1、西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造第五節(jié)第五節(jié) 特種鑄造特種鑄造 Special casting processes 金屬型金屬型鑄造鑄造熔模鑄造熔模鑄造實(shí)型鑄造實(shí)型鑄造連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造離心鑄造離心鑄造低壓鑄造低壓鑄造壓力鑄造壓力鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造一、熔模鑄造一、熔模鑄造 Investment Casting定義：定義：在易熔

2、材在易熔材料（如蠟料）制料（如蠟料）制成的模樣上包覆成的模樣上包覆若干層耐火涂料，若干層耐火涂料，待其干燥硬化后待其干燥硬化后熔出模樣而制成熔出模樣而制成型殼，型殼經(jīng)高型殼，型殼經(jīng)高溫培燒后即可澆溫培燒后即可澆注的鑄造方法。注的鑄造方法。1熔模（失蠟）鑄造的工藝過程熔模（失蠟）鑄造的工藝過程西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝

3、第八章 鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造二、二、 金屬型鑄造金屬型鑄造 Permanent Mold Casting定義：將液體金屬澆注到金屬型中獲得鑄件的方法。定義：將液體金屬澆注到金屬型中獲得鑄件的方法。u金屬型用鑄鐵和鑄鋼制成；金屬型用鑄鐵和鑄鋼制成； u鑄件的內(nèi)腔既可用金屬型芯、也可用砂芯。鑄件的內(nèi)腔既可用金屬型芯、也可用砂芯。 1、金屬型的結(jié)構(gòu)、金屬型的結(jié)構(gòu) 固定半型固定半型活動(dòng)半型活動(dòng)半型模板模板模底板模底板活塞的組合型芯活塞的組合型芯西安理工大學(xué)材料

4、科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造2、金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)、金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)金屬型的導(dǎo)熱速度快和無退讓性，使鑄件易產(chǎn)生澆不金屬型的導(dǎo)熱速度快和無退讓性，使鑄件易產(chǎn)生澆不足、冷隔、裂紋及白口等缺陷。足、冷隔、裂紋及白口等缺陷。u1）預(yù)熱金屬型：有利于金屬液的充型及鑄鐵的石）預(yù)熱金屬型：有利于金屬液的充型及鑄鐵的石墨化過程。生產(chǎn)

5、鑄鐵件，金屬型預(yù)熱至墨化過程。生產(chǎn)鑄鐵件，金屬型預(yù)熱至250-350；生；生產(chǎn)有色金屬件預(yù)熱至產(chǎn)有色金屬件預(yù)熱至100-250。u2）型腔須噴刷耐火涂料：保護(hù)其免受金屬液直接沖）型腔須噴刷耐火涂料：保護(hù)其免受金屬液直接沖蝕和熱擊，可調(diào)節(jié)鑄件各部分的冷卻速度。蝕和熱擊，可調(diào)節(jié)鑄件各部分的冷卻速度。u3）澆注溫度應(yīng)比采用砂型高出）澆注溫度應(yīng)比采用砂型高出20-30，鑄鐵件的，鑄鐵件的壁厚不小于壁厚不小于15mm，以防白口組織。，以防白口組織。 西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章

6、鑄造1)不宜鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁或大型鑄件；不宜鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁或大型鑄件； 2)鑄型壽命短，灰鑄鐵件鑄造時(shí)還易于白口組織；鑄型壽命短，灰鑄鐵件鑄造時(shí)還易于白口組織；3)成本高，周期長，需批量生產(chǎn)。成本高，周期長，需批量生產(chǎn)。3、金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)、金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)u(1)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1)金屬型鑄造一型多鑄，生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件好；金屬型鑄造一型多鑄，生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件好；2)鑄件的組織致密、晶粒細(xì)小，機(jī)械性能高鑄件的組織致密、晶粒細(xì)小，機(jī)械性能高 ； 3)鑄件精度高、表面粗糙度值低。鑄件精度高、表面粗糙度值低。u(2)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：4、金屬型鑄造的應(yīng)用：、金屬型鑄造的應(yīng)用： 主要用于成批生產(chǎn)鋁

7、、銅合金等的中、小型鑄件，主要用于成批生產(chǎn)鋁、銅合金等的中、小型鑄件， 如活塞、缸體、液壓泵殼體、軸瓦和軸套等。如活塞、缸體、液壓泵殼體、軸瓦和軸套等。西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造三、離心鑄造三、離心鑄造 Centrifugal Casting定義：將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力定義：將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下充型和凝固的鑄造方法。作用下充型和凝固的鑄造方法。u鑄件的各部分冷卻速度相同，壁厚均勻。主要用鑄件的各部分冷卻速度相同，壁厚均勻。

8、主要用來生產(chǎn)長度大于直徑的套、管類鑄件。來生產(chǎn)長度大于直徑的套、管類鑄件。污水管污水管西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造金屬液的自由表面在離心力作用下呈拋物面，主金屬液的自由表面在離心力作用下呈拋物面，主要生產(chǎn)高度小于直徑的盤、環(huán)類鑄件。要生產(chǎn)高度小于直徑的盤、環(huán)類鑄件。西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 schoo

9、l of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造鑄鐵管的離心鑄造鑄鐵管的離心鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造金屬型、熔模、離心鑄造金屬型、熔模、離心鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造四、壓力鑄造四、壓力鑄造 Die Casting定義：壓力鑄造是指金屬液定義：壓力鑄造

