特種鑄造 復(fù)習(xí)大綱

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1、金屬型鑄造優(yōu)點(diǎn)： (1)金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，金屬液的冷卻速度快，鑄件組織致密，力學(xué)性能比砂型鑄件高。 (2)能獲得較高尺寸精度和表面質(zhì)量好的鑄件，減少了加工余量。 (3)由于可使用砂芯或其他的非金屬型芯，金屬型鑄造可生產(chǎn)具有復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的鑄件，如發(fā)動機(jī)缸體或缸蓋等。 (4)易于實(shí)現(xiàn)自動化和機(jī)械化，生產(chǎn)效率高。 主要缺點(diǎn)是金屬型的激冷作用大，本身無退讓性和透氣性，因此鑄件容易出現(xiàn)冷隔、澆不足、卷氣、變形及裂紋等缺陷。 成形特點(diǎn)： 1 金屬液在金屬型中的凝固速度快，這也導(dǎo)致了金屬液在金屬型中的充型能力差 2 金屬型為剛性材料，不具備砂型所擁有的退讓性，鑄件易出現(xiàn)裂紋； 3

2、金屬型沒有透氣性，如果型腔中的氣體排不出去，在型腔凹入的死角或金屬液流的匯合處會形成“憋氣”，阻礙金屬液充型或形成氣孔 噴涂涂料的目的如下 (1)保護(hù)金屬型。 (2)采用不同冷卻性能的涂料（如激冷涂料、保溫涂料等）能調(diào)節(jié)鑄件在金屬型中各部位的冷卻速度，控制凝固順序。 (3)改善鑄件的表面質(zhì)量。防止因金屬型有較強(qiáng)的激冷作用而導(dǎo)致鑄件表面產(chǎn)生冷隔或流痕以及鑄件表面形成白口層。 (4)改善型腔中氣體的排除條件，增加合金的流動性 (5)獲得復(fù)雜外形及薄壁鑄件。 金屬型試模的目的：檢查鑄件尺寸是否合乎要求：檢驗(yàn)鑄造工藝是否合理，能否生產(chǎn)出合乎性能及質(zhì)量要求的鑄件。前者

3、稱為尺寸定型，后者稱為冶金定型。 金屬型澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，一般由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道組成 金屬型鑄造常見的鑄件缺陷：縮孔／縮松、冷隔或澆不足、裂紋及氣孔等。 1縮孔是鑄件表面或內(nèi)部出現(xiàn)的一種粗糙、不規(guī)則的空洞，縮松是分散的微小的孔。該缺陷常發(fā)生在鑄件的內(nèi)澆道附近、冒口根部的肥厚部位、壁的厚薄轉(zhuǎn)接處、局部肥大的凸耳以及大平面的局部表面。 2冷隔是鑄件表面上的一種透縫或有邊緣的表面夾縫 3金屬型鑄造容易發(fā)生裂紋，因?yàn)榻饘傩捅旧頉]有退讓性，冷卻速度快，容易造成鑄件內(nèi)應(yīng)力增大而出現(xiàn)裂紋。 4氣孔是存在于鑄件表面或內(nèi)部，呈圓形、橢圓形和不規(guī)則形狀的孔洞。 壓鑄：它是將液態(tài)金屬或半固

4、態(tài)金屬在高壓下快速填充到金屬模的型腔，并在壓力下快速凝固而獲得鑄件的一種成形方法。 幾個(gè)壓鑄理論: 1弗洛梅爾理論: 熔融金屬流動遵循流體力學(xué)定律。 2布蘭特理論: 金屬液通過內(nèi)澆口進(jìn)入型腔時(shí)，自內(nèi)澆口開始，由后向前充滿型腔流動.流動時(shí)不產(chǎn)生渦流，型腔中的氣體順序向前，排放充分.這種流動一直保持到填充最遠(yuǎn)端，無論內(nèi)澆口厚度與型腔厚度之比如何，填充形式都是“全壁厚填充”。 3 巴頓理論: 認(rèn)為金屬流過型腔表面的方式很大程度決定了表面粗糙度、流痕的出現(xiàn)、搭接和其他的缺陷。 壓鑄機(jī)按壓室的不同可分為熱室壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)兩大類。冷壓室壓鑄機(jī)按其壓室所處的位置又可分為臥式壓鑄機(jī)和立式壓

5、鑄機(jī)（含全立式壓鑄機(jī)）兩種。 壓鑄模的工作溫度一般是指模具表面的溫度。在開始壓鑄前，為了有利于液體金屬的填充、成形和保護(hù)壓鑄模及便于噴涂涂料，須將壓鑄模加熱到某一溫度。這一溫度即為預(yù)熱溫度。 t型=t澆/3+Δt 3個(gè)時(shí)間 填充時(shí)間：自金屬液體開始進(jìn)入型腔到充滿為止所需要的時(shí)間 持壓時(shí)間：從液體金屬充滿型腔建立最終靜壓力瞬時(shí)起，在這壓力持續(xù)作用下至鑄件凝固完畢，這段時(shí)間稱為持壓時(shí)間。 停留時(shí)間：從持壓終了至開型取出鑄件所需要的時(shí)間稱為停留時(shí)間 選擇壓鑄件的分型面時(shí)，應(yīng)注意以下原則: (1)分型面應(yīng)通過鑄件的最大截面。 (2)開模后鑄件應(yīng)留在動模內(nèi)，以便頂出。 (3)要

