壓力鑄造離心鑄造熔模鑄造的特點與應用澆注位置的選擇

1）比較壓力鑄造、離心鑄造和熔模鑄造的工藝特點和應用Q1第1頁/共15頁第一頁，共16頁。壓力鑄造：高壓作用下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下凝固而獲得鑄件的方法。熔模鑄造：液態(tài)金屬在重力作用下澆入由蠟模溶化后形成的中空型殼中成型，從而獲得精密鑄件的方法。離心鑄造：分為立式離心鑄造和臥式離心鑄造，通過鑄型的旋轉獲得金屬液離心分布并凝固獲得鑄件的方法。Q1第2頁/共15頁第二頁，共16頁。Q1壓力鑄造熔模鑄造離心鑄造生產效率較高高一般加工精度均較高適用范圍高熔點合金易降低鑄型壽命合金種類不受限加工成本較低高較低鑄件尺寸小型小型尺寸范圍大零件復雜度較高，但內凹復雜鑄件不宜加工復雜度高較低第3頁/共15頁第三頁，共16頁。壓力鑄造的工藝特點：生產率高，便于實現自動化與半自動化。每小時100-150次鑄件精度高，表面光潔。CT4-8,Ra.6-6.3μm晶粒細小，表層緊實，鑄件的強度高、硬度高。這是由于結晶快，且在壓力下結晶造成的。便于采用嵌鑄?？上T件局部熱節(jié)，防止鎖孔，改善和提高局部性能壓鑄機費用高，成本高昂，工藝準備時間長，不適宜單件小批生產。不適用于鋼、鐵等高熔點合金的鑄造。型腔氣體難以全部排出，易出現氣孔、縮孔、縮松。鑄件表層出現不致密層，氣密可靠性差。對內凹復雜的鑄件，壓鑄較為困難。Q1第4頁/共15頁第四頁，共16頁。壓力鑄造的應用：壓力鑄造適合鑄造有色金屬，如銅、鋁、鎂等合金，還可以在黑色金屬和半固體金屬的壓鑄。壓鑄工藝無切削或少切削→適合小型、薄壁、形狀復雜的的零件的大批生產。鋁合金在壓鑄中占最大比例，鋅合金鑄件多數為壓鑄加工，銅合金和鎂合金的發(fā)展速度也很快。黑色金屬還存在鑄型壽命低等缺點。Q1第5頁/共15頁第五頁，共16頁。熔模鑄造的工藝特點：加工精度高，表面光潔。CT4-7,Ra12.5-0.8μm便于鑄造形狀復雜的薄壁鑄件。可直接鑄出凹槽、小孔等鑄造合金種類不受限。鋼鐵及有色合金均可生產批量不受限制。單件小批、大批生產均可使用工序復雜，生產周期長。原材料價格貴，鑄件成本高。鑄件的尺寸受限。若尺寸過大，蠟模容易變形，喪失精度Q1第6頁/共15頁第六頁，共16頁。熔模鑄造的應用：熔模鑄造不需切削或所需切削少，鑄件精密。適合于小尺寸、高熔點、難以切削加工合金鑄件的成批大量生產。主要應用與航天、飛機、汽輪機、燃氣輪機葉片等的小型精密鑄件生產。當前，熔模鑄造在耐熱合金、大型熔模鑄件技術、鈦合金精鑄技術等領域有了較快發(fā)展。Q1第7頁/共15頁第七頁，共16頁。離心鑄造的工藝特點：不需要型芯、澆注系統(tǒng)、冒口，簡化結構。補縮條件好，鑄件致密，機械性能好。離心作用下，密度大的金屬被推往外壁，密度小的氣體和熔渣靠近內部自由表面，形成順序凝固適合單種金屬或多合金復合中空回轉體鑄件。適用合金種類廣泛。鑄件尺寸范圍寬。從零點幾公斤到十多噸充型能力好，適于加工流動性差的金屬或壁薄件。易生產梯度材料內壁粗糙，尺寸誤差大，熔渣與縮孔等集中。不適合生產密度偏析大的合金。Q1第8頁/共15頁第八頁，共16頁。離心鑄造的應用：主要用于加工管、筒類鑄件。如球磨鑄鐵輸水管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套、耐熱鋼輥道、無縫鋼管毛坯、造紙機干燥滾筒等。還可加工輪盤類鑄件，如泵輪、電機轉子等。離心鑄造可用于生產中高合金鋼、鈦合金等為主要材料的產品，梯度功能材料和復合材料成為了離心鑄造的發(fā)展新方向。Q1第9頁/共15頁第九頁，共16頁。2）澆注位置設計的原則是什么？對鑄件質量有何影響？Q2第10頁/共15頁第十頁，共16頁。Q2澆注系統(tǒng)：鑄型中液態(tài)金屬流入型腔的通道總稱。澆注位置：澆注時鑄件在鑄型中所處的空間位置。既要考慮到澆注時鑄件的姿態(tài)，又要考慮到內澆道所處的位置。澆注位置的選擇原則：將重要加工面/對質量、精度要求較高的面，置于下部或側面大平面盡量朝下大面積薄壁應置于下面或側面易產生縮孔的厚大部位應置于頂部或側面，以便安裝冒口補縮按位置可以將澆注分為：頂注式澆注系統(tǒng)、底注式澆注系統(tǒng)、中間注入式澆注系統(tǒng)、階梯式澆入系統(tǒng)。第11頁/共15頁第十一頁，共16頁。Q2澆注位置選擇原理：鑄件下部質量較好：因為熔渣、氣泡上浮；由于重力加大下部壓強，下部的補縮性能更好；所以高質量要求部分應該置于下部。大平面處，在注入金屬液速率不變情況下，液面上升速度慢，高溫液面長時間烘烤鑄壁，因此應盡量朝下或置于側面。第12頁/共15頁第十二頁，共16頁。Q2澆注位置選擇原理：從內澆道來選擇：頂注式：容易充滿，不容易出現澆不到和冷隔；利于順序凝固和補縮等;易出現沖砂缺陷；易激濺和氧化，充型不平穩(wěn)。底注式：充型平穩(wěn)；易避免激濺和氧化；利于阻渣；容易澆不到和冷隔。中間式：兼有頂注和底注的特點；在分型面上開設，應用方便。階梯式：充型平穩(wěn)；利于排氣；順序凝固利于補縮；造型復雜;第13頁/共15頁第十三頁，共16頁。參考：[1]課件：第一章液態(tài)金屬成型[2]黃天佑.材料加工工藝[M].第二版.北京：清華大學出版社，2010:73-81.[3]周建波,田福祥.壓力鑄造的現狀與發(fā)展[J].鑄造設備研究：2:006,2：48-51.[4]林佰年.壓力鑄造發(fā)展概況[Z].哈爾濱工業(yè)大學,1981:10-19.[5]姜不局.熔模鑄造的現狀和未來[J].特種鑄造機有色合金.1998,4:18-21.[6]張澤磊.離心鑄造研究現狀[J].鑄造技術.2010,31:1517-1521.第14頁/共15頁第十四頁，共16頁。感謝您的觀看！第15頁/共15頁第十五頁，共16頁。內容總結1）比較壓力鑄造、離心鑄造和熔模鑄造的工藝特點和應用。熔模鑄造：液態(tài)金屬在重力作用下澆入由蠟模溶化后形成的中空型殼中成型，從而獲得精密鑄件的方法。第2頁/共15頁。