金属工艺学特种铸造课件(PPT38).pptx
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金属工艺学教学课件第五章铸造
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第四节 特种铸造
一、熔模铸造 二、金属型铸造 三、压力铸造 四、离心铸造 五、各种铸造方法的比较
21
一、熔模铸造
熔模铸造是用易熔的蜡料制成的和铸件形状相同的 蜡模和浇注系统，在蜡模表面涂挂几层耐火涂料和石英 砂，经硬火、干燥后将蜡模加热熔化，排出蜡液，得到 一个中空的型壳，即获得无分型面的整体铸型，最后进 行浇注，故熔模铸造又称为失蜡铸造。
图5-1 冷隔
9
的流动性可用螺旋线长度来测定，图5-2为螺旋
形试样。将金属液浇注入螺旋形铸型中，在相同的铸造 条件下，获得的螺旋线越长，表明金属液的流动性越好。
图5-2 螺旋形试样
10
一、流动性
（三）影响流动性的因素 合金的种类与化学成分
不同种类的合金具有不同的流动性，根据流动性试 验可测得螺旋线长度，常用铸造合金中，灰铸铁的流动 性较好，而铸钢的流动性相对较差。
11
二、收缩率
收缩是铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产 生的体积和尺寸的缩减。包括液态收缩、凝固收缩、固 态收缩三个阶段，如图5-3所示。
图5-3 合金收缩的三个阶段
12
二、收缩率
（一）收缩对铸件质量的影响 液态收缩和凝固收缩若得不至到补足，会使铸件产
生缩孔和缩松缺陷；固态收缩若受到阻碍会产生铸造内 应力，导致铸件变形开裂。 缩孔与缩松
离心铸造法的不足之处是铸件内表面较粗糙，尺寸不 易控制，对内孔要切削加工的零件，则应增大加工余量。
离心铸造目前主要用于成批大量生产一般形状的黑色 金属及铜合金的大、中型回转体。如铸铁水管、缸套、活 塞环坯料和输油管等。
25
五、各种铸造方法的比较
各种铸造方法都有其优缺点和最适宜的应用范围。如 砂型铸造尽管有不少缺点，但其适应性强，所用设备比较 简单，因此，它仍然是当前生产中最基本的铸造方法。特 种铸造方法仅在一定条件下，才能显示其优越性。因此， 在选择铸造方法时，必须根据合金种类、铸件大小与形状、 批量、质量、车间设备及技术状况等来进行全面分析，综 合比较，选择经济合理的方法。
第四节 特种铸造
一、熔模铸造 二、金属型铸造 三、压力铸造 四、离心铸造 五、各种铸造方法的比较
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一、熔模铸造
熔模铸造是用易熔的蜡料制成的和铸件形状相同的 蜡模和浇注系统，在蜡模表面涂挂几层耐火涂料和石英 砂，经硬火、干燥后将蜡模加热熔化，排出蜡液，得到 一个中空的型壳，即获得无分型面的整体铸型，最后进 行浇注，故熔模铸造又称为失蜡铸造。
图5-1 冷隔
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的流动性可用螺旋线长度来测定，图5-2为螺旋
形试样。将金属液浇注入螺旋形铸型中，在相同的铸造 条件下，获得的螺旋线越长，表明金属液的流动性越好。
图5-2 螺旋形试样
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一、流动性
（三）影响流动性的因素 合金的种类与化学成分
不同种类的合金具有不同的流动性，根据流动性试 验可测得螺旋线长度，常用铸造合金中，灰铸铁的流动 性较好，而铸钢的流动性相对较差。
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二、收缩率
收缩是铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产 生的体积和尺寸的缩减。包括液态收缩、凝固收缩、固 态收缩三个阶段，如图5-3所示。
图5-3 合金收缩的三个阶段
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二、收缩率
（一）收缩对铸件质量的影响 液态收缩和凝固收缩若得不至到补足，会使铸件产
生缩孔和缩松缺陷；固态收缩若受到阻碍会产生铸造内 应力，导致铸件变形开裂。 缩孔与缩松
