第五节_特种铸造

第五节 特种铸造 除砂型铸造以外的其它铸造方法统称为“特种 铸造”。 一、 熔模铸造 熔模铸造---又称失蜡铸造，是用易熔材料制成 模型,然后在模型上涂挂耐火材料,经硬化后,再将模 , , , 型熔化排出型外,从而获得无分型面的铸型,铸型焙烧 后即可浇注 。 1 . 工艺过程

1 蜡模制作 压型:制蜡模的专用模具, 1) 压型:制蜡模的专用模具,钢 铜 铝 切削而成 蜡模的压制:石蜡,峰蜡,硬脂酸,松香等,将熔化的蜡料压入压型中, 2) 蜡模的压制:石蜡,峰蜡,硬脂酸,松香等,将熔化的蜡料压入压型中, 冷 凝后取出,修去毛刺, 凝后取出,修去毛刺,得到蜡模 蜡模组装:若干蜡模焊在一个直浇棒上. 3) 蜡模组装:若干蜡模焊在一个直浇棒上. 结壳: 2 结壳: 蜡模涂上涂料, 蜡模涂上涂料,硬化 干燥等 浸涂料(石英粉+粘结剂的糊状物) 1) 浸涂料(石英粉+粘结剂的糊状物)表面光洁 撒砂(粗石英砂)的目的: 2) 撒砂(粗石英砂)的目的:增厚型壳 硬化(水玻璃+NH CL—SIO 3) 硬化(水玻璃+NH4CL SIO2)化学硬化 3 脱蜡 焙烧 脱蜡: 1) 脱蜡:热水或水蒸气 焙烧: 800~1000℃ 2) 焙烧:加热 800~1000℃提高型壳强度 填砂: 4 填砂:浇注 填砂:型壳放入铁箱中, 1) 填砂:型壳放入铁箱中,周围干砂充填 浇注:趁热(600~700℃ 2) 浇注:趁热(600~700℃)进行浇注 冷却后,破坏型壳,取出铸件,去浇口,毛刺,退火或正火, 5 落砂 清理 冷却后,破坏型壳,取出铸件,去浇口,毛刺,退火或正火,以便 得到所需机械性能.

压型

注蜡

焊蜡模组

脱蜡、焙烧

填砂、浇注

熔模铸造过程

图4.13 蜡模制造

2、特点和应用1)铸造精度高(IT11-14),表面粗糙度低(Ra6.3-1.6um)。少、 无切削加工, 稍磨(Ra3.2~1.6um)。 2)可浇注形状复杂的薄壁件，无分型面。 3)能铸造各种合金(型壳是高级耐火材料),特别是高熔点、难加 工合金。 4)生产批量不受限制，单件、小批、大批量生产均可。 5)缺点：材料贵,工艺过程繁杂,生产周期长.

应用: 最适合高熔点合金精密铸件的成批,大量生产；形 状，复杂、难以切削的小零件，大批量生产。 目前在汽车、机床、气轮机、航空、兵器等领域得到 广泛应用。如:汽轮机叶片,风动工具，滚刀等。

二、金属型铸造 将液态金属浇入用金属制成的铸型，冷凝后获得 铸件的方法。1、金属铸型构造 1)铸型材料：多数用铸铁；要求较高用碳钢或低合金钢。 2)型芯材料：形状简单件或有色金属件用金属型芯；薄壁复 杂件或铸铁，铸钢件用砂芯。 3)铸型的种类：按分型面的方位分为垂直分型式、 水平分型 式和整体式、复合式。 4)合箱、开箱方式：自动或半自动的连杆机构。

