第10章特種鑄造ppt課件

1、第10章 特種鑄造特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造離心鑄造離心鑄造壓力鑄造壓力鑄造熔模鑄造熔模鑄造低壓鑄造低壓鑄造擠壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造消失模鑄造消失模鑄造鑄鑄 造造主要內(nèi)容主要內(nèi)容半固態(tài)鑄造半固態(tài)鑄造石膏型鑄造石膏型鑄造每種鑄造方法每種鑄造方法都有各自的優(yōu)都有各自的優(yōu)勢(shì)，但都不是勢(shì)，但都不是萬(wàn)能工藝萬(wàn)能工藝10.110.1熔模鑄造熔模鑄造編鐘編鐘用易熔材料制成模型，然后用造型用易熔材料制成模型，然后用造型材料將其包住，經(jīng)過(guò)硬化，再將模材料將其包住，經(jīng)過(guò)硬化，再將模型熔失，從而獲得無(wú)分型面的鑄型。型熔失，從而獲得無(wú)分型面的鑄型。熔模鑄造工藝過(guò)程熔模鑄造工藝過(guò)程3 生產(chǎn)批量不受

2、限制生產(chǎn)批量不受限制 適合單件、小批量到大量生產(chǎn)。但這種方法工適合單件、小批量到大量生產(chǎn)。但這種方法工序繁雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)序繁雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)(45天天)，而且鑄件不能太大和太長(zhǎng)。熔模鑄，而且鑄件不能太大和太長(zhǎng)。熔模鑄造件一般不超過(guò)造件一般不超過(guò)45kg。熔模鑄造特點(diǎn)及應(yīng)用：熔模鑄造特點(diǎn)及應(yīng)用：1 鑄件精度較高、表面粗糙度低鑄件精度較高、表面粗糙度低 其精度可達(dá)其精度可達(dá)IT11IT14，粗糙度達(dá)，粗糙度達(dá)Ra 12.51.6m。減少機(jī)械加工工作量，提高金屬材料的利用率。減少機(jī)械加工工作量，提高金屬材料的利用率。且可澆鑄形狀復(fù)雜件。且可澆鑄形狀復(fù)雜件。2 能夠鑄造各種合金鑄件能夠鑄造各種合金鑄

3、件 從銅、鋁等有色合金到各種合金鋼均可從銅、鋁等有色合金到各種合金鋼均可鑄造，尤其適用于那些高熔點(diǎn)合金及難切削加工合金的鑄造，如耐鑄造，尤其適用于那些高熔點(diǎn)合金及難切削加工合金的鑄造，如耐熱合金、磁鋼等。熱合金、磁鋼等。 熔模鑄造是少切削、無(wú)切削加工工藝的重要方法，最適用于高熔熔模鑄造是少切削、無(wú)切削加工工藝的重要方法，最適用于高熔點(diǎn)合金精密鍛件的成批、大量生產(chǎn)，主要用于制造汽輪機(jī)、燃?xì)廨嘃c(diǎn)合金精密鍛件的成批、大量生產(chǎn)，主要用于制造汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和葉輪。機(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和葉輪。10.2 金屬型鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造是指在重力作用金屬型鑄造是指在重力作用下，讓金屬液充填金屬

4、鑄型下，讓金屬液充填金屬鑄型而獲得鑄件的一種鑄造方法。而獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄造工藝特點(diǎn)及應(yīng)用鑄造工藝特點(diǎn)及應(yīng)用 金屬鑄型導(dǎo)熱速度快、無(wú)退讓性、無(wú)透氣性，易金屬鑄型導(dǎo)熱速度快、無(wú)退讓性、無(wú)透氣性，易產(chǎn)生澆不足、冷隔、裂紋及白口等缺陷。金屬鑄產(chǎn)生澆不足、冷隔、裂紋及白口等缺陷。金屬鑄型反復(fù)受灼熱金屬液的沖刷，壽命會(huì)降低，應(yīng)采型反復(fù)受灼熱金屬液的沖刷，壽命會(huì)降低，應(yīng)采用相應(yīng)的工藝措施。用相應(yīng)的工藝措施。（3） 控制出型時(shí)間控制出型時(shí)間 澆注后出型太晚，鑄型會(huì)阻礙鑄件收縮而使其產(chǎn)生裂紋，澆注后出型太晚，鑄型會(huì)阻礙鑄件收縮而使其產(chǎn)生裂紋，增大取件和抽出型芯的難度。但出型過(guò)早會(huì)使鑄件變形過(guò)增大取件和

