2-3[1].4 特种铸造

3特种铸造 砂型铸造存在一些缺点 如 需流较大的切削加工余量 废品率较高 生产效率低 etc 实际生产中逐渐发展出一些其他铸造方法 称特种铸造 熔模铸造 金属型铸造 离心铸造 压力铸造 低压铸造 陶瓷型铸造 磁型铸造 差压铸造 石墨型铸造 真空吸铸和流变铸造等 一 熔模铸造 定义 采用易熔的蜡料制成模样 然后在蜡模上包覆多层耐高温材料后制成型壳 加热将蜡模熔出 在经高温对型壳焙烧 形成浇注型腔 特点 铸型无分型面 铸件精度高 精密铸造 生产过程中蜡模经熔化由铸型中流出 精密铸造 一 熔模铸造 工艺过程 蜡模制造 结壳 撒砂硬化 脱蜡 焙烧与浇注 落砂清理 打碎型壳 取出铸件 并用氧乙炔切除浇口 冒口 清理毛刺应用范围 形状复杂 精度要求高 难以进行切削加工的小型零件 高熔点合金 应用举例 汽轮机叶片 二 金属型铸造 金属型铸造 用铸铁 碳钢或低合金钢等金属材料制成铸型 在重力作用下 金属液充填金属型型腔 冷却成形而获得铸件的工艺方法 缺陷的产生及预防 金属型导热快 液体冷却快 充型能力下降 浇不足 冷隔无退让性和透气性 裂纹 气孔保护型腔措施浇注前预热金属型 避免散热过快 型腔内喷涂耐火涂料 减缓热冲击 增加透气性 方便铸件出型 减缓冷却速度 分型面上设通气槽 适时开型 及时取出铸件 开型太早影响铸件成型 太晚 铸型阻碍铸件收缩而产生裂纹 金属型铸造特点 既可采用金属芯 也可以用砂芯取代难以抽拔的金属芯 金属型的铸型可反复使用 永久型铸造 铸件组织致密 力学性能好 精度和表面质量较好 制作成本高 加工周期长 铸造铸铁件时易产生白口组织 金属型铸造应用 适用于大批量形状简单的有色合金铸件 举例 铝活塞 气缸 油泵壳体等 三 压力铸造 压力铸造 在高压作用下 以很高的速度把液态或半液态金属压入压铸模型腔 并在压力下快速凝固而获得铸件的铸造方法 压力铸造特点 基本特点 高压高速 压力从几MPa到几十MPa 甚至高达500MPa 高速 从10 120m s 以极短的时间 0 01 0 2s 填充铸型 优点 生产率高 生产适用性好 能生产出从简单到复杂的铸件 压铸件的重量从几克到数十千克 产品具有较高的尺寸精度和表面质量 力学性能好 尺寸稳定性好 轮廓清晰 缺点 设备投资大 压铸模制造复杂 周期长 费用大 一般不宜于小批生产 压力铸造的应用 压力铸造是所有的铸造方法中生产速度最快的一种方法 应用很广 发展很快 应用范围 大批量生产低熔点合金的中小型薄壁 复杂零件 如汽车 仪表 航空 电器及日用品铸件 以铝 锌 镁材料为主 四 低压铸造 定义 浇注时金属液在低压 20 60kPa 作用下 由下而上地填充铸型型腔 并在压力下凝固而形成铸件 特点与应用范围 多用于生产有色金属铸件 如铝合金 镁合金铸件的大批量生产 举例 发动机缸体 缸盖 内燃机活塞等 五 离心铸造 定义 将液态金属注入高速旋转的特定铸型 金属型或砂型 中 利用离心力使液态金属填充铸型 特点 对于空心铸件不需型芯 不需专门的浇注系统和冒口 结构致密 缺陷主要集中在内表面 应用 主要用于生产空心回转体典型例子 气缸套 活塞环 滑动轴承等 4铸造工艺设计 常用铸造合金特点铸造工艺方案的确定铸件的结构工艺性 二 铸造工艺方案的确定 铸造工艺方案 根据实际生产条件和铸件的生产批量对拟采用铸造方法生产的零件进行工艺分析 对多种方案比较之后 根据现有条件择优确定以下内容 1 造型与制芯方法2 浇注位置与分型面 浇冒口系统3 机械加工余量 二 铸造工艺方案的确定 4 型芯结构与数量5 对无法铸出的孔与槽的确定6 绘制铸造工艺图表2 7 常用的铸造工艺符号 二 铸造工艺方案的确定 确定合理的铸造工艺方案 铸造工艺设计的第一步 在此基础上才能进行后续工装设计及制订工艺规范 要制定最佳铸造工艺方案 首先应分析铸造零件的结构工艺性 三 铸件的结构工艺性 设计铸件时 要保证使用性能的要求 满足铸件在铸造中工艺性的要求 铸件结构是否合理 影响到铸造工艺实施的难易 生产效率 生产成本等 铸件结构是否符合铸造的工艺性 要从铸造方法 批量 合金性质等方面考虑 表2 8 表2 9 1 从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性 1 铸件应有合适的壁厚2 铸件壁的联结应当逐渐过渡3 铸件的结构圆角4 避免水平方向出现较大的平面5 有利于补缩和实现顺序凝固6 防止铸件出现裂纹和变形 2 从简化铸造工艺过程角度审查铸件结构工艺性 1 改进妨碍起模的结构 简化工艺2 去掉不必要的圆角3 改进铸件内腔结构 减少砂芯数目4 减少和简化分型面5 有利于砂芯的固定和排气6 复杂铸件的分体铸造及简单小铸件的联合铸造 课后题 15 铸造方法 砂型铸造 特种铸造 熔模铸造 金属型铸造 低压铸造 压力铸造 离心铸造等 汽轮机叶片 熔模