铸造工程基础第7章特种铸造.ppt

特种铸造的特点
熔模精密铸造
消失模铸造
金属型铸造
压力铸造
低压铸造
其他特种铸造方法
第7章特种铸造
第7章特种铸造
除了砂型铸造以外的所有铸造方法统称为特种铸造(Special Casting Process)方法。常用的特种铸造方法有熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半固态铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。特种铸造方法已得到日益广泛的应用,其中有些方法, Shape Casting),近年来发展的速度极快。
随着科学技术的发展,新的特种铸造方法还在不断产生。
特种铸造的特点
特种铸造的工艺特点
与普通砂型铸造相比,特种铸造的基本特点可概括为以下几点。
1)改变铸型的制造工艺或材料
2)改善液体金属充型和凝固条件
以上两方面为特种铸造的基本特点。对于每一种特种铸造方法,它可能只具有某一方面的特点,也可能同时具有两方面的特点。如压力铸造、采用金属型或熔模型壳的低压铸造、采用石膏型的差压铸造、离心铸造等均具有两方面的特点;而陶瓷型精密铸造、消失模铸造等只是改变了铸型的制造工艺或材料,金属液充填过程仍是在重力作用下完成的。

1)铸件尺寸精确,表面粗糙值低,更接近零件最后尺寸,从而实现少切削或无切削加工。
2)铸件内部质量好,力学性能高,铸件壁厚可以减小。
3)减低金属消耗和铸件废品率。
4)简化铸造工序(除熔模铸造外),便于实现生产过程的机械化、自动化。
5)改善劳动条件,提高生产率。

熔模精密铸造(简称熔模铸造Investment Casting)是用可熔(溶)性一次性模样生产铸件的铸造方法,又称失蜡铸造(Lost Wax Casting)。熔模铸造所生产铸件精度高,可不经加工直接使用或只经很少加工后使用,是一种近终成形工艺。

。与其他铸造方法和零件成形方法相比较,此工艺有下列特点:使用易熔模,不用开箱起模;采用液体涂料制壳,型壳能很好复印熔模;热壳浇注,金属液能很好复印型壳。所以,熔模铸造所生产的铸件尺寸精度达CT4~CT6级,表面粗糙度可达Ra=~;可铸造形状十分复杂的铸件;
但熔模铸造工艺流程繁琐,生产周期长(),铸件尺寸不能太大,铸件冷却速度较慢等也使该工艺有一定局限性。
熔模的制造
优质熔模是获得优质铸件的前提,而制模材料(简称模料)、压型及制模工艺则直接影响铸模的质量。

1)对模料的基本要求
(1)熔化温度和凝固温度区间兼顾耐热性和工艺操作的方便,模料熔化温度常在50~80℃,凝固温度区间以5~10℃为宜。
(2)耐热性耐热性是指温度升高时模料抗软化变形的能力,要求35℃下模料的热变形量ΔH35-2≤2mm。
(3)收缩率模料热胀冷缩小,可以提高熔模的尺寸精度,也可减少脱蜡时胀裂型壳的可能性。线收缩是模料最重要的性能指标之一,%,%~%。
2)蜡基模料
蜡基模料是以矿物蜡或动植物蜡为主要组分的模料。蜡在化学组成上并非单一物质,而是由多种化合物组成的混合物。典型的例子是石蜡硬脂酸模料。
石蜡是石油加工的副产品,其化学活性低,呈中性。外观是白色或淡黄色的晶体,可分精制白石蜡、白石蜡和黄石蜡三种。熔模铸造广泛使用熔点为58~64℃的精制白石蜡,分子式大致为C16H34~ C36H74的混合物。具有一定的强度和良好的塑性,不易开裂,但软化点低,表面收缩较大。
3)树脂基模料
松香是一种天然树脂,是从松脂中分离松节油后剩余的产物。其基本成分是多种同分异构树脂酸的混合物,松香酸约占90%左右。松香酸属脂环族化合物C18H29COOH,分子大且不规侧,分子间作用力强,因此,松香熔点高、强度高、粘度大、流动性差、收缩小。同时,松香酸含量越高,其酸度越大。
为改善松香性能,将其进行化学处理,处理后称改性松香。改性松香相对分子量增大,双键减少。在配制模料时,为改善松香脆、粘性大的缺点,通常添加一定量蜡。