离心铸造法的不足之处是铸件内表面较粗糙，尺寸不 易控制，对内孔要切削加工的零件，则应增大加工余量。
离心铸造目前主要用于成批大量生产一般形状的黑色 金属及铜合金的大、中型回转体。如铸铁水管、缸套、活 塞环坯料和输油管等。
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五、各种铸造方法的比较
各种铸造方法都有其优缺点和最适宜的应用范围。如 砂型铸造尽管有不少缺点，但其适应性强，所用设备比较 简单，因此，它仍然是当前生产中最基本的铸造方法。特 种铸造方法仅在一定条件下，才能显示其优越性。因此， 在选择铸造方法时，必须根据合金种类、铸件大小与形状、 批量、质量、车间设备及技术状况等来进行全面分析，综 合比较，选择经济合理的方法。
特种铸造技术介绍PPT
▆ 应用范围
（1）适用于生产形状复杂、精度要求高或难以切削加工成形的各种金属材料（尤其是碳钢及合金 钢）小型零件。如汽轮机、涡轮机的叶片或叶轮，汽车、拖拉机或机床用的各种小件。
2.压力铸造
█ 定义：是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室中，使之在高压和高速 下充填型腔，并在高压下成形结晶而获得铸件的一种铸造方法。常用压射压力 为5－70MPa，压射速度0.5－5m/s，充填时间很短，约0.01－02s。
6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
3.低压铸造
█ 定义：是指液态金属在低的气体压力作用下从坩埚中自下而上地充填型腔 并凝固而获得铸件的一种铸造方法。常用压力为0.02~0.06MPa，介于重力和 压力铸造之间。
➢ 工艺过程：
3.低压铸造
3.低压铸造
特点和应用：
1、液态金属自下而上平稳的充填型腔， 型腔中的液流的方向与气体排出的方向一 致，避免了液态金属对型壁、型芯的冲刷 以及气体和氧化物，从而防止了铸件产生 气孔和非金属夹杂物；
3.应用范围
离心铸造是生产管套类铸件的主要方法，广泛应用于生产铸铁水管、缸套、轴套等。
各种铸造方法与砂型铸造加工精度对比：
结束
1.熔模铸造
◆◆ 熔模精密铸造：是指利用易熔材料制成模样，并在模样表面粘结一定厚度的耐火材料，然
后将模样熔化而使金属液充满型腔的一种铸造方法。（也称失蜡铸造）
熔 模 铸 造 工 艺 过 程
1.熔模铸造（1）熔模铸源自的工艺过程① 制作压型 压型根据铸件图制作，压型是压制蜡模的中间铸型。对高精度或大批量生产的铸件，常用机 械加工制成的钢或铝合金压型；对精度要求不高或生产批量不大的铸件常用低熔点合金（锡、铅、 铋）直接浇注的压型；对单件小批量的铸件可用石膏或塑料制作的压型。 ② 制作蜡模 将低熔点熔融态蜡料（常用50%的石蜡+50%的硬脂酸）压入压型中，冷凝后取出，得到单个蜡 模。将若干拉模粘到预制的蜡质浇口棒上，成为蜡模组。 ③ 制作壳型 将蜡模组浸入石英粉与水玻璃配成的浆料中，取出后在其表面撒上一层细石英砂，再浸入氯 化铵的溶液中硬化。如此由细到粗反复涂挂4-5次，指导表面结成5-10mm厚的硬壳后，放入8590℃的热水中，熔去蜡模而得到型腔与蜡模组一致的壳型。
（1）适用于生产形状复杂、精度要求高或难以切削加工成形的各种金属材料（尤其是碳钢及合金 钢）小型零件。如汽轮机、涡轮机的叶片或叶轮，汽车、拖拉机或机床用的各种小件。
2.压力铸造
█ 定义：是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室中，使之在高压和高速 下充填型腔，并在高压下成形结晶而获得铸件的一种铸造方法。常用压射压力 为5－70MPa，压射速度0.5－5m/s，充填时间很短，约0.01－02s。
6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
3.低压铸造
█ 定义：是指液态金属在低的气体压力作用下从坩埚中自下而上地充填型腔 并凝固而获得铸件的一种铸造方法。常用压力为0.02~0.06MPa，介于重力和 压力铸造之间。
➢ 工艺过程：
3.低压铸造
3.低压铸造
特点和应用：
1、液态金属自下而上平稳的充填型腔， 型腔中的液流的方向与气体排出的方向一 致，避免了液态金属对型壁、型芯的冲刷 以及气体和氧化物，从而防止了铸件产生 气孔和非金属夹杂物；
