特種鑄造課件

第10章特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造低壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造消失模鑄造鑄造主要內(nèi)容半固態(tài)鑄造石膏型鑄造每種鑄造方法都有各自的優(yōu)勢，但都不是萬能工藝1/2/2023第10章特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模110.1熔模鑄造編鐘用易熔材料制成模型，然后用造型材料將其包住，經(jīng)過硬化，再將模型熔失，從而獲得無分型面的鑄型。1/2/202310.1熔模鑄造編鐘用易熔材料制成模型，然后用造型材料將其包2熔模鑄造工藝過程1/2/2023熔模鑄造工藝過程12/18/202233生產(chǎn)批量不受限制適合單件、小批量到大量生產(chǎn)。但這種方法工序繁雜，生產(chǎn)周期較長(4～5天)，而且鑄件不能太大和太長。熔模鑄造件一般不超過45kg。熔模鑄造特點(diǎn)及應(yīng)用：1鑄件精度較高、表面粗糙度低其精度可達(dá)IT11～I(xiàn)T14，粗糙度達(dá)Ra12.5～1.6μm。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。2能夠鑄造各種合金鑄件從銅、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，如耐熱合金、磁鋼等。熔模鑄造是少切削、無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)廨啓C(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和葉輪。1/2/20233生產(chǎn)批量不受限制適合單件、小批量到大量生產(chǎn)。但410.2金屬型鑄造金屬型鑄造是指在重力作用下，讓金屬液充填金屬鑄型而獲得鑄件的一種鑄造方法。1/2/202310.2金屬型鑄造金屬型鑄造是指在重力作用下，讓金屬液充填5鑄造工藝特點(diǎn)及應(yīng)用金屬鑄型導(dǎo)熱速度快、無退讓性、無透氣性，易產(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)采用相應(yīng)的工藝措施。（3）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，增大取件和抽出型芯的難度。但出型過早會(huì)使鑄件變形過大。通常小型鑄鐵件出型時(shí)間為10-60秒。（2）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100～250℃。（1）噴刷涂料

隔絕液態(tài)金屬與金屬型型腔的直接接觸，方便鑄件出型。延長鑄型的使用壽命。

減緩鑄件的冷卻速度，防止鑄件產(chǎn)生裂紋等缺陷。1/2/2023鑄造工藝特點(diǎn)及應(yīng)用（3）控制出型時(shí)間（2）金屬鑄型應(yīng)保持6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)。（2）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IT6～I(xiàn)T9級(jí)和較低表粗糙度Ra12.5～3.2μm的鑄件（5）鑄型制造周期長、成本高。（6）金屬型無透氣性，必須采取措施導(dǎo)出型腔中的氣體。鑄造工藝特點(diǎn)1/2/2023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710.3壓力鑄造臥式冷室壓鑄機(jī)它是將熔融的金屬在高壓(5～150MPa)下，快速(充型時(shí)間為1～2s)地壓入金屬型(壓型)中，并在壓力下凝固，以獲得鑄件的方法。1/2/202310.3壓力鑄造臥式冷室壓鑄機(jī)它是將熔融的金屬在高壓(5～83壓鑄件組織致密，具有較高的強(qiáng)度和硬度壓鑄件抗拉強(qiáng)度一般比砂型鑄件提高25％～30％，但延伸率有所下降。壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用1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，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600～700次，小型熱室壓鑄機(jī)平均每班可壓鑄3000～7000次。2鑄件的精度高，表面粗糙度低尺寸精度可達(dá)IT11～I(xiàn)T13，Ra值可達(dá)1.6～12.5μm，有時(shí)達(dá)0.4μm。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。1/2/20233壓鑄件組織致密，具有較高的強(qiáng)度和硬度壓鑄件抗拉強(qiáng)98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

