机械制造 2-5 特种铸造
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特种铸造铸造方法特种铸造是指在金属浇注过程中利用特殊工艺形成的表面凹凸、结构复杂的铸件,具有耐磨、耐腐蚀、耐冲击等优良性能。
一般情况下,特种铸造的材料有铸铁、铜、铝、钢等,常用的铸造方法包括压铸、强力铸造、低压铸造、柔性铸造、涡轮铸造、砂型铸造和精密铸造等。
一、压力铸造压力铸造是一种常用的特殊铸造方法,它主要利用压力将浇注液压入模具内,形成所需图案或形状的铸件。
常用的压力铸造方式有液压铸造、气动铸造和拉铸造。
此外,还可以通过改变模具中的浇注液压入的温度和压力,从而改变铸件的形状。
1、液压铸造液压铸造是利用液压系统,将浇注液压入模具的特种铸造方法。
该方法可以生产出尺寸精确、表面光洁的铸件,同时还能够生产出复杂的形状、结构和多孔铸件。
2、气动铸造气动铸造是利用气动控制系统,将浇注液压入模具的特种铸造方法。
该方法可以生产出尺寸精确、表面光洁的铸件,也可以生产出复杂的形状。
3、拉铸造拉铸造是利用拉力,将浇注液压入模具的特种铸造方法。
该方法可以生产出尺寸精确、表面光洁的铸件,同时还可以生产出复杂的形状、结构和多孔铸件。
二、强力铸造强力铸造是一种常用的特种铸造方法,它利用液压系统将浇注液以高速的速度压入模具,形成所需图案或形状的铸件。
强力铸造可以生产出尺寸精确、表面光洁的铸件,同时还能够生产出复杂的形状、结构和多孔铸件。
三、低压铸造低压铸造是一种常用的特种铸造方法,它利用液压系统将浇注液以低速的速度压入模具,形成所需图案或形状的铸件。
低压铸造可以生产出尺寸精确、表面光洁的铸件,同时还可以生产出复杂的形状、结构和多孔铸件。
四、柔性铸造柔性铸造是一种常用的特种铸造方法,它利用液压系统将浇注液以微小的压力和速度压入模具,形成所需图案或形状的铸件。
柔性铸造可以生产出尺寸精确、表面光洁的铸件,同时还可以生产出复杂的形状、结构和多孔铸件。
五、涡轮铸造涡轮铸造是一种常用的特种铸造方法,它利用涡轮驱动系统将浇注液以高速的速度压入模具,形成所需图案或形状的铸件。
第五节特种铸造特种铸造是指与砂型铸造不同的其它铸造方法。
可列入特种铸造的方法有近二十种,常用的有金属型铸造、压力铸造、低压铸造、熔模铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造等。
特种铸造在提高铸件精度和表面质量、提高生产率、改善劳动条件等方面具有独特的优点。
一、金属型铸造【金属型铸造】是指在重力的作用下将液态金属浇入金属型中获得铸件的方法。
金属型可连续使用几千次至数万次,所以也称“永久型”。
1.金属型的材料与结构金属型常采用铸铁或铸钢制造,按分型面不同,金属型有整体式、垂直分型式、水平分型式等。
下图为垂直分型式金属型的结构。
由底座、定型、动型等部分组成,浇注系统在垂直的分型面上,为改善金属型的通气性,在分型面处开有 0.2mm~0.4mm深的通气槽。
移动动型、合上铸型后进行浇注,铸件凝固后移开动型取出铸件。
2.金属型铸造工艺要点由于金属型的导热快、无退让性、无透气性,使铸件易出现冷隔与浇不到、裂纹、气孔等缺陷。
因此金属型铸造必须采取一定的工艺措施:浇注前应将铸型预热,并在内腔喷刷一层厚 0.3mm~0.4mm的涂料,以防出现冷隔与浇不到缺陷,并延长金属型的寿命;铸件凝固后应及时开型、取出铸件,以防铸件开裂或取出铸件困难。
3.金属型铸造的特点及应用范围金属型使用寿命长,可“一型多铸”,提高生产率;铸件的晶粒细小、组织致密,力学性能比砂型铸件高约25%;铸件的尺寸精度高、表面质量好;铸造车间无粉尘和有害气体的污染,劳动条件改善。
金属型铸造的不足之处是金属型制造周期长、成本高、工艺要求高,且不能生产形状复杂的薄壁铸件,否则易出现浇不足和冷隔等缺陷;受铸型材料的限制,浇注高熔点的铸钢件和铸铁件时,金属型的寿命低。
目前金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的铝、铜、镁等非铁金属及合金铸件。
如铝合金活塞、油泵壳体,铜合金轴瓦、轴套等。
二、压力铸造【压力铸造】是指熔融金属在高压下快速压入铸型中,并在压力下凝固的铸造方法,简称“压铸”。
特种铸造特种铸造:铸型用砂较少或不用砂、采用特殊工艺装备进行铸造的方法,如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造和实型铸造等。
特点:特种铸造具有铸件精度和表面质量高、铸件内在性能好、原材料消耗低、工作环境好等优点。
但铸件的结构、形状、尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制。
一、熔模铸造(失蜡铸造)(一)熔模铸造的工艺过程1.制造蜡模蜡模材料常用50%石蜡和50%硬脂酸配制而成。
如图1-34a 所示。
为提高生产率,常把数个蜡模熔焊在蜡棒上,成为蜡模组,如图1-34b 所示。
2.制造型壳在蜡模组表面浸挂一层以水玻璃和石英粉配制的涂料,然后在上面撒一层较细的硅砂,并放入固化剂(如氯化铵水溶液等)中硬化。
使蜡模组外面形成由多层耐火材料组成的坚硬型壳(一般为4~10层),型壳的总厚度为5~7mm,如图1-34c所示。
3.熔化蜡模(脱蜡)通常将带有蜡模组的型壳放在80~90℃的热水中,使蜡料熔化后从浇注系统中流出。
4.型壳的焙烧把脱蜡后的型壳放入加热炉中,加热到800~950℃,保温0.5~2h,烧去型壳内的残蜡和水分,并使型壳强度进一步提高。
5.浇注将型壳从焙烧炉中取出后,周围堆放干砂,加固型壳,然后趁热(600~700℃)浇入合金液,并凝固冷却。
6.脱壳和清理用人工或机械方法去掉型壳、切除浇冒口,清理后即得铸件。
(二)熔摸铸造铸件的结构工艺性熔摸铸造铸件的结构,除应满足一般铸造工艺的要求外,还具有其特殊性:1.铸孔不能太小和太深否则涂料和砂粒很难进入腊模的空洞内,只有采用陶瓷芯或石英玻璃管芯,工艺复杂,清理困难。
一般铸孔应大于2mm.。
2.铸件壁厚不可太薄一般为2~8mm。
3.铸件的壁厚应尽量均匀熔摸铸造工艺一般不用冷铁,少用冒口,多用直浇口直接补缩,故不能有分散的热节。
(三)熔模铸造的特点和应用熔模铸造的特点是:(1)铸件精度高、表面质量好,是少、无切削加工工艺的重要方法之一,其尺寸精度可达IT11~IT14,表面粗糙度为Ra12.5~1.6μm。