3.应用范围
离心铸造是生产管套类铸件的主要方法，广泛应用于生产铸铁水管、缸套、轴套等。
各种铸造方法与砂型铸造加工精度对比：
结束
1.熔模铸造
◆◆ 熔模精密铸造：是指利用易熔材料制成模样，并在模样表面粘结一定厚度的耐火材料，然
后将模样熔化而使金属液充满型腔的一种铸造方法。（也称失蜡铸造）
熔 模 铸 造 工 艺 过 程
1.熔模铸造（1）熔模铸源自的工艺过程① 制作压型 压型根据铸件图制作，压型是压制蜡模的中间铸型。对高精度或大批量生产的铸件，常用机 械加工制成的钢或铝合金压型；对精度要求不高或生产批量不大的铸件常用低熔点合金（锡、铅、 铋）直接浇注的压型；对单件小批量的铸件可用石膏或塑料制作的压型。 ② 制作蜡模 将低熔点熔融态蜡料（常用50%的石蜡+50%的硬脂酸）压入压型中，冷凝后取出，得到单个蜡 模。将若干拉模粘到预制的蜡质浇口棒上，成为蜡模组。 ③ 制作壳型 将蜡模组浸入石英粉与水玻璃配成的浆料中，取出后在其表面撒上一层细石英砂，再浸入氯 化铵的溶液中硬化。如此由细到粗反复涂挂4-5次，指导表面结成5-10mm厚的硬壳后，放入8590℃的热水中，熔去蜡模而得到型腔与蜡模组一致的壳型。
第四章特种铸造介绍PPT课件
制造母模→制造压型→制造熔模→型壳的制造→浇注
熔模铸造动画演示
熔模铸造过程示意图
2 制蜡模设备
压型是用来制造熔模的重要工艺装备。压型要求： 制出的熔模能达到要求的尺寸精度和表面粗糙度；
压蜡机
压 型
蜡 模
3 压制熔模
(1)常用的模料
低熔点模料：由石蜡和硬脂酸各50%配制而成。 优点：熔点低(50~60℃)，制备简单，流动性好； 缺点：其热稳定性差，强度低，焊接性和涂挂性差， 收缩率大。
第三章 特种铸造
特种铸造是指砂型铸造方法以外的铸造方法。 常见特种铸造主要有：
1 熔模铸造 2 金属型铸造 3 压力铸造 4 低压铸造 ５ 离心铸造 ６ 实型铸造
一 熔模铸造
1概述
采用蜡质材料制成模型，在模样上涂挂 若干层耐火涂料制成型壳，经硬化后再将模 样熔化，排出型外获得无分型面的铸型。铸 型经过低温烘烤和高温焙烧后进行液体金属 的浇注。
5 离心铸造的应用
离心铸造主要用来生产大批套、管类铸件，如 铸铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套等铸件的制 造。
最大重量达几公斤到十多吨，离心 铸件最大直径可达3米，最大长度8 米
六 实型铸造
1 概述
实型铸造又称“气化模造型”或“消失模铸 造”，采用聚苯乙烯发泡材料制得的模型（气化 模）代替木模造型，造型后不用起模直接将金属 液浇注到气化模上，使其气化并形成空腔来容纳 金属液，从而冷却凝固后获得铸件的方法。
涂料机械手
涂料机械手正在涂料制壳
自动化制壳过程
制备好的模壳
焙烧，浇注
5 熔模铸造的特点及适用范围
❖ 铸件尺寸公差可达IT11～IT13；表面粗糙度 Ra值为12.5～1.6μm。 ❖ 适合各种合金的铸件。尤其是熔点高、难切 削的高合金铸钢件的制造。 ❖ 可铸出形状较复杂、不能分型的铸件。 ❖ 工艺过程复杂、工序多，生产周期长 ❖ 铸件的重量一般不超过25kg。 ❖ 冷却速度慢，铸件晶粒粗大。 ❖ 某些原材料，如硅酸乙酯、刚玉粉等价格贵， 来源少
熔模铸造动画演示
熔模铸造过程示意图
2 制蜡模设备
压型是用来制造熔模的重要工艺装备。压型要求： 制出的熔模能达到要求的尺寸精度和表面粗糙度；
压蜡机
压 型
蜡 模
3 压制熔模
(1)常用的模料
低熔点模料：由石蜡和硬脂酸各50%配制而成。 优点：熔点低(50~60℃)，制备简单，流动性好； 缺点：其热稳定性差，强度低，焊接性和涂挂性差， 收缩率大。
第三章 特种铸造
特种铸造是指砂型铸造方法以外的铸造方法。 常见特种铸造主要有：
1 熔模铸造 2 金属型铸造 3 压力铸造 4 低压铸造 ５ 离心铸造 ６ 实型铸造
一 熔模铸造
1概述
采用蜡质材料制成模型，在模样上涂挂 若干层耐火涂料制成型壳，经硬化后再将模 样熔化，排出型外获得无分型面的铸型。铸 型经过低温烘烤和高温焙烧后进行液体金属 的浇注。
5 离心铸造的应用
离心铸造主要用来生产大批套、管类铸件，如 铸铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套等铸件的制 造。
