[精选]材料成型第3章_金属的铸造形成工艺1.pptx

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1、金属的铸造形成工艺本章学习目的与要求：本章学习目的与要求：l掌握各种造型方法的原理、特点与用途；掌握各种造型方法的原理、特点与用途；l能根据零件的结构形状、大小能根据零件的结构形状、大小 与生产类型与生产类型正确选择铸造方法正确选择铸造方法第一节第一节 重力作用下的铸造成形重力作用下的铸造成形靠液态金属自身的重力充填型腔的形成工艺靠液态金属自身的重力充填型腔的形成工艺第二节第二节 外力作用下的铸造成形外力作用下的铸造成形靠外力充填型腔的形成工艺靠外力充填型腔的形成工艺 手工造型手工造型 机器造型机器造型 金属型铸造金属型铸造熔模铸造熔模铸造压力铸造压力铸造低压铸造低压铸造陶瓷型铸造陶瓷型铸造离

2、心铸造离心铸造液态成型工艺液态成型工艺砂型铸造砂型铸造特种铸造特种铸造ClasficationoffoundryMethods金属的液态成型工艺的种类金属的液态成型工艺的种类第一节第一节 重力作用下的铸造成形重力作用下的铸造成形 砂型铸造是传统的铸造方法，由于适应砂型铸造是传统的铸造方法，由于适应于各种形状、大小、批量及各种合金铸件于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产，也是使用最广的一种铸造方法。的生产，也是使用最广的一种铸造方法。一、砂型铸造一、砂型铸造基本术语模样模样由木材、金属或其他材料制成，用来形由木材、金属或其他材料制成，用来形成铸型型腔的工艺装备称为模样成铸型型腔的工艺装备称

3、为模样。芯盒：芯盒：制造型芯或其他种类耐火材料芯所用制造型芯或其他种类耐火材料芯所用的装备称为芯盒。的装备称为芯盒。芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。零件图零件图铸造工艺图铸造工艺图模样图、芯盒图、铸型装配图模样图、芯盒图、铸型装配图制造模样及芯盒制造模样及芯盒混制芯砂混制芯砂预处理造型材料预处理造型材料混制型砂混制型砂造型造型制芯制芯准准备备炉料炉料熔熔炼炼金属金属浇注浇注化验化验落砂、清理落砂、清理检验检验热处理热处理合格铸件合格铸件合型合型烘干铸型烘干铸型烘干芯子烘干芯子是用模样和型砂制造铸型的一种工艺。是用模样和型砂制造铸型的一种工艺。一、砂型铸造基本工

4、艺过程基本工艺过程砂型铸造砂型铸造造型材料造型材料:型砂型砂和和芯砂芯砂由由原砂、粘结剂、水和附原砂、粘结剂、水和附加物加物造型方法造型方法:整模造型整模造型 分模造型分模造型 三箱造型三箱造型手工造型手工造型 挖砂造型挖砂造型 活块造型活块造型 刮板造型等刮板造型等 压实式造型压实式造型 震机压实式造型震机压实式造型 微震压实式造型微震压实式造型 机器造型机器造型 高压式造型高压式造型 空气冲击式造型空气冲击式造型 射压式造型射压式造型 抛砂式造型抛砂式造型铸件形体组合-造型方法选定l 手工造型手工造型hand molding 定义定义-全部用手工或手开工具完成的造型工全部用手工或手开工具完

5、成的造型工序称为手工造型。序称为手工造型。填砂、紧实和起模人工完成填砂、紧实和起模人工完成l 机器造型机器造型machine molding ：机器加砂、紧砂与起模：机器加砂、紧砂与起模造型机造型机优点优点-手工造型操作灵活、工艺装备模样、手工造型操作灵活、工艺装备模样、芯盒、砂箱等简单、生产准备时间短、芯盒、砂箱等简单、生产准备时间短、适应性强，造型质量一般可满足工艺要求，适应性强，造型质量一般可满足工艺要求，缺点缺点-生产率低、劳动强度大、铸件质量较生产率低、劳动强度大、铸件质量较差，所以主要用于单件小批生产。差，所以主要用于单件小批生产。一手工造型 1.1.砂箱及造型工具砂箱及造型工具

6、如下图。如下图。手工造型的两箱造型图解手工造型的两箱造型图解型芯型芯Core上箱上箱flask下箱下箱分型面分型面P/L型腔型腔Cavatity浇注系统浇注系统gatingsystem排气孔排气孔l模样是整体的，铸型的型腔一般只在下箱。造型时，模样是整体的，铸型的型腔一般只在下箱。造型时，整个模样能从分型面方便地取出。整个模样能从分型面方便地取出。l整模造型因操作简便，无砂箱错位现象。整模造型因操作简便，无砂箱错位现象。图示图示 2.2.常见手工造型方法常见手工造型方法整模造型整模造型 适用于：适用于：外形轮廓上外形轮廓上有一个平面可作分型有一个平面可作分型面的简单铸件，如齿面的简单铸件，如齿

7、轮坯、轴承、皮带轮轮坯、轴承、皮带轮罩等。罩等。1整模造型整模造型 特点：特点：l铸件的最大截面不在端部而在中部，因而木铸件的最大截面不在端部而在中部，因而木模沿最大截面分成两半。模沿最大截面分成两半。l造型简单，节省工时造型简单，节省工时。2分模造型分模造型 演示演示 特点：特点：形状较复杂的铸件，特别广形状较复杂的铸件，特别广泛用于有孔或带有型芯的铸泛用于有孔或带有型芯的铸件，如套筒、水管、阀体、件，如套筒、水管、阀体、箱体、曲轴、立柱等。箱体、曲轴、立柱等。适用于：适用于：将模样沿最大截面处分为两半，型腔分别位于上、将模样沿最大截面处分为两半，型腔分别位于上、下两个半型内。下两个半型内。

