第四章特種鑄造

常見特種鑄造主要有：

1熔模鑄造2金屬型鑄造3壓力鑄造4低壓鑄造５離心鑄造６實(shí)型鑄造第三章特種鑄造特種鑄造是指砂型鑄造方法以外的鑄造方法。一熔模鑄造1概述

采用蠟質(zhì)材料制成模型，在模樣上涂掛若干層耐火涂料制成型殼，經(jīng)硬化后再將模樣熔化，排出型外獲得無分型面的鑄型。鑄型經(jīng)過低溫烘烤和高溫焙燒后進(jìn)行液體金屬的澆注。制造母?！圃靿盒汀圃烊勰！蜌さ闹圃臁鷿沧⑷勰ｈT造動(dòng)畫演示

熔模鑄造過程示意圖2制蠟?zāi)ＴO(shè)備壓型是用來制造熔模的重要工藝裝備。壓型要求：制出的熔模能達(dá)到要求的尺寸精度和表面粗糙度；壓蠟機(jī)蠟?zāi)盒?壓制熔模低熔點(diǎn)模料：由石蠟和硬脂酸各50%配制而成。優(yōu)點(diǎn)：熔點(diǎn)低(50~60℃)，制備簡單，流動(dòng)性好；缺點(diǎn)：其熱穩(wěn)定性差，強(qiáng)度低，焊接性和涂掛性差，收縮率大。中熔點(diǎn)模料：多數(shù)采用以松香為基體的模料。優(yōu)點(diǎn)：熔點(diǎn)(80~100℃）、軟化點(diǎn)（40~50℃）和強(qiáng)度都較高；涂掛性也較好，焊接性好。缺點(diǎn)：流動(dòng)性差，收縮率大，模料回收率低，反復(fù)使用時(shí)會變脆。(1)常用的模料(2)熔模的壓制與組合熔模組模料的準(zhǔn)備：一般采用電阻加熱熔化。壓制熔模：手動(dòng)、氣動(dòng)和液壓。壓制熔模前，壓型必須預(yù)熱到20~25°C，并在型腔表面涂上一層分型劑。組合熔模組：經(jīng)過校形、修整和檢驗(yàn)合格的熔模，按照鑄件工藝規(guī)程規(guī)定的熔模組合圖，組合成熔模組。4型殼的制造（1）結(jié)殼：熔模涂掛耐火涂料，撒上一層細(xì)石英砂，放入氯化銨水溶液中硬化硬化。重復(fù)進(jìn)行3～7次，結(jié)成5～10mm厚的型殼。（2）脫模：型殼浸泡在85～95℃的熱水中，蠟?zāi)Ｗ孕腥刍?，獲得與鑄件形狀一致的型腔。（3）焙燒：型殼在800～1000℃下加熱，清除型殼內(nèi)的殘余物和水份，進(jìn)一步提高型殼的強(qiáng)度。（4）填砂：加固型殼以防它在澆注時(shí)變形或破裂，在焙燒后的型殼周圍用干砂填緊。涂料機(jī)械手涂料機(jī)械手正在涂料制殼自動(dòng)化制殼過程制備好的模殼焙燒，澆注5熔模鑄造的特點(diǎn)及適用范圍

鑄件尺寸公差可達(dá)IT11～I(xiàn)T13；表面粗糙度Ra值為12.5～1.6μm。適合各種合金的鑄件。尤其是熔點(diǎn)高、難切削的高合金鑄鋼件的制造。可鑄出形狀較復(fù)雜、不能分型的鑄件。工藝過程復(fù)雜、工序多，生產(chǎn)周期長鑄件的重量一般不超過25kg。冷卻速度慢，鑄件晶粒粗大。某些原材料，如硅酸乙酯、剛玉粉等價(jià)格貴，來源少

主要用于制造汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片和葉輪、切削刀具以及航空、汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床的小零件等。二金屬型鑄造１概述

