特種鑄造06金屬型鑄造工藝-wenkub
2023-02-04 14:42:06 本頁(yè)面
【正文】 t3的大小，下面分析它們對(duì) q的影響。 形成 鑄件 — 間隙 — 金屬型 散熱系統(tǒng) 金屬型傳熱模型 為使熱交換問(wèn)題討論簡(jiǎn)化起見(jiàn)，現(xiàn)對(duì) 板型鑄件 進(jìn)行分析。 一般只有成批或大量生產(chǎn)時(shí)使用。 一般金屬型鑄造適用于形狀不太復(fù)雜的中小鑄件。 ?表面光潔度 。晶粒細(xì)小。 ?概述 ?金屬型鑄件成形特點(diǎn) ?金屬型鑄造鑄件工藝分析 ?金屬型鑄造工藝卡片 ?金屬型設(shè)計(jì) 第一節(jié) 概述 ?工藝過(guò)程（概述） ?金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn) ?應(yīng)用范圍 一、概述 工藝流程 工藝特點(diǎn)： 一型多鑄，鑄件精度高，力學(xué)性能好，但成本高，主要用于大批大量生產(chǎn)銅、鋁、鎂等非鐵合金鑄件。 （ 1）金屬型生產(chǎn)的鑄件，其機(jī)械性能比砂型鑄件高。故力學(xué)性能比砂鑄好。砂鑄一般都大于 金屬型鑄造的不足之處： （ 1）最小壁厚不小于 2mm； （ 2）金屬型不透氣，必須采取一定措施導(dǎo)出氣體； （ 3）無(wú)退讓性，易產(chǎn)生裂紋和變形，不適合熱裂傾向大的合金； （ 4）金屬型制造成本高；鑄件外形不宜太復(fù)雜。非鐵合金可鑄較復(fù)雜的鑄件，例如氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、液壓泵殼體、各種殼體等。但一般航空件不受此限制。 假定： （ 1）系統(tǒng)是穩(wěn)定傳熱 （ 2）系統(tǒng)中各組元溫度均呈直線分布 （ 3）在熱交換過(guò)程中，通過(guò)系統(tǒng)中各組元的比熱流（單位時(shí)間、單位面積通過(guò)的熱量） q都相同 t℃ t0 t1 t2 t3 x1 x2 x3 4 3 2 1 圖 24 鑄件 間隙 金屬 型系統(tǒng)的溫度分布 1金屬型 2間隙 3鑄件 4鑄件中心 根據(jù)付立葉定律， q值可用下述三式表示： ? ?? ?? ?210112212223233wq t tmxwq t tmxwq t tmx?????????λ λ λ 3 分別為鑄件、間隙和金屬型的導(dǎo)熱系數(shù)。 332211???xxx ??11?x22?x33?x031 2 31 2 3ttqx x x? ? ????? 的影響 金屬型壁導(dǎo)熱系數(shù) λ 3愈大，則其熱阻愈小，鑄件的冷卻速度愈強(qiáng) 鑄鐵 鑄鋼 鑄鋁 鑄銅 常用金屬材料導(dǎo)熱系數(shù) λ（ w/m. ℃ ） 可見(jiàn)，銅鑄型比鐵鑄型冷卻速度要大，所以連鑄結(jié)晶器用銅結(jié)晶器。但當(dāng)超過(guò)一定值時(shí)，鑄件的冷卻速度變化不大，這主要由于鑄型的熱傳導(dǎo)性能決定了型壁中離工作表面較遠(yuǎn)的地方溫度不能升得太高，該處的金屬型壁也就起不到蓄熱作用。 K11, K21。 ?砂型鑄造 砂型鑄造時(shí)，砂型本身的熱物理性質(zhì)是決定整個(gè)系統(tǒng)熱交換過(guò)程的主要因素，亦即鑄件的冷卻強(qiáng)度主要取決與鑄型的熱物理參數(shù) ?？梢哉J(rèn)為，鑄型內(nèi)表面溫度和鑄件表面溫度相同， 傳熱過(guò)程取決與鑄件和鑄型的熱物理量。 