铸造方法

2.2铸造的方法砂型铸造按工艺方法特种铸造2.2.1砂型铸造☆砂型铸造的特点:（1）生产周期短，产品成本低；（2）产品批量、大小不受限制；（3）劳动强度大，劳动条件较差；（4）铸件质量不稳定，易产生缺陷。☆砂型铸造生产过程演示：1.常用的砂型表2－2常用砂型的主要特点和适用范围铸型种类铸型特征主要特点适用范围湿砂型以粘土做粘结剂，不经烘干可直接进行浇注的砂型生产周期短、效率高，易于实现机械化、自动化，设备投资和能耗低；但铸型强度低、发气量大，易于产生铸造缺陷单件或批量生产，尤其是大批量生产。广泛用于铝合金、镁合金和铸铁件干砂型经过烘干的高粘土含量的砂型铸型强度和透气性较高，发气量小，故铸造缺陷较少；但生产周期长，设备投资较大，能耗较高，且难于实现机械化和自动化单件、小批生产质量要求较高，结构复杂的中、大型铸件续上表铸型种类铸型特征主要特点适用范围表面烘干型浇注前用适当方法将型腔表层进行干燥的砂型兼有湿砂型和干砂型的优点单件、小批量生产中、大型铝合金铸件和铸铁件自硬砂型常用水玻璃或合成树脂作粘结剂，靠型砂自身的化学反应硬化，一般不需烘烤，或只经低温烘烤铸型强度高，能耗低，生产效率高，粉尘少；但成本较高，有时易产生粘砂等缺陷单件或批量生产各类铸件，尤其是大、中型铸件2.常用的造型方法按使用的工具不同，分为手工造型和机器造型。（1）手工造型：指全部用手工或手动工具完成的造型工序。1）特点：操作灵活，适应性强，成本低，生产准备时间短，铸件质量差，劳动强度大，生产率低。2）应用：单件、小批量生产，各种大、小型铸件。3）手工造型分类①按砂箱特征分两箱造型适用各种批量、大小铸件三箱造型用于有两个分型面的单件、小批量生产脱箱造型用于小型铸件地坑造型用于生产批量小的大中型铸件手工造型的分类②按模型特征分整模造型用于铸件最大截面靠一端且为平面的铸件，不会错箱挖砂造型用于分型面是曲面的单件、小批量生产的铸件假箱造型用于成批生产需要挖砂的铸件活块造型用于单件、小批量生产带有凸出部分、难以起模的铸件刮板造型用于有等截面或回转体的大、中型铸件，单件、小批生产（2）机器造型指用机器完成全部或至少完成紧砂操作的造型工序。1）特点：①提高了生产率，铸件尺寸精度较高；②节约金属，降低成本；③改善了劳动条件；④设备投资较大。2）应用：成批、大量生产各类铸件。3）机器造型方法①震压造型：先震击紧实，再用较低的比压（0.15－0.4MPa）压实。紧实效果好，噪音大，生产率不够高。②微震压实造型：对型砂压实的同时进行微震。紧实度高、均匀，生产率高，噪音仍较大。③高压造型：用较高的比压（0.7－1.5MPa）紧实型砂。紧实度高，噪音小，灰尘少，生产率高，但设备造价高。④抛砂造型：利用离心力抛出型砂，完成填砂和紧实。紧实度均匀，噪音小；但生产率低。安徽工程科技学院机械系⑥先进的造型方法●负压造型（真空密封造型）采用无水无粘结剂的型砂，用高弹性的塑料薄膜将砂箱密封后抽成真空，利用抽真空后形成的压差使型砂紧实、成型，并在负压状态下起模、下芯、合型浇注，冷凝后恢复常压，砂子即自行潰散，则可取出铸件。安徽工程科技学院机械系●气冲造型：通过特殊的快开阀将低压空气迅速引入填满型砂的砂箱上部，使型砂获得冲击紧实。砂型紧实度高、透气性好、铸件精度高、表面光洁、噪声低、粉尘少、生产率高。2.3.2特种铸造概述：一.特种铸造：是指与砂型铸造有显著区别的一些铸造方法。例如：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、壳型铸造和连续铸造等。二.特点：（1）不用砂或少用砂，改善了劳动条件，减轻了劳动强度。（2）铸件精度较高、性能较好。（3）生产率高，工艺简单。（4）成本高，生产周期长，在工艺上和应用上各有一定的局限性。1.金属型铸造（1）金属型铸造:将金属液浇入金属铸型获得铸件的方法。