最大重量达几公斤到十多吨，离心 铸件最大直径可达3米，最大长度8 米
六 实型铸造
1 概述
实型铸造又称“气化模造型”或“消失模铸 造”，采用聚苯乙烯发泡材料制得的模型（气化 模）代替木模造型，造型后不用起模直接将金属 液浇注到气化模上，使其气化并形成空腔来容纳 金属液，从而冷却凝固后获得铸件的方法。
涂料机械手
涂料机械手正在涂料制壳
自动化制壳过程
制备好的模壳
焙烧，浇注
5 熔模铸造的特点及适用范围
❖ 铸件尺寸公差可达IT11～IT13；表面粗糙度 Ra值为12.5～1.6μm。 ❖ 适合各种合金的铸件。尤其是熔点高、难切 削的高合金铸钢件的制造。 ❖ 可铸出形状较复杂、不能分型的铸件。 ❖ 工艺过程复杂、工序多，生产周期长 ❖ 铸件的重量一般不超过25kg。 ❖ 冷却速度慢，铸件晶粒粗大。 ❖ 某些原材料，如硅酸乙酯、刚玉粉等价格贵， 来源少
《金属工艺铸造部分》PPT课件
精多，又不可能全部与基准面放在 分型面的同一侧时，则应使加工基准面与大部分加工面 处于分型面的同一侧。
a) 不合理
b) 合理
螺栓塞头的分型面
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(5）铸件的非加工表面上，尽量避免有披缝。
a) 不正确
b) 正确
分型面的位置应能避免披缝
(6）分型面的选择应尽量与铸型浇注时位置一致。
↑ ↑ 壁厚 →石墨化倾向 易得粗大石墨片、铁素体 ↓ ↓ 壁厚 →石墨化倾向 易得细小石墨片、珠光体 壁厚↓→白口化倾向↑
图2-13 含碳、硅、壁厚与铸铁组织的关系
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⒊灰铸铁的孕育处理——孕育铸铁 ● 孕育铸铁的生产： 在含碳、硅较低的铁水中加入孕育剂（75%硅铁）, 促进入石墨化，增加了石墨结晶核心，使石墨均 匀，细小，并获得珠光体基体。 ● 孕育铸铁的特点：
三、铸件中的缩孔与缩松
1、缩孔与缩松的形成 形成原因 液态合金在冷凝过程中，液态收缩和凝固收缩 的容积得不到补足而行成。(补缩) (1)缩孔 ⊙ 通常在铸件上部，或最后凝固的部分 ⊙ 大小 合金的液态收缩↑，凝固收缩↑ →缩孔容积↑ 浇注温度↑→缩孔容积↑ 铸件较厚→缩孔容积↑ ⊙ 形成：如图
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§5.2 铸件结构与合金铸造性能的关系
⒈ 合理设计铸件的壁厚 铸造合金流动性各不相同，在相同条件下，不同合金 所能浇注出铸件的最小壁厚也不相同。 厚大截面承载能力并非按截面积成比例增加。
最小壁厚：在各种工艺条下，铸造合金能充满型腔的最小厚度。主要 取决于合金的种类、铸件的大小及形状等因素。
牌号愈高，铸造性能越差，对结构要求越高。但孕育铸 铁可设计成较厚铸件。
铸钢壁厚不宜过薄，因其流动性差，收缩率高。壁厚稍 厚些，利于顺序（定向）凝固。
第4讲特种铸造
的可能性； – 铸件成型性好。金属液在外力作用下强迫流动，
提高了金属的充填能力，有利于形成轮廓清晰， 表面光洁的铸件； – 铸件组织致密，机械性能高； – 金属收得率高（80％～98％）。
© 2006 金工教研室
机械制造基础
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机械制造基础
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机械制造基础
卧式离心铸造机
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机械制造基础
大型管件
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机械制造基础
更大的管道
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机械制造基础
最大重量
达几公斤 到十多吨
离心铸件最大直径可 达3米，最大长度8米
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机械制造基础
立 式 离 心 铸 造 机