8、特点：铸件两端截面尺寸比中间大，采用两箱无法特点：铸件两端截面尺寸比中间大，采用两箱无法起模，将铸件放在三个砂箱中组合而成。起模，将铸件放在三个砂箱中组合而成。注意：中箱高度须与铸件两个分型面的间距相适应。注意：中箱高度须与铸件两个分型面的间距相适应。三箱造型操作费工，且需配有适宜的砂箱。三箱造型操作费工，且需配有适宜的砂箱。适用于：单件小批生产。具有两个分型面的铸件。适用于：单件小批生产。具有两个分型面的铸件。3三箱造型过程 演示演示 特点：特点：模样是整体的，但铸件的分型面是曲面。模样是整体的，但铸件的分型面是曲面。造型操作麻烦，生产率低，造型操作麻烦，生产率低，要求操作技术水平高。要求操

9、作技术水平高。4挖砂造型挖砂造型 当铸件最大截面在中部，模样又不便分成两半当铸件最大截面在中部，模样又不便分成两半如分模后模样太薄或分面是曲面时，只能将模样做如分模后模样太薄或分面是曲面时，只能将模样做成整模，造型时挖掉防碍起模的砂子。成整模，造型时挖掉防碍起模的砂子。挖砂挖砂适用于：单件、小批量生产。适用于：单件、小批量生产。5假箱造型假箱造型 对于分型面为阶梯面或曲面的铸件，当生产数量较多时，对于分型面为阶梯面或曲面的铸件，当生产数量较多时，为了克服挖砂造型的缺点，可用成形底板代替平面底板，并将为了克服挖砂造型的缺点，可用成形底板代替平面底板，并将模样放置在成形底板上造型，可省去挖砂操作。

10、模样放置在成形底板上造型，可省去挖砂操作。假箱造型假箱造型l成形底板可根据生产数量的不同，分别用金属、成形底板可根据生产数量的不同，分别用金属、木材制作；木材制作；l如果件数不多，可用粘土较多的型砂舂紧制成砂如果件数不多，可用粘土较多的型砂舂紧制成砂质成形底板质成形底板 铸件上有阻碍起模的小凸台、肋条等。制模时将此局部铸件上有阻碍起模的小凸台、肋条等。制模时将此局部作成活块，在主体模样起出后，从侧面取出活块。作成活块，在主体模样起出后，从侧面取出活块。适用于适用于单件、小批生产带有突起局部的铸件单件、小批生产带有突起局部的铸件6活块造型活块造型活块用销式活块用销式燕尾与模样燕尾与模样的主体连接

11、，的主体连接，在起模时须在起模时须先取出模样先取出模样主体，然后主体，然后取出活块。取出活块。活块造型活块造型 用与铸件截面相适应的刮板代替实体模样造型用与铸件截面相适应的刮板代替实体模样造型的方法。的方法。特点：特点：刮板造型，可以降低模样成本，缩短生产准备刮板造型，可以降低模样成本，缩短生产准备时间，但要求操作技能高，铸件尺寸精度低，生产时间，但要求操作技能高，铸件尺寸精度低，生产率低，率低，适用于适用于:单件、小批生产尺寸较大的回转体铸件，如单件、小批生产尺寸较大的回转体铸件，如皮带轮、齿轮等。皮带轮、齿轮等。7刮板造型刮板造型刮板造型刮板造型8地坑造型l大型铸件单件生产时，为节省下砂箱

12、，降低铸型大型铸件单件生产时，为节省下砂箱，降低铸型高度，便于浇铸，多采用地坑造型。高度，便于浇铸，多采用地坑造型。l造型时先在地坑中填入型砂，制好砂床，再将模造型时先在地坑中填入型砂，制好砂床，再将模样安卧好，再填砂舂实、刮平，造上箱。样安卧好，再填砂舂实、刮平，造上箱。为为省省却却挖挖砂砂操操作作，在在造造型型前前特特制制一一个个底底胎胎，然然后后在在底底胎胎上上造造下下箱箱；底底胎可多次使用，不参与浇注胎可多次使用，不参与浇注表表2-2 2-2 常用手工造型方法的特点及应用常用手工造型方法的特点及应用造型方法造型方法主要特点主要特点适用范围适用范围整模造型整模造型整整体体模模，平平面面分

13、分型型面面，型型腔腔在在一一个个砂砂箱箱内内；造造型型简简单单，铸铸件件精精度度表表面面质量较好质量较好分模造型分模造型模模样样沿沿最最大大截截面面分分为为两两半半，型型腔腔位位于上、下两个砂箱，造型简便于上、下两个砂箱，造型简便挖砂造型挖砂造型假箱造型假箱造型最最大大截截面面位位于于一一端端并并为为平平面面的的简简单单铸铸件件的的单单件件、小小批生产批生产最最大大截截面面在在中中部部，一一般般为为对对称称性性铸铸件件，如如套套、管管、阀类零件单件、小批生产阀类零件单件、小批生产模模样样为为整整体体，但但分分型型面面不不是是平平面面，造造型型时时手手工工挖挖去去阻阻碍碍取取模模的的型型砂砂，生

