特种铸造

3．压力铸造的应用 压力铸造多用于生产有色金属精密铸件，广泛用于汽车、
拖拉机、仪表、计算机、电器等设备上的中小型铸件。
四、低压铸造
1．定义 将液态金属在低压力（0.02～0.07MPa）作用下，由下而 上压入铸型，并在一定压力下凝固而获得铸件的一种铸造方法。
2．低压铸造的特点 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 浇注和凝固时的压力可调，适合各种合金的铸造； 铸型可以采用金属型、石膏型、石墨型或干、湿砂型； 铸件内部无气孔，可以进行热处理； 铸件轮廓清晰，可制造形状复杂的薄壁铸件； 铸件在压力下结晶，铸件组织致密； 低压铸造是底注式充型，液态合金充型比较平稳，可有效减 少夹杂的产生； ⑦ 低压铸造时，浇口截面尺寸足够大，且开在厚壁处，兼起补缩 作用；由于省去了冒口，使金属利用率提高到90～98%； ⑧ 设备和工艺过程都较简单，容易实现机械化和自动化。
1.6～6.3
3.2～12.5
6.3～12.5
3.2～12.5
100 1.5
C 粗大 C或B D 手工造型： D 机器造型： B
100 0.3
C 粗大 B B
100 0.2
B 粗大 C C
100 0.75
B 粗大 B B
100 0.4
B 细小 B C
100 0.3
C 细小 A A
（2）铸件精度高，表面质量好。 （3）能够铸造各种合金铸件。 （4）生产批量不受限制。 熔模铸造的缺点是工序繁杂，生产周期长，原辅 材料费用比砂型铸造高，生产成本较高，铸件不宜 太大、太长，一般限于45kg以下。
3．熔模铸造的应用
主要用于成批大量生产形状复杂、精度要求高、高熔点 或难以进行机械加工的小型零件，如汽轮机等装置所用的各 种叶片、叶轮、导向器、导风轮以及各种刀具等。涉及航空、 汽车、纺织机械、机床、仪表、电讯等工业部门。
消失模浇注过程
2、工艺特点
1、铸件精度高. 无砂芯，减少了由于型、芯组合产 生的误差，减少了机械加工时间。 2、不开箱取模，无分型面，因而铸件无毛刺、飞边； 设计灵活，为铸件结构设计提供了充分的自由度。 3、清洁生产。无化学粘结剂，减少了噪音和粉尘。 4、降低投资和生产成本。 5、适应性强，对合金种类、铸件尺寸及生产数量几 乎没有限制。 缺点：浇注时塑料模气化有异味，对环境有污染， 铸件容易出现皱皮、气孔、夹渣等缺陷。
铸件最小壁 厚
铝合金： >3mm 铸铁： >3～4mm 铸钢：>5mm 12.5～50
壁厚： >0.7mm 孔径: 1.5～2 mm 1.6～12.5
壁厚：>1mm 孔径:>2mm
铸铁： 1mm 左右 铸钢、铝合 金: >4mm
一般 2～7, 最 少 可 达 0.7mm
表面粗糙度 Ra 值 铸件尺寸精 度 材料利用率 铸件的晶粒 生产率 （一般生产 条件下） 模样或铸型 制造成本 设备费用
缺点： ①由于液态合金的充型速度快，故压型中的气体难以排除，且冷
却速度大，厚壁处难于补缩，铸件内部常有微小的气孔和缩松；
压铸件不适于较大余量的切削加工，也不宜进行热处理； ② 压铸高熔点合金时，压注模寿命短；
③ 压铸的设备和模具投资大，只适用于大批量生产；
④ 受压铸机的限制，不能生产大、中型铸件。
3、应用范围
适合生产结构复杂的各种大小的较精密铸件，合金种 类不限，生产批量不限。如灰铸铁发动机箱体、高锰钢 弯管等。
七、壳型铸造
1．定义 用树脂砂作为造型材料，制出薄壳铸型来生产铸件的铸造 方法。 2．壳型铸造的工艺过程 ① 树脂砂在模板上熔化（250～280℃）； ② 去浮砂； ③ 固化树脂砂（350℃左右）， 获得厚度为5～10mm左右的壳型； ④ 取出壳型； ⑤ 两半壳型合型，得到铸型。
3．金属型铸造的特点 ① 金属型可多次重复使用；
② 铸件精度较高；
③ 金属型导热性好，铸件晶粒细，力学性能比砂型铸件高；
④ 金属型的制造成本高，周期较长；
⑤ 因制造金属型的材料和工艺的限制，不能制造高熔点的合 金铸件及大型铸件。
4．金属型铸造的应用 金属型铸造适宜于大批大量生产、外形简单的有色金属
100 0.4
A 细小 B C
B 各种批量的 铸钢和高熔 点合金的小 型复杂精密 铸件及工艺 品
D
C 可用于生产 刀具、泵轮 和阀门、汽 车、拖拉机、 轮船等的零 件
C
B
C应用范围各类铸件源自单件小批生 产各种金属 型、模、精 密铸件及工 艺品