（2）特点:1）铸件力学性能比砂型铸件高。2）铸件精度和表面质量好。3）可节约金属，生产率较高。4）不用砂或少用砂，改善了劳动条件。5）铸件成本高，易产生浇不足、开裂等缺陷。6）铸造工艺要求严格。（3）应用：主要用于有色金属件的大批量生产。例如：铝活塞、汽缸体等。（4）金属型的结构:1）整体型；2）水平分型；3）垂直分型；4）综合分型。（5）工艺特点：1）金属型要预热2）喷刷涂料3）及时开型取件金属型铸造演示2.压力铸造（1）压力铸造：指熔融金属在高压下快速压入型腔，并在压力下结晶，获得铸件的方法。（2）应用：主要用于大量生产非铁合金中、小型铸件。（铝合金、锌合金等）例如：汽缸体、化油器、离合器等。（3）压力铸造的特点1）铸件尺寸精度高，表面质量好；2）铸件力学性能好；3）可压铸形状复杂的薄壁铸件；4）可嵌铸其它材料，节省贵重材料；5）生产率高，易于实现机械化和自动化；6）铸件料质受限制；7）设备投资大，不宜小批量生产；8）压铸件不能进行大余量的机械加工和热处理。（压铸件易产生小气孔）（4）压力铸造的工艺过程闭合压型压入金属液打开压型、抽芯、顶出铸件压力铸造演示3.低压铸造（1）低压铸造：将合金液在压力下由铸型底部注入型腔，并在压力（60－150kPa）下结晶，获得铸件的方法。（2）应用：铝、镁合金中、小型件的成批大量生产。例如：汽缸体、缸盖、活塞等。（3）低压铸造的特点1）充型压力和速度便于控制；2）铸件组织致密，力学性能高；3）铸件形状可较复杂，精度较高；4）金属利用率高，一般在90%以上；5）但升液管寿命较短，生产率低于压力铸造。（4）低压铸造的工艺过程铸型准备加压充型开箱落砂放气卸压4.离心铸造（1）离心铸造：将金属液浇入高速旋转的铸型中，在离心力的作用下凝固成铸件的方法。（2）应用：主要用于大批量生产空心回转体铸件。例如：铸铁管、汽缸套、铜套等。（3）离心铸造的特点1）简化了套筒、管类铸件的生产过程；2）离心铸件力学性能高，缺陷较少；3）可生产流动性较差的薄壁及双金属铸件；4）铸件的形状和尺寸受限制；5）内表面粗糙，易产生偏析；6）设备投资大，不宜单件、小批量生产。5.熔模铸造（1）熔模铸造：即用易熔材料制成模样，用造型材料将其包覆，制成型壳，熔出模样，经高温焙烧，浇注获得铸件的方法。（2）熔模铸造的特点1）铸件精度和表面质量较高。2）可以铸造形状复杂的薄壁铸件。3）生产批量不受限制。4）原材料价格贵，铸件成本高。5）工艺过程繁杂，生产周期长。6）铸件尺寸不能太大，质量一般小于25Kg。（3）应用：各种铸造合金，特别适于高熔点、难加工合金的小型铸件的成批、大量生产。（4）熔模铸造的工艺过程脱模制造母模制造压型压制蜡模焙烧结壳组成蜡模组铸件清理浇注2.2.3常用铸造方法的比较各种铸造方法都有其优点和不足,各适用于一定范围,选择铸造方法时,要根据铸件精度、生产批量、材质、结构、铸造方法的基本特点及现场条件等综合分析来确定。常见的铸造方法的特点和适用范围见下页表。常用铸造方法的特点和适用范围项目砂型铸造金属型铸造压力铸造低压铸造离心铸造熔模铸造实型铸造连续铸造铸件特征材质各种合金非铁合金为主非铁合金各类合金各类合金各类合金各类合金各类合金尺寸大小各种尺寸中、小件为主中、小件中、小件各种尺寸小件为主各种尺寸各种尺寸结构复杂一般较复杂较复杂一般复杂较复杂简单续上表项目砂型铸造金属型铸造压力铸造低压铸造离心铸造熔模铸造实型铸造连续铸造铸件质量尺寸精度（ＣＴ）７～１３６～９４～８６～９６～９４～７７～９７～９内部质量组织较松，晶粒较粗组织致密，晶粒细小组织致密，晶粒细组织致密，晶粒细小组织致密，晶粒细小组织较松，晶粒较粗组织较松，晶粒较粗组织致密，晶粒细小技术经济指标生产效率低或一般较高很高较高较高低或一般一般设备费用低或中中高中中或高低或中中中或较高生产准备周期短较长长较长较长较长较长较长