[工学]第2章 金属的凝固成形.ppt

第2章 金属的凝固成形 铸造：?将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状、尺寸和性能零件或毛坯的成形方法. 手工造型的两箱造型图解 上述各参数根据铸件形状、尺寸，查表确定。 根据《铸造工艺手册》或计算确定 在确定了上述各项目后，编制铸造工艺卡。 5、冒口与冷铁 ???1）冒口：补缩、排气、集渣。 ??? 设置原则: (1) 保证顺序凝固,放在最后凝固部分?? ---基本作用 (2) 尽量放在铸件最高处,有利补缩,熔渣易浮出. (3) 冒口最好放在内浇口附近,使金属液通过冒口再进入铸型,提高补缩效果. (4) 尽量避开易拉裂部位;不影响自由收缩. (5) 尽量放在需加工部位,便于清理. ??? 冒口大小，依合金收缩性质及具体铸件凝固条件查手册. ???? 2）冷铁 ? 外冷铁:只和铸件外表面接触而起激冷作用,与型砂一起清出,可重复使用. 内冷铁:浇注后冷铁被金属液包围与铸件熔合在一起. ? 作用: (1)??? 减少冒口数量: 改善凝固顺序,有利补缩. (2)??? 可减少冒口尺寸: 加内冷铁,加快铸件冷却. (3)??? 消除局部热节处的缩孔和缩松: 加外冷铁. (4)??? 防止铸件产生裂纹: 同时凝固,如两壁交接处放冷铁,以消除热节. (5)??? 提高铸件硬度和耐磨性: 利用外冷铁加快冷却,细化组织,提高硬度. 第三节 特种铸造 除砂型铸造以外的其它铸造方法统称为“特种铸造”。 一、 熔模铸造 熔模铸造---又称失蜡铸造，是用易熔材料制成模型,然后在模型上涂挂耐火材料,经硬化后,再将模型熔化排出型外,从而获得无分型面的铸型,铸型焙烧后即可浇注 。 1 . 工艺过程 压型 注蜡 焊蜡模组 脱蜡、焙烧 填砂、浇注 熔模铸造过程 2、特点和应用 ?1）铸造精度高,光洁度高,可浇注形状复杂的件 ?2）能铸造各种合金(型壳是高级耐火材料) ?3）单件、小批、大批量生产均可 ?4）少、 无切削加工(Ra3.2~1.6um)稍磨 ?5）材料贵,工艺过程繁杂,生产周期长. 应用: 最适合形状复杂、难以切削的小零件，尤其适合大批量生产。 目前在汽车、机床、气轮机、航空、兵器等领域得到广泛应用。 二、金属型铸造 将液态金属浇入金属制成的铸型，冷凝后获得铸件的方法。 1、金属铸型构造 铸型的种类：按分型面的方位分为整体式、垂直分型式、 水平分型式和复合式。 铸型材料：多数用铸铁或铸钢 。 型芯材料：组合芯采用钢材，其它芯有的用钢，有的用砂芯。 合箱、开箱方式：自动或半自动的连杆机构 金属型铸造过程 2、铸造工艺 1）金属型应保持一定的工作温度. （1) 喷刷涂料前预热--保证涂料层致密,均匀.?合金铸铁80—150℃; 铸钢100—250℃. （2) 浇注前预热--降低冷却速度,防止铸铁白口. ??2） 喷刷涂料 （1)??减缓冷却速度,防白口????? （2) 防高温液体对铸型直接冲刷?? （3)? 有一定蓄气、排气能力,防气孔.? 铸铁—石墨粉涂料,炭墨涂料; 铝合金—氧化锌涂料,滑石粉 ???3）合理浇注温度 ? 4）适宜出型时间：收缩快—出型难?，冷速大—铸铁件产生白口 3、金属型铸造的特点和适用范围 特点： 1）铸型能反复使用，可一型多铸； 2）组织致密,机械性能高 ； 3）尺寸精度和表面质量高 4）劳动条件好，生产率高? 5）铸型制造成本高，周期长； 透气性差，无退让性，铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷； 铸造合金的熔点不能太高，质量不能太大； 应用： 主要用于有色金属铸件的大批量生产。 如：活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦等。 三、压力铸造（简称压铸） 在高压下(5~500MPa)快速(浇口速度达30~60m/s )将液态或半液态合金压入金属铸型中,并在压力下结晶，以获得铸件的方法。 1 . 压力铸造工艺 压力铸造是在压铸机上进行的。 卧式压铸机的工作过程 2、特点及应用 （1）铸件尺寸精度高 （2）铸件的强度和表面硬度高 （3）可压铸形状复杂的薄壁铸件，可嵌铸其他材料 （4）生产效率高 （5）设备投资大，压型制造成本高 （6）铸件内部有大量气孔 （7）压铸件不能大余量加工，不能热处理 （8）适宜压铸低熔点合金 压力铸造主要用于熔点较低的锌、铝、镁及铜合金铸件的生产。 四、低压铸造 使液态合金在压力下，自下而上地充填型腔，并在压力下结晶、以形成铸件的工艺过程。 1、低压铸造基本原理 低压铸造过程 2、特点及应用 特点: （1）充型压力和速度便于控制，适应各种铸