金屬型鑄造時(shí)，型壁與鑄件間是有涂料的，涂料可以認(rèn)為是間隙的一部分。K） 涂料層的厚度和材料對(duì)比熱流的影響 由金屬型材料的無(wú)退讓性所引起的鑄件的凝固收縮特點(diǎn) 金屬型阻礙鑄件的凝固收縮。 ε= a1(T縮 T1) 其中 a1— 在 (T縮 T1)范圍內(nèi)的線收縮率； T縮 — 鑄件合金開(kāi)始線收縮的溫度； T1— 凝固到某一時(shí)刻鑄件的溫度 若 ε 大于 鑄件本身在該溫度下的 塑性變形極限 ，就出現(xiàn)熱裂 — 有熱節(jié)時(shí)，就在熱節(jié)處集中出現(xiàn)裂紋。 （ 1）如果氣體壓力過(guò)高，高過(guò)總外壓之和，氣體就有可能沖破金屬液流束表層，通過(guò)內(nèi)澆口向外逸出，不僅破壞了金屬的繼續(xù)流動(dòng)，還會(huì)造成強(qiáng)烈氧化。金屬型鑄造的工藝規(guī)范 包括：預(yù)熱、澆注、出型、涂料 等。 （ 2）鑄件在金屬型中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，型壁溫度升高，需要更多的冷卻時(shí)間，降低生產(chǎn)率，降低模壽命。 金屬型涂料 涂料作用： （ 1）調(diào)節(jié)鑄型冷卻速度 從“鑄件 — 間隙 — 金屬型”系統(tǒng)熱 交換分析看，涂料對(duì)鑄件的冷卻十分 重要。同時(shí)取鑄件時(shí)，防止金屬型磨損。 （ 1）噴前金屬型要預(yù)熱 180~230℃ ，溫度太低造成干燥慢，流淌；溫度太高造成劇烈蒸發(fā)產(chǎn)生裂紋 （ 2）涂層厚 ，澆冒口部位可以大于 1mm 復(fù)砂金屬型鑄造 涂料雖可調(diào)節(jié)鑄件的凝固速度，但調(diào)節(jié)范圍不大，用它來(lái)生產(chǎn)鑄鐵曲軸，仍出現(xiàn)白口，而用砂型鑄造，熱節(jié)處又易出現(xiàn)縮松、縮孔?？赏ㄟ^(guò) 改變砂層厚度等來(lái)控制鑄件冷卻的速度。鑄件機(jī)械性能普遍提高，一般可以使球鐵牌號(hào)由 QT602提高到 QT802。 （ 3）由于砂層薄，鑄件既不易變型，又有高的精度，鑄件精度比砂層大為提高。以便采取有力措施。 （ 2） 熱疲勞壓力 金屬型每澆注一個(gè)鑄件就要經(jīng)受一次加熱冷卻，在澆注之前，金屬型內(nèi)溫度可視為均勻的。 圖 218 凝固時(shí)金屬型壁受交變 熱應(yīng)力示意圖 1金屬液 2鑄件 3金屬型 4溫度分布線 5應(yīng)力分布線 A表層 B內(nèi)層 C背面 圖 218凝固時(shí)金屬型壁受交變 熱應(yīng)力示意圖 1金屬液 2鑄件 3金屬型 4溫度分布線 5應(yīng)力分布線 A表層 B內(nèi)層 C背面 鑄件從型腔取出后 ，內(nèi)壁直接與空氣接觸，降溫較快，型壁 中間層的溫度仍然較高 ，此時(shí)型壁 內(nèi)、外層收縮較多 ， 中間層收縮較少 ，內(nèi)、外表層便會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。由于 生長(zhǎng)是不均勻 的，有的部位長(zhǎng)得較多，有的部位較少。 （ 6）鑄件的磨損 金屬型無(wú)退讓性，取出鑄件時(shí)，將產(chǎn)生較大的磨擦力。
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