其材料利用率約為60%～80%，毛坯利用率達(dá)90％。5可以制造形狀復(fù)雜、薄壁深腔的金屬零件

目前鋅合金壓鑄件最小壁厚可達(dá)0.3mm,可鑄出的螺紋最小螺距為0.75mm。6壓鑄機(jī)費(fèi)用高壓型鑄造成本高昂、工藝準(zhǔn)備時(shí)間長，因此不適宜單件、小批量生產(chǎn)。7目前壓鑄尚不適用于鋼、鑄鐵等高熔點(diǎn)合金的鑄造1/2/20238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1010.4離心鑄造立式臥式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結(jié)晶，這種鑄造方法稱為離心鑄造。1/2/202310.4離心鑄造立式臥式將液體金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，11（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)孔待加工的機(jī)器零件，則可采用加大內(nèi)孔加工余量的方法來解決。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。它既適合澆鑄中空鑄件，又能鑄造實(shí)形鑄件。（2）鑄件結(jié)晶細(xì)密，無縮孔、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)，這比普通砂型鑄造既省工，又省料。（4）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)合面牢固，耐磨，又節(jié)約許多貴重金屬材料。離心鑄造廣泛用于制造鑄鐵管、缸套及滑動(dòng)軸承等鑄件。1/2/2023（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12每種鑄造方法都有自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢，但都不是萬能的，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)條件等因素綜合考慮。注意：特種鑄造——各自特點(diǎn)1/2/2023每種鑄造方法都有自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢，但都不是萬能的，必須根據(jù)零13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

鑄造種類比較項(xiàng)目砂型鑄造熔模鑄造陶瓷型鑄造金屬型鑄造低壓鑄造壓力鑄造離心鑄造適用合金的范圍不限制以碳鋼和合金鋼為主以高熔點(diǎn)合金為主以有色金為主以有色金為主用于有色合金多用于黑色金屬,銅合金適用鑄件的大小及重量范圍不限制一般<25kg大中型件，最大達(dá)數(shù)噸中小件，鑄鋼可達(dá)數(shù)噸中小件最重可達(dá)數(shù)百千克一般中小型鑄件中小件適用鑄件的最小壁厚范圍(mm)灰鑄件3，鑄鋼件5，有色合金3通常0.7，孔Φ1.5～2.0通常>1，孔>Φ2鋁合金2～3,鑄鐵>4鑄鋼>5通常壁厚2～5最小壁厚0.7銅合金<2其它0.5～1孔Φ0.7最小內(nèi)孔為ΦΦ7表面粗糙度(um)粗糙6.3～1.66.3～1.612.5～6.312.5～1.63.2～0.8尺寸公差(mm)CT11～13CT4CT6CT6CT6CT4金屬利用率70909070809570～90鑄件內(nèi)部質(zhì)量結(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)生產(chǎn)率(在適當(dāng)機(jī)械化、自動(dòng)化后)可達(dá)240箱/h中等低中等中等高高應(yīng)用舉例各類鑄件刀具、機(jī)械葉片、測量儀表、電風(fēng)設(shè)備等各類模具發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器零件等發(fā)動(dòng)機(jī)、電器零件；葉輪；殼體；箱體等汽車、電器儀表、照相器材、國防工業(yè)零件等各種套、環(huán)、筒、輥、葉輪等351/2/2023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14第10章特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造低壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造消失模鑄造鑄造主要內(nèi)容半固態(tài)鑄造石膏型鑄造每種鑄造方法都有各自的優(yōu)勢，但都不是萬能工藝1/2/2023第10章特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模1510.1熔模鑄造編鐘用易熔材料制成模型，然后用造型材料將其包住，經(jīng)過硬化，再將模型熔失，從而獲得無分型面的鑄型。1/2/202310.1熔模鑄造編鐘用易熔材料制成模型，然后用造型材料將其包16熔模鑄造工藝過程1/2/2023熔模鑄造工藝過程12/18/2022173生產(chǎn)批量不受限制適合單件、小批量到大量生產(chǎn)。但這種方法工序繁雜，生產(chǎn)周期較長(4～5天)，而且鑄件不能太大和太長。熔模鑄造件一般不超過45kg。熔模鑄造特點(diǎn)及應(yīng)用：1鑄件精度較高、表面粗糙度低其精度可達(dá)IT11～I(xiàn)T14，粗糙度達(dá)Ra12.5～1.6μm。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。2能夠鑄造各種合金鑄件從銅、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，如耐熱合金、磁鋼等。熔模鑄造是少切削、無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)廨啓C(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和葉輪。1/2/20233生產(chǎn)批量不受限制適合單件、小批量到大量生產(chǎn)。但1810.2金屬型鑄造金屬型鑄造是指在重力作用下，讓金屬液充填金屬鑄型而獲得鑄件的一種鑄造方法。1/2/202310.2金屬型鑄造金屬型鑄造是指在重力作用下，讓金屬液充填19鑄造工藝特點(diǎn)及應(yīng)用金屬鑄型導(dǎo)熱速度快、無退讓性、無透氣性，易產(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)采用相應(yīng)的工藝措施。（3）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，增大取件和抽出型芯的難度。但出型過早會(huì)使鑄件變形過大。通常小型鑄鐵件出型時(shí)間為10-60秒。（2）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100～250℃。（1）噴刷涂料