10、是指金屬液在高壓下高速充型，并在壓在高壓下高速充型，并在壓力下凝固的鑄造方法。壓鑄力下凝固的鑄造方法。壓鑄1、壓鑄機(jī)的種類及工作原理、壓鑄機(jī)的種類及工作原理 西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造2、壓力鑄造的特點(diǎn)、壓力鑄造的特點(diǎn)1)鑄件質(zhì)量好，尺寸精度高鑄件質(zhì)量好，尺寸精度高;2)壓鑄件的強(qiáng)度和表面硬度較高壓鑄件的

11、強(qiáng)度和表面硬度較高;3)生產(chǎn)率操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。生產(chǎn)率操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。1)充型速度快，型腔中的空氣很難完全排出，且厚充型速度快，型腔中的空氣很難完全排出，且厚 壁處也很難補(bǔ)縮壁處也很難補(bǔ)縮; 真空壓鑄真空壓鑄2）壓鑄件不宜進(jìn)行熱處理或在高溫下使用；）壓鑄件不宜進(jìn)行熱處理或在高溫下使用；3）可壓鑄的合金種類受到限制；）可壓鑄的合金種類受到限制；4）設(shè)備投資大，壓鑄型的制造成本高）設(shè)備投資大，壓鑄型的制造成本高 3、壓力鑄造的應(yīng)用：大批量生產(chǎn)有色合金鑄件，、壓力鑄造的應(yīng)用：大批量生產(chǎn)有色合金鑄件，壓鑄件應(yīng)盡量避免機(jī)加工，以防內(nèi)部孔洞外露。壓鑄件應(yīng)盡量避免機(jī)加工，以防內(nèi)部孔洞外露。

12、 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造常見的壓鑄件西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造五、低壓鑄造五、低壓鑄造 Low pressure Die Casting低壓鑄造是采用低壓鑄造是采用較壓力鑄造低的較壓力鑄造低的壓力（一般為壓力（一般為0.02-0.06 Mpa），），將金屬液從鑄型將金屬液從鑄型的底部壓入，并的底部壓入，

13、并在壓力下凝固獲在壓力下凝固獲得鑄件的方法。得鑄件的方法。西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造低壓鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用：低壓鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用： 1、澆注及凝固時(shí)的、澆注及凝固時(shí)的壓力容易調(diào)整壓力容易調(diào)整、適應(yīng)性強(qiáng)，可用于、適應(yīng)性強(qiáng)，可用于各種鑄型、各種合金及各種尺寸的鑄件。各種鑄型、各種合金及各種尺寸的鑄件。2、底注式澆注、底注式澆注充型平穩(wěn)充型平穩(wěn)，減少了金屬液的飛濺和對(duì)鑄，減少了金屬液的飛濺和對(duì)鑄型的沖刷，可避免氣孔缺陷。型的沖刷，可避免氣孔缺陷。3、鑄件在壓力下充型和凝

14、固，其澆口能提供金屬液來、鑄件在壓力下充型和凝固，其澆口能提供金屬液來補(bǔ)縮，因此補(bǔ)縮，因此鑄件輪廓清晰，組織致密鑄件輪廓清晰，組織致密。4、低壓鑄造的、低壓鑄造的金屬利用率高金屬利用率高，約，約90%以上。以上。5、設(shè)備簡單，、設(shè)備簡單，勞動(dòng)條件較好勞動(dòng)條件較好，易于機(jī)械化和自動(dòng)化。，易于機(jī)械化和自動(dòng)化。主要用來鑄造一些質(zhì)量要求高的鋁合金和鎂合金鑄件，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、和高速內(nèi)燃機(jī)的鋁活塞等薄壁件。如氣缸體、缸蓋、和高速內(nèi)燃機(jī)的鋁活塞等薄壁件。 西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engin

15、eering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造低壓鑄造火車車輪示意圖低壓鑄造火車車輪示意圖西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造壓力鑄造和低壓鑄造壓力鑄造和低壓鑄造西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造六、常用鑄造方法的比較六、常用鑄造方法的比較 西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and en

16、gineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造連續(xù)鑄造的工藝過程連續(xù)鑄造的工藝過程 西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 school of material science and engineering of XAUT材料及熱加工工藝第八章 鑄造真空吸鑄真空吸鑄 抽真空使結(jié)晶器內(nèi)成負(fù)壓而抽真空使結(jié)晶器內(nèi)成負(fù)壓而將金屬液吸入，由于結(jié)晶器將金屬液吸入，由于結(jié)晶器壁內(nèi)通有循環(huán)冷卻水，所以壁內(nèi)通有循環(huán)冷卻水，所以其中的金屬液實(shí)現(xiàn)由外向中其中的金屬液實(shí)現(xiàn)由外向中心的心的順序凝固順序凝固，當(dāng)凝固層達(dá)，當(dāng)凝固層達(dá)到所需尺寸時(shí)，關(guān)閉真空泵到所需尺寸時(shí)，關(guān)閉真空泵使結(jié)晶器內(nèi)未凝固的金屬液使結(jié)晶器內(nèi)未凝固的金屬液返回坩堝。這樣就獲得了筒返回坩堝。這樣就獲得了筒形鑄件，鑄件的長度取決于形鑄件，鑄件的長度取決于結(jié)晶器的長度，厚度則取決結(jié)晶器的長度，厚度則取決于凝固時(shí)間。于凝