金屬型鑄造教案課件

金屬型鑄造金屬型鑄造11.1概述定義：金屬型鑄造(Gravitydiecasting)是指液態(tài)金屬在重力作用下充填金屬鑄型并在型中冷卻凝固而獲得鑄件的一種成形方法。

如圖1-1所示。由于金屬鑄型可以重復(fù)使用，壽命（指澆注次數(shù)）可達(dá)數(shù)萬次，所以金屬型鑄造又稱永久型鑄造（Permanentmold）。第1頁/共106頁1.1概述第1頁/共106頁2圖1-1（a）金屬型合模狀態(tài)

第2頁/共106頁圖1-1（a）金屬型合模狀態(tài)第2頁/共106頁3圖1-1（b）傾轉(zhuǎn)澆注第3頁/共106頁圖1-1（b）傾轉(zhuǎn)澆注第3頁/共106頁4

戰(zhàn)國時已用此方法生產(chǎn)銅錢，到漢代發(fā)展為由中央制造鐵范,發(fā)給地方作坊，用以生產(chǎn)統(tǒng)一規(guī)格的貨幣。漢代以后，隨著疊鑄方法進一步發(fā)展，開始大量使用鐵范來生產(chǎn)車馬器件等。

第4頁/共106頁戰(zhàn)國時已用此方法生產(chǎn)銅錢，到漢代發(fā)展為由中央制造鐵范5第5頁/共106頁第5頁/共106頁6優(yōu)點：（與砂型鑄造相比）（1）金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，金屬液的冷卻速度快，鑄件組織致密，力學(xué)性能比砂型鑄件高。如鋁合金鑄件的抗拉強度可增加10％～20％，伸長率約提高1倍。（2）能獲得較高尺寸精度和表面光潔度好的鑄件，減少了加工余量。尺寸精度CT7-9級，表面粗糙度Ra6.3-12.5（3）鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15%-30%。（4）不用砂或少用砂，節(jié)約造型材料80%-100%，減少環(huán)境污染。第6頁/共106頁優(yōu)點：（與砂型鑄造相比）第6頁/共106頁7缺點:金屬型制造成本高。金屬型急冷、不透氣，而且無退讓性，易造成鑄件澆不足、冷隔、開裂或鑄鐵件白口等缺陷。鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時間以及所用的涂料，對鑄件質(zhì)量的影響敏感，控制難度大。

近年來，為了防止?jié)沧r金屬液流動過程中形成紊流，減少氧化夾渣及卷氣等缺陷，采用傾轉(zhuǎn)式澆注已成為金屬型鑄造的主流方式，見圖1-1。第7頁/共106頁缺點:第7頁/共106頁81.2金屬型鑄造成形過程的特點

金屬型導(dǎo)熱性對鑄件成型的影響導(dǎo)熱性退讓性透氣性q=λ3（T1-T2）t/x3t–傳熱時間λ3-中間層導(dǎo)熱系數(shù)（遠(yuǎn)小于鑄型）各因素的影響（時間t確定）：λ3：取決于材料的成分厚度可控T1：金屬液溫度，一般固定T2：外界溫度，可控導(dǎo)熱性導(dǎo)致的特點第8頁/共106頁1.2金屬型鑄造成形過程的特點

金屬型導(dǎo)熱性對鑄件成型的影9第9頁/共106頁第9頁/共106頁10

當(dāng)x3很小，忽略不計時，金屬型的蓄熱和散熱就成了鑄件冷卻速度的決定因素。1.金屬型的蓄熱：1.金屬型的蓄熱：b-蓄熱系數(shù)λ-鑄型導(dǎo)熱系數(shù)C-鑄型比熱容X-鑄型厚度1.金屬型的蓄熱：b-蓄熱系數(shù)λ-鑄型導(dǎo)熱系數(shù)C-鑄型比熱容X-鑄型厚度1.金屬型的蓄熱：

當(dāng)涂料有一定厚度時，可以通過涂料成分和厚度的控制實現(xiàn)對導(dǎo)熱速度的控制導(dǎo)熱性導(dǎo)致的特點第10頁/共106頁當(dāng)x3很小，忽略不計時，金屬型的蓄熱和散熱就成了鑄件冷112.金屬型的散熱：A自然散熱決定于自身的導(dǎo)熱能力，通過其外表面向外界散失熱量。B強制散熱通過自身的導(dǎo)熱能力，采取強制手段冷卻鑄型，達(dá)到冷卻的目的。例如：風(fēng)冷，水冷等。

綜上所述，金屬型鑄造時，鑄型材料的導(dǎo)熱性能對鑄件的凝固起主導(dǎo)作用。導(dǎo)熱性導(dǎo)致的特點第11頁/共106頁2.金屬型的散熱：綜上所述，金屬型鑄造時，鑄型材料的12第12頁/共106頁第12頁/共106頁13第13頁/共106頁第13頁/共106頁14第14頁/共106頁第14頁/共106頁15第15頁/共106頁第15頁/共106頁16第16頁/共106頁第16頁/共106頁17金屬型無透氣性對鑄件成型的影響第17頁/共106頁金屬型無透氣性對鑄件成型的影響第17頁/共106頁18易造成的缺陷：

1.氣體阻力大造成澆不足、冷隔。

2.排不出的氣體造成鑄件侵入性氣孔的產(chǎn)生。透氣性導(dǎo)致的特點第18頁/共106頁易造成的缺陷：透第18頁/共106頁19第19頁/共106頁第19頁/共106頁20需采取的措施：

1.金屬型上設(shè)置排氣裝置，如排氣槽、排氣塞，局部死角處要加強排氣

2.盡可能的清除產(chǎn)氣根源。氣體的來源：高溫下涂料發(fā)氣型腔內(nèi)原有氣體潮氣油污透氣性導(dǎo)致的特點第20頁/共106頁需采取的措施：氣體的來源：高溫下涂料發(fā)氣型腔內(nèi)原有氣體21金屬型無退讓性對鑄件成型的影響室溫：應(yīng)力集中→阻礙取件和取芯、導(dǎo)致裂紋為了防止裂紋，應(yīng)采取的措施：1.在一定溫度下取出型芯或使鑄件脫出鑄型。2.設(shè)置專門的抽芯機構(gòu)和鑄件頂出機構(gòu)。3.必要時修改型芯為砂芯。4.增大金屬型斜度和涂料層厚度。冷卻過程中：收縮受阻→拉應(yīng)力→拉伸變形→熱裂紋→冷裂紋應(yīng)變：ε1=α（Ts-T1）退讓性導(dǎo)致的特點第21頁/共106頁金屬型無退讓性對鑄件成型的影響室溫：應(yīng)力集中→阻礙取件和取芯22金屬型的準(zhǔn)備及預(yù)熱

1.金屬型的準(zhǔn)備新金屬型或長期未用的金屬型，應(yīng)先起封，除油，并在200~300℃下烘烤，除凈油跡。對于經(jīng)過了一個生產(chǎn)周期，需要清理的金屬型而言，應(yīng)著重清除型腔、型芯、活塊、排氣塞等工作表面上的銹跡、涂料、粘附的金屬屑等雜物。

第22頁/共106頁金屬型的準(zhǔn)備及預(yù)熱第22頁/共106頁232.金屬型的預(yù)熱金屬型在工作前應(yīng)預(yù)熱并涂敷涂料，未經(jīng)預(yù)熱和噴涂涂料的金屬型不能進行澆注。這是因為金屬型導(dǎo)熱性好，金屬液冷卻快，流動充型能力差，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足、夾雜、氣孔等缺陷。同時未預(yù)熱的金屬型在澆注時，鑄型將受到強烈的熱沖擊，應(yīng)力倍增，極易損壞。第23頁/共106頁2.金屬型的預(yù)熱第23頁/共106頁24第24頁/共106頁第24頁/共106頁25

金屬型的預(yù)熱方法主要有：1）用煤氣或天然氣火焰預(yù)熱。該方法簡單、方便，但金屬型上溫度分布不均勻。2）采用電加熱方法。在模具背面設(shè)置電加熱管，澆注開始前將金屬型預(yù)熱到指定的溫度。該方法同上述1）方法一樣，簡單方便，但溫度不是很均勻。也可烘箱加熱。3）將金屬型放入加熱爐中預(yù)熱，可獲得均勻一致的溫度，但僅限于小金屬型。4）采用澆注金屬液的方法預(yù)熱。該方法一般不推薦，因為一是浪費金屬液，二是縮短金屬型使用壽命。小型鑄型。第25頁/共106頁金屬型的預(yù)熱方法主要有：第25頁/共106頁26金屬型的澆注在金屬型工藝方案確定之后，金屬型的澆注工藝參數(shù)即模具溫度、澆注溫度和涂料的選擇是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件和延長金屬型使用壽命的關(guān)鍵。第26頁/共106頁金屬型的澆注第26頁/共106頁27鑄件的出型和抽芯時間

