1、 1.5 特種鑄造熔模鑄造金屬型鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄造其它特種鑄造方法1 1.5 特種鑄造熔模鑄造金屬型鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄 為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們在砂型鑄造的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造了多種其它的鑄造方法；通常把這些有別于砂型鑄造的其他鑄造方法通稱為特種鑄造。2 為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們在 1.5.1 熔模鑄造熔模鑄造-用易熔材料如蠟料制成模樣，在模樣上包覆若干層耐火材料，制成型殼，熔出模樣后經(jīng)高溫焙燒即可澆注的鑄造方法稱熔模鑄造(wax mould casting)。是從我國古代“失臘”鑄造方法發(fā)展成的一種精密鑄造方法。 33母模壓型蠟?zāi)＝M結(jié)殼脫蠟單

2、個蠟?zāi)１簾?、澆注?熔模鑄造的工藝過程4母模壓型蠟?zāi)＝M結(jié)殼脫蠟單個蠟?zāi)１簾?、澆注?熔模鑄造的工藝過熔模鑄造的特點和應(yīng)用（1）鑄件精度高，表面質(zhì)量好，屬少，無切削工藝。尺寸精度IT11-14，表面粗糙度Ra12.5-1.6m。（2）可鑄造形狀復(fù)雜鑄件，最小壁厚可達0.3mm，最小鑄孔直徑0.5mm。可一次鑄出組合體。（3）鑄造合金種類不受限制，尤其適合高熔點和難切削合金。（4）無分型面，故清理工作量小。（5）生產(chǎn)批量不受限制，可單件或成批生產(chǎn)。5熔模鑄造的特點和應(yīng)用（1）鑄件精度高，表面質(zhì)量好，屬少，無切缺點：（1）鑄件重量受限制（不超過45公斤）。（2）原輔材料費用比砂型鑄造高，生產(chǎn)成本高、

3、周期長、工藝復(fù)雜。（3）難于實現(xiàn)自動化。適用范圍：最適合形狀復(fù)雜、難切削的小零件，尤其適合大批量生產(chǎn)。目前在汽車、機床、氣輪機、航空、兵器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。6缺點：6缺點：（1）鑄件重量受限制（不超過45公斤）。 （2）生產(chǎn)成本高、周期長、工藝復(fù)雜。（3）難于實現(xiàn)自動化。適用范圍：最適合形狀復(fù)雜、難切削的小零件，尤其適合大批量生產(chǎn)。目前在汽車、機床、氣輪機、航空、兵器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。7缺點：788應(yīng)用舉例用整鑄件代替裝配件結(jié)構(gòu)例1：機床手柄例2：制動器爪9應(yīng)用舉例用整鑄件代替裝配件結(jié)構(gòu)例2：制動器爪9應(yīng)用舉例將尺寸較大的鑄件分成幾部分分別鑄造，再將幾部分用焊接或螺栓連接成整體。圖示為葉輪

4、，外徑為600mm10應(yīng)用舉例將尺寸較大的鑄件分成幾部分分別鑄造，再將幾部分用焊接三、熔模鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求1、便于從壓型中取出蠟?zāi)：托托尽?、零件上的孔和槽不宜過小或過深。3、壁厚不宜過簿。4、盡量避免有大平面。便于抽出蠟?zāi)＝饘傩镜脑O(shè)計11三、熔模鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求1、便于從壓型中取出蠟?zāi)：托托?。?、應(yīng)盡量減少熱節(jié)，注意壁厚的均勻性。例：拖拉機零件（原為鍛件）鍛件熔模鑄件125、應(yīng)盡量減少熱節(jié)，注意壁厚的均勻性。鍛件熔模鑄件12 2 金屬型鑄造金屬型鑄造-將液態(tài)金屬澆入用金屬制成的鑄型，冷凝后獲得鑄件的方法。生產(chǎn)過程-13 2 鑄型的種類：按分型面的方位分為整體式、垂直分型式、 水平分型式

5、和復(fù)合式。合箱、開箱方式：自動或半自動的連桿機構(gòu)圖1-25 常用金屬型結(jié)構(gòu)示意圖外澆口 冒口濾網(wǎng)型腔型芯頂桿澆口型腔型芯a) 整體式b) 復(fù)合分型式型腔型腔型芯金屬芯澆口c) 垂直分型式d) 水平分型式14鑄型的種類：按分型面的方位分為整體式、垂直分型式、 水平分型噴刷涂料預(yù)熱鑄型 鑄鐵件：250350 有色金屬件：100250控制開型時間：1060 S控制澆注溫度控制鑄件壁厚 二、工藝特點15噴刷涂料二、工藝特點15三、金屬型鑄造的特點及適用范圍1金屬型鑄件冷卻速度快，組織致密，力學(xué)性能高。 2鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量均優(yōu)于砂型鑄造件。尺寸精度達IT12IT14，Ra值平均可6.312.5m