大批量生产 非铁合金铸 件，也用于 生产钢铁件
大 量 生 产 铝、锌、铜、 各 种 批 量 的 镁 等 合 金 中 大、中型铝、 小 型 薄 壁 铸 铜合金铸件 件
二、金属型铸造（永久型铸造）
1．定义 将液态金属浇入用金属制成的铸型，以获得铸件的方法。
金属型铸造 （永久型铸造）
2、金属型铸造的工艺特点 （1）问题：导热快、无退让性、透气性。 （2）工艺措施： ①应使金属型保持一定的工作温度范围--预热温度 （铝合金为200～300℃，铸铁为250～350℃）。连续工作时， 因为金属型吸热而温度过高，所以应进行强制冷却。 ②金属型型腔工作表面应喷刷涂料。 ③恰当的出型时间。
3．壳型铸造的应用 壳型铸造是一种精密铸造方法，可用于生产刀具、泵 轮和阀门、汽车、拖拉机、轮船等的零件。
球墨铸铁壳型产品
壳型模具
八、常用铸造方法的工艺特点及应用
比较项目 适用的铸造 合金种类 铸件的大小 和重量 砂型铸造 各种铸造合 金 不限 熔模铸造 主 要 是 碳 钢、合金钢 <25kg 陶瓷型铸造 以高熔点合 金为主 大、中型铸 件，最大可 达数吨 壳型铸造 以黑色金属 为主 中、小铸件 <20kg 金属型铸造 以有色金属 为主 中、小铸件， 铸钢可达数 吨 铝合金： >3～4mm 铸铁：>4mm 铸钢：>5mm 压力铸造 以有色金属 为主 中、小型铸 件 铜合金： 2mm 左右 其它合金： 0.5～1mm 螺纹及孔： 0.7mm 左右 0.8～3.2 低压铸造 以有色金属 为主 中、小型铸 件
七 种 常 见 的 特 种 铸 造 方 法
壳型铸造
离心铸造
一、熔模铸造（失蜡铸造）
1. 定义 用易熔材料（如石蜡、硬酯酸等）制成精确的模样，在其 表面包覆若干层耐火涂料，待其硬化干燥后，将模样熔去制成 无分型面的薄壳铸型，经浇注而获得铸件的一种精密铸造方法。
春秋时代的铜禁
熔模铸造
2特点:
（1）可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件。
3．离心铸造的应用 离心铸造主要用于铸铁管、气缸套、铜套、双金属轴承
的生产，铸件重量可达十多吨。
六、消失模铸造（气化模造型或实型铸造）
1、定义 采用聚苯乙烯发泡材料制得的模型代替木模造型，不用起模 直接将金属液浇注到气化模上，使其燃烧、气化并形成空腔来容 纳金属液，从而获得铸件的方法。
消 失 模 铸 造 白 区 制 作 消 失 模 铸 造 造 型
中小型铸件，如汽车、拖拉机的铝活塞、缸体、铜合金轴瓦、
轴套等。
三、压力铸造 1．定义
在高压下（ 5～150MPa ）将液态或半液态的金属快速的压入压铸模 型腔而获得铸件的一种精密铸造方法。
2．压力铸造的特点 ① 压铸的生产率很高
普通压铸机的生产能力为50～150次/小时，最高可达 700次/小时； ② 压铸件的精度较高 ； ③ 铸件冷却速度快，又是在压力下结晶，铸件晶粒较细， 铸件的强度和硬度都较高； ④ 可铸出结构复杂，轮廓清晰的薄壁、深腔铸件； ⑤ 可以在压铸件上镶嵌不同的金属或非金属材料；
3．低压铸造的应用 主要用于生产有色金属合金的中、小型铸件，如发动机
汽缸盖、汽车轮芯、缸体、曲轴箱、箱体、球墨铸铁曲轴等。
五、离心铸造
1．定义 将液态合金浇入高速旋转的铸型中，使其在离心力的作 用下充填铸型并结晶而获得铸件的方法。
离心铸造
2．离心铸造的特点 ① 常用于生产中空的回转体铸件； ② 省去了型芯和浇注系统，因而铸件成本低，生产效率高； ③ 在离心力的作用下，比重较轻的气体、熔渣等被自动集中在 内表面（可通过机械加工切去），是从外向内的顺序凝固； 铸件中无气孔、缩孔、夹渣等缺陷； ④ 便于制造双金属铸件，如在钢套上镶铸巴氏合金或铜材，以 降低成本； ⑤ 内孔表面粗糙，尺寸偏差较大，须增大其加工余量； ⑥ 不适合比重偏析大的合金和轻合金，如铅青铜、铝青铜、镁 合金等； ⑦ 铸件的形状和尺寸受到限制，主要适合于口径较大的管、套 类铸件。
1.3
特种铸造
Special casting processes
砂型铸造 不足：砂型一次性使用；生产率低；铸 件尺寸精度低、表面粗糙、加工余量大；铸 件组织不致密、晶粒粗大、力学性能低；难 以实现高度自动化；工艺过程复杂；劳动条 件差等等。
熔模铸造
压力铸造
低压铸造 金属型 铸造
特种铸造
消失模 铸造