14、产率低，技术水平高生产率低，技术水平高分分型型面面不不是是平平面面的的铸铸件件的的单件、小批生产单件、小批生产分分型型面面不不是是平平面面的的铸铸件件的的成批生产成批生产活块造型活块造型对对铸铸件件上上妨妨碍碍起起模模的的小小部部分分做做成成活活动动部部分分。起起模模时时先先取取出出主主体体部部分分，再取出活动部分再取出活动部分用用于于妨妨碍碍起起模模部部分分的的铸铸件件的单件、小批生产的单件、小批生产采采用用活活动动砂砂箱箱造造型型，合合型型后后脱脱出出砂砂箱箱表表2-2 2-2 常用手工造型方法的特点及应用常用手工造型方法的特点及应用造型方法造型方法主要特点主要特点适用范围适用范围刮板造型

15、刮板造型用用刮刮板板代代替替模模样样造造型型。节节约约木木材材，缩缩短短生生产产周周期期，生生产产率率低低，技技术术水水平高，精度较差平高，精度较差两箱造型两箱造型铸铸型型由由上上型型和和下下型型构构成成，各各类类模模样样，操作方便操作方便三箱造型三箱造型脱箱造型脱箱造型用用于于等等截截面面或或回回转转体体大大中中型铸件的单件、小批生产型铸件的单件、小批生产最最基基本本的的造造型型方方法法。各各种种铸型，各种批量铸型，各种批量铸铸件件两两端端截截面面尺尺寸寸比比中中间间大大，必必须须有两个分型面有两个分型面主主要要用用于于手手工工造造型型，具具有有两两个个分分型型面面的的铸铸件件的的单单件件、

16、小批生产小批生产用于小铸件的生产。用于小铸件的生产。地坑造型地坑造型在在地地面面砂砂床床中中造造型型，不不用用砂砂箱箱或或只只用上箱用上箱用用于于要要求求不不高高的的中中、大大型型铸件的单件、小批生产铸件的单件、小批生产续续砂型铸造-手工造型分型方案选定 大局部造型机主要是实现型砂的紧实和起模工大局部造型机主要是实现型砂的紧实和起模工序的机械化，至于合箱、铸型和砂箱的运输则由辅序的机械化，至于合箱、铸型和砂箱的运输则由辅助机械来完成。助机械来完成。不同的紧砂方法和起模方式的组合，组成了不不同的紧砂方法和起模方式的组合，组成了不同的造型机。同的造型机。手工造型中的摏手工造型中的摏chongcho

17、ng箱、起模两工序不仅效率低，劳箱、起模两工序不仅效率低，劳动条件差，而且铸件尺寸不准确等缺乏。动条件差，而且铸件尺寸不准确等缺乏。二机器造型造芯二机器造型造芯用机器代替手工进行造型芯用机器代替手工进行造型芯,称机器造型芯称机器造型芯.l机机器器造造型型是是指指用用机机器器完完成成填填砂砂、紧紧实实、起起模模等等操操作作的的造型方法，该机器称为造型机。造型方法，该机器称为造型机。l 用机器全部或至少完成紧砂操作的造型。用机器全部或至少完成紧砂操作的造型。l 生生产产效效率率高高，劳劳动动条条件件好好，砂砂型型质质量量好好紧紧实实度度高高而而均均匀匀，型腔轮廓清晰，铸件质量也好。，型腔轮廓清晰，

18、铸件质量也好。l 但但设设备备和和工工艺艺装装备备费费用用高高，生生产产准准备备时时间间较较长长，适适于于中中小小铸件的成批或大量生产铸件的成批或大量生产。2.2.机器造型的紧砂方法机器造型的紧砂方法 机机器器造造型型的的紧紧砂砂方方法法主主要要有有震震实实、震震压压、压压实实、抛抛砂砂和射压式等多种基本形式。和射压式等多种基本形式。1.1.机器造型的特点机器造型的特点紧砂方法紧砂方法震压紧砂震压紧砂1 1震压紧砂震压紧砂 抛砂头转子上装抛砂头转子上装有叶片，型砂由皮有叶片，型砂由皮带输送机连续地送带输送机连续地送入，高速旋转的叶入，高速旋转的叶片接住型砂并分成片接住型砂并分成一个个砂团，当砂

19、一个个砂团，当砂团随叶片转到出口团随叶片转到出口处时，由于离心力处时，由于离心力作用，以高速抛入作用，以高速抛入砂箱，同时完成填砂箱，同时完成填砂和紧实。砂和紧实。2抛砂造型抛砂造型 抛砂紧实抛砂紧实3.3.机器造型的起模方法机器造型的起模方法1顶箱起模：机构简单，但易漏砂，用于型腔简顶箱起模：机构简单，但易漏砂，用于型腔简单、高度小的铸型，多用于上型，以省却翻箱。单、高度小的铸型，多用于上型，以省却翻箱。3.3.机器造型的起模方法机器造型的起模方法2漏模起模漏模起模一般用于形状复杂或高度较大的铸型。一般用于形状复杂或高度较大的铸型。3翻转起模翻转起模机构较复杂，但不易掉砂，适用于型腔较深，机

