材料成型特种铸造与工艺第部分优秀课件

(1)低压铸造的工 艺过程
向坩埚中通压缩 空气→金属液上升充 型→保压、凝固→将 坩埚上部与空气相通 →取出铸件。如图。 自下而上充型，压力 下凝固。
图2.2.29 低压铸造工艺过程
(2)低压铸造的工艺特点和应用 特点:
① 可人为的调整压力,适应性强; ② 可用于各种铸型--适用于各种合金及各种大小的铸件; ③ 铸件组织致密,力学性能好，对于铝合金能有效地克服铸件 的针孔等缺陷，对于薄，有耐压，防渗漏，气密性要求的铸件 尤为重要，可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件； ④浇注时压力较低,底注充型,平稳且易控制，无飞溅冲击，不易 夹渣，砂眼，气孔; ⑤金属的实际利用率高; ⑥设备简单,投资少,操作简便,劳动条件好,易于实现机械化、 自动化。
质量、批量和合金种类的限制。目前正在大力推广。
用于不易起模的复杂铸件的生产。
缺点：模样（一套设备）用一次，易变形，气体有一 定的污染。
2.金属型铸造（砂型：一型一件， 尘、强度大，
劳动条件差，且小型复杂件，批量大时，砂型有一定缺 陷。“铸型”）
即在重力作用下将熔融金属浇入金属型腔中获得铸件的方法。
③（因压力）可生产形状复杂、薄壁铸件,可直接铸 出螺纹、齿形、文字等； ④可铸造出镶嵌件；
设备投资大,压铸型费用高,生产周期长,只适用于 大批量生产。
缺点：（卷气-吸气）皮下气孔—不能大余量切削， 不能热处理；铸型材料的选用要防“蠕变”（T工作 大于T再结晶时）。
应用: 压力铸造主要用于大批量生产铝、锌、镁、铜等非铁
材料成型特种铸造 与工艺第部分
1.5 少、无切削的铸造方法（特种铸造）
大多数特种铸造方法铸件精度高、表面粗糙度 值小；易实现少、无切削加工；铸件内部组织致密， 力学性能较好；金属液消耗少，工艺简单，生产效 率高；是今后发展的方向。
1.实型铸造
5.离心铸造
2.金属型铸造
6.熔模铸造
3.压力铸造
续铸造
4.低压铸造
1.实型铸造（消失模、气化摸铸造。“模样-铸
型（”P）36）磁型 铸造：造型材 料铁丸或钢丸。
(1) 模样和型砂
制模材料 常用聚苯乙烯 泡沫塑料。型 砂多为无粘接 剂的干硅砂。
图2.2.26实型铸造工艺过程
(2) 实型铸造的特点和应用
1)特点：不必起模和修型，无型芯，无分型面，因而无
图2.2.28 卧式冷压室压铸机的工作过程
(2)压力铸造的特点和应用
特点：
①生产率比其他铸造方法都高；操作简便,易于实现自动化；
②铸件质量好,尺寸精度高，不需要进行切削加工即可直接 装配；
（因为铸件的冷却速度快，又是在压力下结晶，其表层晶 粒细密。压铸件强度和硬度都较高，抗拉强度比砂型铸件提高 20%～40%）
(1)金属型
金属型可分为整体、水平、垂直和综合分型四种，其中 垂直分型便于开设浇冒口和安放金属芯，易于排气便于实 现机械化，应用较广。
(2)工艺特点(与砂型比特点：散热块)
1)铸型预热;2)型腔喷刷涂料;3)浇铸温度较高;4） 及时开型取件
1．喷刷涂料（耐火、隔热缓冲） 金属型的型腔和金属型芯表面必须喷刷涂料。涂料可
型能力差。“充型”）
压力铸造是指金属液在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法。
(1)压铸机和压 铸工艺过程
压铸机是压力铸造生产 的主要设备，按压室（压 射室）分,一般分热压室压 铸机（压室浸于金属液中） 和冷压室压铸机（压室与 金属液保温炉分开）两大 类。
目前应用较多的是卧式冷 压室压铸机。
卧式冷压室压铸机的 压铸工艺过程如图所示。
合金的中、小型铸件，仪表壳体等。
4.低压铸造 （低压、下而上—充型平稳。“充
型”） 低压铸造是指金属液在气体压力作用下完
成充型和凝固的铸造方法。其压力为0.02～ 0.06MPa。是介于重力铸造(如砂型铸造、金属 型铸造)和压力铸造之间的一种铸造方法。它是 使液态合金在压力下，自下而上地充填型腔， 并在压力下结晶、以形成铸件的工艺过程。
此外，为避免灰铸铁件产生白口组织，除应采 用碳、硅含量高的铁水外，涂料中应加入些硅铁 粉。对于已经产生白口组织的铸件，要利用出型 时铸件的自身余热及时进行退火。
图2.2.27垂直分型式金属型的结构
(3)金属型铸造的优缺点及应用
1)优点
①金属型铸造一型多铸,节省造型材料且减少了环境污染;
②工艺简单,易于实现机械化和自动化;
3、严格控制浇铸温度
金属型冷却快，浇铸温度比砂型通常要高20—30摄氏度，过 低，易产生冷隔、浇不到等缺陷，过高影响金属型寿命。
4．适合的出型时间
浇注之后，铸件在金属型内停留的时间愈长， 铸件的出型及抽芯愈困难，铸件的裂纹倾向加大。 同时，铸铁件的白口倾向增加，金属型铸造的生 产率降低。为此，应使铸件凝固后尽早出型。通 常小型铸铁件出型时间为10—60s，铸件温度约为 780—950℃。
飞边毛刺，不错箱，涂光洁和耐火涂料。泡沫塑料粘合，为铸件 结构设计提供充分的自由度。使造型效率比砂型铸造提高2~5倍。
① 铸件尺寸精度高、表面粗糙度值小;易实现少、 无切削加工;
②工序少,生产效率高;
③采用无粘接剂的干砂造型,劳动强度低，无粉尘 污染，作业环境好，被荣为“绿色铸造”技术。
2)应用：实型铸造几乎不受铸件结构、尺寸、
分衬料和表面涂料两种，前者以耐火材料为主，厚度为 0．2—1．0mm；后者为可燃物质(如灯烟、油类)，每次浇 注喷涂一次，以产生隔热气膜。
2．金属型应保持一定的工作温度（第一次要预热）
通常铸铁件为250～350℃，非铁金属件100～250℃。其 目的是减缓铸型对浇入金属的激冷作用，减少铸件缺陷。同 时，因减小铸型和浇入金属的温差，（避免急冷急热，“热 疲劳” ）提高了铸型寿命。
③铸件精度高、表面粗糙度值小；
④力学性能好。
2)缺点
不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件;用于熔点较高的合金 时,铸型寿命短;灰铁件铸造时还易产生白口组织。
3)应用
金属型铸造主要用于成批、大量生产(熔点较低)铝合金、 铜合金等非铁合金的中、小型铸件,如活塞、缸体、液压泵壳体、 轴瓦和轴套等。
3.压力铸造（金属型容易出现浇不足、冷隔、裂纹等，充
应用: 低压铸造目前主要用于生产铸造质量要求高的铝、镁