机械制造基础第一章（铸造）.ppt

（一）铝合金铸造 1. 铸造铝合金的种类 按化学成分的不同，铸造铝合金可分为铸造铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金。 2. 铝合金的铸造工艺特点 （1）铸造铝合金熔点低、流动性好、对型砂耐火度要求不高，可用细砂造型，以减小铸件表面粗糙度值，还可浇注薄壁复杂铸件。 （2）为防止铝液在浇注过程中的氧化和吸气，通常采用开放式浇注系统及应用，蛇形直浇道和缝隙内浇道等。 （3）应能造成合理的温度分布，使铸型进行定向凝固，并在最后凝固部分设置冒口进行补缩，以消除缩孔和缩松。 三 有色金属铸造 （二）铜合金铸件的生产 1. 铜合金种类 铸造铜合金按其成分不同可分为黄铜和青铜。 2. 铜合金的铸造工艺特点 （1）铸造黄铜熔点低、结晶温度窄（30℃-70℃），流动性好、对型砂耐火度要求不高，可用细砂造型，以减小铸件表面粗糙度值、减小加工余量，并可浇注薄壁铸件。但其收缩率大、容易产生集中缩孔，铸造时应配置较大的冒口。 （2）锡青铜在液态下易氧化，在开设浇道时，应尽力使金属液流动平稳、防止飞溅，故常用开放式及底注式浇注系统。锡青铜的凝固温度宽（150℃-200℃），凝固收缩和线收缩率小，虽不易产生大的集中缩孔，但常出现枝晶偏析与缩松，降低铸件的致密度。这种缩松便于储存润滑油，适宜制造滑动轴承。壁厚不大的锡青铜铸件常采用同时凝固原则，锡青铜适合采用金属型铸造，利用快速冷却与补缩，铸件结晶细小致密。 （3）铝青铜的凝固温度范围小，有利于提高流动性和铸件组织致密度，是青铜的代用材料，广泛应用于制造重要的齿轮、轴套、蜗杆和阀体等铸件。但铝青铜的收缩较大，易产生集中缩孔，为此需安置冒口、定向凝固。又因液态铝青铜易氧化吸气，故宜采用开放式及底注式浇注系统，且浇注时不能断流。此外，浇注系统中还应安放过滤网以除去浮渣。 （4）铅青铜浇注时，因铅体积质量大会下沉，故需控制浇注温度，且浇注前应充分搅拌，并加快铸件冷却以减小偏析。 第七节 特种铸造 一、熔模铸造 二、金属型铸造 三、压力铸造 四、离心铸造 五、连续铸造 熔模铸造是用易熔材料制成模样，然后在模样上涂挂若干层耐火涂料制成型壳，经硬化后再将模样熔化，排出型外，从而获得无分型面的铸型。铸型经高温焙烧后即可进行浇注。 一、熔模铸造 图1-41 熔模铸造过程示意图 图1-40 熔模铸造流程图 蜡模制造、结壳、脱蜡、焙烧和浇注等 (一)熔模铸造的工艺过程 1.铸件的精度和表面质量较高，尺寸公差等级可达IT14-IT11，表面粗糙度Ra值可达12.5mm-1.6mm。 （二）熔模铸造的主要特点及适用范围 2.适用于各种合金铸件。 3.可制造形状较复杂的铸件，铸出孔的最小直径为0.5mm，最小壁厚可达0.3mm。 4.工艺过程较复杂，生产周期长，制造费用和消耗的材料费用较高，多用于小型零件（从几十克到几千克），一般不超过25kg。 金属型铸造又称硬模铸造，是将液体金属浇入金属铸型，在重力作用下充填铸型，以获得铸件的铸造方法。 二、金属型铸造 整体型 垂直分型 水平分型 （一）金属型为保证使用寿命，制造金属型的材料具备如下的性能：高的耐热性和导热性，反复受热不变形，不破坏；一定的强度、韧性及耐磨性；好的切削加工性能。金属型材料一般选用铸铁、碳素钢或低合金钢。 （二）金属型铸造的工艺特点1. 金属型预热 金属型预热温度主要通过试验来确定，一般不低于150℃。2. 刷涂料 金属型表面应喷刷一层耐火涂料（厚度为0.3mm－0.4mm），以保护型壁表面，免受金属液的直接冲蚀和热击。 3.浇注 由于金属型的导热能力强，因此浇注温度应比砂型铸造高20℃－30℃。铝合金为680℃－740℃，铸铁为1300℃－1370℃，锡青铜为1100℃－1150℃，对薄壁小件取上限，对厚壁大件取下限。4.开型时间 对于金属型铸造，要根据不同的铸件选用合适的开型时间，具体数值需通过试验来确定。 （三）金属型铸造的特点和应用范围1）金属型铸件冷却快，组织致密，力学性能高。2）铸件的精度和表面质量较高3）浇冒口尺寸较小，液体金属耗量减少，一般可节约15%－30%。4）不用砂或少用砂。金属型铸造的主要缺点是金属型无透气和退让性，铸件冷却速度大，容易产生浇不到、冷隔、裂纹等缺陷。 在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填金属型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。压铸过程主要由压铸机来实现。压铸机分热压室式和冷压室式两类。 三、压力铸造 （简称压铸） 压射压力:5～50MPa 充填速度:0.5～5m/s 充填时间:0.01～0.2s 特点是压室和熔化合金的坩埚连成一体，压室不浸在液体金属中，多用于低熔点合金。冷压室式压铸机分立式和卧式两种类型，卧式冷压室式压铸机工