金屬型芯在鑄件中最適宜的停留時間是當(dāng)鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍內(nèi)，并有足夠的強度時，是最好的抽芯時間。鑄件在金屬型中停留的時間過長，就會使金屬型壁溫度升高，冷卻時間加長，也會降低金屬型的生產(chǎn)率。最合適的時間應(yīng)由實驗確定。第27頁/共106頁鑄件的出型和抽芯時間金屬型芯在鑄件中最適宜的停28金屬型工作溫度的調(diào)節(jié)由于金屬型的導(dǎo)熱性能比砂型高很多（熱導(dǎo)率約高150倍，蓄熱系數(shù)約高20倍，導(dǎo)溫系數(shù)約高65倍），金屬型能獲得很大的溫度梯度，使鑄件的冷卻速度增大。因此，金屬型鑄造時，對于逐層凝固的合金和具有體積凝固特性的合金，均能得到組織致密的鑄件。同時，冷卻速度快，可使鑄件晶粒細(xì)化，還能減輕或消除非鐵合金鑄件的針孔。為了得到更快的冷卻速度，要求采用較低的金屬型溫度。第28頁/共106頁金屬型工作溫度的調(diào)節(jié)第28頁/共106頁29金屬型工作溫度調(diào)節(jié)的方式有以下幾種：（1）風(fēng)冷第29頁/共106頁金屬型工作溫度調(diào)節(jié)的方式有以下幾種：（1）風(fēng)冷第29頁/共130（2）間接水冷第30頁/共106頁（2）間接水冷第30頁/共106頁31（3）直接水冷第31頁/共106頁（3）直接水冷第31頁/共106頁32（4）局部加熱第32頁/共106頁（4）局部加熱第32頁/共106頁33金屬型涂料

金屬型涂料的作用：1）保護金屬型。澆注時可減輕液體金屬對金屬型的熱沖擊和對型腔表面的沖刷作用；在取出鑄件時，減輕鑄件對金屬型和型芯的磨損，并使鑄件易從鑄型中取出。2）采用不同冷卻性能的涂料（如激冷涂料、保溫涂料等）能調(diào)節(jié)鑄件在金屬型中各部位的冷卻速度，控制凝固順序。3）改善鑄件的表面質(zhì)量。防止因金屬型有較強的激冷作用而導(dǎo)致鑄件表面產(chǎn)生冷隔或流痕以及鑄件表面形成白口層。4）改善型腔中氣體的排除條件，增加合金的流動性。5）獲得復(fù)雜外型及薄壁鑄件。第33頁/共106頁金屬型涂料第33頁/共106頁34涂料組成：1）耐火材料：氧化鋅、滑石粉、鋯砂粉、硅藻土粉等。2）粘結(jié)劑：水玻璃、糖漿、紙漿廢液等。3）溶劑：水等。4）附加物第34頁/共106頁涂料組成：第34頁/共106頁35

從上面的一些分析可知，確定金屬型澆注工藝規(guī)范時，應(yīng)鑄件材質(zhì)、形狀大小、復(fù)雜程度等考慮以下三點原則：（1）保證鑄件全部表面能得到清晰的外形，沒有冷隔和澆不足的現(xiàn)象，也就是希望冷卻慢些，要求有較高的澆注溫度和金屬型溫度。（2）保證鑄件變形小，不發(fā)生扭曲和裂紋，要求金屬型溫度高而澆注溫度低。（3）保證鑄件組織細(xì)密，力學(xué)性能好，希望快速冷卻，要求較低的金屬型溫度和澆注溫度。第35頁/共106頁從上面的一些分析可知，確定金屬型澆注工藝361.4金屬型鑄件的工藝設(shè)計

金屬型的鑄造工藝方案是決定金屬型鑄件質(zhì)量的最本質(zhì)因素。在確定鑄造工藝方案時應(yīng)注意以下幾點：（1）澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)盡可能簡單，設(shè)置直澆道、橫澆道等時應(yīng)避免產(chǎn)生紊流。近年來，為了防止?jié)沧r金屬液流動過程中形成紊流，可采用傾轉(zhuǎn)式澆注（圖2-1b）。（2）鑄件應(yīng)力求避免壁厚的突然變化，厚壁與薄壁之間應(yīng)平滑過渡。因為壁厚的劇烈變化易引起金屬液流動時形成紊流及凝固時產(chǎn)生熱節(jié)，增加卷氣或縮孔/松之類的缺陷。（3）為保證金屬液完全充滿型腔，對于易形成密閉空間的部位（如拐角、凹坑等）應(yīng)設(shè)置排氣塞或排氣道來強化排氣。（4）確保順序凝固，合理設(shè)置冒口或補縮通道。（5）為了保證鑄件質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，應(yīng)考慮設(shè)置模具的冷卻結(jié)構(gòu)。第36頁/共106頁1.4金屬型鑄件的工藝設(shè)計第36頁/共106頁37鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析的原則：1）鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型、抽芯、收縮。

見圖1-112）壁厚差不能太大，以免造成各部分溫差懸殊，從而引起鑄件縮裂和縮孔。3）限制金屬型鑄件的最小壁厚、可鑄孔直徑、可鑄槽的大小。第37頁/共106頁鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析的原則：第37頁/共138第38頁/共106頁第38頁/共106頁39澆注位置的選擇(鑄件在金屬型中的位置)

鑄件在金屬型中的位置，直接關(guān)系到型芯和分型面的數(shù)量、液體金屬的導(dǎo)入位置、冒口的補縮效果、排氣的通暢程度以及金屬型的復(fù)雜程度等。鑄件在金屬型中位置的設(shè)計原則如下：1）澆注系統(tǒng)易于安放，保證金屬液平穩(wěn)地充滿金屬型，排氣方便，避免金屬液流卷氣和氧化。2）鑄件最厚大部位應(yīng)放置在金屬型的上端，便于設(shè)置冒口補縮。如蓋子或盤形鑄件的厚大法蘭面應(yīng)向上，便于設(shè)置冒口補縮。3）應(yīng)使金屬型結(jié)構(gòu)簡單，型芯數(shù)量少，安裝方便，定位牢固可靠。4）應(yīng)保證便于分型取出鑄件，防止鑄件被拉裂或變形。第39頁/共106頁澆注位置的選擇(鑄件在金屬型中的位置)第39頁/共106頁40

下面以圖1-12為例進行簡要說明圖1-12a所示的方案就不太合理，因為澆注時金屬液通過澆口4直接沖擊到砂芯3，導(dǎo)致金屬液流紊亂，容易進渣和卷氣；金屬型芯2處的厚壁遠(yuǎn)離冒口，不易得到補縮，易產(chǎn)生縮孔、縮松；上方的冒口偏大，切割工作量大；因為有金屬型芯2，不設(shè)頂出機構(gòu)或抽芯機構(gòu)，無法取出鑄件。圖1-12b所示的方案比較合理，采用了底注式澆注，金屬液自下而上充型，流動平穩(wěn)，排氣良好。砂芯位于下方，放置方便，牢固。壁厚部位位于上端，冒口補縮容易。因此圖1-12b正好克服了圖1-12a的缺點，由此可見鑄件在金屬型中的位置決定了工藝方案的優(yōu)劣，所以在確定鑄件位置時，應(yīng)多方比較，綜合考慮，以選擇最佳的位置方案。第40頁/共106頁下面以圖1-12為例進行簡要說明第40頁/41第41頁/共106頁第41頁/共106頁42分型面的選擇鑄件的分型面一般有垂直、水平和綜合分型（垂直、水平混合分型或曲面分型）三種形式，一般應(yīng)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和鑄造成形方法進行確定。一個鑄件經(jīng)常有幾種分型的可能，如圖1-13a所示鑄件1的分型情況，在鑄件1大圓柱面外圍會留下飛邊或毛刺，影響表面質(zhì)量及精度。若采用圖1-13b所示分型方案則效果比較好。同理，鑄件2若采用圖1-13c的分型方案，須改變鑄件外形即增加一個鑄造斜度，以利取件。同時毛刺也留在平面上，影響鑄件表面質(zhì)量。而采用圖1-13d所示的分型方案則無上述缺點。因此在選擇分型方案時，須從多方面比較，而找出最合理的方案。第42頁/共106頁分型面的選擇第42頁/共106頁43第43頁/共106頁第43頁/共106頁44分型面選擇的基本原則：1）對于形狀簡單的鑄件，分型面應(yīng)盡量選在鑄件的最大端面上，同時鑄件最好都布置在一個半型內(nèi)或大部分分布在半型內(nèi)。2）矮的盤形和筒形鑄件，分型面應(yīng)盡量不選在鑄件的軸心上。3）分型面應(yīng)盡可能地選在同一個平面上，盡量避免曲面分型。4）應(yīng)保證鑄件分型方便，盡量減少或不用活塊。5）分型面應(yīng)盡量不選在鑄件的基準(zhǔn)面上，也不要選在精度要求較高的表面上。6）分型面的位置應(yīng)盡量避免做鑄造斜度，而且取件容易。第44頁/共106頁分型面選擇的基本原則：第44頁/共106頁45澆注系統(tǒng)設(shè)計原則：1.金屬型澆注速度要大，超過砂型的20%。2.液體金屬充型時，型腔里的氣體要能順利排除，其流向應(yīng)盡可能與液流方向一致，順利地將氣體擠向冒口或出氣冒口。3.應(yīng)注意使液體金屬在充型時流動平穩(wěn)，不產(chǎn)生渦流，不沖擊型壁或型芯，更不可產(chǎn)生飛濺。第45頁/共106頁澆注系統(tǒng)設(shè)計第45頁/共106頁46澆注系統(tǒng)的類型：頂注式：第46頁/共106頁澆注系統(tǒng)的類型：第46頁/共106頁472.底注式：第47頁/共106頁2.底注式：第47頁/共106頁483.側(cè)注式：第48頁/共106頁3.側(cè)注式：第48頁/共106頁491.5金屬型（模具）的設(shè)計

