【文章內(nèi)容簡介】 緊實(shí)度高而均勻 ，型腔輪廓清晰 ， 鑄件質(zhì)量也好 。 但設(shè)備和工藝裝備費(fèi)用高 ，生產(chǎn)準(zhǔn)備時間較長 ， 適于中小鑄件的成批或大量生產(chǎn) 。 機(jī)器造型 1. 機(jī)器造型的緊砂方法 機(jī)器造型的緊砂方法主要有壓實(shí) 、 振實(shí) 、 振壓 、 拋砂四種基本形式 。 1） 振壓緊砂 ：以壓縮空氣為動力 ， 工作原理 如圖 219所示 。 2） 拋砂緊實(shí) ：工作原理 如圖 220所示 。 2. 機(jī)器造型的起模方法 1）頂箱起模 ： 如圖 221a所示。機(jī)構(gòu)簡單，但易漏砂，用于型腔簡單、高度小的鑄型，多用于上型，以省卻翻箱。 2）漏模起模 ： 如圖 221b所示。一般用于形狀復(fù)雜或高度較大的鑄型。 3）翻轉(zhuǎn)起模 ： 如圖 221c所示。機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，但不易掉砂，適用于型腔較深，形狀復(fù)雜的鑄型，常用于下型。 三 、 造型生產(chǎn)線 將造型機(jī)和其它輔機(jī) （ 翻轉(zhuǎn)機(jī) 、 下芯機(jī) 、 合型機(jī) 、壓鐵機(jī) 、 落砂機(jī)等 ） 按照鑄造工藝流程 ， 用運(yùn)輸設(shè)備（ 鑄型輸送機(jī)或輥道 ） 聯(lián)系起來 ， 組成一套機(jī)械化 、 自動化鑄造生產(chǎn)系統(tǒng) ， 如圖 222所示 。 思考題： ，各適用于何種零件？ 2. 機(jī)器造型有何優(yōu)缺點(diǎn) ， 有哪幾種緊砂方法和起模方法 ？ 第 3節(jié) 特種鑄造方法 與普通砂型鑄造不同的其他鑄造方法統(tǒng)稱為特種鑄造 ，如熔模鑄造 、 金屬型鑄造 、 壓力鑄造 、 低壓鑄造 、 離心鑄造 、 擠壓鑄造 、 實(shí)型鑄造等 。 熔模鑄造 在易熔模樣表面包覆若干層耐火涂料 ， 待其硬化干燥后 ， 將模樣熔去后而制成型殼 ， 經(jīng)澆注而獲得鑄件的一種方法 。 模樣材料多為蠟質(zhì) ， 故又稱失蠟鑄造 。 熔模鑄造的工藝過程 如圖 223所示 ， 主要有以下過程：制造壓型 、 制造熔模 、 制造型殼 、 脫模 、 焙燒 、 澆注 、 清理 。 2. 熔模鑄造的特點(diǎn)和適用范圍 熔模鑄造適用于 制造形狀復(fù)雜 ， 難以加工的高熔點(diǎn)合金及有特殊要求的精密鑄件；主要用于汽輪機(jī) 、 燃汽輪機(jī)葉片 、 切削刀具 、 儀表元件 、 汽車 、 拖拉機(jī)及機(jī)床等零件的生產(chǎn) 。 主要特點(diǎn)如下： 1） 鑄件的精度和表面質(zhì)量高 ；尺寸公差 IT11～I(xiàn)T14， ～ ； 2） 可制 造 形狀較復(fù)雜的鑄件 ； 3） 適用于各種合金鑄件 ， 尤其是高熔點(diǎn) 和 難 以 加工的高合金鋼 ， 如耐熱合金 、 不銹鋼 、 磁鋼等 。 4） 工藝過程較復(fù)雜 ， 生產(chǎn)周期長 ， 使用費(fèi)和消耗的材料費(fèi)較貴 ， 多用于小型零件 。 aRaR 金屬型鑄造 金屬型的材料一般采用鑄鐵 ， 鑄件內(nèi)腔可用金屬型芯或砂芯得到 。 結(jié)構(gòu)有整體式 、 水平分型式 如圖 224a 、 垂直分型式 如圖 224b、 復(fù)合分型式 如圖 224c等 。 金屬型鑄造是在重力作用下將金屬液體澆入金屬鑄型以獲得鑄件的方法 。 鑄型用金屬制成 ， 可反復(fù)使用 ， 故又稱永久型鑄造 。 1） 金屬型預(yù)熱 ：未預(yù)熱的金屬型導(dǎo)熱性好 ， 使金屬液冷卻過快 ， 鑄件易出現(xiàn)冷隔 、 澆不足 、 夾雜 、 氣孔等缺陷；鑄型受強(qiáng)烈熱沖擊 ， 應(yīng)力倍增 ， 極易損壞 。 