5、抽出型芯的難度。但出型過(guò)早會(huì)使鑄件變形過(guò)大。通常小型鑄鐵件出型時(shí)間為大。通常小型鑄鐵件出型時(shí)間為10-60秒。秒。（2） 金屬鑄型應(yīng)保持合適的工作溫度金屬鑄型應(yīng)保持合適的工作溫度對(duì)金屬鑄型要預(yù)熱才能使用，有色金屬件對(duì)金屬鑄型要預(yù)熱才能使用，有色金屬件100250。（1） 噴刷涂料噴刷涂料 隔絕液態(tài)金屬與金屬型型腔的直接接觸，方便鑄件隔絕液態(tài)金屬與金屬型型腔的直接接觸，方便鑄件出型。出型。延長(zhǎng)鑄型的使用壽命。延長(zhǎng)鑄型的使用壽命。 減緩鑄件的冷卻速度，防止鑄件產(chǎn)生裂紋等缺陷。減緩鑄件的冷卻速度，防止鑄件產(chǎn)生裂紋等缺陷。 金屬型鑄造適用于熔點(diǎn)較低的有色金屬的大批量生產(chǎn)鑄件特別在金屬型鑄造適用于熔點(diǎn)較

6、低的有色金屬的大批量生產(chǎn)鑄件特別在鋁、鎂合金成批或大量生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛鋁、鎂合金成批或大量生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛（1節(jié)省造型材料、設(shè)備及工時(shí)，生產(chǎn)效率高，便于自動(dòng)化生產(chǎn)。節(jié)省造型材料、設(shè)備及工時(shí)，生產(chǎn)效率高，便于自動(dòng)化生產(chǎn)。（2鑄件組織致密，晶粒細(xì)小，力學(xué)性能優(yōu)于砂型鑄造。鑄件組織致密，晶粒細(xì)小，力學(xué)性能優(yōu)于砂型鑄造。（3簡(jiǎn)化了工序，改善了勞動(dòng)條件。簡(jiǎn)化了工序，改善了勞動(dòng)條件。（4鑄件尺寸精度高，能獲得較高尺寸精度鑄件尺寸精度高，能獲得較高尺寸精度IT6IT9級(jí)和較低表粗級(jí)和較低表粗糙度糙度Ra 12.53.2m的鑄件的鑄件（5鑄型制造周期長(zhǎng)、成本高。鑄型制造周期長(zhǎng)、成本高。（6金屬型無(wú)透氣性，必須

7、采取措施導(dǎo)出型腔中的氣體。金屬型無(wú)透氣性，必須采取措施導(dǎo)出型腔中的氣體。鑄造工藝特點(diǎn)鑄造工藝特點(diǎn)10.3 壓力鑄造臥式冷室壓鑄機(jī)臥式冷室壓鑄機(jī)它是將熔融的金屬在高壓它是將熔融的金屬在高壓(5150MPa)下，快速下，快速(充型時(shí)間為充型時(shí)間為12s)地壓入金地壓入金屬型屬型(壓型壓型)中，并在壓力下凝固，以獲中，并在壓力下凝固，以獲得鑄件的方法。得鑄件的方法。3 壓鑄件組織致密，具有較高的強(qiáng)度和硬度壓鑄件組織致密，具有較高的強(qiáng)度和硬度 壓鑄件抗壓鑄件抗拉強(qiáng)度一般比砂型鑄件提高拉強(qiáng)度一般比砂型鑄件提高2530，但延伸率有所，但延伸率有所下降。下降。壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用1 生產(chǎn)