在金屬型鑄造工藝方案確定以后，就可以進行金屬型（模具）的結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括金屬型結(jié)構(gòu)與材料選擇；型體（或鑲塊）設(shè)計；型芯設(shè)計；排氣設(shè)計；頂桿位置設(shè)計等。第49頁/共106頁1.5金屬型（模具）的設(shè)計第49頁/共106頁50金屬型的結(jié)構(gòu)形式金屬型的結(jié)構(gòu)取決于鑄件形狀、尺寸大小、分型面選擇等因素，按分型面劃分，典型的金屬型結(jié)構(gòu)形式如下：1）整體金屬型如圖1-18所示，澆注出來的鑄件無分型面，尺寸精度高，但應(yīng)用受到限制，僅適用于從鑄型中方便取出的簡單鑄件。2）水平分型金屬型如圖1-19所示，鑄型主體由上、下兩半型組成，下半型固定在工作臺面上，上半型作開（合）型動作。可以配置各種型芯，抽芯及頂出。砂芯安放方便，但不便于設(shè)計澆、冒口系統(tǒng)，排氣條件差。適用于輪盤類鑄件。第50頁/共106頁金屬型的結(jié)構(gòu)形式第50頁/共106頁51第51頁/共106頁第51頁/共106頁52第52頁/共106頁第52頁/共106頁533）垂直分型金屬型如圖2-16c所示，鑄型主體由左、右兩半型組成，其中一個半型固定，另一個做開（合）型動作（也可以兩個半型同時動作）。操作方便，便于設(shè)置澆冒口系統(tǒng)，易實現(xiàn)機械化。適用于結(jié)構(gòu)簡單，開型阻力小的鑄件。4）綜合分型金屬型鑄型主體有兩個或兩個以上的垂直和水平分型面組成，可以設(shè)置型芯及抽芯，方便設(shè)計澆冒口和排氣。易實現(xiàn)機械化，廣泛應(yīng)用于各類復(fù)雜鑄件。第53頁/共106頁3）垂直分型金屬型如圖2-16c所示，鑄型主體由左、右兩半54第54頁/共106頁第54頁/共106頁55第55頁/共106頁第55頁/共106頁56金屬型（模具）主體設(shè)計金屬型主體（型體）是指構(gòu)成型腔，用于形成鑄件外形的部分。型體結(jié)構(gòu)與鑄件尺寸大小、澆注位置、合金種類等有關(guān)。型體結(jié)構(gòu)有整體式和組合式（或鑲拼式）兩種。第56頁/共106頁金屬型（模具）主體設(shè)計第56頁/共106頁57型腔尺寸計算型腔尺寸是決定鑄件尺寸精度的主要因素。型腔尺寸應(yīng)考慮零件尺寸、公差、合金的收縮、涂料的厚度、金屬型受熱之后的膨脹率以及金屬型各部分之間的間隙等。上述因素在實際生產(chǎn)中變化較大，需要根據(jù)經(jīng)驗加以判定，或通過試模加以調(diào)整，以得到合理的數(shù)據(jù)。第57頁/共106頁型腔尺寸計算第57頁/共106頁58型腔尺寸經(jīng)驗公式：Ax=[Ap+Ap×ε±δ]±ΔAx

Ax——型腔尺寸Ap——鑄件名義尺寸，mmε——鑄件收縮率，%δ——金屬型的涂料層厚度，mmΔAx——型腔尺寸制造公差，mm第58頁/共106頁型腔尺寸經(jīng)驗公式：Ax=[Ap+Ap×ε±δ]±ΔAx第59第59頁/共106頁第59頁/共106頁60分型面尺寸第60頁/共106頁分型面尺寸第60頁/共106頁61金屬型尺寸的確定在確定型腔的基本尺寸之后，可按下列原則確定金屬型的外形尺寸：1）型腔外輪廓離金屬型邊緣的距離不小于20mm；2）一型多件的鑄型，鑄件與鑄件之間的距離，小件不小于10mm，一般鑄件不小于30mm；3）定位銷孔表面至鑄型邊緣的距離不小于10mm。4）直澆道至鑄件間的距離一般取10~25mm，內(nèi)澆道長度一般取8~12mm；直澆道高度應(yīng)比鑄件高出40~60mm。第61頁/共106頁金屬型尺寸的確定第61頁/共106頁62金屬型壁厚

金屬型壁厚主要影響鑄型的重量、強度及鑄件的冷卻速度。金屬型壁厚太厚，增加了鑄型的重量，在澆注初期，可加快鑄件的冷卻速度。但模具溫度達(dá)到一定值后，厚壁蓄熱太多，金屬型向外界散失熱量的速度慢，從而引起模具溫度過高，又會降低鑄件的冷卻速度。型壁太薄，又可能導(dǎo)致金屬型剛性不夠，影響金屬型使用壽命。金屬型壁厚與鑄件壁厚、鑄件材料等緊密相關(guān)，一般根據(jù)鑄件壁厚加以確定，其原則是在保證金屬型剛性的前提下，型壁選擇稍薄一些，可按鑄件壁厚的1~1.5倍加以選擇，常用壁厚為20~25mm，一般不小于15mm。第62頁/共106頁金屬型壁厚第62頁/共106頁63第63頁/共106頁第63頁/共106頁64增強金屬型的剛性第64頁/共106頁增強金屬型的剛性第64頁/共106頁65第65頁/共106頁第65頁/共106頁66金屬型型芯設(shè)計根據(jù)鑄件復(fù)雜程度及精度要求，金屬型鑄造既可用砂芯，也可用金屬芯或二者同時并用。砂芯的設(shè)計原理和砂型鑄造相同，但砂芯最好能與大氣相通，以便排氣。金屬芯一般設(shè)計成活動的，以便取件時及時抽出。在設(shè)計時要注意以下兩點：

1）金屬芯安放位置要準(zhǔn)確，穩(wěn)定可靠，不能轉(zhuǎn)動。

2）抽芯時抽芯力要足夠。第66頁/共106頁金屬型型芯設(shè)計第66頁/共106頁67第67頁/共106頁第67頁/共106頁68第68頁/共106頁第68頁/共106頁69金屬型的頂出設(shè)計除非形狀特別簡單的鑄件，一般金屬型鑄件均須設(shè)置頂桿將鑄件頂出。

頂出方式一般有兩種：1）一是在開型過程中，頂桿板碰到固定在機器上的頂出桿后，頂桿板不動，此時鑄型繼續(xù)打開而頂出鑄件，稱之為回程取件。2）二是開型（模）后，鑄型不動，由頂出油（氣）缸前進推動頂桿板頂出鑄件。第69頁/共106頁金屬型的頂出設(shè)計第69頁/共106頁70第70頁/共106頁第70頁/共106頁71第71頁/共106頁第71頁/共106頁72金屬型排氣設(shè)計金屬型鑄造的一個特點就是排氣性能不好，特別是對于形狀復(fù)雜的鑄件，氣體常常聚集在型腔的深處、大平面上以及離冒口較遠(yuǎn)的部位。因此在上述這些地方必須設(shè)置一些排氣裝置，以防止氣體不能及時排出而發(fā)生氣孔、冷隔、澆不足缺陷。

第72頁/共106頁金屬型排氣設(shè)計第72頁/共106頁73第73頁/共106頁第73頁/共106頁74第74頁/共106頁第74頁/共106頁75第75頁/共106頁第75頁/共106頁76金屬型的定位、導(dǎo)向及鎖緊機構(gòu)第76頁/共106頁金屬型的定位、導(dǎo)向及鎖緊機構(gòu)第76頁/共106頁77第77頁/共106頁第77頁/共106頁78第78頁/共106頁第78頁/共106頁79金屬型（模具）材料的選擇金屬型鑄造中，由于金屬液的澆注溫度高（如鋁合金的澆注溫度為973K～1023K），金屬型的型腔部分直接與高溫金屬液接觸且受交變的熱應(yīng)力作用，為保證金屬型的使用壽命，型腔的制作材料應(yīng)具有足夠的耐熱性、淬透性和良好的機加工和焊接性能。目前型腔材料應(yīng)用最多的是3Cr2W8V和4Mo5SiV1（即美國牌號H13），對于型腔以外且和金屬液體不直接接觸的其他部分（俗稱模架）則采用普通碳素鋼，此種方式稱之為鑲拼式金屬型。第79頁/共106頁金屬型（模具）材料的選擇第79頁/共106頁80

當(dāng)生產(chǎn)量不大或進行產(chǎn)品試制或為降低成本時，也可使用HT200、蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵等材料制作整體金屬型。當(dāng)鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為滿足順序凝固需要在金屬型上進行局部強化冷卻時，可采用激冷塊（亦可采用水冷或氣冷）。要求激冷塊具有高的熱導(dǎo)率和蓄熱系數(shù)，一般均采用純銅及銅合金，其中以鈹青銅為最優(yōu)。第80頁/共106頁當(dāng)生產(chǎn)量不大或進行產(chǎn)品試制或為降低成本時，811.6金屬型鑄造缺陷與對策