6、。 3 生產(chǎn)率高，勞動條件得到改善。4 金屬型不透氣、無退讓性、鑄件冷卻速度快，易產(chǎn)生氣孔、應(yīng)力、裂紋、澆不到、冷隔、白口等鑄造缺陷。 5、鑄件的外形和內(nèi)腔都不能過復(fù)雜，壁厚不宜過薄。鑄型制造成本高。適用范圍：主要用于有色金屬鑄件的大批量生產(chǎn)。如：活塞、氣缸蓋、油泵殼體、銅瓦等。16三、金屬型鑄造的特點及適用范圍1金屬型鑄件冷卻速度快，組織應(yīng)用實例17應(yīng)用實例17四、金屬型鑄造的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計要求1、壁厚要均勻，以防縮孔和裂紋。2、鑄孔的孔徑不能過小、過深，要便于鑄件順利出型和抽芯，結(jié)構(gòu)斜度也比砂型鑄造大。18四、金屬型鑄造的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計要求1、壁厚要均勻，以防縮孔和裂3、盡量減少阻礙鑄件自由收

7、縮的凸臺、筋、凸緣等，減少鑄造應(yīng)力，防止裂紋。修改結(jié)構(gòu)減少對鑄件收縮的阻礙a.不合理 b. 合理193、盡量減少阻礙鑄件自由收縮的凸臺、筋、凸緣等，減少鑄造應(yīng)力3 壓力鑄造壓力鑄造：是在高壓下將液態(tài)或半液態(tài)合金快速地壓入金屬型中，并在壓力下凝固，以獲得鑄件的精密鑄造方法。簡稱壓鑄。壓力鑄造需要用壓鑄機和金屬鑄型生產(chǎn)。 壓鑄所用的壓力為5150MPa，金屬液充滿鑄型的時間為0.010.2s。 高速和高壓是壓力鑄造區(qū)別于一般鑄造的最基本特征。 203 壓力鑄造壓力鑄造：是在高壓下將液態(tài)或半液態(tài)合壓鑄機臥式冷室壓鑄機21壓鑄機臥式冷室壓鑄機21壓力鑄造原理圖為臥式壓鑄機的工作過程。22壓力鑄造原理圖

8、為臥式壓鑄機的工作過程。22二 . 特點和范圍 特點： （1）鑄件的尺寸精度高，表面粗糙度值小。 （IT11-13、Ra6.3-1.6）（2）可壓鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件和鑲嵌件。（3）鑄件的強度和硬度較高。（4）壓鑄的生產(chǎn)率比其它鑄造方式都高。一般為50-150次/小時，最高達500次/小時。 23二 . 特點和范圍23缺點： （1）壓鑄設(shè)備一次性投資高，鑄型制造成本高、周期長。 （2）不適合壓鑄高熔點合金。 （3）排氣困難、不易補縮，易產(chǎn)生氣孔和縮松。 （4）不能用熱處理來提高性能。 隨著壓鑄新工藝的出現(xiàn)，壓鑄工藝應(yīng)用范圍會越來越廣。24缺點：242525壓力鑄造應(yīng)用鑲 嵌 件 的 應(yīng) 用26

9、壓力鑄造應(yīng)用鑲 嵌 件 的 應(yīng) 用26三、設(shè)計和使用壓鑄件時應(yīng)注意的問題應(yīng)使鑄件壁厚均勻，并以34mm壁厚為宜，最大壁厚應(yīng)小于68mm，以防止縮孔、縮松等缺陷。2. 壓鑄件的內(nèi)腔、外形應(yīng)使鑄件便于從壓型中取出。a）不合理b）合理圖5-28利于抽芯的結(jié)構(gòu)27三、設(shè)計和使用壓鑄件時應(yīng)注意的問題應(yīng)使鑄件壁厚均勻，并以33. 壓鑄件不能進行熱處理或在高溫下工作，以免壓鑄件內(nèi)氣孔中的氣體膨脹，導(dǎo)致鑄件表面鼓泡或變形。4. 壓鑄件應(yīng)盡量避免切削加工，以防止內(nèi)部孔洞外露。5 . 由于壓鑄件內(nèi)部疏松，塑性、韌性相對較差，因此不適宜制造承受沖擊的制件。283. 壓鑄件不能進行熱處理或在高溫下工作，以免壓鑄件內(nèi)氣

10、孔中4 低壓鑄造 低壓鑄造：將鑄型安置在密封的坩堝上方，坩堝內(nèi)通往壓縮空氣，在熔融金屬的表面上造成低壓力（0.020.06MPa)，使金屬由升液管上升填充鑄型和控制凝固的鑄造方法。 294 低壓鑄造 低壓鑄造：將鑄型安置在密封的坩堝上方J45低壓鑄造機30J45低壓鑄造機30低壓鑄造的組成一 . 基本原理 31低壓鑄造的組成一 . 基本原理 31二、低壓鑄造的特點及應(yīng)用范圍應(yīng)用：目前廣泛應(yīng)用于鑄造鋁合金鑄件，如汽車發(fā)動機缸體、缸蓋、活塞、葉輪等，也可用于球墨鑄鐵、銅合金等澆注較大的鑄件，如球鐵曲軸、銅合金螺旋槳等。1澆注壓力和速度便于調(diào)節(jié)，可適應(yīng)不同材料的鑄型。 2鑄件的氣孔、夾渣等缺陷較少。