20、构较复杂，但不易掉砂，适用于型腔较深，形状复杂的铸型，常用于下型。形状复杂的铸型，常用于下型。3.3.机器造型的起模方法机器造型的起模方法4、机器造型的特点1.采用模板的两箱造型。采用模板的两箱造型。所谓模板就是将模样、浇注系统沿分型面与底板所谓模板就是将模样、浇注系统沿分型面与底板联结成一体的专用工装，一般采用金属材料制造。联结成一体的专用工装，一般采用金属材料制造。造型时，底板形成分型面，模样形成型腔。有单造型时，底板形成分型面，模样形成型腔。有单面模板和双面模板之分。图面模板和双面模板之分。图3-102.不能采用三箱造型和活块造型。不能采用三箱造型和活块造型。采用外型芯解决起模的问题。采

21、用外型芯解决起模的问题。l在铸造生产中，砂型芯直接承受液体金属作在铸造生产中，砂型芯直接承受液体金属作用的只是外表一层厚度仅为数毫米的砂壳，其余用的只是外表一层厚度仅为数毫米的砂壳，其余的砂只起支撑这一层砂壳的作用。假设只用一层的砂只起支撑这一层砂壳的作用。假设只用一层簿壳来制造铸件，将减少砂处理工部的大量工作，簿壳来制造铸件，将减少砂处理工部的大量工作，并能减少环境污染。并能减少环境污染。l1940年，年，JohannesCroning创造用加热法制造壳创造用加热法制造壳型，称为型，称为“C法法或或“壳法壳法shellprocess，或叫壳型造型或叫壳型造型shellmolding，目前该法

22、不仅，目前该法不仅可用于造型，更主要的是用于制壳芯。可用于造型，更主要的是用于制壳芯。二、壳型铸造二、壳型铸造l工艺过程工艺过程用一种遇热硬化的型砂覆盖在加热的金用一种遇热硬化的型砂覆盖在加热的金属模板上，使其硬化为薄壳，薄壳厚度一般为属模板上，使其硬化为薄壳，薄壳厚度一般为612毫米，具有足够的强度和刚度，不用砂箱即可构毫米，具有足够的强度和刚度，不用砂箱即可构成铸型。成铸型。l该法用酚醛树脂作粘结剂，配制的型芯砂叫覆该法用酚醛树脂作粘结剂，配制的型芯砂叫覆膜砂，象干砂一样松散。膜砂，象干砂一样松散。其制壳的方法有两种：翻斗法和吹砂法。其制壳的方法有两种：翻斗法和吹砂法。翻斗法常用于制造壳型

23、，吹砂法用于制造壳芯。翻斗法常用于制造壳型，吹砂法用于制造壳芯。图 翻斗法壳型造型法示意图翻斗法翻斗法特点和用途特点和用途p用树脂砂制造薄壳铸型或壳芯可显著减少使用的用树脂砂制造薄壳铸型或壳芯可显著减少使用的型砂数量，获得的铸件轮廓清晰，外表光洁，尺型砂数量，获得的铸件轮廓清晰，外表光洁，尺寸精确，可以不用机械加工或仅少量加工。寸精确，可以不用机械加工或仅少量加工。p因此壳型铸造特别适用于生产批量较大、尺寸精因此壳型铸造特别适用于生产批量较大、尺寸精度要求高、壁薄而形状复杂的各种合金的铸件。度要求高、壁薄而形状复杂的各种合金的铸件。p但壳型铸造使用的树脂价格昂贵，模板必须精密但壳型铸造使用的树

24、脂价格昂贵，模板必须精密加工，成本较高，在浇注时还会产生有刺激性的加工，成本较高，在浇注时还会产生有刺激性的气味，这在某种程度上限制了这种方法的广泛应气味，这在某种程度上限制了这种方法的广泛应用。用。28动画动画11 11 顶吹法壳型铸造顶吹法壳型铸造 动画动画12 12 底吹法壳型铸造底吹法壳型铸造 吹砂法吹砂法分顶吹法和底吹法两种。吹砂法分顶吹法和底吹法两种。顶顶吹法：吹法：吹砂压力一般顶吹吹砂压力一般顶吹0.10.35MPa，吹砂时间为，吹砂时间为26秒秒顶吹法：顶吹法：可以制造较大型复杂的砂芯；可以制造较大型复杂的砂芯；底吹法：底吹法：砂压力为砂压力为0.40.5MPa，1535秒。秒

25、。底吹法：底吹法：常用于小砂芯的制造。硬化时间为常用于小砂芯的制造。硬化时间为90s2min，芯盒加，芯盒加热温度一般为热温度一般为250。混混制制好好的的覆覆模模砂砂可可以以长长期期储储存存三三个个月月以以上上，无无需捣砂，能获得尺寸精确的型、芯；需捣砂，能获得尺寸精确的型、芯；型、芯强度高，易搬运；型、芯强度高，易搬运；透气性好，可用细的原砂得到光洁的铸件外表；透气性好，可用细的原砂得到光洁的铸件外表；无需砂箱；无需砂箱；覆模砂消耗量小。覆模砂消耗量小。但酚醛树脂覆模砂价格较贵，造型、造芯耗能较高。但酚醛树脂覆模砂价格较贵，造型、造芯耗能较高。7979l壳型通常多用于生产液压件、凸轮轴、曲

26、轴以及耐蚀泵件、壳型通常多用于生产液压件、凸轮轴、曲轴以及耐蚀泵件、履带板等钢铁铸件上；履带板等钢铁铸件上；l壳芯多用于汽车、拖拉机、液压阀体等局部铸件上。壳芯多用于汽车、拖拉机、液压阀体等局部铸件上。壳法造型芯的特点是壳法造型芯的特点是:特种铸造特种铸造特种铸造主要内容主要内容三、金属型铸造三、金属型铸造1.金属型的材料与结构金属型的材料与结构浇浇注注低低熔熔点点合合金金锡锡、锌锌、镁镁等等：采采用用铸铸铁铁做做金金属属型料型料；浇注铝、铜等合金浇注铝、铜等合金：一般采用合金铸铁或钢做金属型一般采用合金铸铁或钢做金属型。铸件内腔：铸件内腔：可用金属型芯或砂芯得到可用金属型芯或砂芯得到。是液态

