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特种铸造技术
czrtyzmj 2016-05-20 711次

  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。

  熔模铸造的工艺过程

  (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。如熔模铸造的涡轮发动机叶片,铸件精度已达到无加工余量的要求。

  (2)可制造形状复杂铸件,其最小壁厚可达0.3mm,最小铸出孔径为0.5mm。对由几个零件组合成的复杂部件,可用熔模铸造一次铸出。

  (3)铸造合金种类不受限制,用于高熔点和难切削合金,更具显著的优越性。

  (4)生产批量基本不受限制,既可成批、大批量生产,又可单件、小批量生产。

  缺点: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25kg以下。

  产品:生产汽轮机及燃气轮机的叶片,泵的叶轮,切削刀具,以及飞机、汽车、拖拉机、风动工具和机床上的小型零件。

  二、金属型铸造

  金属型铸造:将液体金属在重力作用下浇入金属铸型,以获得铸件的一种方法。铸型用金属制成,可以反复使用几百次到几千次。

  1、金属型的结构与材料

  根据分型面位置的不同,金属型可分为垂直分型式、水平分型式和复合分型式三种结构,其中垂直分型式金属型开设浇注系统和取出铸件比较方便,易实现机械化,应用较广,垂直分型式金属型

  原创图1-36所示为铸造铝合金活塞用的垂直分型式金属型,它由两个半型组成。上面的大金属芯由三部分组成,便于从铸件中取出。当铸件冷却后,首先取出中间的楔片及两个小金属芯,然后将两个半金属芯沿水平方向向中心靠拢,再向上拔出。

  制造金属型的材料熔点一般应高于浇注合金的熔点。如浇注锡、锌、镁等低熔点合金,可用灰铸铁制造金属型;浇注铝、铜等合金,则要用合金铸铁或钢制金属型。金属型用的芯子有砂芯和金属芯两种。


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