第1章铸造A.ppt

二、压力铸造 第一章 铸 造 §3－1 概 述 一、铸造的特点 将熔融金属浇注、压射或吸人铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造。 铸造所得到的金屑工件或毛坯称为铸件。 铸造具有以下优点： （1）可获得复杂外形及内腔的铸件，如各种箱体、床身、机架、汽缸体等。 （2）铸件尺寸与重量几乎不受限制，小至几毫米、几克，大至十几米、几百吨的铸件均可铸造。 （3）可铸造任何金属和合金铸件。 （4）铸件成本低廉。铸造用的原材料来源广泛，还可利用报废零件和废金属材料，且生产设备较简单，投资少。 （5）铸件的形状、尺寸与零件很接近，因而减小了切削加工的工作量，可节省大量金属材料。 机床、内燃机、重型机器 机 械 类 别 风机、压缩机 拖拉机 农业机械 汽车 % 70~90 60 ~ 80 50 ~ 70 40 ~ 70 20 ~ 30 表2-1 各类机械工业中铸件重量比 由于铸造具有上述优点，因此广泛应用于机械零件的毛坯制造，在各种机械和设备中，铸件在整机重量上占有很大的比例。 铸造存在如下缺点： （1）铸造生产工序繁多，工艺过程较难控制，因此铸件易产生缺陷。 （2）铸件的尺寸均一性差，尺寸精度低。 （3）和相同形状、尺寸的锻件相比，铸件的内在质量差，承载能力不及锻件。 （4）工作环境差，温度高，粉尘多，而且劳动强度大。 铸造的缺点使其应用受到一定限制。 二、铸造的分类 根据生产方法的不同，铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。 1、砂型铸造 砂型铸造是用型砂紧实成形的铸造方法。由于砂型铸造简便易行，原材料来源广，成本低，见效快，因而在目前的铸造生产中仍占主导地位，用砂型铸造生产的铸件，约占铸件总重量的90％。 砂型铸造可分为湿砂型（不经烘干可直接进行浇注的砂型）铸造和干砂型（经烘干的高黏土砂型）铸造两种。砂型铸造的工艺过程一般由造型（制造砂型）、造芯（制造砂芯）、烘干（用于干砂型铸造）、合型（合箱）、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。图1-1所示为齿轮毛坯的砂型铸造工艺过程。 图1-1 砂型铸造工艺过程 2、特种铸造 一般称砂型铸造以外的其他铸造方法为特种铸造。常用的特种铸造有：金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。 §1－2 砂型的制作 一、砂型 用型砂、金属或其他耐火材料制成，包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合整体称为铸型。 用型砂制成的铸型称为砂型。砂型用砂箱支撑时，砂箱也是铸型的组成部分。 砂型的制作是砂型铸造工艺过程中的主要工序。制造砂型即使用造型材料，借助模样和芯盒造型造芯，以实现铸件的外形和内形的要求。 二、造型材料 造型材料是制造砂型和砂芯的材料，包括砂、黏土、有机或无机粘结剂和其他附加物。 按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造型要求的混合料称为型秒。按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造芯要求的混合料称为芯砂。 砂型在浇注和凝固过程中要承受熔融金属的冲刷、静压力和高温的作用，并要排出大量气体，型芯则要承受凝固时的收缩压力，因此型（芯）砂应有以下几方面的性能要求： （1）可塑性 型（芯）砂在外力作用下可以成形，外力消除后仍能保持其形状的性能称为可塑性。可塑性好，易于成形，能获得型腔清晰的砂型，从而保证铸件具有精确的轮廓尺寸。 （2）强度 型秒、芯砂抵抗外力破坏的能力称为型砂强度。型砂应具有足够的强度，在浇注时能承受熔融金属的冲击和压力而不致发生变形和毁坏（如冲秒、塌箱等），从而避免铸件产生夹砂、结疤、砂眼等缺陷。 （3）耐火性 型砂在高温熔融金属的作用下不软化、不熔融烧结及不粘附在铸件表面上的性能称为耐火性。耐火性差会造成铸件表面粘砂，使清理和切削困难，严重时铸件报废。 （4）透气性 型砂透气性用紧实砂样的孔隙度表示。孔隙度越大，则透气性越好。熔融金属浇入砂型后，在高温的作用下，砂型中会产生大量气体，熔融金属内部也会分离出气体。如果透气性差，部分气体就会留在熔融金属内不能排出，导致铸件产生气孔等缺陷。 （5）退让性 铸件冷却收缩时，砂型与型芯的体积可以被压缩的性能称为退让性。退让性差时，铸件收缩时受到较大阻碍，会使铸件产生较大内应力，甚至产生变形或裂纹等缺陷。 在铸造过程中，型芯被熔融金属包围，工作