27、金属在重力作用下注入金属铸型以获得铸件的方法。是液态金属在重力作用下注入金属铸型以获得铸件的方法。铸铸型型用用金金属属制制成成，可可反反复复使使用用，故故又又称称永永久久型型铸铸造造、硬硬模模铸铸造、铁模铸造、冷硬铸造、冷激模铸造等。造、铁模铸造、冷硬铸造、冷激模铸造等。金属型的材料金属型的材料整体式图整体式图3-14a、水平分型式水平分型式如图如图3-14b、垂直分型式垂直分型式如图如图3-14c、复合分型式复合分型式如图如图3-14d等。等。金属型的结构金属型的结构根据分型面在空间位置的不同，金属型可分为根据分型面在空间位置的不同，金属型可分为:金属型的排气依靠出气口及分金属型的排气依靠出

28、气口及分布在分型面上的许多通气槽，布在分型面上的许多通气槽，多数金属型设有推杆机构。多数金属型设有推杆机构。垂直分型式金属型：垂直分型式金属型：铸造铝活塞的金属型及金属型芯铸造铝活塞的金属型及金属型芯复合分型式合复合分型式合金属型结构金属型结构金属型铸造演示演示演示2、金属型铸造工艺、金属型铸造工艺2在金属型的工作外表上喷刷涂料在金属型的工作外表上喷刷涂料金属型的型腔和金属型芯外表必须喷刷涂料。金属型的型腔和金属型芯外表必须喷刷涂料。目的：目的：以保护型壁外表，免受直接冲蚀和热击。以保护型壁外表，免受直接冲蚀和热击。涂料可分：涂料可分：衬料和外表涂料两种。衬料和外表涂料两种。衬料：衬料：以耐火

29、材料为主，厚度为以耐火材料为主，厚度为0210mm；外表涂料：外表涂料：为可燃物质如灯烟、油类，每次浇注喷涂一为可燃物质如灯烟、油类，每次浇注喷涂一次，以产生隔热气膜。次，以产生隔热气膜。1加强金属型的排气加强金属型的排气型腔上设排气孔、分型面上开通气槽、型壁上设置通气塞。型腔上设排气孔、分型面上开通气槽、型壁上设置通气塞。.金属型铸造工艺过程金属型铸造工艺过程3及时开型及时开型l浇注之后，铸件在金属型内停留的时间愈长，铸件的出型及抽芯愈困难，浇注之后，铸件在金属型内停留的时间愈长，铸件的出型及抽芯愈困难，铸件的裂纹倾向加大。铸件的裂纹倾向加大。l铸铁件的白口倾向增加，金属型铸造的生产率降低。

30、铸铁件的白口倾向增加，金属型铸造的生产率降低。为此，应使铸件凝固后尽早出型。为此，应使铸件凝固后尽早出型。通常小型铸铁件出型时间为通常小型铸铁件出型时间为1060s，铸件温度约为，铸件温度约为780950。此外，为防止灰铸铁件产生白口组织，除应采用碳、硅含量高的铁水外，此外，为防止灰铸铁件产生白口组织，除应采用碳、硅含量高的铁水外，涂料中应加人些硅铁粉。对于已经产生白口组织的铸件，要利用出型时铸件涂料中应加人些硅铁粉。对于已经产生白口组织的铸件，要利用出型时铸件的自身余热及时进行退火。的自身余热及时进行退火。2预热金属型并控制其温度预热金属型并控制其温度 通常铸铁件为通常铸铁件为250350，

31、非铁金属件，非铁金属件100250。目的：目的：是减缓铸型对浇入金属的激冷作用，减少铸件缺陷。是减缓铸型对浇入金属的激冷作用，减少铸件缺陷。同时，因减小铸型和浇入金属的温差，提高了铸型寿命。同时，因减小铸型和浇入金属的温差，提高了铸型寿命。.金属型铸造工艺过程金属型铸造工艺过程5757金属型特点金属型特点铸件成形过程特点铸件成形过程特点对铸件的影响对铸件的影响无退让性无退让性 铸件在凝固过程中，受阻较大，铸件在凝固过程中，受阻较大，难以自由收缩难以自由收缩 铸件内应力大，易产铸件内应力大，易产生裂纹或白口等缺陷。生裂纹或白口等缺陷。无透气性无透气性 金属液在充填过程中，受型内金属液在充填过程中

32、，受型内气体阻碍，不易充满气体阻碍，不易充满 在金属液集合处、对在金属液集合处、对流处或铸型凹入的死角，流处或铸型凹入的死角，易产生浇缺乏缺陷易产生浇缺乏缺陷导热快导热快 金属冷却速度快，在金属型传金属冷却速度快，在金属型传热系统中，中间层是控制冷却速热系统中，中间层是控制冷却速度的关键度的关键 铸件晶粒细小，组织铸件晶粒细小，组织致密，外表光洁，力学致密，外表光洁，力学性能好性能好重复性重复性“一型多铸一型多铸提提高高了了生生产产率率，降降低低了了成本，改善了劳动条件；成本，改善了劳动条件；金属型铸造液态金属耗用量少，劳动条件好，便于机械金属型铸造液态金属耗用量少，劳动条件好，便于机械化和自

