金属液态成型模具设计 教学课件 ppt 作者 龙文元 卢百平 主编第1章 金属型铸造工艺.ppt

美国通用缸盖 中间层热阻的影响 金属型的影响 6、零件上应具有与开型拔芯方向一致的斜度，以便于拔芯和开型。如果零件本身不具有斜度，铸件设计时都要加上一定的斜度。 开型拔芯方向 铸件 二、浇注系统的设计 金属型浇注系统的特点 浇注系统的结构形式 浇注系统尺寸的确定和直浇道形式 1、金属型浇注系统的特点 （1）金属型的冷却速度大，故金属液充填型腔要快，浇注时间要短，即浇注系统断面要大； （2）金属型多为垂直分型面，便于采用效果好、形状复杂的直浇道和倾斜直浇道； （3）金属型材料无透气性，浇注系统的结构要能迅速顺利地排出型腔中的气体。 （4）为了保证能迅速地开型和取出铸件，除水平分型的铸型外，一般不采用各种复杂形式的横浇道。 （5）为保证金属型有足够的寿命，浇注系统应使金属液不致冲蚀型壁。若有粗大的砂芯，最好把浇注系统安设在砂芯内。 2、浇注系统的结构形式 （1）顶注式 （2）底注式 （3）缝隙式 （4）阶梯式 （5）侧注式 3、浇注系统的组成部分 （1）浇口杯 浇口杯接受和贮存一定量的金属液，同时起到缓冲和浮渣的作用。 浇口杯常用形状 （2） 直浇道 直浇道的形状 （a）垂直状（b）倾斜状（c）鹅颈状（d）蛇形 （e）蛇形 （f）片状 * * * 第一篇 金属型铸造工艺及模具设计第一章 金属型铸造工艺 概论 金属型铸件的成型特点 金属型铸造工艺设计 第一节 概　论 一、工艺过程 　　金属型铸造，又称为永久型铸造，是将液体金属浇入金属铸型，在重力作用下充填铸型，以获得铸件的铸方法。 　　在永久型铸造中，金属型铸造是应用得最广泛的方法，特别是铝、镁合金的金属型与砂型铸造已居于同等重要的地位。 金属型铸造演示 二、工艺特点 金属型铸造的优点： 金属型铸件冷却快，组织致密，力学性能高； 铸件的机加工余量小，尺寸精度和表面质量较高，并且质量稳定性好，废品率低，工艺出品率高； 不用砂或少用砂，简化了工序，易于实现机械化、自动化，生产效率高，改善了劳动条件。 金属型铸造的缺点 金属型无退让性，铸件冷却速度大，容易产生浇不到、冷隔、裂纹和变形等缺陷； 金属型无透气性，必须采取措施导出型腔中气体； 成本高，不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件； 用于铸钢、铸铁等熔点较高的合金时，铸型寿命短；灰铸铁件铸造时还易于白口组织。 三、金属型铸造的应用范围 金属型铸造主要用于成批、大量生产铝合金、铜合金等非铁合金的中、小型铸件，如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。 进、排气管 缸　盖 减速器壳 曲轴箱体 汽车轮毂 美国通用四缸缸体 四缸进气管 第二节 金属型铸件成型特点 金属型铸造铸件的成型特点，主要表现在以下三个方面： 　金属型导热性比砂型大 　无透气性 　无退让性 一、铸件凝固过程中热交换的特点 1、金属型工作过程中的传热方式 　　当液体金属进入铸型后，随即形成一个铸件－中间层－铸型的传热系统。 　　中间层导热系数远比铸件和铸型小得多，因此，金属型铸造过程中传热系统的分布特点如图1－1所示。 图1-1 “铸件－中间层－铸型”系统的温度分布1－铸件；2－铸型；3－中间层 1、金属型工作过程中的传热方式（续） 金属型铸造的传热过程主要取决于中间层的传热过程。中间层的比热流可用下式表示： 式中：q是比热流；λ3是中间层热阻；x3是中间层厚度；T1是铸件表面温度；T2是铸型内表面温度；t是时间。 图1－2　涂料层的厚度和材料对经热流的影响 1－硅藻土涂料（350℃） 2－锆英粉涂料（350℃） 金属型对铸件凝固冷却速度的影响因素： 金属型材料的热物理性能（导热系数λ2，比热容C2，热扩散系数：α＝λ2/ρC2） 金属型壁厚 金属型的冷却条件 图1－3　铸件凝固时间与金属型壁厚的关系 1－平板铸件　2－圆柱形铸件 2、型腔内气体对充填过程的影响 由于金属型无透气性，某些局部死角处的气体无法排出，会使铸件产生冷隔、浇不足、轮廓不清晰、气孔等缺陷。 金属型排气一般是通过在金属型上部开设出气冒口；在难以排气部位安放排气塞；在分型面上开排气槽。 金属型型腔内局部形成气阻示意图 由于排气问题引起的缺陷 气孔缺陷 安装排气塞的模具图 3、金属型铸件收缩的特点 在金属型铸造中，金属型芯及型壁凸起部分没有退让性。这些部分不但阻碍铸件的收缩，而且受液态金属热量的影响还会发生膨胀，甚至拉伸铸件。其变形值大小为： 线收缩率 开始收缩温度 第三节 金属型铸造工艺设计 　零件结构的工艺性分析 　浇注系统的设计 　冒口的设计 　金属型涂料 一、零件结构的工艺性分析 1、零件的结构不应太复杂，应具有规则的几何外形，避免复杂的曲线形状，还应尽量避免有阻碍开型和收缩的凹凸块。 2、零件的壁厚应力求均匀，避免断面由薄