第四章 特種鑄造 Special casting processes

1、第五節(jié) 特種鑄造 Special casting processes 特種鑄造金屬型鑄造熔模鑄造實(shí)型鑄造連續(xù)鑄造離心鑄造低壓鑄造壓力鑄造七種常見的特種鑄造方法一、熔模鑄造 Investment Casting定義：在易熔材料如蠟料制成的模樣上包覆假設(shè)干層耐火涂料，待其枯燥硬化后熔出模樣而制成型殼，型殼經(jīng)高溫培燒后即可澆注的鑄造方法。1熔模失蠟鑄造的工藝過程主要用于生產(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)開工具上的小型零件等。1可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁鑄件。2鑄件精度高，外表質(zhì)量好。3能夠鑄造各種合金鑄件。4生產(chǎn)批量不受限制。但工序繁多，生產(chǎn)周期較長，鑄

2、件不能太長、太大，鑄件本錢比砂型鑄件高。特點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例二、 金屬型鑄造 Permanent Mold Casting定義：將液體金屬澆注到金屬型中獲得鑄件的方法。金屬型用鑄鐵和鑄鋼制成； 鑄件的內(nèi)腔既可用金屬型芯、也可用砂芯。 1、金屬型的結(jié)構(gòu) 固定半型活動半型模板模底板活塞的組合型芯2、金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)金屬型的導(dǎo)熱速度快和無退讓性，使鑄件易產(chǎn)生澆缺乏、冷隔、裂紋及白口等缺陷。1預(yù)熱金屬型：有利于金屬液的充型及鑄鐵的石墨化過程。生產(chǎn)鑄鐵件，金屬型預(yù)熱至250-350；生產(chǎn)有色金屬件預(yù)熱至100-250。2型腔須噴刷耐火涂料：保護(hù)其免受金屬液直接沖蝕和熱擊，可調(diào)節(jié)鑄件各局部的冷卻速度。3澆注溫

3、度應(yīng)比采用砂型高出20-30，鑄鐵件的壁厚不小于15mm，以防白口組織。 1)不宜鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁或大型鑄件； 2)鑄型壽命短，灰鑄鐵件鑄造時(shí)還易于白口組織；3)本錢高，周期長，需批量生產(chǎn)。3、金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)：1)金屬型鑄造一型多鑄，生產(chǎn)率高，勞動條件好；2)鑄件的組織致密、晶粒細(xì)小，機(jī)械性能高 ； 3)鑄件精度高、外表粗糙度值低。(2)缺點(diǎn)：4、金屬型鑄造的應(yīng)用： 主要用于成批生產(chǎn)鋁、銅合金等的中、小型鑄件， 如活塞、缸體、液壓泵殼體、軸瓦和軸套等。三、離心鑄造 Centrifugal Casting定義：將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下充型和凝固的鑄造方法。鑄件

4、的各局部冷卻速度相同，壁厚均勻。主要用來生產(chǎn)長度大于直徑的套、管類鑄件。污水管金屬液的自由外表在離心力作用下呈拋物面，主要生產(chǎn)高度小于直徑的盤、環(huán)類鑄件。鑄鐵管的離心鑄造金屬型、熔模、離心鑄造四、壓力鑄造 Die Casting定義：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。壓鑄1、壓鑄機(jī)的種類及工作原理 2、壓力鑄造的特點(diǎn)1)鑄件質(zhì)量好，尺寸精度高;2)壓鑄件的強(qiáng)度和外表硬度較高;3)生產(chǎn)率操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)自動化。1)充型速度快，型腔中的空氣很難完全排出，且厚 壁處也很難補(bǔ)縮; 真空壓鑄2壓鑄件不宜進(jìn)行熱處理或在高溫下使用；3可壓鑄的合金種類受到限制；4設(shè)備投資大，壓鑄

5、型的制造本錢高 3、壓力鑄造的應(yīng)用：大批量生產(chǎn)有色合金鑄件，壓鑄件應(yīng)盡量防止機(jī)加工，以防內(nèi)部孔洞外露。 優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：常見的壓鑄件五、低壓鑄造 Low pressure Die Casting低壓鑄造是采用較壓力鑄造低的壓力一般為0.02-0.06 Mpa，將金屬液從鑄型的底部壓入，并在壓力下凝固獲得鑄件的方法。低壓鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用： 1、澆注及凝固時(shí)的壓力容易調(diào)整、適應(yīng)性強(qiáng)，可用于各種鑄型、各種合金及各種尺寸的鑄件。2、底注式澆注充型平穩(wěn)，減少了金屬液的飛濺和對鑄型的沖刷，可防止氣孔缺陷。3、鑄件在壓力下充型和凝固，其澆口能提供金屬液來補(bǔ)縮，因此鑄件輪廓清晰，組織致密。4、低壓鑄造的金屬利用率高，約90%以上。5、設(shè)備簡單，勞動條件較好，易于機(jī)械化和自動化。主要用來鑄造一些質(zhì)量要求高的鋁合金和鎂合金鑄件，如氣缸體、缸蓋、和高速內(nèi)燃機(jī)的鋁活塞等薄壁件。 低壓鑄造火車車輪示意圖壓力鑄造和低壓鑄造六、常用鑄造方法的比較 連續(xù)鑄造的工藝過程 真空吸鑄 抽真空使結(jié)晶器內(nèi)成負(fù)壓而將金屬液吸入，由于結(jié)晶器壁內(nèi)通有循環(huán)冷卻水，所以其中的金屬液實(shí)現(xiàn)由外向中心的順序凝固，當(dāng)凝固層到達(dá)所需尺寸時(shí)，關(guān)閉真空泵使結(jié)晶器內(nèi)未凝固的金屬液返回坩堝。這樣就獲得了筒形鑄件，鑄件的長度取決于結(jié)晶器的長度，厚度那么取決