特種鑄造工藝

時間：2023-05-01 07:55:32 資料我要投稿

特種鑄造工藝

特種鑄造：鑄型用砂較少或不用砂、采用特殊工藝裝備進行鑄造的方法，如熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷型鑄造和實型鑄造等。

特點：特種鑄造具有鑄件精度和表面質量高、鑄件內在性能好、原材料消耗低、工作環境好等優點。但鑄件的結構、形狀、尺寸、重量、材料種類往往受到一定限制。

一、熔模鑄造（失蠟鑄造）

（一）熔模鑄造的工藝過程

1．制造蠟模蠟模材料常用50%石蠟和50%硬脂酸配制而成。如圖1-34a所示。為提高生產率，常把數個蠟模熔焊在蠟棒上，成為蠟模組，如圖1-34b所示。

2．制造型殼在蠟模組表面浸掛一層以水玻璃和石英粉配制的涂料，然后在上面撒一層較細的硅砂，并放入固化劑（如氯化銨水溶液等）中硬化。使蠟模組外面形成由多層耐火材料組成的堅硬型殼（一般為4~10層），型殼的總厚度為5~7mm，如圖1-34c所示。

3．熔化蠟模（脫蠟）通常將帶有蠟模組的型殼放在80~90℃的熱水中，使蠟料熔化后從澆注系統中流出。

4．型殼的焙燒把脫蠟后的型殼放入加熱爐中，加熱到800~950℃，保溫0.5~2h，燒去型殼內的殘蠟和水分，并使型殼強度進一步提高。

5．澆注將型殼從焙燒爐中取出后，周圍堆放干砂，加固型殼，然后趁熱（600~700℃）澆入合金液，并凝固冷卻。

6．脫殼和清理用人工或機械方法去掉型殼、切除澆冒口，清理后即得鑄件。熔模鑄造的工藝過程

（二）熔摸鑄造鑄件的結構工藝性

熔摸鑄造鑄件的結構，除應滿足一般鑄造工藝的要求外，還具有其特殊性：

1．鑄孔不能太小和太深否則涂料和砂粒很難進入臘模的空洞內，只有采用陶瓷芯或石英玻璃管芯，工藝復雜，清理困難。一般鑄孔應大于2mm.。

2．鑄件壁厚不可太薄一般為2~8mm。

3．鑄件的壁厚應盡量均勻熔摸鑄造工藝一般不用冷鐵，少用冒口，多用直澆口直接補縮，故不能有分散的熱節。

（三）熔模鑄造的特點和應用

熔模鑄造的特點是：

（1）鑄件精度高、表面質量好，是少、無切削加工工藝的重要方法之一，其尺寸精度可達IT11~IT14，表面粗糙度為Ra12.5~1.6μm。如熔模鑄造的渦輪發動機葉片，鑄件精度已達到無加工余量的要求。

（2）可制造形狀復雜鑄件，其最小壁厚可達0.3mm，最小鑄出孔徑為0.5mm。對由幾個零件組合成的復雜部件，可用熔模鑄造一次鑄出。

（3）鑄造合金種類不受限制，用于高熔點和難切削合金，更具顯著的優越性。

（4）生產批量基本不受限制，既可成批、大批量生產，又可單件、小批量生產。缺點：工序繁雜，生產周期長，原輔材料費用比砂型鑄造高，生產成本較高，鑄件不宜太大、太長，一般限于25kg以下。

產品：生產汽輪機及燃氣輪機的葉片，泵的葉輪，切削刀具，以及飛機、汽車、拖拉機、風動工具和機床上的小型零件。

二、金屬型鑄造

金屬型鑄造：將液體金屬在重力作用下澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種方法。

鑄型用金屬制成，可以反復使用幾百次到幾千次。

1、金屬型的結構與材料

根據分型面位置的不同，金屬型可分為垂直分型式、水平分型式和復合分型式三種結構，其中垂直分型式金屬型開設澆注系統和取出鑄件比較方便，易實現機械化，應用較廣，垂直分型式金屬型

原創圖1-36所示為鑄造鋁合金活塞用的垂直分型式金屬型，它由兩個半型組成。上面的大金屬芯由三部分組成，便于從鑄件中取出。當鑄件冷卻后，首先取出中間的楔片及兩個小金屬芯，然后將兩個半金屬芯沿水平方向向中心靠攏，再向上拔出。

制造金屬型的材料熔點一般應高于澆注合金的熔點。如澆注錫、鋅、鎂等低熔點合金，可用灰鑄鐵制造金屬型；澆注鋁、銅等合金，則要用合金鑄鐵或鋼制金屬型。特種鑄造工藝金屬型用的芯子有砂芯和金屬芯兩種。

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