原理 2.

7、特點(diǎn) 鑄件致密 無澆口 鑄件尺寸較大、較厚時(shí)，液流所受阻力小 所需壓力比壓鑄小缺點(diǎn)：液體金屬于鑄型接觸緊密且停留時(shí)間較長， 故應(yīng)用水冷卻鑄型 1. 特點(diǎn)、對合金性能的影響以大于105/s的冷速，或數(shù)米/s的固液界面快速冷卻非平衡凝固 亞穩(wěn)相，晶粒細(xì)小 非晶 合金性能特點(diǎn) 1）強(qiáng)度提高 2）塑性提高 3）耐磨性提高 4）耐蝕性提高 1） 霧化法 霧化為細(xì)小的熔滴顆粒，快凝，粉末或，霧化，噴射，沉積 2.）液態(tài)急冷法將液態(tài)金屬噴到急冷板或轉(zhuǎn)動的輥輪上獲得箔或絲 3）束流表層急冷法用激光束快速加熱金屬表面，熔化用自淬火作用快冷只改變組織結(jié)構(gòu)，不改變成分既改變組織結(jié)構(gòu)，又改變成分 如通過表面涂覆合金元

8、素用泡沫塑料制造模型后不取出模樣，澆注金屬時(shí)模樣氣化消失，獲得鑄件 1. 模樣的制造 1）加工成形 用手工或機(jī)械加工預(yù)制出各個(gè)部件，再經(jīng)粘結(jié)和組裝成形 2）發(fā)泡成形 聚苯乙烯顆粒在金屬模內(nèi)加熱膨脹發(fā)泡成形 2. 特點(diǎn)不必起模和修型，工序少，生產(chǎn)率高，形狀可復(fù)雜，勞動強(qiáng)度低缺點(diǎn)：氣化時(shí)污染環(huán)境，工件含有滲碳應(yīng)用：幾乎不受鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、重量、批量和合金種類的限制。特別適用于形狀復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)往水冷金屬型（結(jié)晶器）中連續(xù)澆注金屬，凝固成金屬型材的鑄造方法類型：有水平連鑄和立式連鑄結(jié)晶器是特殊鑄型，使金屬迅速凝固成形，其內(nèi)腔截面形狀決定了鑄件的斷面形狀 特點(diǎn)：連鑄工藝簡單，生產(chǎn)率高，鑄件組織致密，晶粒細(xì)小，鑄件力學(xué)性能好無澆、冒口系統(tǒng)，金屬利用率高應(yīng)用：只能鑄造等截面的長鑄件基本方法：用泡沫制成的模樣放進(jìn)特制的砂箱內(nèi)，填入磁丸，再將砂箱放在磁型機(jī)里通電，使磁丸相互吸引，形成強(qiáng)度好，淬透性高的鑄型澆注時(shí)氣化模消失，凝固后解除磁場，取出鑄件 特點(diǎn)：可不分型，不起模；鐵丸為造型材料，透氣性好；不含粘結(jié)劑，發(fā)氣小，氣孔、夾砂等缺陷少；磁型的冷卻速度比砂型快所需要的工裝設(shè)備少用高純度石墨塊經(jīng)機(jī)械加工成形或石墨砂作骨料加添其它附加物制成鑄型，澆注，凝固后獲得零件毛坯石墨特點(diǎn)：鑄型的激冷能力強(qiáng)，鑄件晶粒細(xì)小，有助于減少偏析石墨型制造比金屬