第12章 铸造新技术.pptVIP

13.1 造型新方法 3.真空密封造型原理 动画51 真空密封造型 13.1.2 气流冲击造型 1.气冲紧实原理 2.气冲造型紧实度 13.1.3 冷冻造型法 13.2.1 半固态金属铸造 2.半固态铸造生产过程 表8 用于汽车前悬挂系统的SSM成形零件与铸铁零件的质量比较 3.半固态金属铸造具有的优点 4.SSM技术在全世界应用日益广泛 13.2.2 消失模铸造 2.消失模铸造特点和应用范围 表7 美国消失模铸造情况（生产和增长速度） 动画55 消失模铸造新发展示意图 13.3 铸造技术的发展趋势 2.特种铸造工艺的发展 铸造技术的发展趋势（续） 5.新的造型材料的开发和应用 * 金属材料及工艺（第二版） 铸造篇之 铸造新技术 主讲： 铸造生产的机械化自动化程度在不断提高的同时，将更多地向柔性生产方面发展，以扩大对不同批量和多品种生产的适应性。节约能源和原材料的新技术将会得到优先发展，少产生或不产生污染的新工艺新设备将首先受到重视。质量控制技术在各道工序的检测和无损探伤、应力测定方面，将有新的发展。 铸造产品发展的趋势是要求铸件有更好的综合性能，更高的精度，更少的加工余量和更光洁的表面。此外，节能的要求和社会对恢复自然环境的呼声也越来越高。为适应这些要求，新的铸造合金将得到开发，冶炼新工艺和新设备将相应出现。 13.1.1 真空密封造型 真空密封造型又称真空薄膜造型、减压造型、负压造型或V法，适用于生产薄壁、面积大、形状不太复杂的扁平铸件。 1.真空密封造型法的优点 (1)铸件尺寸精确， 能浇出2～3mm的薄壁部分。 (2)铸件缺陷少，废品率可控制到1.5%以下。 (3)砂型成本低，损耗少，回用率在95%以上。 (4)工作环境比较好，噪声小、粉尘少，劳动强度低。 2.真空密封造型法的缺点 (1)对形状复杂、高度较高的铸件覆膜成形困难。 (2)工艺装备复杂，造型生产率比较低。 真空密封造型是在特制砂箱内充填无水无黏结剂的型砂，用薄而富有弹性的塑料薄膜将砂箱密封后抽成真空，借助铸型内外的压力差(约40kPa)使型砂紧实和成形。 4.真空密封造型过程 真空密封造型过程如动画51所示，主要由以下几个步骤： (1)通过抽气箱抽气，将预先加热好的塑料薄膜吸贴到模样表面上。 (2)放置砂箱，充填型砂，微振紧实。 (3)刮平，覆背膜，抽真空，使砂型保持一定的真空度。 (4)在负压状态下起模、下芯、合型浇注。铸件凝固后恢复常压，型砂自行溃散，取出铸件。 42 43 气流冲击造型简称气冲造型，是一种新的造型方法。其原理是利用气流冲击，使预填在砂箱内的型砂在极短的时间内完成冲击紧实过程。 气冲造型分低压气冲造型和高压气冲造型两种，低压气冲造型应用较多。 气冲造型的优点是砂型紧实度高且分布合理，透气性好、铸件精度高、表面粗糙度低，工作安全、可靠、方便。 气冲造型的缺点是砂型最上部约30mm的型砂达不到紧实要求，因而不适用于高度小于150mm的矮砂箱造型。工装要求严格，砂箱强度要求较高。 44 (2)运动的砂层自下而上冲击紧实阶段。初实层继续向下移动和扩展，型砂的紧实前锋很快到达模板，与模板发生冲击；在冲击处，砂层运动突然滞止，产生巨大的冲击力，使靠近模板的一层型砂紧实度迅速提高；随后，冲击向上发展，型砂由下而上逐层滞止，直到砂层顶部为止。 气冲紧实过程可分成两个阶段，如动画52所示。 (1)型砂自上而下加速并初步紧实阶段。在顶部气压迅速提高的作用下，表面层型砂上下产生很大的气压差，使表面层型砂紧实度迅速提高，形成一初实层。在气压的推动下，初实层如同一块高速压板，以很大的速度向下移动，使下面的砂层加速并初步紧实。 动画52 气冲造型紧实过程 45 (1)紧实度分布规律。气冲造型紧实度如动画53所示，靠近模底板处紧实度最高，随着与模底板的距离加大，紧实度逐步降低。这样的分布即保证砂型分型面处及型腔的高紧实度，又使型砂具有良好的透气性。有利于得到表面粗糙度低、精度高的铸件。气冲造型砂型紧实度分布最为合理。 (2)影响紧实效果的主要因素。压力梯度是影响紧实度的主要因素。所谓压力梯度是指作用在型砂上面先后的压力差dP与建压时间dt之比。当dP/dt值愈大，铸型的紧实度愈高。 动画53 气冲造型紧实度分布 46 冷冻造型法又称低温硬化造型法，采用普通石英砂加入少量的水，必要时还加入少量的黏土，按普通造型法制好铸