對于鋁/鎂合金的金屬型鑄造，常見的鑄件缺陷主要有縮孔/縮松、冷隔或澆不足、裂紋及氣孔等。下面將分別給予說明。第81頁/共106頁1.6金屬型鑄造缺陷與對策第81頁/共106頁82縮孔/縮松縮孔是鑄件表面或內(nèi)部出現(xiàn)的一種粗糙、不規(guī)則的空洞?？s松則是許多分散的微小縮孔，如圖1-34所示?？s孔/縮松處因冷卻速度慢，晶粒粗大。該缺陷常發(fā)生在鑄件的內(nèi)澆道附近、冒口根部的肥厚部位、壁的厚薄轉(zhuǎn)接處、局部肥大的凸耳、以及大平面的局部表面。其形狀不規(guī)則，鑄件的縮松，可通過外觀、斷面或X射線檢查發(fā)現(xiàn)。縮松在X射線底片上呈云霧狀，嚴(yán)重的呈絲狀。另外鑄件局部表面發(fā)白，實際上就是縮松缺陷。第82頁/共106頁縮孔/縮松第82頁/共106頁83圖1-34鋁合金金屬型鑄造的縮孔/縮松缺陷第83頁/共106頁圖1-34鋁合金金屬型鑄造的縮孔/縮松缺陷第83頁/共184冷隔或澆不足冷隔是鑄件表面上的一種透縫或有邊緣的表面夾縫，中間被氧化皮隔開，不完全融合為一體。冷隔嚴(yán)重時就成了澆不足，圖1-35所示即為澆不足或冷隔缺陷。冷隔常發(fā)生在鑄件頂部、薄的水平面或垂直面、厚薄壁的轉(zhuǎn)接處、薄的筋片，以及合金液最后匯流處。冷隔可以通過外觀檢查或熒光檢查發(fā)現(xiàn)。第84頁/共106頁冷隔或澆不足第84頁/共106頁85圖1-35冷隔或澆不足缺陷

第85頁/共106頁圖1-35冷隔或澆不足缺陷第85頁/共106頁86裂紋金屬型鑄造容易發(fā)生裂紋，因為金屬型本身沒有退讓性，冷卻速度快，容易造成鑄件內(nèi)應(yīng)力增大而出現(xiàn)裂紋。裂紋的外觀呈直線或不規(guī)則的曲線，如圖1-36。裂紋分為熱裂紋和冷裂紋兩種：熱裂紋一般沿晶界開裂，斷面被強烈氧化呈暗色或黑色，無金屬光澤。冷裂紋斷面的金屬表面潔凈，有金屬光澤。裂紋與縮松、夾渣有聯(lián)系，多發(fā)生在鑄件尖角處的內(nèi)側(cè)，厚薄斷面的交接處。第86頁/共106頁裂紋第86頁/共106頁87

圖1-36裂紋缺陷

第87頁/共106頁圖1-36裂紋缺陷第87頁/共106頁88氣孔氣孔是存在于鑄件表面或內(nèi)部呈圓形、橢圓形和不規(guī)則形狀的孔洞。表面氣孔直觀可見，皮下氣孔經(jīng)加工后才能發(fā)現(xiàn)（如果較輕微，表面吹砂后也可顯露出來），如圖1-37。內(nèi)部氣孔只能通過斷口或X射線透視檢查才能發(fā)現(xiàn)。第88頁/共106頁氣孔第88頁/共106頁89

氣孔的形成原因有：1）澆注速度太快，不平穩(wěn)，氣體被卷入合金液中；2）金屬型排氣系統(tǒng)不合理，不能及時把型腔中的氣體排出；3）合金熔化溫度過高，精練效果不好；4）金屬型涂料沒有完全烘干；5）砂芯沒有烘干，通氣不良等。

第89頁/共106頁氣孔的形成原因有：第89頁/共106頁90

相應(yīng)的措施有：1）控制澆注溫度，保持平穩(wěn)澆注；2）在排氣條件差的部位增加排氣槽或排氣塞；3）控制合金熔化溫度，正確精練，并檢查精練質(zhì)量；4金屬型涂涂料后應(yīng)讓涂料中的水分揮發(fā)干凈；5砂芯應(yīng)烘干，排氣系統(tǒng)應(yīng)暢通。第90頁/共106頁相應(yīng)的措施有：第90頁/共106頁91圖1-37氣孔缺陷示意圖a)零件外形b）加工后的外表面第91頁/共106頁圖1-37氣孔缺陷示意圖第91頁/共106頁921.7摩托車鋁合金車輪的金屬型鑄造工藝實例

近十年來,我國鋁合金車輪行業(yè)發(fā)展十分快速，現(xiàn)已成為世界上鋁合金車輪的主要生產(chǎn)國。由于金屬型鑄造投資少、工藝成熟、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短,因而在鋁合金車輪，特別是鋁合金摩托車車輪生產(chǎn)中普遍采用了金屬型鑄造方法，其材料一般選用ZL101或ZL101A。第92頁/共106頁1.7摩托車鋁合金車輪的金屬型鑄造工藝實例第92頁/共193車輪的澆注系統(tǒng)特點摩托車車輪鑄件的結(jié)構(gòu)特點是繞圓周對稱，壁厚均勻，平均壁厚一般為6~7mm,屬于典型的同時凝固的零件。輪轂的澆注多采用臥式結(jié)構(gòu)，澆口位于車輪的中心，中心處的型芯作為分流錐使用。澆注系統(tǒng)采用頂注，開放式結(jié)構(gòu)（直澆道下大上小，便于上模開模），如圖1-38所示。冒口設(shè)在輪輞的上部，沿圓周均布。第93頁/共106頁車輪的澆注系統(tǒng)特點第93頁/共106頁94

當(dāng)液體金屬從中心澆入時,先沖向型腔底部,當(dāng)?shù)撞恐饾u充滿，液面上升才通過水平面四散到整個輪輞底部,然后再充滿整個型腔。這種流動形態(tài)會引起兩次金屬液流的攪動，易產(chǎn)生鑄造缺陷。因此金屬鋁液必須進行凈化、細(xì)化、變質(zhì)、過濾處理，并有效地控制模具型腔的溫度和合理地設(shè)置冒口，順利排除腔內(nèi)空氣，才能消除有關(guān)缺陷。第94頁/共106頁當(dāng)液體金屬從中心澆入時,先沖向型腔底部,當(dāng)?shù)?5車輪的模具結(jié)構(gòu)特點由于車輪采用復(fù)合分型，其模具由上模、下模、四只側(cè)模及頂出系統(tǒng)等組成。

模具安裝在專用的立式澆注機上，如圖1-39所示。由此可知：車輪的金屬型模具結(jié)構(gòu)緊湊，可以根據(jù)生產(chǎn)需要及時更換，可以在同一澆注機上生產(chǎn)不同型號的車輪，生產(chǎn)通用性強。第95頁/共106頁車輪的模具結(jié)構(gòu)特點第95頁/共106頁96圖1-38鋁合金摩托車車輪鑄件第96頁/共106頁圖1-38鋁合金摩托車車輪鑄件第96頁/共106頁97圖1-39摩托車車輪的金屬型澆注機1-上模油缸；2-上模導(dǎo)向桿；3-上模板；4-側(cè)模板；5-側(cè)模油缸；6-澆注臺；7-頂出油缸；8-工作臺架第97頁/共106頁圖1-39摩托車車輪的金屬型澆注機第97頁/共106頁98鑄造工藝參數(shù)選擇及控制要點摩托車車輪的生產(chǎn)工藝流程包括合金熔化、澆注、去除澆冒口、固溶處理、時效處理、整形、精加工、噴漆、檢查裝配、包裝等工序強化。

其中鑄造工藝和熱處理工藝參數(shù)的選擇對車輪性能和質(zhì)量有重要影響。表1-8為生產(chǎn)中常用的工藝參數(shù)。第98頁/共106頁鑄造工藝參數(shù)選擇及控制要點第98頁/共106頁99工序項目參數(shù)

鑄造

化學(xué)成分

符合GB/T1173-1995規(guī)定熔化溫度/℃750~760精煉溫度/℃710~730精煉時間/min8~10澆注溫度/℃700~720模具溫度/℃250~350鑲?cè)囟?℃250冷卻時間/min3~5表1-8鋁合金車輪的鑄造工藝參數(shù)第99頁/共106頁工序項目參數(shù)鑄造化學(xué)成分100固溶處理固溶溫度/℃525±5固溶時間/h6~8淬火處理冷卻介質(zhì)水介質(zhì)溫度/℃60~80轉(zhuǎn)移時間/s10~20人工時效時效溫度/℃160±5時效時間/h6冷卻介質(zhì)空氣（室溫）第100頁/共106頁固溶處理固溶溫度/℃525±5固溶時間/h6~101鋁液的凈化處理鋁合金車輪的鑄造對鋁液含氣量的要求很嚴(yán)格。鋁液含氣量高，會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生氣孔、針孔缺陷而報廢。在實際生產(chǎn)中，特別是南方的梅雨季節(jié)，經(jīng)常出現(xiàn)鋁液經(jīng)過除氣精煉后，含氣量仍偏高，達(dá)不到工藝規(guī)定的要求。盡管鋁液精煉后含氣量偏高的原因有多方面如除氣精煉的時間短；除氣精煉的溫度控制不合適等，在保證參數(shù)控制嚴(yán)格的前提下，其它需要注意的事項有：第101頁/共106頁鋁液的凈化處理第101頁/共106頁1021）采用惰性氣體小氣泡旋轉(zhuǎn)噴吹技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熔劑來處理鋁液。因為熔劑除氣精煉時,人為因素影響較大，難于保證除氣精煉效果。采用惰性氣體小氣泡旋轉(zhuǎn)噴吹進行除氣精煉，由機器自動完成，不受人為因素的影響，除氣效果的重復(fù)再現(xiàn)性好。采用的惰性氣體一般為氬氣或氮氣，使用氮氣時,氮氣的純度應(yīng)大于99.995%，如果氮氣的純度低，會影響除氣效果。2）保持爐料干凈。如果加人熔鋁爐的爐料鋁錠露天存放時間長或經(jīng)過雨淋、或表面灰塵多，其熔液即使經(jīng)過除氣精煉，含氣含渣量仍然較高，影響鑄造合格率。第102頁/共106頁1）采用惰性氣體小氣泡旋轉(zhuǎn)噴吹技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熔劑來處理鋁液103模具涂料及噴涂方法