6、滿足壓鑄件的質(zhì)量和尺寸精度要求。 (4)要確保合適的壓射室直徑、澆注系統(tǒng)、溢流等位置和面積。 (5)不影響壓鑄件的后續(xù)加工和處理。 (6)有利于模具加工和延長模具的使用壽命。 溢流、排氣槽的主要作用 (1)排出型腔中的空氣、揮發(fā)出的氣體及氧化夾雜物。 (2)調(diào)整型腔周圍的壓力和溫度。 (3)大的溢流槽能儲存液流前端溫度低的金屬液，改善填充形態(tài)。 (4)在型腔中難以設(shè)置頂桿時(shí)，可設(shè)置溢流槽，再在溢流槽中設(shè)置頂桿，方便頂出。 壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)組成（7個(gè)組成部分） (1)模架它裝有模具的導(dǎo)向、定位、夾緊零件，用來支撐抽芯機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)和成形部分。 (2)澆注系統(tǒng)將壓射室

7、中的金屬液導(dǎo)入型腔的通道。 (3)成形部分形成鑄件外表面形狀的稱為型腔，形成鑄件內(nèi)表面形狀的稱為型芯。 (4)抽芯機(jī)構(gòu) (5)頂出機(jī)構(gòu)一般設(shè)在動模上.(6)排氣部分用于排出型腔、澆道中的氣體。 (7)加熱及冷卻部分為了平衡模具溫度，保證生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，壓鑄模一般都設(shè)有加熱和冷卻裝置。特別是大型壓鑄模，必須安裝加熱和冷卻裝置。 5個(gè)特種鑄造 真空壓鑄：將型腔中的氣體抽出，金屬液在真空狀態(tài) 下填充成形 超低速壓鑄：屬于層流填充壓鑄法，它與普通壓鑄的區(qū)別在于采用厚大的內(nèi)澆口和極低的沖頭移動速度以確保金屬液平穩(wěn)地填充型腔而不卷入氣體。 局部加壓壓鑄法：在凝固過程中，再在鑄件的厚壁處

8、施加一壓力強(qiáng)化補(bǔ)縮，以消除縮孔／松缺陷的工藝。 加氧壓鑄：在鋁合金液充填型腔前，用氧氣充填壓室和型腔而取代其中的空氣及其他氣體的方法 雙壓射沖頭壓鑄：這種壓鑄也稱精、速、密壓鑄，其結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)套在一起的內(nèi)外壓始壓鑄時(shí)，兩個(gè)壓射完畢，型腔達(dá)到一定壓力后，限時(shí)開關(guān)啟動，內(nèi)壓射沖頭繼續(xù)前進(jìn)，補(bǔ)充壓實(shí)鑄件。 低壓鑄造：液體金屬在不大的壓力下，從型腔底部引入金屬液，讓金屬液由下向上充填鑄型，以形成鑄件的方法稱之為低壓鑄造。 熔模精密鑄造工藝：就是用易熔材料制成熔模，在其上涂覆特制的耐火涂料，經(jīng)過硬化形成整體型殼，熔掉模型，焙燒后澆入金屬液而得到鑄件。 模料分類：按熔點(diǎn)高低分：低溫模料：

9、低于70 石蠟 ；中溫模料：70-120 松香基 高溫模料：高于120 其它配比 按主要組成分：蠟基模料； 松香及其仿生物；高分子聚合物 對型殼的要求主要有以下四個(gè)方面： 1.強(qiáng)度——高的常溫強(qiáng)度+ 高溫強(qiáng)度（澆注、焙燒） +低的殘留強(qiáng)度 2.熱震穩(wěn)定性——抵抗急冷急熱的性能或抗熱沖擊性。它是指型殼抵抗因溫度急劇變化而不開裂的能力。 3.高溫下化學(xué)穩(wěn)定性——高溫液態(tài)金屬與之接觸時(shí)不發(fā)生相互化學(xué)作用的性能。 4.透氣性——指氣體通過型壁的能力。 硅酸乙酯水解：由于硅酸乙酯中的SiO2全部以乙酯化合物存在，沒有單獨(dú)的SiO2溶膠，硅酸乙酯本身不能作為粘結(jié)劑，因此，需水解后才能作為粘結(jié)劑。 實(shí)質(zhì)上是硅酸乙酯中的乙氧基C2H5O被水中羥基-OH取代的過程 離心鑄造：將液體金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心離德作用下，完成金屬液的填充和凝固成型的一種鑄造方法。 陶瓷型鑄造：以硅酸乙酯為粘結(jié)劑，與耐火材料、催化劑和一些附加物混合攪拌成漿料，然后將漿料灌注成鑄砂，在催化劑的作用下，液態(tài)的漿料逐漸發(fā)生膠凝、固化，再經(jīng)過焙燒最終形成陶瓷型的鑄型的一種精密鑄造成型方法