33、动化生产，适用于大批生产有色合金铸件。金属型铸化和自动化生产，适用于大批生产有色合金铸件。金属型铸造见视频。造见视频。金属型和砂型，在性能上有显著的区别金属型和砂型，在性能上有显著的区别3、金属型铸造的特点和适用范围、金属型铸造的特点和适用范围优点：优点：金属型铸造可金属型铸造可“一型多铸，便于实现机械化和自动化生产，从而可大一型多铸，便于实现机械化和自动化生产，从而可大大提高生产率。大提高生产率。铸件的精度和外表质量比砂型铸造显著提高尺寸精度铸件的精度和外表质量比砂型铸造显著提高尺寸精度ITl216，外表，外表粗糙度值粗糙度值Ra2512.5m。由于金属型对铸件的冷却能力强，使铸件的结晶组织

34、致密、铸件的力学由于金属型对铸件的冷却能力强，使铸件的结晶组织致密、铸件的力学性能得到显著提高，如铸铝件的屈服点平均提高性能得到显著提高，如铸铝件的屈服点平均提高20。劳动条件得到显著改善。劳动条件得到显著改善。缺点：缺点：金属型的制造成本高、生产周期长。金属型的制造成本高、生产周期长。铸造工艺要求严格，否则容易出现浇缺乏、冷隔、裂纹等铸造缺陷，而铸造工艺要求严格，否则容易出现浇缺乏、冷隔、裂纹等铸造缺陷，而灰铸铁件又难以防止白口缺陷。灰铸铁件又难以防止白口缺陷。金属型铸件的形状和尺寸还有着一定的限制金属型铸件的形状和尺寸还有着一定的限制。金属型铸造适用于大批量生产形状简单的有色合金铸件。金属

35、型铸造适用于大批量生产形状简单的有色合金铸件。如飞机、汽车、拖拉机、内燃机的铝活塞、气缸体、缸如飞机、汽车、拖拉机、内燃机的铝活塞、气缸体、缸盖、油泵壳体以及铜合金轴瓦、轴套等。盖、油泵壳体以及铜合金轴瓦、轴套等。四、熔模铸造失蜡铸造7575l定义：定义：用易熔材料蜡或塑料等用易熔材料蜡或塑料等制成制成精确的可熔精确的可熔性性模型模型，并进行蜡模组合，涂以假设干层耐火涂料，并进行蜡模组合，涂以假设干层耐火涂料，经枯燥、硬化成整体型壳，加热型壳熔失模型，经高经枯燥、硬化成整体型壳，加热型壳熔失模型，经高温焙烧而成温焙烧而成耐火型壳耐火型壳，在型壳中，在型壳中浇注浇注铸件。铸件。1.熔模铸造的生产

36、工艺熔模铸造的生产工艺焙烧焙烧母模母模制造压型制造压型熔蜡熔蜡充满压型充满压型一个蜡模一个蜡模蜡模组合蜡模组合结壳、倒出熔蜡结壳、倒出熔蜡填砂浇注填砂浇注熔模铸造的生产工艺熔模铸造的生产工艺 1蜡模制造 制造蜡模要经过如下程序：制造蜡模要经过如下程序：制造压型：制造压型：压型是用来制造单个蜡模的专用模具。压型是用来制造单个蜡模的专用模具。l压型一般用钢、铜或铝经切削加工制成，这种压型的使用压型一般用钢、铜或铝经切削加工制成，这种压型的使用寿命长，制出的蜡模精度高，但压型的制造成本高，生产寿命长，制出的蜡模精度高，但压型的制造成本高，生产准备时间长，主要用于大批量生产。准备时间长，主要用于大批量

37、生产。l对于小批量生产，压型还可采用易熔合金对于小批量生产，压型还可采用易熔合金Sn、Pb、Bi等组成的合金、塑料或石膏直接向模样上浇注而成。等组成的合金、塑料或石膏直接向模样上浇注而成。压制蜡模压制蜡模将蜡料加热到糊状后，在将蜡料加热到糊状后，在23个大气压力下，将蜡料压入个大气压力下，将蜡料压入到压型内，待蜡料冷却凝固便可从压型内取出，然后修去到压型内，待蜡料冷却凝固便可从压型内取出，然后修去分型面上的毛刺，即得单个蜡模。分型面上的毛刺，即得单个蜡模。组装蜡模组装蜡模熔模铸件一般均较小，为提高生产率、降低成本，熔模铸件一般均较小，为提高生产率、降低成本，通常将假设干个蜡模焊在通常将假设干个

38、蜡模焊在一个预先制好的浇口棒一个预先制好的浇口棒上构成蜡模组，从而可实现一型多铸。上构成蜡模组，从而可实现一型多铸。2结壳结壳 它是在蜡模组上涂挂耐火材料，以制成具有一定它是在蜡模组上涂挂耐火材料，以制成具有一定强度的耐火型壳的过程。由于型壳的质量对铸件的强度的耐火型壳的过程。由于型壳的质量对铸件的精度和外表粗糙度有着决定性的影响，因此结壳是精度和外表粗糙度有着决定性的影响，因此结壳是熔模铸造的关键环节。熔模铸造的关键环节。浸涂料：浸涂料：撒砂：撒砂：硬化：硬化：1浸涂料：浸涂料：将蜡模组置于涂料中浸渍，使涂料均匀地覆盖在蜡模组的将蜡模组置于涂料中浸渍，使涂料均匀地覆盖在蜡模组的表层。表层。涂