選擇模具涂料時,應(yīng)考慮以下幾點：1）涂料應(yīng)具有一定的粘附強度，能牢固地粘附在金屬型表面上，充型時在鋁液沖刷和溫度劇烈變化的條件下不開裂、不脫落。2）涂料的粒度越細(xì)，鑄件表面越光潔，脫模阻力越小，但粒度太細(xì)，涂料的排氣性變差。3）涂料應(yīng)有足夠的流動性，以便于噴涂或涂刷至型腔表面。4）根據(jù)工藝要求，型腔表面的不同部位需噴不同導(dǎo)熱性的涂料，以調(diào)節(jié)鑄件的順序凝固。第103頁/共106頁模具涂料及噴涂方法第103頁/共106頁104

除了涂料的質(zhì)量外，噴涂方法對涂層質(zhì)量也會產(chǎn)生影響，進而影響鑄件的質(zhì)量及合格率。要獲得良好的涂層，應(yīng)注意：1）過期的涂料不能使用，配制好的涂料，存放期一般不要超過8h。2）涂料的濃度要適宜，涂料太濃，涂層容易噴厚、表面粗糙和結(jié)疤。涂料太稀，型腔不易上涂料。一般的商業(yè)涂料在使用時都需要加水稀釋，最好采用去離子水稀釋。以FOSECO公司的涂料為例，將DYCOTE34號涂料稀釋至波美度20~23為宜；將DYCOTE39號涂料稀釋至波美度25~28為宜。3）粘在模具上的舊涂料、殘鋁、油污等應(yīng)清理干凈。如果模具有油污，所噴涂料易脫落。4）模具的溫度要適宜，噴涂料時，模具溫度一般不要低于170℃。模具溫度低，水分不易揮發(fā)，涂層易積水。5）噴涂距離要合適，距離一般約為200~300mm。6）應(yīng)平穩(wěn)噴涂，模具的涂層厚度一般為上模40~60um，下模30~50um，側(cè)模50~80um第104頁/共106頁除了涂料的質(zhì)量外，噴涂方法對涂層質(zhì)量也會產(chǎn)生影105澆注方法在鋁合金車輪金屬型鑄造實踐中，充型平穩(wěn)對鑄件合格率的影響最大。對鋁液充型的要求是：第一，澆注要平穩(wěn),液流要連續(xù)、不能中斷。第二，遵循慢、快、慢的澆注原則。先慢是指在澆注開始時，流道和型腔還沒有鋁液，此時宜慢，以減少鋁液的二次氧化夾渣。當(dāng)流道充滿鋁液后，此時可加快充型速度，使鋁液盡快充滿型腔，減少澆不足和冷隔的缺陷。后慢是指型腔充滿鋁液后，放慢澆注速度，使?jié)部诤兔翱诘某錆M時間相對長一些，有利于補縮。第三，充型時一定要防止鋁液旋轉(zhuǎn)卷氣，實際生產(chǎn)中是在澆口中放置過濾網(wǎng)，一方面可以防止鋁液旋轉(zhuǎn)卷氣，另一方面也可以起緩沖作用、減少紊流和二次氧化夾渣，還可起擋渣作用。第105頁/共106頁澆注方法第105頁/共106頁106感謝您的觀看。第106頁/共106頁感謝您的觀看。第106頁/共106頁107金屬型鑄造金屬型鑄造1081.1概述定義：金屬型鑄造(Gravitydiecasting)是指液態(tài)金屬在重力作用下充填金屬鑄型并在型中冷卻凝固而獲得鑄件的一種成形方法。

如圖1-1所示。由于金屬鑄型可以重復(fù)使用，壽命（指澆注次數(shù)）可達(dá)數(shù)萬次，所以金屬型鑄造又稱永久型鑄造（Permanentmold）。第1頁/共106頁1.1概述第1頁/共106頁109圖1-1（a）金屬型合模狀態(tài)

第2頁/共106頁圖1-1（a）金屬型合模狀態(tài)第2頁/共106頁110圖1-1（b）傾轉(zhuǎn)澆注第3頁/共106頁圖1-1（b）傾轉(zhuǎn)澆注第3頁/共106頁111

戰(zhàn)國時已用此方法生產(chǎn)銅錢，到漢代發(fā)展為由中央制造鐵范,發(fā)給地方作坊，用以生產(chǎn)統(tǒng)一規(guī)格的貨幣。漢代以后，隨著疊鑄方法進一步發(fā)展，開始大量使用鐵范來生產(chǎn)車馬器件等。

第4頁/共106頁戰(zhàn)國時已用此方法生產(chǎn)銅錢，到漢代發(fā)展為由中央制造鐵范112第5頁/共106頁第5頁/共106頁113優(yōu)點：（與砂型鑄造相比）（1）金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，金屬液的冷卻速度快，鑄件組織致密，力學(xué)性能比砂型鑄件高。如鋁合金鑄件的抗拉強度可增加10％～20％，伸長率約提高1倍。（2）能獲得較高尺寸精度和表面光潔度好的鑄件，減少了加工余量。尺寸精度CT7-9級，表面粗糙度Ra6.3-12.5（3）鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15%-30%。（4）不用砂或少用砂，節(jié)約造型材料80%-100%，減少環(huán)境污染。第6頁/共106頁優(yōu)點：（與砂型鑄造相比）第6頁/共106頁114缺點:金屬型制造成本高。金屬型急冷、不透氣，而且無退讓性，易造成鑄件澆不足、冷隔、開裂或鑄鐵件白口等缺陷。鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時間以及所用的涂料，對鑄件質(zhì)量的影響敏感，控制難度大。

近年來，為了防止?jié)沧r金屬液流動過程中形成紊流，減少氧化夾渣及卷氣等缺陷，采用傾轉(zhuǎn)式澆注已成為金屬型鑄造的主流方式，見圖1-1。第7頁/共106頁缺點:第7頁/共106頁1151.2金屬型鑄造成形過程的特點

金屬型導(dǎo)熱性對鑄件成型的影響導(dǎo)熱性退讓性透氣性q=λ3（T1-T2）t/x3t–傳熱時間λ3-中間層導(dǎo)熱系數(shù)（遠(yuǎn)小于鑄型）各因素的影響（時間t確定）：λ3：取決于材料的成分厚度可控T1：金屬液溫度，一般固定T2：外界溫度，可控導(dǎo)熱性導(dǎo)致的特點第8頁/共106頁1.2金屬型鑄造成形過程的特點

金屬型導(dǎo)熱性對鑄件成型的影116第9頁/共106頁第9頁/共106頁117

當(dāng)x3很小，忽略不計時，金屬型的蓄熱和散熱就成了鑄件冷卻速度的決定因素。1.金屬型的蓄熱：1.金屬型的蓄熱：b-蓄熱系數(shù)λ-鑄型導(dǎo)熱系數(shù)C-鑄型比熱容X-鑄型厚度1.金屬型的蓄熱：b-蓄熱系數(shù)λ-鑄型導(dǎo)熱系數(shù)C-鑄型比熱容X-鑄型厚度1.金屬型的蓄熱：

當(dāng)涂料有一定厚度時，可以通過涂料成分和厚度的控制實現(xiàn)對導(dǎo)熱速度的控制導(dǎo)熱性導(dǎo)致的特點第10頁/共106頁當(dāng)x3很小，忽略不計時，金屬型的蓄熱和散熱就成了鑄件冷1182.金屬型的散熱：A自然散熱決定于自身的導(dǎo)熱能力，通過其外表面向外界散失熱量。B強制散熱通過自身的導(dǎo)熱能力，采取強制手段冷卻鑄型，達(dá)到冷卻的目的。例如：風(fēng)冷，水冷等。

綜上所述，金屬型鑄造時，鑄型材料的導(dǎo)熱性能對鑄件的凝固起主導(dǎo)作用。導(dǎo)熱性導(dǎo)致的特點第11頁/共106頁2.金屬型的散熱：綜上所述，金屬型鑄造時，鑄型材料的119第12頁/共106頁第12頁/共106頁120第13頁/共106頁第13頁/共106頁121第14頁/共106頁第14頁/共106頁122第15頁/共106頁第15頁/共106頁123第16頁/共106頁第16頁/共106頁124金屬型無透氣性對鑄件成型的影響第17頁/共106頁金屬型無透氣性對鑄件成型的影響第17頁/共106頁125易造成的缺陷：

