金属材料与金属工艺学特种铸造.pptx
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1、重点和难点重点和难点 着重了解熔模铸造、金属型铸造、离心铸造和压力铸造(包括低压铸造)等方法特有的应用范围。并着重了解熔模铸造、金属型铸造、离心铸造和压力铸造(包括低压铸造)等方法特有的应用范围。并把它们与砂型铸造综合比较,以便对各种铸造方法的应用范围、铸造质量和生产率等有较全面的知识。把它们与砂型铸造综合比较,以便对各种铸造方法的应用范围、铸造质量和生产率等有较全面的知识。第1页/共42页 砂型铸造在生产中有着广泛的应用,但存在一些缺点:砂型铸造在生产中有着广泛的应用,但存在一些缺点:1.一个砂型只能使用一次;一个砂型只能使用一次;2.生产率低;生产率低;3.铸件表面粗糙,精度低;铸件表面粗
2、糙,精度低;4.加工余量大;加工余量大;5.铸件的晶粒粗大,内部缺陷多,机械性铸件的晶粒粗大,内部缺陷多,机械性 能不高;能不高;6.工艺过程复杂,难以实现自动化,劳动工艺过程复杂,难以实现自动化,劳动 强度高。强度高。第2页/共42页 在大批的生产中,上述缺点在大批的生产中,上述缺点表现明显,因此,必须采用改表现明显,因此,必须采用改革砂型铸造的途径,以提高生革砂型铸造的途径,以提高生产率。产率。第3页/共42页 一一.改革砂型铸造的途径改革砂型铸造的途径第4页/共42页(一)寻找新型的模型材料(一)寻找新型的模型材料 砂型铸造通常使用木材、铝合金制造模具,为了起模方便,模型上要做拔模斜度,
3、起模前还要松动模型;合箱容易错箱,因此在铸件上产生“飞边飞边”和毛刺毛刺等,造成铸件的尺寸和形状的误差。如果采用其他模型材料,并改变起模方法,就有可能提高精度。第5页/共42页例例:使用腊质模型使用腊质模型,腊料熔化后型腔中流出,腊料熔化后型腔中流出,即可起模;即可起模;采用泡沫聚苯乙稀塑料制成采用泡沫聚苯乙稀塑料制成“气化模气化模”,造型后不必取出,浇注时模型因高温而气化,造型后不必取出,浇注时模型因高温而气化,已达到起模的目的。已达到起模的目的。第6页/共42页二二.改变铸型材料及造型方法改变铸型材料及造型方法 砂型铸造采用以砂为主的造型材料,每个砂型只能使用一次,如大量生产,生产成千上万
4、个相同的铸件,砂型铸造采用以砂为主的造型材料,每个砂型只能使用一次,如大量生产,生产成千上万个相同的铸件,就得做成千上万个砂型,这样,带来一系列的问题:就得做成千上万个砂型,这样,带来一系列的问题:造型材料消耗大,运输量大;造型材料消耗大,运输量大;型砂(芯)会产生粉尘,污染环境,恶化劳动条件;型砂(芯)会产生粉尘,污染环境,恶化劳动条件;浇注后容易产生粘砂缺陷,影响铸件表面光洁度。浇注后容易产生粘砂缺陷,影响铸件表面光洁度。第7页/共42页 所以,改革的考虑所以,改革的考虑:不用型砂或少用型砂,以不用型砂或少用型砂,以改改 变铸型的铸变铸型的铸 造方法;造方法;对现时的造型材料,使用对现时的
5、造型材料,使用多多 次;次;用钢铁等合金材料制造铸用钢铁等合金材料制造铸型型 (金属型),可以进一步延(金属型),可以进一步延长长 铸型的使用年限。铸型的使用年限。第8页/共42页(三)在铸件浇注合凝固时借助于(三)在铸件浇注合凝固时借助于 重力以外的其他力量重力以外的其他力量 砂型置于铸造通常靠金属液的重力作用充填铸型,充型能力受到砂型置于铸造通常靠金属液的重力作用充填铸型,充型能力受到限制,也不利于铸件收缩,容易产生冷隔、浇不足、缩孔、缩松等缺陷,限制,也不利于铸件收缩,容易产生冷隔、浇不足、缩孔、缩松等缺陷,为了减少缺陷,采用其他浇注方法,例:为了减少缺陷,采用其他浇注方法,例:把铸件真