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机械制造基础
金属型铸造
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机械制造基础
金属型铸造的四种分型方式
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机械制造基础
金属型铸造的缺点和不足
1. 生产成本高，适合大批量生产 2. 铸件易形成浇不足和开裂等缺陷， 3. 工艺过程参数控制严格 4. 采用金属型生产的铸件重量和形状方面
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机械制造基础
比较
产量
铸件制造成本（元/件） 砂型 金属型 熔模 压力
100
1.75
6.02
6.25 18.75
1000 0.62 1.23 2.67 1.95
10000 0.33 0.37 1.93 0.50
100000 0.30 0.29 1.80 0.16
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提高了金属的充填能力，有利于形成轮廓清晰， 表面光洁的铸件； – 铸件组织致密，机械性能高； – 金属收得率高（80％～98％）。
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最大重量
达几公斤 到十多吨
离心铸件最大直径可 达3米，最大长度8米
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金属型铸造
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金属型铸造的四种分型方式
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机械制造基础
金属型铸造的缺点和不足
1. 生产成本高，适合大批量生产 2. 铸件易形成浇不足和开裂等缺陷， 3. 工艺过程参数控制严格 4. 采用金属型生产的铸件重量和形状方面
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机械制造基础
比较
产量
铸件制造成本（元/件） 砂型 金属型 熔模 压力
100
1.75
6.02
6.25 18.75
1000 0.62 1.23 2.67 1.95
10000 0.33 0.37 1.93 0.50
100000 0.30 0.29 1.80 0.16
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金属型铸造引用PPT(完整版)精选全文
目录
一、概述 二、铸件工艺设计 三、金属型设计 四、铸造工艺 五、金属型铸造机 六、铸件常见缺陷及防止方法
二、铸件工艺设计
1 基准面的选择 2 铸件在金属型中的位置 3 分型面的选择 4 铸件工艺性设计 5 浇注系统 6 冒口设计
1 基准面的选择
基准面决定铸件各部分相对的尺寸位置。 所以选择铸造基准面时，必须和铸件机械 加工的基准面统一，其选择原则为： （1）非全部加工的铸件，应尽量选取非加工 面作为基准面。 （2）采用非加工面作基准面时，应该选尺寸 变动小、最可靠的面作基准面。最好不选 用活块形成的铸件表面作为基准面。
• 金属液充填型腔时易产生飞溅，不利于排气，铸件 易产生氧化夹渣等缺陷。
• 适用于矮而简单的铸件。高度超过100mm的铝、 镁合金铸件宜采用倾斜浇注，倾斜角度为30°～ 50°。
5 浇注系统
（2） 浇注系统的形式及特点 中注式
• 金属液流动比顶注式平稳，能获得比底注式较合理的 热分布，但不能完全避免产生飞溅和涡流。
6 冒口设计
还可将冒口设在内浇道和直浇道之间， 冒口既能补缩又可起集渣的作用。
目录
一、概述 二、铸件工艺设计 三、金属型设计 四、铸造工艺 五、金属型铸造机 六、铸件常见缺陷及防止方法
三、金属型设计
1 金属型结构形式 2 金属型结构设计 3 金属型操纵机构设计 4 金属型加热和冷却 5 金属型用材料及其选用 6 金属型寿命
v也可以根据经验选取。对于铝合金，一般 v<150cm/s；对于镁合金，一般v<130cm/s.