1.氣體阻力大造成澆不足、冷隔。

2.排不出的氣體造成鑄件侵入性氣孔的產(chǎn)生。透氣性導(dǎo)致的特點第18頁/共106頁易造成的缺陷：透第18頁/共106頁126第19頁/共106頁第19頁/共106頁127需采取的措施：

1.金屬型上設(shè)置排氣裝置，如排氣槽、排氣塞，局部死角處要加強排氣

2.盡可能的清除產(chǎn)氣根源。氣體的來源：高溫下涂料發(fā)氣型腔內(nèi)原有氣體潮氣油污透氣性導(dǎo)致的特點第20頁/共106頁需采取的措施：氣體的來源：高溫下涂料發(fā)氣型腔內(nèi)原有氣體128金屬型無退讓性對鑄件成型的影響室溫：應(yīng)力集中→阻礙取件和取芯、導(dǎo)致裂紋為了防止裂紋，應(yīng)采取的措施：1.在一定溫度下取出型芯或使鑄件脫出鑄型。2.設(shè)置專門的抽芯機構(gòu)和鑄件頂出機構(gòu)。3.必要時修改型芯為砂芯。4.增大金屬型斜度和涂料層厚度。冷卻過程中：收縮受阻→拉應(yīng)力→拉伸變形→熱裂紋→冷裂紋應(yīng)變：ε1=α（Ts-T1）退讓性導(dǎo)致的特點第21頁/共106頁金屬型無退讓性對鑄件成型的影響室溫：應(yīng)力集中→阻礙取件和取芯129金屬型的準(zhǔn)備及預(yù)熱

1.金屬型的準(zhǔn)備新金屬型或長期未用的金屬型，應(yīng)先起封，除油，并在200~300℃下烘烤，除凈油跡。對于經(jīng)過了一個生產(chǎn)周期，需要清理的金屬型而言，應(yīng)著重清除型腔、型芯、活塊、排氣塞等工作表面上的銹跡、涂料、粘附的金屬屑等雜物。

第22頁/共106頁金屬型的準(zhǔn)備及預(yù)熱第22頁/共106頁1302.金屬型的預(yù)熱金屬型在工作前應(yīng)預(yù)熱并涂敷涂料，未經(jīng)預(yù)熱和噴涂涂料的金屬型不能進行澆注。這是因為金屬型導(dǎo)熱性好，金屬液冷卻快，流動充型能力差，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足、夾雜、氣孔等缺陷。同時未預(yù)熱的金屬型在澆注時，鑄型將受到強烈的熱沖擊，應(yīng)力倍增，極易損壞。第23頁/共106頁2.金屬型的預(yù)熱第23頁/共106頁131第24頁/共106頁第24頁/共106頁132

金屬型的預(yù)熱方法主要有：1）用煤氣或天然氣火焰預(yù)熱。該方法簡單、方便，但金屬型上溫度分布不均勻。2）采用電加熱方法。在模具背面設(shè)置電加熱管，澆注開始前將金屬型預(yù)熱到指定的溫度。該方法同上述1）方法一樣，簡單方便，但溫度不是很均勻。也可烘箱加熱。3）將金屬型放入加熱爐中預(yù)熱，可獲得均勻一致的溫度，但僅限于小金屬型。4）采用澆注金屬液的方法預(yù)熱。該方法一般不推薦，因為一是浪費金屬液，二是縮短金屬型使用壽命。小型鑄型。第25頁/共106頁金屬型的預(yù)熱方法主要有：第25頁/共106頁133金屬型的澆注在金屬型工藝方案確定之后，金屬型的澆注工藝參數(shù)即模具溫度、澆注溫度和涂料的選擇是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件和延長金屬型使用壽命的關(guān)鍵。第26頁/共106頁金屬型的澆注第26頁/共106頁134鑄件的出型和抽芯時間

金屬型芯在鑄件中最適宜的停留時間是當(dāng)鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍內(nèi)，并有足夠的強度時，是最好的抽芯時間。鑄件在金屬型中停留的時間過長，就會使金屬型壁溫度升高，冷卻時間加長，也會降低金屬型的生產(chǎn)率。最合適的時間應(yīng)由實驗確定。第27頁/共106頁鑄件的出型和抽芯時間金屬型芯在鑄件中最適宜的停135金屬型工作溫度的調(diào)節(jié)由于金屬型的導(dǎo)熱性能比砂型高很多（熱導(dǎo)率約高150倍，蓄熱系數(shù)約高20倍，導(dǎo)溫系數(shù)約高65倍），金屬型能獲得很大的溫度梯度，使鑄件的冷卻速度增大。因此，金屬型鑄造時，對于逐層凝固的合金和具有體積凝固特性的合金，均能得到組織致密的鑄件。同時，冷卻速度快，可使鑄件晶粒細(xì)化，還能減輕或消除非鐵合金鑄件的針孔。為了得到更快的冷卻速度，要求采用較低的金屬型溫度。第28頁/共106頁金屬型工作溫度的調(diào)節(jié)第28頁/共106頁136金屬型工作溫度調(diào)節(jié)的方式有以下幾種：（1）風(fēng)冷第29頁/共106頁金屬型工作溫度調(diào)節(jié)的方式有以下幾種：（1）風(fēng)冷第29頁/共1137（2）間接水冷第30頁/共106頁（2）間接水冷第30頁/共106頁138（3）直接水冷第31頁/共106頁（3）直接水冷第31頁/共106頁139（4）局部加熱第32頁/共106頁（4）局部加熱第32頁/共106頁140金屬型涂料

金屬型涂料的作用：1）保護金屬型。澆注時可減輕液體金屬對金屬型的熱沖擊和對型腔表面的沖刷作用；在取出鑄件時，減輕鑄件對金屬型和型芯的磨損，并使鑄件易從鑄型中取出。2）采用不同冷卻性能的涂料（如激冷涂料、保溫涂料等）能調(diào)節(jié)鑄件在金屬型中各部位的冷卻速度，控制凝固順序。3）改善鑄件的表面質(zhì)量。防止因金屬型有較強的激冷作用而導(dǎo)致鑄件表面產(chǎn)生冷隔或流痕以及鑄件表面形成白口層。4）改善型腔中氣體的排除條件，增加合金的流動性。5）獲得復(fù)雜外型及薄壁鑄件。第33頁/共106頁金屬型涂料第33頁/共106頁141涂料組成：1）耐火材料：氧化鋅、滑石粉、鋯砂粉、硅藻土粉等。2）粘結(jié)劑：水玻璃、糖漿、紙漿廢液等。3）溶劑：水等。4）附加物第34頁/共106頁涂料組成：第34頁/共106頁142

從上面的一些分析可知，確定金屬型澆注工藝規(guī)范時，應(yīng)鑄件材質(zhì)、形狀大小、復(fù)雜程度等考慮以下三點原則：（1）保證鑄件全部表面能得到清晰的外形，沒有冷隔和澆不足的現(xiàn)象，也就是希望冷卻慢些，要求有較高的澆注溫度和金屬型溫度。（2）保證鑄件變形小，不發(fā)生扭曲和裂紋，要求金屬型溫度高而澆注溫度低。（3）保證鑄件組織細(xì)密，力學(xué)性能好，希望快速冷卻，要求較低的金屬型溫度和澆注溫度。第35頁/共106頁從上面的一些分析可知，確定金屬型澆注工藝1431.4金屬型鑄件的工藝設(shè)計

金屬型的鑄造工藝方案是決定金屬型鑄件質(zhì)量的最本質(zhì)因素。在確定鑄造工藝方案時應(yīng)注意以下幾點：（1）澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)盡可能簡單，設(shè)置直澆道、橫澆道等時應(yīng)避免產(chǎn)生紊流。近年來，為了防止?jié)沧r金屬液流動過程中形成紊流，可采用傾轉(zhuǎn)式澆注（圖2-1b）。（2）鑄件應(yīng)力求避免壁厚的突然變化，厚壁與薄壁之間應(yīng)平滑過渡。因為壁厚的劇烈變化易引起金屬液流動時形成紊流及凝固時產(chǎn)生熱節(jié)，增加卷氣或縮孔/松之類的缺陷。（3）為保證金屬液完全充滿型腔，對于易形成密閉空間的部位（如拐角、凹坑等）應(yīng)設(shè)置排氣塞或排氣道來強化排氣。（4）確保順序凝固，合理設(shè)置冒口或補縮通道。（5）為了保證鑄件質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，應(yīng)考慮設(shè)置模具的冷卻結(jié)構(gòu)。第36頁/共106頁1.4金屬型鑄件的工藝設(shè)計第36頁/共106頁144鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析的原則：1）鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型、抽芯、收縮。

見圖1-112）壁厚差不能太大，以免造成各部分溫差懸殊，從而引起鑄件縮裂和縮孔。3）限制金屬型鑄件的最小壁厚、可鑄孔直徑、可鑄槽的大小。第37頁/共106頁鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析的原則：第37頁/共1145第38頁/共106頁第38頁/共106頁146澆注位置的選擇(鑄件在金屬型中的位置)