隔絕液態(tài)金屬與金屬型型腔的直接接觸，方便鑄件出型。延長鑄型的使用壽命。

減緩鑄件的冷卻速度，防止鑄件產(chǎn)生裂紋等缺陷。1/2/2023鑄造工藝特點(diǎn)及應(yīng)用（3）控制出型時(shí)間（2）金屬鑄型應(yīng)保持20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)。（2）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IT6～I(xiàn)T9級(jí)和較低表粗糙度Ra12.5～3.2μm的鑄件（5）鑄型制造周期長、成本高。（6）金屬型無透氣性，必須采取措施導(dǎo)出型腔中的氣體。鑄造工藝特點(diǎn)1/2/2023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2110.3壓力鑄造臥式冷室壓鑄機(jī)它是將熔融的金屬在高壓(5～150MPa)下，快速(充型時(shí)間為1～2s)地壓入金屬型(壓型)中，并在壓力下凝固，以獲得鑄件的方法。1/2/202310.3壓力鑄造臥式冷室壓鑄機(jī)它是將熔融的金屬在高壓(5～223壓鑄件組織致密，具有較高的強(qiáng)度和硬度壓鑄件抗拉強(qiáng)度一般比砂型鑄件提高25％～30％，但延伸率有所下降。壓力鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用1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，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600～700次，小型熱室壓鑄機(jī)平均每班可壓鑄3000～7000次。2鑄件的精度高，表面粗糙度低尺寸精度可達(dá)IT11～I(xiàn)T13，Ra值可達(dá)1.6～12.5μm，有時(shí)達(dá)0.4μm。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。1/2/20233壓鑄件組織致密，具有較高的強(qiáng)度和硬度壓鑄件抗拉強(qiáng)238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

其材料利用率約為60%～80%，毛坯利用率達(dá)90％。5可以制造形狀復(fù)雜、薄壁深腔的金屬零件

目前鋅合金壓鑄件最小壁厚可達(dá)0.3mm,可鑄出的螺紋最小螺距為0.75mm。6壓鑄機(jī)費(fèi)用高壓型鑄造成本高昂、工藝準(zhǔn)備時(shí)間長，因此不適宜單件、小批量生產(chǎn)。7目前壓鑄尚不適用于鋼、鑄鐵等高熔點(diǎn)合金的鑄造1/2/20238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2410.4離心鑄造立式臥式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結(jié)晶，這種鑄造方法稱為離心鑄造。1/2/202310.4離心鑄造立式臥式將液體金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，25（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)孔待加工的機(jī)器零件，則可采用加大內(nèi)孔加工余量的方法來解決。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。它既適合澆鑄中空鑄件，又能鑄造實(shí)形鑄件。（2）鑄件結(jié)晶細(xì)密，無縮孔、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)，這比普通砂型鑄造既省工，又省料。（4）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)合面牢固，耐磨，又節(jié)約許多貴重金屬材料。離心鑄造廣泛用于制造鑄鐵管、缸套及滑動(dòng)軸承等鑄件。1/2/2023（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26每種鑄造方法都有自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢，但都不是萬能的，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)條件等因素綜合考慮。注意：特種鑄造——各自特點(diǎn)1/2/2023每種鑄造方法都有自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢，但都不是萬能的，必須根據(jù)零27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

鑄造種類比較項(xiàng)目砂型