5 浇注系统
（4） 浇注系统的计算 对于铝、镁合金，为防止金属液产生飞
溅，通常采用开放式浇注系统。
大型铸件：A直:A横:A内＝1:（2～3）:（3～6） 中型铸件：A直:A横:A内＝1:（2～3）:（2～4） 小型铸件：A直:A横:A内＝1:（1.5～3）:（1.5～3）
特种铸造课件金属型铸造
3、金属型铸造缺点：
（1）金属型的激冷作用大，充型能力差，易出现 冷隔、浇不足。
（2）金属型本身无退让性，铸件容易产生铸造应 力，发生变形或开裂。
（3）金属型没有透气性，容易卷气。
（4）金属型制作成本较高，不适合单件小批生 产。。
为了防止浇注时金属液流动过程中形成紊流，减 少氧化、夹杂及卷气等缺陷，广泛采用倾转式浇注， 见图2.1
4、金属型应用
金属型铸造主要应用于铝镁等轻有色合金中小型 铸件的生产中，也可用于黑色金属铸件，如磨球、 铸锭等。
金属型铸造在汽车、摩托车、航空航天、农业等 工业领域获得了广泛的应用。
金属型没有透气性，金属液在充型过程中，如果 型腔中的气体排不出去，在型腔中的凹入的死角或金 属液的汇合处形成憋气，阻碍金属液流动充型，或被 金属液卷入进入金属液中形成气孔缺陷，如图2.2所示。
图2-6（a）所示的方案不太合理。原因如下:
a 浇注时金属液通过浇口4直接冲击到砂芯3，导致金属液流紊乱，容 易进渣和卷气。
b 金属型芯2处的厚壁远离冒口，不易得到补缩，易产生缩孔、缩松;
c 上方的冒口偏大，切割工作量大； d 因为有金属型芯2，不设顶出机构或抽芯机构，无法取出铸件。
图2-6（b）所示的方案比较合理。原因如下：
2.3.1.3铸件的工艺性设计
金属型铸件结构工艺性的合理设计是保证铸件质 量，发挥金属型铸造成形优点的先决条件。
铸件工艺性设计应在尽量满足产晶结构要求的前 提下，通过调整机械加工余量、增大铸件拔模斜度、 增加工艺筋和工艺凸台等方法，使铸件结构更加合 理，从而获得优质铸件。铸件工艺性设计原则见表27。
（2）矮的盘形和筒形铸件，分型面应尽量不选在铸 件的轴心上。
（3）分型面应尽可能地选在同一个平面上，尽量避 免曲面分型。
金属工艺学特种铸造课件
金属工艺学特种铸造课 件
2024年2月4日星期日
第四章 特种铸造
特种铸造方法通常是指区别于普通砂型铸造的一些 方法。其在提高铸件精度和表面质量,改善合金性能, 提高生产率,改善劳动条件和降低铸造成本等方面,各 有优越之处。
❖ 熔模铸造 ❖ 离心铸造 ❖ 压力铸造 ❖ 金属型铸造 ❖ 消失模铸造
熔模铸造
b.制造单个泡沫塑料模 C.组装模样束
（2）上涂料 泡沫塑料模样束表面应上两层
涂料。第一层是用来提高表面光洁度的涂料。第 二层是耐火涂料。
（3）填砂、紧实、浇注 （4）落料、清理
消失模铸造特点
1、铸件尺寸精度高(可达5-7级）
2、铸件表面光洁（Ra6.3-12.5um) 3、铸件加工量小 4、铸件无飞边毛刺，落砂清理容易，清理工时少
❖ 浇注
浇注温度比砂型铸造时高。由根据合金种类、铸件大 小和壁厚决定。
❖ 开型、取出铸件、清理
金属型铸造方法主要用于熔点较低的有色金属或合金铸 件的大批量生产。黑色金属类铸件只限于形状简单的中小零 件。
金属型铸造的特点
❖可承受多次浇注，便于实现机械化生产 ❖铸件精度和表面质量高（铝合金铸件的尺寸公 差等级可达IT7~IT9，表面粗糙度可达 Ra3.2~12.5um) ❖铸件的结晶组织致密，机械性能高
压力铸造的特点和适用范围
❖缺点 ❖ 投资大，生产周期长 ❖ 压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金（铸铁 、铸钢）时，压型寿命低 ❖ 铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余量的 切削加工 ❖ 压铸件不能用热处理的方法提高性能
❖适用范围
❖主要用于有色合金（如铝合金、锌合金）的中 、小铸件的大量生产。
冷压室卧式压铸（目前应用最多)
工艺过程
2024年2月4日星期日
第四章 特种铸造
特种铸造方法通常是指区别于普通砂型铸造的一些 方法。其在提高铸件精度和表面质量,改善合金性能, 提高生产率,改善劳动条件和降低铸造成本等方面,各 有优越之处。
