第2章4特种铸造.pptVIP

第四节　特种铸造 * 随着科学技术的发展和生产水平的提高，对铸件质量、劳动生产效率、劳动条件和生产成本有了进一步的要求，因而铸造方法有了长足的发展。 所谓特种铸造，是指有别于砂型铸造方法的其他铸造工艺。 目前特种铸造方法已发展到几十种，常用的有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造，另外还有实型铸造、磁型铸造、石墨型铸造、反压铸造、连续铸造和挤压铸造等。 特种铸造特点（与砂型铸造相比）： 1、铸件精度和表面质量高、铸件内在性能好； 2、原材料消耗低、工作环境好等优点； 3、铸件的结构、形状、尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制。 一、熔模铸造 熔摸铸造是用低熔点模料制成与铸件相同的蜡模，在蜡模的表面涂挂多层耐火材料，经硬化、干燥后将蜡模熔出，形成壳型，再经焙烧、浇注合金后获得铸件的铸造方法。 在生产中也将这种方法称为失蜡铸造或精密铸造。 1. 熔模铸造的工艺过程 压型制造 图(b)是用来制造蜡模的专用模具，它是用根据铸件的形状和尺寸制作的母模[图(a)]来制造的。压型必须有很高的精度和低的表面粗糙度值，而且型腔尺寸必须包括蜡料和铸造合金的双重收缩率。当铸件精度高或大批量生产时，压型一般用钢、铜合金或铝合金经切削加工制成；对于小批量生产或铸件精度要求不高时，可采用易熔合金(锡、铅等组成的合金)、塑料或石膏直接向母模上浇注而成。 (2) 制造蜡模 蜡模材料常用50%石蜡和50%硬脂酸配制而成。将蜡料加热至糊状，在一定的压力下压入型腔内，待冷却后，从压型中取出得到一个蜡模[图(c)]。为提高生产率，常把数个蜡模熔焊在蜡棒上，成为蜡模组[图(d)]。 (3) 制造型壳 在蜡模组表面浸挂一层以水玻璃和石英粉配制的涂料，然后在上面撒一层较细的硅砂，并放入固化剂(如氯化铵水溶液等)中硬化。使蜡模组外面形成由多层耐火材料组成的坚硬型壳(一般为5层～9 层)，型壳的总厚度为5mm～10mm[图(e)]。 (4) 熔化蜡模(脱蜡) 通常将带有蜡模组的型壳放在80℃～90℃的热水中，使蜡料熔化后从浇注系统中流出。脱模后的型壳[图(f)]。 (5) 型壳的焙烧 把脱蜡后的型壳放入加热炉中，加热到800℃～950℃，保温0.5h～2h，烧去型壳内的残蜡和水分，洁净型腔。为使型壳强度进一步提高，可将其置于砂箱中，周围用粗砂充填，即“造型”[图(g)]，然后再进行焙烧。 (6) 浇注 将型壳从焙烧炉中取出后，周围堆放干砂，加固型壳，然后趁热(600℃～700℃)浇入合金液，并凝固冷却[图(h)]。 (7) 脱壳和清理 用人工或机械方法去掉型壳、切除浇冒口，清理后即得铸件。 2. 熔模铸造的特点 熔模铸造的特点如下。 (1) 由于铸型精密，没有分型面，型腔表面极光洁，故铸件精度高、表面质量好，是少、无切削加工工艺的重要方法之一，其尺寸精度可达IT9～IT12，表面粗糙度为Ra6.3μm～1.6μm。如熔模铸造的涡轮发动机叶片，铸件精度已达到无加工余量的要求。 (2) 可制造形状复杂铸件，其最小壁厚可达0.3mm，最小铸出孔径为0.5mm。对由几个零件组合成的复杂部件，可用熔模铸造一次铸出。 (3) 铸造合金种类不受限制，用于高熔点和难切削合金，如高合金钢、耐热合金等，更具显著的优越性。 (4) 生产批量基本不受限制，既可成批、大批量生产，又可单件、小批量生产。 (5) 工序繁杂，生产周期长，原辅材料费用比砂型铸造高，生产成本较高，铸件不宜太大、太长，一般限于25kg 以下。 二、 金属型铸造 金属型铸造是将液体金属在重力作用下浇入金属铸型，以获得铸件的一种方法。铸型 可以反复使用几百次到几千次，所以又称永久型铸造。 金属型的结构可分为：水平分型式、垂直分型式及复合分型式等。 1-底型 2-底板 3-左半型 4-右半型 5-左销孔型芯 6-左侧型芯 7-中间型芯 8-右侧型芯 9-右销孔型芯 1. 金属型的结构与材料 上图所示为铸造铝合金活塞用的垂直分型式金属型，它由两个半型组成。上面的大金属芯由三部分组成，便于从铸件中取出。当铸件冷却后，首先取出中间的楔片及两个小金属芯，然后将两个半金属芯沿水平方向向中心靠拢，再向上拔出。 制造金属型的材料熔点一般应高于浇注合金的熔点。如浇注锡、锌、镁等低熔点合金， 可用灰铸铁制造金属型；浇注铝、铜等合金，则要用合金铸铁或钢制金属型。 金属型用的芯子有砂芯