8、率極高生產(chǎn)率極高 壓鑄生產(chǎn)易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作，壓鑄生產(chǎn)易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作，效率高，適用于大批量生產(chǎn)。壓鑄是生產(chǎn)率最高的一種效率高，適用于大批量生產(chǎn)。壓鑄是生產(chǎn)率最高的一種方法。例如，一般冷壓室壓鑄機(jī)平均每班可壓鑄方法。例如，一般冷壓室壓鑄機(jī)平均每班可壓鑄600700次，小型熱室壓鑄機(jī)平均每班可壓鑄次，小型熱室壓鑄機(jī)平均每班可壓鑄30007000次。次。2 鑄件的精度高，表面粗糙度低鑄件的精度高，表面粗糙度低 尺寸精度可達(dá)尺寸精度可達(dá)IT11IT13，Ra值可達(dá)值可達(dá)1.612.5m，有時(shí)達(dá)，有時(shí)達(dá)0.4m。產(chǎn)品互。產(chǎn)品互換性好，并可直接鑄出極薄件或帶有小孔、螺紋的鑄件。換性好，并可

9、直接鑄出極薄件或帶有小孔、螺紋的鑄件。8 壓鑄件內(nèi)部存有氣孔、縮孔和縮松等缺陷壓鑄件內(nèi)部存有氣孔、縮孔和縮松等缺陷4 材料利用率高材料利用率高 其材料利用率約為其材料利用率約為60%80%，毛，毛坯利用率達(dá)坯利用率達(dá)90。5 可以制造形狀復(fù)雜、薄壁深腔的金屬零件可以制造形狀復(fù)雜、薄壁深腔的金屬零件 目前鋅目前鋅合金壓鑄件最小壁厚可達(dá)合金壓鑄件最小壁厚可達(dá)0.3mm,可鑄出的螺紋最小可鑄出的螺紋最小螺距為螺距為0.75mm。6 壓鑄機(jī)費(fèi)用高壓鑄機(jī)費(fèi)用高 壓型鑄造成本高昂、工藝準(zhǔn)備時(shí)間壓型鑄造成本高昂、工藝準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，因此不適宜單件、小批量生產(chǎn)。長(zhǎng)，因此不適宜單件、小批量生產(chǎn)。7 目前壓鑄尚不適用

10、于鋼、鑄鐵等高熔點(diǎn)合金的鑄造目前壓鑄尚不適用于鋼、鑄鐵等高熔點(diǎn)合金的鑄造10.4 離心鑄造立式立式臥式臥式將液體金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，將液體金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使金屬在離心力作用下填充鑄型和使金屬在離心力作用下填充鑄型和結(jié)晶，這種鑄造方法稱(chēng)為離心鑄造。結(jié)晶，這種鑄造方法稱(chēng)為離心鑄造。（5離心鑄造鑄出的內(nèi)孔不準(zhǔn)確，內(nèi)表面質(zhì)量比較差，對(duì)于內(nèi)孔待加離心鑄造鑄出的內(nèi)孔不準(zhǔn)確，內(nèi)表面質(zhì)量比較差，對(duì)于內(nèi)孔待加工的機(jī)器零件，則可采用加大內(nèi)孔加工余量的方法來(lái)解決。工的機(jī)器零件，則可采用加大內(nèi)孔加工余量的方法來(lái)解決。離心鑄造特點(diǎn)及應(yīng)用離心鑄造特點(diǎn)及應(yīng)用（1離心鑄造可以用金屬型，也可以用砂型。它既適合澆