6、空中,依靠大气压力使型腔吸入金属液,或在金属液上施把铸件真空中,依靠大气压力使型腔吸入金属液,或在金属液上施加压力、惯性离心力等。加压力、惯性离心力等。第9页/共42页 但是,改革砂型铸造的途径是但是,改革砂型铸造的途径是多种多样的,特种铸造是在克服多种多样的,特种铸造是在克服砂型铸造特点的基础上产生和不砂型铸造特点的基础上产生和不断完善的。断完善的。第10页/共42页 特种铸造示意图特种铸造示意图特种铸造特种铸造金属型铸造离心铸造压力铸造熔模铸造低压铸造挤压铸造陶瓷型铸造第11页/共42页 一一.金属型铸造金属型铸造 金属型制造是指所用的铸型是用金属材料制成,这种铸型可以使用金属型制造是指所
7、用的铸型是用金属材料制成,这种铸型可以使用多次,铸件的浇注和凝固通常在重力作用下进行。多次,铸件的浇注和凝固通常在重力作用下进行。a)水平分型式水平分型式b)垂直分型式垂直分型式第12页/共42页c)复合分型式复合分型式第13页/共42页 1.金属型的构造及工艺金属型的构造及工艺 结构如结构如P116图图779所示;型腔可以使用灰口铸铁,型芯使用合金所示;型腔可以使用灰口铸铁,型芯使用合金钢。钢。金属型铸造克服了砂型只用一次的缺点,且比砂型铸造散热快,对金属型铸造克服了砂型只用一次的缺点,且比砂型铸造散热快,对铸件有激冷作用,但也带来了一系列的新问题:铸件有激冷作用,但也带来了一系列的新问题:
8、第14页/共42页 1.1.金属无透气;金属无透气;2.2.金属导热快,无退让性,容易浇不金属导热快,无退让性,容易浇不 足,出现冷隔、裂纹等。足,出现冷隔、裂纹等。3.3.金属耐热性不如砂型好,在高温下反金属耐热性不如砂型好,在高温下反 复地浇注下,型腔也易损坏;复地浇注下,型腔也易损坏;4.4.金属型铸造的铸件尺寸精度为金属型铸造的铸件尺寸精度为IT12IT121414,表面粗糙度表面粗糙度Re12.3Re12.36.36.3,可以少切削。,可以少切削。由于金属型铸造有着其特点,但也存在一系列的缺点,因此,金属型由于金属型铸造有着其特点,但也存在一系列的缺点,因此,金属型铸造也要采取一定的
9、工艺措施,才能保证铸造的顺利进行铸造也要采取一定的工艺措施,才能保证铸造的顺利进行。第15页/共42页 1.1.要加强排气在分型面上开通气槽;在型腔难以排气的地方要加强排气在分型面上开通气槽;在型腔难以排气的地方开出气口;内浇口的位置和方向应保持液态金属平稳地充满型腔开出气口;内浇口的位置和方向应保持液态金属平稳地充满型腔;2.2.浇注时,使金属型保持一定的温度,这样的目的是减慢铸型的浇注时,使金属型保持一定的温度,这样的目的是减慢铸型的冷却速度,有利于液态金属充满型腔,并延长铸型寿命。冷却速度,有利于液态金属充满型腔,并延长铸型寿命。金属型的工作温度随铸件的材料、形状等因素而定,有色合金铸件
10、金属型的工作温度随铸件的材料、形状等因素而定,有色合金铸件为为100100250250,铸铁铸件为,铸铁铸件为250250350350,对于形状复杂的铸件取上限,对于形状复杂的铸件取上限,反之取下限。反之取下限。第16页/共42页 因此,工作前,金属型必须预热,工作过程,金属型因吸热而超过工作强度,应进行强制冷却(如用因此,工作前,金属型必须预热,工作过程,金属型因吸热而超过工作强度,应进行强制冷却(如用冷却冷水等)。冷却冷水等)。3.金属型的型腔要喷涂涂料,目的是防止金属与型壁直接接触,以降低金属型的传热速度合减少高温时金属型的型腔要喷涂涂料,目的是防止金属与型壁直接接触,以降低金属型的传热
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- 金属材料 金属 工艺学 特种 铸造
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