第四章 金属的液态成形与半固态成形课件.ppt

常用铸造方法的比较 作业： 1、请阐述液态成形的特点、液态成形合金的性能、砂型铸造的生产过程以及常用特种铸造方法。 * 金属型铸造的工艺特点： 金属型的导热速度快和无退让性，使铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。 预热金属型：有利于金属液的充型及铸铁的石墨化过程。生产铸铁件，金属型预热至250～350℃；生产有色金属件预热至100～250℃。 型腔须喷刷耐火涂料：保护其免受金属液直接冲蚀和热击，可调节铸件各部分的冷却速度。 浇注温度应比采用砂型高出10～20℃，铸铁件的壁厚不小于15mm，以防白口组织。 金属型铸造的优缺点： 优点：金属型铸造一型多铸，生产率高，劳动条件好；铸件的组织致密、晶粒细小，机械性能高；铸件精度高、表面粗糙度值低。 缺点：不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件；铸型寿命短，灰铸铁件铸造时还易于出现白口组织；成本高，周期长，需批量生产。 金属型铸造的应用： 主要用于成批生产铝、铜合金等的中、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 (Die Casting) 定义：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，简称压铸。 压铸机的种类及工作原理： 压铸机主要由压射机构和合型机构组成，前者的作用是将金属液体高速高压压入型腔，后者的作用是开合压铸型； 压铸机分热室压铸机和冷室压铸机两类。 热室压铸机的压室与合金熔化炉连为一体，并浸泡在液体金属中。 冷压室压铸机的压室与熔化炉是分开的，每次压铸时，要从保温炉中用浇包舀取金属液倒入压室，再进行压铸。 冷压室压铸机可分为立式、卧式和全立式冷室压铸机三种。 注入金属 　　 压铸 抽芯 　顶出铸件 卧式冷室式压铸机工作原理图 压铸的特点： 优点：铸件质量好，尺寸精度高；压铸件的强度和表面硬度较高；生产率操作简便，易于实现自动化。 缺点：充型速度快，型腔中的空气很难完全排出，且厚壁处也很难补缩; 压铸件不宜进行热处理或在高温下使用；可压铸的合金种类受到限制；设备投资大，压铸型的制造成本高。 压力铸造的应用：大批量生产有色合金铸件； 注意：压铸件应尽量避免机加工，以防内部孔洞外露。 常见的压铸件 汽车压铸件 （4）实型铸造 （汽化模铸造Evaporative pattern casting或消失模铸造Lost foam casting ） 采用聚苯乙烯发泡材料制得的模型代替木模或金属模，不用起模直接将金属液浇注到汽化模上，使其燃烧、汽化并形成空腔来容纳金属液，从而获得铸件的方法。 1956年，美国人斯洛耶（H F Shroyer）实验成功实型铸造工艺，并申请了美国发明专利，该专利于1958年对外公布； （5）离心铸造 Centrifugal Casting 定义：将金属液浇入高速旋转的铸型中，在离心力作用下充型和凝固的铸造方法。 铸件的各部分冷却速度相同，壁厚均匀。主要用来生产长度大于直径的套、管类铸件。 金属液的自由表面在离心力作用下呈抛物面，主要生产高度小于直径的盘、环类铸件。 离心铸造可以生产几乎所有的铸造合金铸件，离心铸件的最小内径可达8mm，最大内径可达8.6m，离心铸件的最大长度可达8m；离心铸件的重量范围从几克至十多吨。 世界上球墨铸铁管总产量的二分之一采用离心铸造生产，还有相当批量的灰口铸铁管也采用离心铸造生产；我国15家公司装备了43台离心铸造机，离心铸造球墨铸铁管的生产能力达到85万吨，1998年生产了40万吨离心球墨铸铁管，约占铸铁管总产量的25%； 铸铁管的离心铸造 新兴铸管有限公司中型离心铸造机 正在拔管 正在浇注 新兴铸管集团有限公司生产的离心铸造球墨铸铁管 徐州新兴铸管集团有限公司生产的离心铸造球墨铸铁管 离心铸造球墨铸铁管 正在安装施工主供水管线 （6）低压铸造 Low pressure Die Casting 低压铸造是采用较压力铸造低的压力（一般为0.02-0.06 MPa），将金属液从铸型的底部压入，并在压力下凝固获得铸件的方法。 带保温炉 不带保温炉 1-坩埚；2-升液管；3-金属液；4-进气管；5-密封盖；6-浇道；7-型腔；8-铸型 低压铸造的特点及应用： 1）浇注及凝固时的压力容易调整、适应性强，可用于各种铸型、各种合金及各种尺寸的铸件。 2）底注式浇注充型平稳，减少了金属液的飞溅和对铸型的冲刷，可避免气孔缺陷。 3）铸件在压力下充型和凝固，其浇口能提供金属液来补缩，因此铸件轮廓清晰，组