金屬型鑄造又稱硬模鑄造，是將液體金屬澆入金屬鑄型，在重力作用下充填鑄型，以獲得鑄件的鑄方法。金屬型鑄造方法：生產(chǎn)率高、勞動(dòng)環(huán)境清潔、鑄件表面光潔和內(nèi)部組織致密等。２金屬型鑄造的工藝過程３金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)1)、鑄件內(nèi)部質(zhì)量高,鑄件的表面質(zhì)量好；2)、勞動(dòng)條件好、有利于環(huán)保；3)、成本高，不宜大型，形狀復(fù)雜和薄壁鑄件；4)、金屬型無透氣和退讓性，鑄件冷卻速度大，容易產(chǎn)生澆不到、冷隔、裂紋等缺陷。5)、工藝過程參數(shù)控制嚴(yán)格6)、用于鑄鋼、鑄鐵等熔點(diǎn)較高的合金時(shí)，鑄型壽命短；灰鑄鐵件鑄造時(shí)還易于白口組織。1)、合金種類：-鋁合金、鎂合金鑄件；2)、生產(chǎn)規(guī)模：適合于批量生產(chǎn)；3)、鑄件的形狀及重量：形狀不太復(fù)雜的中、小型鑄件，有色合金的鑄件可以較復(fù)雜。5金屬型鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性

1）鑄件結(jié)構(gòu)斜度比砂型鑄造大。2）壁厚要均勻，不能過薄。最小壁厚：鋁硅合金2-4mm；鋁鎂合金3-5mm；鑄鐵2.5-4mm。3）鑄孔不能過小，過深。4金屬型鑄造的應(yīng)用范圍6金屬型的結(jié)構(gòu)形式

金屬型的結(jié)構(gòu)有多種，如水平分型、重直分型及復(fù)合分型。垂直分型便于開設(shè)內(nèi)澆口和取出鑄件；水平分型多用來生產(chǎn)薄壁輪狀鑄件；復(fù)合分型的上半型是由垂直分型的兩半型采用鉸鏈連結(jié)而成，下半型為固定不動(dòng)的水平底板，主要應(yīng)用于較復(fù)雜鑄件的鑄造。１)、金屬型模具示例２)

金屬型鑄造設(shè)備國內(nèi)外已有許多專用金屬型鑄造機(jī)，如鋁缸蓋、鋁缸體、鋁活塞、鋁進(jìn)氣歧管等金屬型鑄造機(jī)。1）液態(tài)金屬在壓力作用下由下而上地充滿型腔，并在外力的作用下結(jié)晶凝固，進(jìn)行補(bǔ)縮；2）低壓鑄造的充型速度為20～60千牛/米2（壓力鑄造為高速高壓幾千～幾萬千牛/米2）1概述

低壓鑄造是介于壓力鑄造和重力鑄造之間的一種鑄造方法。三低壓鑄造低壓鑄造的動(dòng)畫演示2、低壓鑄造工藝原理3低壓鑄造工藝過程1）將金屬、升液管和鑄型裝配好，蓋好密封蓋。2）向密封金屬液的坩堝中，通入干燥的壓縮空氣，使金屬液在壓力作用下，自下而上地通過升液管而進(jìn)入鑄型，并在壓力下凝固。3）解除壓力，使升液管和澆注系統(tǒng)中未凝固的金屬液流回坩堝。4）打開鑄型，取出鑄件。4低壓鑄造設(shè)備低壓鑄造設(shè)備一般由保溫爐及其附屬裝置，鑄型開合系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)三部分組成。

低壓鑄造機(jī)1）澆注壓力和速度可調(diào)，適應(yīng)于鑄型、合金和鑄件大?。?）液態(tài)金屬底注式充型平穩(wěn)，夾雜缺陷減少；減少了產(chǎn)生氣孔的可能性；3）壓力下結(jié)晶，鑄件組織致密，機(jī)械性能高；4）金屬利用率高（80％～98；5）勞動(dòng)強(qiáng)度低，勞動(dòng)條件好，易自動(dòng)化。5低壓鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)與壓力鑄造相比：1）設(shè)備簡單，投資少，生產(chǎn)成本低；2）可制作大型零部件；6低壓鑄造的應(yīng)用低壓鑄造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、曲軸箱和高速內(nèi)燃機(jī)的鋁活塞等薄壁件。四壓力鑄造

1概述壓力鑄造：在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填金屬型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。

壓鑄過程主要由壓鑄機(jī)來實(shí)現(xiàn)。壓鑄機(jī)分熱壓室式和冷壓室式兩類。壓鑄工藝過程演示（1）熱壓室壓鑄機(jī)壓室與熔化金屬液的坩堝連成一體，壓射活塞浸在金屬液中，采用杠桿機(jī)構(gòu)使活塞動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)壓鑄過程。

