第五章 铸造

发布日期:[08-12-03 13:40:14] 浏览人次:[]

第五章 铸造

将熔融的金属液浇注入铸型内,待冷却凝固后获得所需形状和性能的毛坯或零件的工艺过程称为铸造。

用铸造方法制成的毛坯或零件称为铸件。

铸造工艺过程主要包括:金属熔炼、铸型制造、浇注凝固和落砂清理等。铸件的材质有碳素钢、合金钢、铸铁、铸造有色合金等。

与其它金属加工方法相比,铸造具有如下优点:

(1)原材料来源广。

(2)生产成本低。

(3)铸件形状与零件接近,尺寸不受限制。

因此,铸造在机器制造业中应用极其广泛。

但铸造生产目前还存在着若干问题,如铸件内部组织粗大,常有缩松、气孔等铸造缺陷,导致铸件力学性能不如锻件高。铸造工序多,而且一些工艺过程还难以精确控制,使得铸件质量不够稳定,废品率高。

第一节 砂型铸造

砂型铸造是指铸型由砂型和砂芯组成,而砂型和砂芯是用砂子和粘结剂为基本材料制成的。

一、造型材料

用来制造砂型和砂芯的材料统称造型材料。

1、型(芯)砂的性能对铸件质量的影响

型(芯)砂是由原砂、粘结剂和其他附加物按一定比例配合,经混合制成符合造型、制芯要求的混合料。

型芯砂应具备的性能:透气性、强度、耐火度、发气性、退让性、溃散性、流动性、可塑性、不粘模性、保存性、抗吸湿性和回用性。

2、型(芯)砂的分类

(1)粘土砂

粘土砂是由砂、粘土、水和附加物(煤粉、木屑等)按比例混合制成。

粘土砂按浇注时的烘干程度分为湿型砂和干型砂两大类。

(a)湿型砂

优点:

生产率高、生产周期短、便于组织流水生产;

节约燃料、设备和车间生产面积;

砂型不变形,铸件精度高;

落砂性好,砂箱寿命长;

铸件冷却速度快,组织致密。

缺点:

铸件易产生砂眼、气孔、粘砂、胀砂、夹砂等缺陷。

(b)干型铸造

优点:

对原砂化学成分和耐火度要求较低;

提高了砂性的强度和透气性,减少了发气量,对于预防砂眼、胀砂和气孔等缺陷比较有利。

缺点:

砂型的退让性和溃散性较差,散热慢,造成铸件晶粒粗大;

烘干操作恶化了劳动条件和环境卫生。

(2)水玻璃砂

优点:砂型硬化快,强度高、尺寸精确、便于组织流水生产。

缺点:溃散性差,导致铸件清理困难和旧砂回用性差。

改善水玻璃砂溃散性的措施:

a)减少水玻璃加入量;

b)应用非钠水玻璃;

c)加入溃散剂;

d)应用改性水玻璃。

(3)油砂、合脂砂和树脂砂

油砂的粘结剂是植物油包括桐油、亚麻油等。合脂砂的粘结剂是合脂,是制皂工业的副产品,来源广,价格低,是植物油的良好代用品。

优点:

烘干后强度高,不吸潮;

退让性和溃散性很好;

铸件不粘砂、内腔光洁。

缺点:发气量大,价格昂贵。

树脂砂

树脂砂的粘结剂是树脂。

优点:不需烘干,强度高,表面光洁,尺寸精确,退让性和溃散性好,易于实现机械化和自动化。

缺点:生产中会产生甲醛、苯酚、氨等刺激性气体,污染环境。

二、造型方法的选用

1、手工造型

2、机器造型

(1)紧实砂型的方法

(a)震压紧实

(a)抛砂紧实

(c)高压紧实

(2)起模方法

(a)顶箱起模

(b)漏模起模

(c)反转起模

3、造芯

(1)对芯砂的要求

(a)开通气孔和气道

(b)放置芯骨

(c)上涂料和烘干

(2)砂芯制造

第二节 特种铸造

一、熔模铸造

熔模铸造又称失蜡铸造,它是在蜡模表面包以造型材料,待其硬化后,再将其中的蜡模熔去,从而获得无分型面铸型的铸造方法。

1、蜡模铸造工艺过程

(1)母模

(2)压型:

易熔合金压型,利用母模作模样,由易熔合金(Sn、Pb、Bi等的

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