39、料是由耐火材料如石英粉、粘结剂如水玻璃、硅酸涂料是由耐火材料如石英粉、粘结剂如水玻璃、硅酸乙酯等组成的糊状混合物。这种涂料可使型腔获得光洁的乙酯等组成的糊状混合物。这种涂料可使型腔获得光洁的面层。面层。2撒砂：撒砂：它是使浸渍涂料后的蜡模组均匀地粘附一层石英砂，以增它是使浸渍涂料后的蜡模组均匀地粘附一层石英砂，以增厚型壳。厚型壳。3硬化：硬化：为了使耐火材料层结成巩固的型壳，撒砂之后应进行化为了使耐火材料层结成巩固的型壳，撒砂之后应进行化学硬化和枯燥。学硬化和枯燥。如以水玻璃为粘结剂时，将蜡模组浸于如以水玻璃为粘结剂时，将蜡模组浸于NH4Cl溶液中，溶液中，于是发生化学反响，析出来的凝胶将石英

40、砂粘得十分牢固。于是发生化学反响，析出来的凝胶将石英砂粘得十分牢固。为了从型壳中取出蜡模以形成铸型空腔，还必须为了从型壳中取出蜡模以形成铸型空腔，还必须进行脱蜡。进行脱蜡。通常是将型壳浸泡于通常是将型壳浸泡于8595的热水中，使蜡料熔的热水中，使蜡料熔化，并经朝上的浇口上浮而脱除图中化，并经朝上的浇口上浮而脱除图中f。脱出的蜡料经回收处理后可重复使用。脱出的蜡料经回收处理后可重复使用。3脱蜡脱蜡1焙烧焙烧为了进一步去除型壳中的水分、残蜡及其它杂质为了进一步去除型壳中的水分、残蜡及其它杂质，在金属浇注之前，必须将型壳送入加热炉内加热到在金属浇注之前，必须将型壳送入加热炉内加热到8001000进行

41、焙烧。进行焙烧。通过焙烧，型壳强度增高，型腔更为通过焙烧，型壳强度增高，型腔更为干净。干净。为防止浇注时型壳发生变形或破裂，常在焙烧之前将型壳为防止浇注时型壳发生变形或破裂，常在焙烧之前将型壳置于铁箱之中，周围填砂图中置于铁箱之中，周围填砂图中g。假设型壳强度已够，则。假设型壳强度已够，则可不必填砂。可不必填砂。2浇注浇注为提高合金的充型能力，防止浇缺乏和冷隔缺陷，要在焙烧为提高合金的充型能力，防止浇缺乏和冷隔缺陷，要在焙烧出炉后趁热出炉后趁热600700进行浇注。进行浇注。4焙烧和浇注与砂型铸造方法比照，熔模精密铸造具有：与砂型铸造方法比照，熔模精密铸造具有：1.铸件尺寸精度高铸件尺寸精度高

42、IT11IT14，外表粗糙度值低，外表粗糙度值低Ra253.2um。减少切削加工量，甚至无须切削加工涡轮发动。减少切削加工量，甚至无须切削加工涡轮发动机的叶片。机的叶片。2.2.可以铸造薄壁件及重量很小的铸件。可以铸造薄壁件及重量很小的铸件。3.3.擅长制造用砂型铸造、锻压、切削加工等方法擅长制造用砂型铸造、锻压、切削加工等方法难以制造难以制造的形状的形状复杂、不便分型的复杂、不便分型的零件。如带有精细的图案、文字、零件。如带有精细的图案、文字、细槽和弯曲细孔的铸件、成形刀具。细槽和弯曲细孔的铸件、成形刀具。4.4.可以制造各种合金材质的铸件，尤其适用于可以制造各种合金材质的铸件，尤其适用于高

43、熔点、难切高熔点、难切削削合金的小型复杂铸件的生产合金的小型复杂铸件的生产51511.1.铸造原理和工艺过程铸造原理和工艺过程原理：原理：用泡沫聚苯乙烯塑料模样用泡沫聚苯乙烯塑料模样包括浇冒口代替普通模样，包括浇冒口代替普通模样，造好型后不取出模样就浇入金属液，造好型后不取出模样就浇入金属液，在灼热液态金属的热作用下，泡沫塑料气化、燃烧而消失，金在灼热液态金属的热作用下，泡沫塑料气化、燃烧而消失，金属液取代了原来泡沫塑料模所占的空间位置，冷却凝固后即可属液取代了原来泡沫塑料模所占的空间位置，冷却凝固后即可获得所需要的铸件。获得所需要的铸件。图图 消失模铸造工艺过程示意图消失模铸造工艺过程示意图

44、五、气化模铸造消失模铸造消失模铸造消失模铸造EPC为为1958年专利，年专利，1962年开始应用，又称实型铸造和气化模年开始应用，又称实型铸造和气化模铸造。铸造。消失模铸造工艺过程如下图。消失模铸造工艺过程如下图。2气化模铸造特点及适用范围1由于铸型没有分型面，省去起模和修型工序，由于铸型没有分型面，省去起模和修型工序，便于制出凸台、法兰、肋条、吊便于制出凸台、法兰、肋条、吊钩等在普通砂型铸造钩等在普通砂型铸造中需要活块或型芯的结构，从而可简化造型工艺，中需要活块或型芯的结构，从而可简化造型工艺，降低劳动强度。降低劳动强度。2加大了铸件结构的自由度，简化了铸件结构和加大了铸件结构的自由度，简化