❖ 熔模铸造 ❖ 离心铸造 ❖ 压力铸造 ❖ 金属型铸造 ❖ 消失模铸造
熔模铸造
b.制造单个泡沫塑料模 C.组装模样束
（2）上涂料 泡沫塑料模样束表面应上两层
涂料。第一层是用来提高表面光洁度的涂料。第 二层是耐火涂料。
（3）填砂、紧实、浇注 （4）落料、清理
消失模铸造特点
1、铸件尺寸精度高(可达5-7级）
2、铸件表面光洁（Ra6.3-12.5um) 3、铸件加工量小 4、铸件无飞边毛刺，落砂清理容易，清理工时少
❖ 浇注
浇注温度比砂型铸造时高。由根据合金种类、铸件大 小和壁厚决定。
❖ 开型、取出铸件、清理
金属型铸造方法主要用于熔点较低的有色金属或合金铸 件的大批量生产。黑色金属类铸件只限于形状简单的中小零 件。
金属型铸造的特点
❖可承受多次浇注，便于实现机械化生产 ❖铸件精度和表面质量高（铝合金铸件的尺寸公 差等级可达IT7~IT9，表面粗糙度可达 Ra3.2~12.5um) ❖铸件的结晶组织致密，机械性能高
压力铸造的特点和适用范围
❖缺点 ❖ 投资大，生产周期长 ❖ 压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金（铸铁 、铸钢）时，压型寿命低 ❖ 铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余量的 切削加工 ❖ 压铸件不能用热处理的方法提高性能
❖适用范围
❖主要用于有色合金（如铝合金、锌合金）的中 、小铸件的大量生产。
冷压室卧式压铸（目前应用最多)
工艺过程
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母模
压型
熔蜡
充满压型
一个蜡模
蜡模组
结壳、倒出熔蜡
填砂浇注
与砂型铸造方法对比，熔模精密铸造具有如下优点： 1. 铸件尺寸精度高（IT11~IT13），表面粗糙度值低 （12.5~1.6um）。减少切削加工量，甚至无须切削加工 （涡轮发动机的叶片）。
2.可以铸造薄壁件及重量很小的铸件。
3.擅长制造用砂型铸造、锻压、切削加工等方法难以 制造的形状，复杂、不便分型的零件。如带有精细的 图案、文字、细槽和弯曲细孔的铸件
工艺过程
❖金属型的预热（预热温度一般不低于150°C)
金属型导热性好／液体金属冷却快，铸件易出现 冷隔、浇不足、气孔等缺陷。同时保护铸型。
❖ 涂料（耐火涂料的厚度为0.3~0.4mm)
❖利用涂料层的厚薄，调节铸件的冷却速度； ❖保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和
热击； ❖利用涂料层蓄气排气。
压力铸造的特点和适用范围
❖缺点 ❖ 投资大，生产周期长 ❖ 压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金（铸铁、 铸钢）时，压型寿命低 ❖ 铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余量的 切削加工 ❖ 压铸件不能用热有色合金（如铝合金、锌合金）的中、 小铸件的大量生产。
冷压室卧式压铸（目前应用最多)
优点
• 利用回转表面生产圆筒形铸件，省去型芯和浇注系统， 大大简化了生产过程，节约了金属
• 离心力的作用，铸件由外向内的顺序凝固，而气体和熔 渣因比重轻向内腔移动而排除，铸件组织致密，极少有 缩孔、气孔、夹渣等缺陷
• 合金的充型能力强，便于流动性差的合金及薄件的生产。
• 便于制造双金属铸件
缺点 • 铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙。内表面尺寸不易控制。
立式离心铸造 铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用来
铸造高度小于直径的盘、环类或成形铸件。
❖卧式离心铸造 铸型绕水平轴旋转，铸件壁厚均匀，应用广泛，主 要用来生产圆环类铸件，也用于浇注成形铸件。
离心式实型铸造
离心铸造的生产过程
（1）将金属型型腔清理干净，喷涂料 （2）旋转铸型，浇入定量金属液 （3）凝固后，停止旋转，取出铸件
