第11章_铸造.ppt

第十章 铸 造 主要内容 铸造基本原理：液态合金的充型、铸件的凝固与收缩、铸型填充条件 砂型铸造：手工造型方法的选择、机器选择、造型工艺的制定 特种铸造：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、其他特种铸造方法 铸造结构设计：铸件外形设计、内腔设计、铸件壁及其联结设计 重点：铸件的结构设计，各种铸造方法的特点及适用范围 难点：铸造过程中内应力产生的原因及变形分析，特殊形状铸 件的结构设计 第一节 概 述 铸造生产线 （3）铸型 二、铸造缺陷分析与铸件质量控制 （一）缩孔和缩松 铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现空洞，容积大而集中的孔洞为缩孔，细小而分散的孔洞为缩松。 （二）铸造应力、变形和裂纹 铸件在凝固之后的继续冷却过程中，随温度的不断降低，收缩不断发生，如果这种收缩受到阻碍，就会在铸件内产生应力，称为铸造应力，引起变形或开裂，这种缺陷的产生，将严重影响铸件的质量。 2、铸件内腔设计 ⑴尽量不用或少用型芯 ⑵应利于型芯的固定和排气 ⑶便于清砂 二、合金铸造性能对铸件结构的要求 铸件结构要考虑合金的充型能力、收缩特性和吸气性等。 1、合理设计铸件壁厚 ⑴铸件壁厚应适当 铸件太薄易引起冷隔和浇不足等缺陷—最小壁厚 铸件太厚会导致缩孔、缩松产生且晶粒粗大—临界壁厚=3 ×最小壁厚 顶盖铸件的设计 为增加铸件的承载能力和刚度，不能单纯增加厚度，而应合理选择截面形状。如丁字、工字、槽型、箱型结构。 ⑵铸件壁厚应尽可能均匀 厚处—形成热节导致缩孔和缩松 厚薄不均—冷速不同导致热应力形成， 变形、开裂 厚薄处—改设加强筋 壁厚均匀—指各壁冷速相同或相近，散热慢则薄些 壁厚不均 2、铸件壁的连接 ⑴设计结构圆角 壁间转角处易产生缩孔、缩松、应力集中，易产生裂纹转角处内接圆直径小于相邻壁厚的1.5倍。 ⑵避免锐角连接 表 铸造内圆角半径R值（mm） 铸件壁之间避免锐角连接 ⑶铸件的厚壁与薄壁的连接应逐步过渡，以防止应力集中。 表 几种壁厚过渡的型式及尺寸 ⑷壁与壁之间应避免交叉连接 铸件壁或筋的连接型式 3、应避免过大的水平面 大水平面浇注时易产生气孔、夹渣、夹砂，故尽量用倾斜面代替过大水平面。 4、避免易变形和裂纹结构 ⑴避免冷却收缩受阻碍 铸件的筋、辐时，应尽量使其得以自由收缩，以免产生裂纹。 ⑵细长易绕曲的铸件应设计成对称截面 对称界面相互抵消作用使变形大大减少 ⑶设计防裂筋 易产生变形或裂纹出增设防裂筋 梁形铸件的设计 平板铸件结构的设计 防裂筋的应用 第六节 特种铸造 与普通砂型铸造有明显区别的一些铸造方法，如熔模铸造、金属型铸造、低压铸造等。 一、熔模铸造 熔模铸造又称为失蜡铸造，它是利用易熔的蜡质材料制成精确的蜡模。然后在蜡模上涂挂耐火材料，经硬化之后再将蜡模型熔化。排出形成空心的型壳，经高温焙烧即成无分型面的铸型。浇注后，可获得精度较高的铸件。故又称为精密铸造。 1、工艺过程 制造母模 →制造压型 → 用压型制造蜡模(包括化蜡) 单件蜡模 → 把蜡模组合起来 → 涂挂、结壳、熔出蜡模 → 焙烧：850~950℃填砂 → 浇注 熔模铸造工艺过程 熔模铸造 2、特点及应用范围 ⑴由于铸型精密，没有分型面，型腔表面光洁，故尺寸精度和质量高。 ⑵可以铸造各种合金铸件。对耐热合金复杂铸件几乎是唯一方法。 ⑶生产批量不受限制。 ⑷熔模生产工序多，周期长，15天左右，铸件质量为几十克至几公斤。最大不超过25Kg。 二、 金属型铸造 金属型铸造是将液态合金浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。 1 、金属型的构造 主要取决于铸件的形状、尺寸、合金种类及生产批量。按分型面位置不同 ，可分为垂直式，水平式和复合式等三种。其中垂直式金属型开设浇注系统和取出铸件都比较方便，易实现机械化。 金属型铸造 2、工艺特点及应用 由于金属型导热快，且没有退让性和透气性。工艺流程如下： 制备金属模 金属模预热 喷刷涂料 预热 浇注 开模取出铸件 切除浇、冒口 检验入库 金属型常用铸铁制成，尤其灰口铸铁加工性能好，价格便宜。一般工厂均能自制，且耐热耐磨。也可用铸钢制备。金属型本身没有透气性。故应