11、 3便于實現(xiàn)順序凝固，使鑄件組織致密、力學(xué)性能高。 4由于省去了補縮冒口，使金屬的利用率提高到9098%。 5、設(shè)備簡單，勞動條件好，便于實現(xiàn)機械化和自動化。32二、低壓鑄造的特點及應(yīng)用范圍應(yīng)用：目前廣泛應(yīng)用于鑄造鋁合金鑄3333 5 離心鑄造離心鑄造-將液態(tài)合金澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使液態(tài)合金在離心力作用下填充鑄型并凝固的鑄造方法。 一 .離心鑄造的基本方式離心鑄造是在離心鑄造機上進行的，按旋轉(zhuǎn)軸的位置分為：立式和臥式。34 5 離心鑄造34 離心鑄造原理 立式 臥式35 離心鑄造原理 立式 臥式353636二、離心鑄造的特點和適用范圍1、 優(yōu)點：不需用芯子就可直接生產(chǎn)出筒、套類鑄件，使鑄型

12、工藝簡化，生產(chǎn)率高，成本低。在離心力的作用下凝固成形，致密性好，鑄件內(nèi)部不易產(chǎn)生縮孔、氣孔、渣氣孔等缺陷。金屬型冷卻快，鑄件晶粒細小，因而力學(xué)性能較高。金屬液的充型能力好，可以鑄造薄壁鑄件和流動性差的合金鑄件。 37二、離心鑄造的特點和適用范圍1、 優(yōu)點：37缺點：（1）內(nèi)孔尺寸偏差大，切削余量大。（2）不適于生產(chǎn)比重偏析大及輕合金。（3）只能鑄造回轉(zhuǎn)體鑄件。不宜單件、小批量生產(chǎn)。38缺點：38適用范圍： 特別適合管件的鑄造生產(chǎn)。如：下水管、煤氣主管道、汽缸套、雙金屬合金（如澆注巴氏合金）。以及可以鑄造各種要求組織致密、強度要求較高的成型鑄件，如小葉輪、成型刃具等。39適用范圍：3940406

13、 其他特種鑄造方法1、連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造是將金屬液連續(xù)澆入水冷金屬鑄型（結(jié)晶器）內(nèi)，連續(xù)凝固成型的一種工藝方法。水冷的金屬型結(jié)構(gòu)決定金屬斷面形狀。一般可分為連續(xù)鑄管和連續(xù)鑄錠兩種。416 其他特種鑄造方法1、連續(xù)鑄造412.特點及應(yīng)用 特點： 補縮及時，力學(xué)性能好； 無澆注系統(tǒng)和冒口，材料利用率高； 可實現(xiàn)連鑄連軋。 應(yīng)用： 用于自來水管、煤氣管等長管，或連續(xù)鑄錠等產(chǎn)品制造。 422.特點及應(yīng)用 42 二. 陶瓷鑄造 陶瓷鑄造-用水解硅酸乙酯、耐火材料、催化劑等混合制成的陶瓷漿料，灌注到模板上或芯合中 的造型（芯）方法。 43 43陶瓷型鑄造砂套造型灌漿與膠結(jié)起模與噴燒焙燒與合箱基本工藝過程44

14、陶瓷型鑄造砂套造型灌漿與膠結(jié)起模與噴燒焙燒與合箱基本工藝過程2.特點及應(yīng)用 特點： 可澆注高熔點合金； 鑄件大小不受限制； 生產(chǎn)周期短。 應(yīng)用： 適于單件、小批量鑄件生產(chǎn) 452.特點及應(yīng)用 45三. 實型鑄造實型鑄造又稱氣化模鑄造。它是用泡沫塑料模樣代替木模進行砂型鑄造的。造型后模樣不取出，鑄型呈實體，澆入液態(tài)金屬后，模樣燃燒、氣化、消失，金屬液充填模樣位置，冷卻凝固后得到鑄件。46三. 實型鑄造實型鑄造又稱氣化模鑄造。46實型鑄造的應(yīng)用 實型鑄造應(yīng)用范圍較廣，可適用于各類合金，幾乎不受鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、重量和生產(chǎn)批量的限制，特別適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的鑄件，如模具、汽缸頭、管件、曲軸、葉輪、殼體、床身、機座等。47實型鑄造的應(yīng)用 47泡沫塑料模樣及鑄件48泡沫塑料模樣及鑄件48四. 磁型 鑄造磁 丸激磁、澆注金屬熔化造 型氣 化 模落 丸鑄 件基本工藝過程49四. 磁型 鑄造磁 丸激磁、澆注金屬熔化造 型氣 化 特點及應(yīng)用 特點： 不用型砂，無粉塵； 造型材料可反復(fù)使用； 設(shè)備簡單； 鑄件表面質(zhì)量好。 應(yīng)用： 適用于中小類