2壓鑄設(shè)備熱壓室壓鑄的特點(diǎn)1）生產(chǎn)效率高；2）金屬浪費(fèi)少；3）工藝穩(wěn)定；4）金屬液較干凈，獲得鑄件的質(zhì)量好；但壓室和活塞長期浸在金屬液中，使其壽命有限，目前熱壓室壓鑄機(jī)只用于壓鑄一些低熔點(diǎn)合金鑄件，如鉛、錫和鋅等合金件。壓室與熔爐分開，壓鑄時(shí)先用定量勺從保溫爐中將金屬液倒入壓室，然后使活塞動(dòng)作進(jìn)行壓鑄。冷壓室壓鑄機(jī)的壓室與金屬液接觸時(shí)間短，適合于鑄造熔點(diǎn)較高的合金，如銅、鋁和鎂等有色合金鑄件。（2）冷壓室壓鑄機(jī)臥式壓鑄機(jī)3壓鑄的特點(diǎn)壓鑄的優(yōu)點(diǎn)：

1）鑄件的尺寸精度最高，表面粗糙度Ra值最小。

2）鑄件強(qiáng)度和表面硬度都較高。

3）生產(chǎn)效率很高，生產(chǎn)過程易于機(jī)械化和自動(dòng)化。壓鑄的缺點(diǎn)：

1）壓鑄時(shí)，高速液流會包住大量空氣，在鑄件表皮下形成氣孔。

2）壓鑄黑色金屬時(shí)，壓鑄型壽命很低，困難較大。

3）設(shè)備投資大，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長。４壓鑄的應(yīng)用壓鑄是先進(jìn)的金屬精密成形方法之一，廣泛應(yīng)于大批量有色合金鑄件的生產(chǎn)。目前壓鑄合金有鋅、鋁、鎂和銅合金。五離心鑄造1概述離心鑄造是將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)（250～1500r/min）的鑄型中，在離心力作用下充型和凝固的鑄造方法。其鑄型可以是金屬型，也可以是砂型。既適合制造中空鑄件，也能用來生產(chǎn)成形鑄件。2、離心鑄造的種類立式離心鑄造立式離心鑄造機(jī)的鑄型繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，金屬液的自由表面在離心力作用下呈拋物面，主要用來生產(chǎn)高度小于直徑的盤、環(huán)類鑄件，也可用于澆注成形鑄件。立式離心鑄造臥式離心鑄造

鑄型繞水平軸旋轉(zhuǎn)，鑄件的各部分冷卻速度和成形條件相同，所以其壁厚沿徑向和軸向都均勻。主要用來生產(chǎn)長度大于直徑的套、管類鑄件。3離心鑄造的特點(diǎn)鑄件組織致密；氣體，夾渣聚集在內(nèi)表面便于消除。金屬液的充型能力好，可以澆注流動(dòng)性差的合金和壁薄的鑄件。便于鑄造雙層金屬的鑄件。節(jié)省澆注系統(tǒng)和冒口方面的金屬消耗。合金的種類幾乎不受限制。對于中空鑄件，其內(nèi)徑8mm~3000mm。鑄件長度最長為8000mm。質(zhì)量幾克（金牙齒）~十幾噸。對某些合金（如鉛青銅），易產(chǎn)生重度偏析。對于中空鑄件，鑄件內(nèi)表面較粗糙，尺寸不易控制。

4離心鑄造機(jī)5離心鑄造的應(yīng)用離心鑄造主要用來生產(chǎn)大批套、管類鑄件，如鑄鐵管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套等鑄件的制造。最大重量達(dá)幾公斤到十多噸，離心鑄件最大直徑可達(dá)3米，最大長度8米六實(shí)型鑄造1概述

實(shí)型鑄造又稱“氣化模造型”或“消失模鑄造”，采用聚苯乙烯發(fā)泡材料制得的模型（氣化模）代替木模造型，造型后不用起模直接將金屬液澆注到氣化模上，使其氣化并形成空腔來容納金屬液，從而冷卻凝固后獲得鑄件的方法。實(shí)型鑄造動(dòng)畫演示2實(shí)型鑄造工藝干砂造型：無水分、煤粉和粘結(jié)劑。不用起模、合模、無砂芯、組芯：鑄件無披縫、尺寸精度高、表面粗糙度低。對工人要求低，勞動(dòng)條件好。適合于鑄造形狀復(fù)雜的鑄件，減少了裝配時(shí)間，降低了成本。簡化了造型工序，縮短了生產(chǎn)周期，提