2011级特种成型技术课程报告李小亮.doc

2011级《特种成型技术》课程报告 院系：材料科学与工程 专业：金属材料成型加工 姓名：李小亮 学号：20110800710 指导老师：张春香 时间：2014年4月11日 2011级《特种成型技术》课程报告（液态成型部分） 综述金属型铸造、压力铸造、离心铸造、挤压铸造、熔模铸造、消失模铸造、真空密封造型和负压实型铸造的基本原理和主要特点。利用所学知识试给出鸟巢第一榀钢雕的可能的铸造方法。(3000~5000字) 附图： 金属型铸造 特点：与砂型铸造相比，金属型铸造在技术与经济上有许多优点： 1. 金属型铸件的机械性能比砂型铸件高。与砂型相比，金属型的导热性能好，铸件凝固时冷却速率高，即使结晶温度范围较宽的合金，也能得到密实的铸件。同时，铸件晶粒细化，尤其是铸件表层结晶组织更细密，形成“铸造硬壳”，铸件的抗蚀性能和硬度也显著提高。 2. 铸件尺寸精度和表面粗糙度(CT6－CT9，Ra3.2～12.5μm)均优于砂型铸件，其加工余量可减少。 3. 铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般节约15~30%。 4. 工序简单，生产率高，并且劳动条件好。金属型可反复使用，省去了砂型铸造中的配砂、造型、落砂等许多工序，节省了大量的造型材料和生产场地，提高了生产率，易于实现机械化和自动化生产。 与砂型相比，其不足之处： 1. 金属型的制造成本高，周期长，不适合单件、小批生产。 2. 金属型不透气，铸件在其中冷速大，易造成铸件气孔，浇不足等。 3. 金属型无退让性，易造成铸件开裂。 4. 金属型铸造时，铸型的工作温度，合金的浇注温度和速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等铸造工艺对铸件的质量的影响甚为敏感，故工艺要求严格。 原理：金属型铸造是利用重力将液态金属浇入金属材质的铸型中，并在重力的作用下结晶凝固而形成铸件的一种方法。 二、压力铸造： 特点： 相对于传统铸造而言，压铸工艺具有 优点： 1、生产效率高，适合于大批量生产； 2、铸件的尺寸精度高，表面光洁； 3、铸件的尺寸一致性好，互换性高； 4、可以生产复杂薄壁的零件； 5、金属的利用率较高； 6、合金的适用范围广，铝、锌、镁、铜、铅、锡甚至黑色金属都可以采用压铸工艺生产。 7、压铸零件的使用范围广； 缺点： 1、模具的费用高，不适合单件小批生产； 2、设备的投入成本高； 3、常规压铸生产出的零件不能通过热处理来提高性能。 4、不可以生产中空或倒斜度的零件等；压力铸造是在高压作用下使液态或半液态金属高速度充填铸型，并在压力下凝固成铸件的铸造方法。离心铸造是将液态金属浇入旋转的铸型里，在离心力作用下充型并凝固成铸件的铸造方法。离心铸造用的机器称为离心铸造机。按照铸型的旋转轴方向不同，离心铸造机分为卧式立式和倾斜式3种。卧式离心铸造机主要用于浇注各种管状铸件,如灰铸铁球墨铸铁的水管和煤气管,管径最小75毫米,最大可达3000毫米此外可浇注造纸机用大口径铜辊筒,各种碳钢、合金钢管以及要求内外层有不同成分的双层材质钢轧辊。立式离心铸造机则主要用以生产各种环形铸件和较小的非圆形铸件。离心铸造的特点是金属液在离心力作用下充型和凝固，金属补缩效果好，铸件组织致密，机械性能好；铸造空心铸件不需浇冒口，金属利用率可大大提高。因此对某些特定形状的铸件来说，离心铸造是一种节省材料、节省能耗、高效益的工艺，但须特别注意采取有效的安全措施。　在由易熔材料制成的模样上涂敷耐火材料形成型壳，熔出模样，注入液态金属冷却后，获得铸件的方法。?所谓熔模铸造工艺，简单说就是用易熔材料制成可熔性模型,在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧（如采用高强度型壳时，可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧），铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件。熔模铸件尺寸精度较高，一般可达CT4-6（砂型铸造为CT10~13，压铸为CT5~7）,当然由于熔模铸造的工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素较多，例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等，所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高，但其一致性仍需提高（采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多）。压制熔模时，采用型腔表面光洁度高的压型，因此，熔模的表面光洁度也比较高。此外，型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成，与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以，熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高，一般可达Ra.3.2~12.5μm。熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精