45、了铸件结构和工艺设计。工艺设计。3铸件尺寸精度高造型后不起模、不分型，没铸件尺寸精度高造型后不起模、不分型，没有铸造斜度和活块，精度达有铸造斜度和活块，精度达CT8级级。铸件无飞翅，。铸件无飞翅，减轻了铸件清理工作量。减轻了铸件清理工作量。3、气化模铸造的适用范围气化模铸造适用于各种批量的、形状复杂气化模铸造适用于各种批量的、形状复杂的、除低碳钢以外的合金铸件的生产。的、除低碳钢以外的合金铸件的生产。铸件壁厚铸件壁厚4mm以上的铸件；以上的铸件；质量几公斤至几十吨的铸件。质量几公斤至几十吨的铸件。8080陶瓷型铸造是陶瓷型铸造是20世纪世纪50年代英国首先研制成功的。年代英国首先研制成功的。基

46、基本本原原理理是是：以以耐耐火火度度高高、热热膨膨胀胀系系数数小小的的耐耐火火材材料料为为骨骨料料，用用经经过过水水解解的的硅硅酸酸乙乙酯酯作作为为粘粘结结剂剂而而配配制制成成的的陶陶瓷瓷型型浆浆料料，在在碱碱性性催催化化剂剂的的作作用用下下，用用灌灌浆浆法法成成形形，经经过过胶胶接接，喷喷燃燃和和烧烧结结等等工工序序，制制成成光光洁洁、细细致致、精确的陶瓷型。精确的陶瓷型。陶瓷型按不同的成形方法分为两大类：全部为陶瓷陶瓷型按不同的成形方法分为两大类：全部为陶瓷铸型的整体型和带底套的复合陶瓷型，底套的材料有铸型的整体型和带底套的复合陶瓷型，底套的材料有硅砂和金属两种。硅砂和金属两种。六、陶瓷型

47、铸造(1)先用水玻璃砂制出砂套相当于砂型铸造的背砂。先用水玻璃砂制出砂套相当于砂型铸造的背砂。制造砂套的模样制造砂套的模样B比铸件的模样比铸件的模样A应增大一个陶瓷料的厚应增大一个陶瓷料的厚度图度图a。砂套的制造方法与砂型铸造雷同图砂套的制造方法与砂型铸造雷同图b。2灌浆与胶结灌浆与胶结即制造陶瓷面层。即制造陶瓷面层。l将铸件模样将铸件模样A固定于平板上，刷上分型剂，扣上砂套。固定于平板上，刷上分型剂，扣上砂套。l将配制好的陶瓷浆通过浇口注入型腔图将配制好的陶瓷浆通过浇口注入型腔图c，经数分钟后，经数分钟后，陶瓷浆便开始胶结。陶瓷浆便开始胶结。l陶瓷浆由耐火材料如刚玉粉、铝钒土等、粘结剂硅酸陶

48、瓷浆由耐火材料如刚玉粉、铝钒土等、粘结剂硅酸乙酯水解液、催化剂如乙酯水解液、催化剂如CaOH2MgO、透气剂双、透气剂双氧水等组成。氧水等组成。3起模与喷烧起模与喷烧l灌浆灌浆515min后，趁浆料尚有一定弹性便可起出模样。后，趁浆料尚有一定弹性便可起出模样。l为加速固化过程，必须用明火均匀地喷烧整个型腔图为加速固化过程，必须用明火均匀地喷烧整个型腔图d。4焙烧与合箱焙烧与合箱陶瓷型要在浇注前加热到陶瓷型要在浇注前加热到350550焙烧焙烧35h，以烧去残存，以烧去残存的乙醇、水分等，并使铸型的强度进一步提高。的乙醇、水分等，并使铸型的强度进一步提高。5浇注浇注浇注温度可略高，以便获得轮廓清晰

49、的铸件。浇注温度可略高，以便获得轮廓清晰的铸件。优点：优点：1 1因为起模是在陶瓷层处于弹性状态下进行的，同时，陶瓷因为起模是在陶瓷层处于弹性状态下进行的，同时，陶瓷型高温时变形小，故铸件的尺寸精度和外表粗糙度与熔模铸造型高温时变形小，故铸件的尺寸精度和外表粗糙度与熔模铸造相近。相近。2 2陶瓷材料耐高温，故也可浇注高熔点合金。陶瓷材料耐高温，故也可浇注高熔点合金。3 3陶瓷型铸件的大小几乎不受限制，如铸件重量可从几千克陶瓷型铸件的大小几乎不受限制，如铸件重量可从几千克到数吨，而熔模铸件最大仅几十千克。到数吨，而熔模铸件最大仅几十千克。3 3在单件、小批生产条件下，需要的投资少、生产周期短，在

50、单件、小批生产条件下，需要的投资少、生产周期短，在一般铸造车间较易实现。在一般铸造车间较易实现。2陶瓷型铸造的特点及适用范围陶瓷型铸造的特点及适用范围缺点：缺点：不适于批量大、重量轻或形状复杂铸件，且在不适于批量大、重量轻或形状复杂铸件，且在生产过程难以实现机械化和自动化。生产过程难以实现机械化和自动化。适用范围：适用范围：目前陶瓷型铸造主要用于生产厚大的精密铸件，目前陶瓷型铸造主要用于生产厚大的精密铸件，广泛用于铸造冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸广泛用于铸造冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸模、模板等，也可用于生产中型铸钢件。模、模板等，也可用于生产中型铸钢件。9、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-23