11、鑄中空鑄件，離心鑄造可以用金屬型，也可以用砂型。它既適合澆鑄中空鑄件，又能鑄造實(shí)形鑄件。又能鑄造實(shí)形鑄件。（2鑄件結(jié)晶細(xì)密，無(wú)縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷，力學(xué)性能好。鑄件結(jié)晶細(xì)密，無(wú)縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷，力學(xué)性能好。（3當(dāng)鑄造具有圓形內(nèi)腔的鑄件時(shí)，可省去型芯和澆注系統(tǒng)，這比普當(dāng)鑄造具有圓形內(nèi)腔的鑄件時(shí)，可省去型芯和澆注系統(tǒng)，這比普通砂型鑄造既省工，又省料。通砂型鑄造既省工，又省料。（4離心鑄造還便于鑄造離心鑄造還便于鑄造“雙金屬鑄件，如鋼套鑲銅軸承等，其結(jié)雙金屬鑄件，如鋼套鑲銅軸承等，其結(jié)合面牢固，耐磨，又節(jié)約許多貴重金屬材料。合面牢固，耐磨，又節(jié)約許多貴重金屬材料。 離心鑄造廣泛用

12、于制造鑄鐵管、缸套及滑動(dòng)軸承等鑄件。離心鑄造廣泛用于制造鑄鐵管、缸套及滑動(dòng)軸承等鑄件。每種鑄造方法都有自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，但都不每種鑄造方法都有自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，但都不是萬(wàn)能的，必須根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、性能要求、生是萬(wàn)能的，必須根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、性能要求、生產(chǎn)批量、服役狀況，設(shè)備條件，技術(shù)條件等因產(chǎn)批量、服役狀況，設(shè)備條件，技術(shù)條件等因素綜合考慮。素綜合考慮。注意：注意：特種鑄造特種鑄造各自特點(diǎn)各自特點(diǎn)各種鑄造方法的比較各種鑄造方法的比較表常用鑄造方法與砂型鑄造方法的比較 鑄造種類(lèi)鑄造種類(lèi)比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目砂砂 型型 鑄鑄 造造熔熔 模模 鑄鑄 造造陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造低壓鑄造低壓鑄造壓

13、力鑄造壓力鑄造離心鑄造離心鑄造適用合金的范圍適用合金的范圍 不限制不限制以碳鋼和合金鋼為以碳鋼和合金鋼為主主 以高熔點(diǎn)合金為主以高熔點(diǎn)合金為主 以有色金為主以有色金為主以有色金為主以有色金為主用于有色合金用于有色合金多用于黑色金屬多用于黑色金屬,銅合金銅合金 適用鑄件的大小及適用鑄件的大小及重量范圍重量范圍不限制不限制一般一般1，孔，孔2鋁合金鋁合金23,鑄鐵鑄鐵4鑄鋼鑄鋼5通常壁厚通常壁厚25最最小壁厚小壁厚0.7銅合金銅合金2其它其它0.51孔孔0.7最小內(nèi)孔為最小內(nèi)孔為7表面粗糙度表面粗糙度(um)粗糙粗糙6.31.66.31.612.5 6.3 12.51.63.20.8尺寸公差尺寸公差(mm)CT1113CT4CT6CT6CT6CT4金屬利用率金屬利用率7090907080957090鑄件內(nèi)部質(zhì)量鑄件內(nèi)部質(zhì)量結(jié)晶粗結(jié)晶粗結(jié)晶粗結(jié)晶粗結(jié)晶粗結(jié)晶粗結(jié)晶細(xì)結(jié)晶細(xì)結(jié)晶細(xì)結(jié)晶細(xì)結(jié)晶細(xì)結(jié)晶細(xì)結(jié)晶細(xì)結(jié)晶細(xì)生產(chǎn)率生產(chǎn)率(在適當(dāng)機(jī)在適當(dāng)機(jī)械化、自動(dòng)化后械化、自動(dòng)化后)可達(dá)可達(dá)240箱箱/h中等中等低低中等