鑄件在金屬型中的位置，直接關(guān)系到型芯和分型面的數(shù)量、液體金屬的導(dǎo)入位置、冒口的補縮效果、排氣的通暢程度以及金屬型的復(fù)雜程度等。鑄件在金屬型中位置的設(shè)計原則如下：1）澆注系統(tǒng)易于安放，保證金屬液平穩(wěn)地充滿金屬型，排氣方便，避免金屬液流卷氣和氧化。2）鑄件最厚大部位應(yīng)放置在金屬型的上端，便于設(shè)置冒口補縮。如蓋子或盤形鑄件的厚大法蘭面應(yīng)向上，便于設(shè)置冒口補縮。3）應(yīng)使金屬型結(jié)構(gòu)簡單，型芯數(shù)量少，安裝方便，定位牢固可靠。4）應(yīng)保證便于分型取出鑄件，防止鑄件被拉裂或變形。第39頁/共106頁澆注位置的選擇(鑄件在金屬型中的位置)第39頁/共106頁147

下面以圖1-12為例進行簡要說明圖1-12a所示的方案就不太合理，因為澆注時金屬液通過澆口4直接沖擊到砂芯3，導(dǎo)致金屬液流紊亂，容易進渣和卷氣；金屬型芯2處的厚壁遠(yuǎn)離冒口，不易得到補縮，易產(chǎn)生縮孔、縮松；上方的冒口偏大，切割工作量大；因為有金屬型芯2，不設(shè)頂出機構(gòu)或抽芯機構(gòu)，無法取出鑄件。圖1-12b所示的方案比較合理，采用了底注式澆注，金屬液自下而上充型，流動平穩(wěn)，排氣良好。砂芯位于下方，放置方便，牢固。壁厚部位位于上端，冒口補縮容易。因此圖1-12b正好克服了圖1-12a的缺點，由此可見鑄件在金屬型中的位置決定了工藝方案的優(yōu)劣，所以在確定鑄件位置時，應(yīng)多方比較，綜合考慮，以選擇最佳的位置方案。第40頁/共106頁下面以圖1-12為例進行簡要說明第40頁/148第41頁/共106頁第41頁/共106頁149分型面的選擇鑄件的分型面一般有垂直、水平和綜合分型（垂直、水平混合分型或曲面分型）三種形式，一般應(yīng)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和鑄造成形方法進行確定。一個鑄件經(jīng)常有幾種分型的可能，如圖1-13a所示鑄件1的分型情況，在鑄件1大圓柱面外圍會留下飛邊或毛刺，影響表面質(zhì)量及精度。若采用圖1-13b所示分型方案則效果比較好。同理，鑄件2若采用圖1-13c的分型方案，須改變鑄件外形即增加一個鑄造斜度，以利取件。同時毛刺也留在平面上，影響鑄件表面質(zhì)量。而采用圖1-13d所示的分型方案則無上述缺點。因此在選擇分型方案時，須從多方面比較，而找出最合理的方案。第42頁/共106頁分型面的選擇第42頁/共106頁150第43頁/共106頁第43頁/共106頁151分型面選擇的基本原則：1）對于形狀簡單的鑄件，分型面應(yīng)盡量選在鑄件的最大端面上，同時鑄件最好都布置在一個半型內(nèi)或大部分分布在半型內(nèi)。2）矮的盤形和筒形鑄件，分型面應(yīng)盡量不選在鑄件的軸心上。3）分型面應(yīng)盡可能地選在同一個平面上，盡量避免曲面分型。4）應(yīng)保證鑄件分型方便，盡量減少或不用活塊。5）分型面應(yīng)盡量不選在鑄件的基準(zhǔn)面上，也不要選在精度要求較高的表面上。6）分型面的位置應(yīng)盡量避免做鑄造斜度，而且取件容易。第44頁/共106頁分型面選擇的基本原則：第44頁/共106頁152澆注系統(tǒng)設(shè)計原則：1.金屬型澆注速度要大，超過砂型的20%。2.液體金屬充型時，型腔里的氣體要能順利排除，其流向應(yīng)盡可能與液流方向一致，順利地將氣體擠向冒口或出氣冒口。3.應(yīng)注意使液體金屬在充型時流動平穩(wěn)，不產(chǎn)生渦流，不沖擊型壁或型芯，更不可產(chǎn)生飛濺。第45頁/共106頁澆注系統(tǒng)設(shè)計第45頁/共106頁153澆注系統(tǒng)的類型：頂注式：第46頁/共106頁澆注系統(tǒng)的類型：第46頁/共106頁1542.底注式：第47頁/共106頁2.底注式：第47頁/共106頁1553.側(cè)注式：第48頁/共106頁3.側(cè)注式：第48頁/共106頁1561.5金屬型（模具）的設(shè)計

在金屬型鑄造工藝方案確定以后，就可以進行金屬型（模具）的結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括金屬型結(jié)構(gòu)與材料選擇；型體（或鑲塊）設(shè)計；型芯設(shè)計；排氣設(shè)計；頂桿位置設(shè)計等。第49頁/共106頁1.5金屬型（模具）的設(shè)計第49頁/共106頁157金屬型的結(jié)構(gòu)形式金屬型的結(jié)構(gòu)取決于鑄件形狀、尺寸大小、分型面選擇等因素，按分型面劃分，典型的金屬型結(jié)構(gòu)形式如下：1）整體金屬型如圖1-18所示，澆注出來的鑄件無分型面，尺寸精度高，但應(yīng)用受到限制，僅適用于從鑄型中方便取出的簡單鑄件。2）水平分型金屬型如圖1-19所示，鑄型主體由上、下兩半型組成，下半型固定在工作臺面上，上半型作開（合）型動作?？梢耘渲酶鞣N型芯，抽芯及頂出。砂芯安放方便，但不便于設(shè)計澆、冒口系統(tǒng)，排氣條件差。適用于輪盤類鑄件。第50頁/共106頁金屬型的結(jié)構(gòu)形式第50頁/共106頁158第51頁/共106頁第51頁/共106頁159第52頁/共106頁第52頁/共106頁1603）垂直分型金屬型如圖2-16c所示，鑄型主體由左、右兩半型組成，其中一個半型固定，另一個做開（合）型動作（也可以兩個半型同時動作）。操作方便，便于設(shè)置澆冒口系統(tǒng)，易實現(xiàn)機械化。適用于結(jié)構(gòu)簡單，開型阻力小的鑄件。4）綜合分型金屬型鑄型主體有兩個或兩個以上的垂直和水平分型面組成，可以設(shè)置型芯及抽芯，方便設(shè)計澆冒口和排氣。易實現(xiàn)機械化，廣泛應(yīng)用于各類復(fù)雜鑄件。第53頁/共106頁3）垂直分型金屬型如圖2-16c所示，鑄型主體由左、右兩半161第54頁/共106頁第54頁/共106頁162第55頁/共106頁第55頁/共106頁163金屬型（模具）主體設(shè)計金屬型主體（型體）是指構(gòu)成型腔，用于形成鑄件外形的部分。型體結(jié)構(gòu)與鑄件尺寸大小、澆注位置、合金種類等有關(guān)。型體結(jié)構(gòu)有整體式和組合式（或鑲拼式）兩種。第56頁/共106頁金屬型（模具）主體設(shè)計第56頁/共106頁164型腔尺寸計算型腔尺寸是決定鑄件尺寸精度的主要因素。型腔尺寸應(yīng)考慮零件尺寸、公差、合金的收縮、涂料的厚度、金屬型受熱之后的膨脹率以及金屬型各部分之間的間隙等。上述因素在實際生產(chǎn)中變化較大，需要根據(jù)經(jīng)驗加以判定，或通過試模加以調(diào)整，以得到合理的數(shù)據(jù)。第57頁/共106頁型腔尺寸計算第57頁/共106頁165型腔尺寸經(jīng)驗公式：Ax=[Ap+Ap×ε±δ]±ΔAx

Ax——型腔尺寸Ap——鑄件名義尺寸，mmε——鑄件收縮率，%δ——金屬型的涂料層厚度，mmΔAx——型腔尺寸制造公差，mm第58頁/共106頁型腔尺寸經(jīng)驗公式：Ax=[Ap+Ap×ε±δ]±ΔAx第166第59頁/共106頁第59頁/共106頁167分型面尺寸第60頁/共106頁分型面尺寸第60頁/共106頁168金屬型尺寸的確定在確定型腔的基本尺寸之后，可按下列原則確定金屬型的外形尺寸：1）型腔外輪廓離金屬型邊緣的距離不小于20mm；2）一型多件的鑄型，鑄件與鑄件之間的距離，小件不小于10mm，一般鑄件不小于30mm；3）定位銷孔表面至鑄型邊緣的距離不小于10mm。4）直澆道至鑄件間的距離一般取10~25mm，內(nèi)澆道長度一般取8~12mm；直澆道高度應(yīng)比鑄件高出40~60mm。第61頁/共106頁金屬型尺寸的確定第61頁/共106頁169金屬型壁厚