2、铸造工艺 、 金属型导热快,没有退让性 透气性差. 没

有退让性,透气性差 金属型导热快 没有退让性 透气性差 金属型应保持一定的工作温度---预热. ---预热 1)金属型应保持一定的工作温度---预热. 喷刷涂料前预热-- 保证涂料层致密, 均匀. --保证涂料层致密 ( 1) 喷刷涂料前预热 -- 保证涂料层致密 , 均匀 . 合金铸铁 80—150 150℃ 铸钢100 250℃ 100—250 80 150℃; 铸钢100 250℃. 浇注前预热--降低冷却速度,防止铸铁白口. --降低冷却速度 (2) 浇注前预热--降低冷却速度,防止铸铁白口. 2) 喷刷涂料 减缓冷却速度, (1) 减缓冷却速度,防白口 (2) 防高温液体对铸型直接冲刷 有一定蓄气 排气能力,防气孔. 蓄气、 (3) 有一定蓄气、排气能力,防气孔. 铸铁—石墨粉涂料 炭墨涂料; 铝合金—氧化锌涂料 石墨粉涂料, 氧化锌涂料, 铸铁 石墨粉涂料,炭墨涂料; 铝合金 氧化锌涂料,滑石粉 3)合理浇注温度 适宜出型时间：收缩快—出型难 冷速大—铸铁件产生 4)适宜出型时间：收缩快 出型难 ，冷速大 铸铁件产生 白口

图4.11 铸造铝活塞简图

3、金属型铸造的特点和适用范围 特点： 1)铸型能反复使用，可一型多铸； 2)组织致密,机械性能高 ； 3)尺寸精度和表面质量高； 4)劳动条件好，生产率高。 5)铸型制造成本高，周期长； )铸型制造成本高，周期长； 6)透气性差，无退让性，铸件易产生浇不足、冷隔、 )透气性差，无退让性，铸件易产生浇不足、冷隔、 裂纹等缺陷； 裂纹等缺陷； 7)铸造合金的熔点不能太高，质量不能太大。 )铸造合金的熔点不能太高，质量不能太大。 应用： 主要用于有色金属铸件的大批量生产。 如：铝活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦等。

三、压力铸造(简称压铸)快速(浇口速度达 在高压下(5~500MPa)快速 浇口速度达 高压下 快速 浇口速度达30~60m/s, , 0.001~0.2s )将液态或半液态合金压入金属铸型中 将液态或半液态合金压入金属铸型中, 将液态或半液态合金压入金属铸型中 并在压力下结晶，以获得铸件的方法。 并在压力下结晶，以获得铸件的方法。 专用设备:压铸机 专用压型—压型 专用设备 压铸机 专用压型 压型 压力铸造工艺：预热金属铸型，喷涂料；合型， 1 . 压力铸造工艺：预热金属铸型，喷涂料；合型， 注入金属液； 注入金属液；压射冲头在高压下推动金属液充满型 腔并凝固；打开铸型，顶杆顶出铸件。 腔并凝固；打开铸型，顶杆顶出铸件。 合型机构：用以开合铸型和紧固铸型。 合型机构：用以开合铸型和紧固铸型。 压铸型： 型及动型组成。 压铸型：定(静)型及动型组成。定(静)型固定 在机架上，动型由合型机构带动水平移动。 在机架上，动型由合型机构

带动水平移动。

图 4.15 冷室式压铸机

镶嵌件的应用

2、特点及应用 (1)铸件尺寸精度高,表面质量高, 最小铸孔直径 0.7mm 。 (2)铸件的强度和表面硬度高 (3)可压铸形状复杂的薄壁铸件，可嵌铸其他材 料 (4)生产效率高 (5)设备投资大，压型制造成本高 (6)铸件内部有大量气孔 (7)压铸件不能大余量加工，不能热处理 (8)种类受限,不宜压铸高熔点合金；适宜压铸低 熔点合金。 压力铸造主要用于熔点较低的锌、铝、镁及 铜合金铸件的生产。在汽车 仪表行业,广泛应用。

四、低压铸造 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。 1、低压铸造基本原理 低压铸造过程 2、特点及应用 特点: (1)充型压力和速度便于控制，适应各种铸型。 (2)铸件的组织致密，机械性能较高。 (3)不用冒口补缩，金属利用率高。 (4)铸件尺寸、形状范围广。 适用范围： 一般用来生产铝、镁合金精密铸件。也能铸造各 种合金。