型腔并凝固 （4）打开铸型，用顶杆顶出铸件
压力铸造的特点和适用范围
❖优点 ❖ 铸件的精度和表面质量都较其他铸造方法高（尺寸公差
等级可达CT4~CT7，表面粗糙度一般可达 Ra1.6~12.5um) ❖ 可压铸出形状复杂的薄壁件、和镶嵌件（铸件最小壁厚 为：锌合金为0.3mm,铝合金为0.5mm) ❖ 铸件强度和硬度高（抗拉强度可比砂型铸件提高 25%~30%，但伸长率有所降低） ❖ 生产率高(一般冷压式压铸机平均每小时压铸600-700次）
b.制造单个泡沫塑料模 C.组装模样束
（2）上涂料 泡沫塑料模样束表面应上两层
第五章 特种铸造
教学重点：每种特种铸造的优越之处和选择原则 教学难点：熔模铸造的工艺过程 教学目标和要求：了解各种铸造方法的特点及应 用范围，每种铸造的优越之处和选择原则。
第四章 特种铸造
特种铸造方法通常是指区别于普通砂型铸造的一些 方法。其在提高铸件精度和表面质量,改善合金性能, 提高生产率,改善劳动条件和降低铸造成本等方面,各 有优越之处。
消失模铸造
也称气化模铸造，国际上称EPC工艺。 真空实型铸造， 用泡沫模型代替金属或木模，造
型后模样不取出，呈实体型腔，浇注时模样气化消失而 得到铸件。
消失模铸造的工艺过程
（1）制造泡沫塑料模
a.制备消失模材料 需经预发泡—将珠粒密度大（ 1.05g/cm3)的原材料及发泡剂，经过蒸汽加热、抽真 空，获得符合要求的低密度珠粒、残留发泡剂含量及适当 粒度的珠粒的处理过程。（主要的消失模材料有：可发性 聚苯乙烯（EPS），适用于灰铸铁、球墨铸铁和有色合金 铸件等；可发性聚甲基丙烯甲酯（EPMMA），适用于球 墨铸铁和铸钢件等。这类泡沫塑料的特点：密度小（ 0.015~0.025g/cm3)，发气量小、导热系数小、产生 气体及残留物少、资源丰富、价格不高。
4.可以制造各种合金材质的铸件，尤其适用于高熔点、 难切削合金的小型复杂铸件的生产
金属型铸造
又称硬模铸造，将液体金属浇入金属铸型，获得铸件 的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次。 金属型的结构有多种形式，（a）是水平分型式金属型，多 用于生产薄壁轮状铸件；（b）为垂直分型式金属型，广泛 应用于复杂铝合金铸件。
❖ 浇注
浇注温度比砂型铸造时高。由根据合金种类、铸件大 小和壁厚决定。
❖ 开型、取出铸件、清理
金属型铸造方法主要用于熔点较低的有色金属或合金铸 件的大批量生产。黑色金属类铸件只限于形状简单的中小零 件。
金属型铸造的特点
❖可承受多次浇注，便于实现机械化生产 ❖铸件精度和表面质量高（铝合金铸件的尺寸公 差等级可达IT7~IT9，表面粗糙度可达 Ra3.2~12.5um) ❖铸件的结晶组织致密，机械性能高
❖金属型成本高，生产周期长 ❖铸造工艺严格， ❖易出现浇不足、冷隔、裂纹 ❖铸件的形状和尺寸受一定的限制
组合金属型结构
金属型和砂型，在性能上有显著的区别
1.透气性差 2.导热性好 3.没有退让性
金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自 己的规律。
离心铸造
将液态合金浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心 力作用下充填铸型并结晶。
❖ 熔模铸造 ❖ 离心铸造 ❖ 压力铸造 ❖ 金属型铸造 ❖ 消失模铸造
熔模铸造
熔模铸造用易熔材料制成模型，然后在模型上涂挂 耐火材料，经硬化之后，再将模型熔化、排出型外 ，从而获得无分型面的铸型
由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，故又常把它称 为“失蜡铸造”。由于获得的铸件具有较高的尺寸 精度和表面光洁度，故又称“熔模精密铸造”
压力铸造
将熔融的金属在高压下，快速压入金属型，并在 压力下凝固，以获得铸件的方法。（常用压射压力为 几至几十兆帕，充填速度约为0.5~50m/s，充填时间为 0.01~0.2s)
热压室压铸
工艺稳定铸件质量好，压型寿命低
压铸的工艺过程
（1）预热金属铸型，喷涂料 （2）合型、注入金属液 （3）压射冲头在高压下推动金属液充满