金屬型壁厚主要影響鑄型的重量、強度及鑄件的冷卻速度。金屬型壁厚太厚，增加了鑄型的重量，在澆注初期，可加快鑄件的冷卻速度。但模具溫度達(dá)到一定值后，厚壁蓄熱太多，金屬型向外界散失熱量的速度慢，從而引起模具溫度過高，又會降低鑄件的冷卻速度。型壁太薄，又可能導(dǎo)致金屬型剛性不夠，影響金屬型使用壽命。金屬型壁厚與鑄件壁厚、鑄件材料等緊密相關(guān)，一般根據(jù)鑄件壁厚加以確定，其原則是在保證金屬型剛性的前提下，型壁選擇稍薄一些，可按鑄件壁厚的1~1.5倍加以選擇，常用壁厚為20~25mm，一般不小于15mm。第62頁/共106頁金屬型壁厚第62頁/共106頁170第63頁/共106頁第63頁/共106頁171增強金屬型的剛性第64頁/共106頁增強金屬型的剛性第64頁/共106頁172第65頁/共106頁第65頁/共106頁173金屬型型芯設(shè)計根據(jù)鑄件復(fù)雜程度及精度要求，金屬型鑄造既可用砂芯，也可用金屬芯或二者同時并用。砂芯的設(shè)計原理和砂型鑄造相同，但砂芯最好能與大氣相通，以便排氣。金屬芯一般設(shè)計成活動的，以便取件時及時抽出。在設(shè)計時要注意以下兩點：

1）金屬芯安放位置要準(zhǔn)確，穩(wěn)定可靠，不能轉(zhuǎn)動。

2）抽芯時抽芯力要足夠。第66頁/共106頁金屬型型芯設(shè)計第66頁/共106頁174第67頁/共106頁第67頁/共106頁175第68頁/共106頁第68頁/共106頁176金屬型的頂出設(shè)計除非形狀特別簡單的鑄件，一般金屬型鑄件均須設(shè)置頂桿將鑄件頂出。

頂出方式一般有兩種：1）一是在開型過程中，頂桿板碰到固定在機器上的頂出桿后，頂桿板不動，此時鑄型繼續(xù)打開而頂出鑄件，稱之為回程取件。2）二是開型（模）后，鑄型不動，由頂出油（氣）缸前進推動頂桿板頂出鑄件。第69頁/共106頁金屬型的頂出設(shè)計第69頁/共106頁177第70頁/共106頁第70頁/共106頁178第71頁/共106頁第71頁/共106頁179金屬型排氣設(shè)計金屬型鑄造的一個特點就是排氣性能不好，特別是對于形狀復(fù)雜的鑄件，氣體常常聚集在型腔的深處、大平面上以及離冒口較遠(yuǎn)的部位。因此在上述這些地方必須設(shè)置一些排氣裝置，以防止氣體不能及時排出而發(fā)生氣孔、冷隔、澆不足缺陷。

第72頁/共106頁金屬型排氣設(shè)計第72頁/共106頁180第73頁/共106頁第73頁/共106頁181第74頁/共106頁第74頁/共106頁182第75頁/共106頁第75頁/共106頁183金屬型的定位、導(dǎo)向及鎖緊機構(gòu)第76頁/共106頁金屬型的定位、導(dǎo)向及鎖緊機構(gòu)第76頁/共106頁184第77頁/共106頁第77頁/共106頁185第78頁/共106頁第78頁/共106頁186金屬型（模具）材料的選擇金屬型鑄造中，由于金屬液的澆注溫度高（如鋁合金的澆注溫度為973K～1023K），金屬型的型腔部分直接與高溫金屬液接觸且受交變的熱應(yīng)力作用，為保證金屬型的使用壽命，型腔的制作材料應(yīng)具有足夠的耐熱性、淬透性和良好的機加工和焊接性能。目前型腔材料應(yīng)用最多的是3Cr2W8V和4Mo5SiV1（即美國牌號H13），對于型腔以外且和金屬液體不直接接觸的其他部分（俗稱模架）則采用普通碳素鋼，此種方式稱之為鑲拼式金屬型。第79頁/共106頁金屬型（模具）材料的選擇第79頁/共106頁187

當(dāng)生產(chǎn)量不大或進行產(chǎn)品試制或為降低成本時，也可使用HT200、蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵等材料制作整體金屬型。當(dāng)鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為滿足順序凝固需要在金屬型上進行局部強化冷卻時，可采用激冷塊（亦可采用水冷或氣冷）。要求激冷塊具有高的熱導(dǎo)率和蓄熱系數(shù)，一般均采用純銅及銅合金，其中以鈹青銅為最優(yōu)。第80頁/共106頁當(dāng)生產(chǎn)量不大或進行產(chǎn)品試制或為降低成本時，1881.6金屬型鑄造缺陷與對策

對于鋁/鎂合金的金屬型鑄造，常見的鑄件缺陷主要有縮孔/縮松、冷隔或澆不足、裂紋及氣孔等。下面將分別給予說明。第81頁/共106頁1.6金屬型鑄造缺陷與對策第81頁/共106頁189縮孔/縮松縮孔是鑄件表面或內(nèi)部出現(xiàn)的一種粗糙、不規(guī)則的空洞?？s松則是許多分散的微小縮孔，如圖1-34所示?？s孔/縮松處因冷卻速度慢，晶粒粗大。該缺陷常發(fā)生在鑄件的內(nèi)澆道附近、冒口根部的肥厚部位、壁的厚薄轉(zhuǎn)接處、局部肥大的凸耳、以及大平面的局部表面。其形狀不規(guī)則，鑄件的縮松，可通過外觀、斷面或X射線檢查發(fā)現(xiàn)?？s松在X射線底片上呈云霧狀，嚴(yán)重的呈絲狀。另外鑄件局部表面發(fā)白，實際上就是縮松缺陷。第82頁/共106頁縮孔/縮松第82頁/共106頁190圖1-34鋁合金金屬型鑄造的縮孔/縮松缺陷第83頁/共106頁圖1-34鋁合金金屬型鑄造的縮孔/縮松缺陷第83頁/共1191冷隔或澆不足冷隔是鑄件表面上的一種透縫或有邊緣的表面夾縫，中間被氧化皮隔開，不完全融合為一體。冷隔嚴(yán)重時就成了澆不足，圖1-35所示即為澆不足或冷隔缺陷。冷隔常發(fā)生在鑄件頂部、薄的水平面或垂直面、厚薄壁的轉(zhuǎn)接處、薄的筋片，以及合金液最后匯流處。冷隔可以通過外觀檢查或熒光檢查發(fā)現(xiàn)。第84頁/共106頁冷隔或澆不足第84頁/共106頁192圖1-35冷隔或澆不足缺陷

第85頁/共106頁圖1-35冷隔或澆不足缺陷第85頁/共106頁193裂紋金屬型鑄造容易發(fā)生裂紋，因為金屬型本身沒有退讓性，冷卻速度快，容易造成鑄件內(nèi)應(yīng)力增大而出現(xiàn)裂紋。裂紋的外觀呈直線或不規(guī)則的曲線，如圖1-36。裂紋分為熱裂紋和冷裂紋兩種：熱裂紋一般沿晶界開裂，斷面被強烈氧化呈暗色或黑色，無金屬光澤。冷裂紋斷面的金屬表面潔凈，有金屬光澤。裂紋與縮松、夾渣有聯(lián)系，多發(fā)生在鑄件尖角處的內(nèi)側(cè)，厚薄斷面的交接處。第86頁/共106頁裂紋第86頁/共106頁194

圖1-36裂紋缺陷

第87頁/共106頁圖1-36裂紋缺陷第87頁/共106頁195氣孔氣孔是存在于鑄件表面或內(nèi)部呈圓形、橢圓形和不規(guī)則形狀的孔洞。表面氣孔直觀可見，皮下氣孔經(jīng)加工后才能發(fā)現(xiàn)（如果較輕微，表面吹砂后也可顯露出來），如圖1-37。內(nèi)部氣孔只能通過斷口或X射線透視檢查才能發(fā)現(xiàn)。第88頁/共106頁氣孔第88頁/共106頁196

氣孔的形成原因有：1）澆注速度太快，不平穩(wěn)，氣體被卷入合金液中；2）金屬型排氣系統(tǒng)不合理，不能及時把型腔中的氣體排出；3）合金熔化溫度過高，精練效果不好；4）金屬型涂料沒有完全烘干；5）砂芯沒有烘干，通氣不良等。

第89頁/共106頁氣孔的形成原因有：第89頁/共106頁197

相應(yīng)的措施有：1）控制澆注溫度，保持平穩(wěn)澆注；2）在排氣條件差的部位增加排氣槽或排氣塞；3）控制合金熔化溫度，正確精練，并檢查精練質(zhì)量；4金屬型涂涂料后應(yīng)讓涂料中的水分揮發(fā)干凈；5砂芯應(yīng)烘干，排氣系統(tǒng)應(yīng)暢通。第90頁/共106頁相應(yīng)的措施有：第90頁/共106頁198圖1-37氣孔缺陷示意圖a)零件外形b）加工后的外表面第91頁/共106頁圖1-37氣孔缺陷示意圖第91頁/共106頁1991.7摩托車鋁合金車輪的金屬型鑄造工藝實例

近十年來,我國鋁合金車輪行業(yè)發(fā)展十分快速，現(xiàn)已成為世界上鋁合金車輪的主要生產(chǎn)國。由于金屬型鑄造投資少、工藝成熟、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短,因而在鋁合金車輪，特別是鋁合金摩托車車輪生產(chǎn)中普遍采用了金屬型鑄造方法，其材料一般選用ZL101或ZL101A。第92頁/共106頁1.7摩托車鋁合金車輪的金屬型鑄造工藝實例第92頁/共1200車輪的澆注系統(tǒng)特點摩托車車輪鑄件的結(jié)構(gòu)特點是繞圓周對稱，壁厚均勻，平均壁厚一般為6~7mm,屬于典型的同時凝固的零件。輪轂的澆注多采用臥式結(jié)