故在澆注前必須預(yù)熱 。 預(yù)熱溫度應(yīng)根據(jù)合金種類和鑄件結(jié)構(gòu)而定 。 2） 刷涂料 ：金屬型表面應(yīng)噴刷一層耐火涂料 ， 以保護(hù)型壁表面 ， 免受直接沖蝕和熱擊 。 還可改變冷卻速度 ， 蓄氣和排氣 。 不同合金采用不同涂料 ， 鋁合金常用含氧化鋅粉 、 滑石粉和水玻璃的涂料；灰鑄鐵用石墨 、 滑石粉 、耐火粘土 、 桃膠和水 。 3） 澆注 溫度 ：澆注溫度應(yīng)比砂型鑄造高 20～300C。 4） 開型時間 :在型內(nèi)停留時間越長 ， 溫度越低 ， 收縮量越大 ， 取出鑄件越困難 ， 產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和裂紋的傾向越大 ；同時金屬型的溫度越高 ， 冷卻時間越長 ， 生產(chǎn)率下降 。因此合適的開型時間十分重要 。 型 鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 金屬型鑄造適用于 大批生產(chǎn)的有色合金鑄件 ， 如鋁合金的活塞 ， 汽缸體等 。 1） 金屬型鑄件冷卻快 ， 組織致密 ， 機(jī)械性能較高； 2） 鑄件的精度和表面質(zhì)量較高； 尺寸公差 IT13～I(xiàn)T16，～ ； 3） 實(shí)現(xiàn)了 “ 一型多鑄 ” ， 提高了生產(chǎn)率 ， 改善了勞動條件； 4） 金屬型不透氣且無退讓性 ， 鑄件易產(chǎn)生澆不到 、 裂紋或白口等缺陷 。 aRaR 壓力鑄造 壓力鑄造 ：將熔融金屬在壓鑄機(jī)中以高速壓射入金屬鑄型內(nèi) ， 并在壓力下結(jié)晶的鑄造方法 。 壓鑄 設(shè)備 和壓鑄工藝過程 壓鑄過程主要由壓鑄機(jī)來實(shí)現(xiàn) 。 常用壓鑄機(jī)分為熱壓室和冷壓室兩大類 。 壓室與坩堝相連的為熱壓室 ， 適于低熔點(diǎn)合金；壓室與熔化設(shè)備分開的為冷壓室 ， 廣泛用于壓鑄鋁 、 鎂 、 銅等合金 。 如臥式冷壓室壓鑄機(jī) ， 其工作原理 如圖 225， 包括合型 、 澆注 ， 壓射 、 開型 、 頂出鑄件幾個過程 。 缺點(diǎn)： 1） 壓鑄時 ， 高速液流會包住大量空氣 ， 凝固后在鑄件表皮下形成許多氣孔 ， 故不能太多加工和熱處理 。 優(yōu)點(diǎn)： 1） 鑄件的尺寸精度高 ， 表面粗糙度小 ， 尺寸公差 IT11 ～I(xiàn)T15， ～ ； 2） 可壓鑄形狀復(fù)雜的薄壁精密鑄件 ， 如可直接鑄出螺紋 、齒形； 3） 壓鑄件在高壓下結(jié)晶 ， 組織致密 ， 力學(xué)性能好 ， 其強(qiáng)度比砂型鑄件提高 25%～40%； 4） 生產(chǎn)率很高 ， 生產(chǎn)過程易于機(jī)械化和自動化 。 aRaR 2） 設(shè)備投資大 ， 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長 ， 只適于大量生產(chǎn) 。 壓力鑄造 主要用于 生產(chǎn) 鋁 、 鋅 、 鎂等 有色合金鑄件 ，如發(fā)動機(jī)缸體 、 缸蓋 、 箱體 、 支架等 。 ： 低壓鑄造的工藝過程 如圖 226所示 ， 包括如下過程： 1） 準(zhǔn)備合金液和鑄型 。 合金液倒入保溫坩堝中 ， 裝上密封蓋 ， 升液管及鑄型 。 2） 升液 ， 澆注 。 合金在較低壓力下從升液管平穩(wěn)上升 ，注入型腔 。 低壓鑄造 低壓鑄造 ： 用較低壓力將金屬液由鑄型底部注入型腔 ，并在壓力下凝固以獲得鑄件的方法 。 3） 增壓凝固 ， 型內(nèi)合金在較高壓力下結(jié)晶 、 凝固 。 4） 減壓 、 降液 ， 坩堝上部與大氣連通 ， 升液管內(nèi)合金液流回坩堝 。 5） 開型取出鑄件 。 1） 充型平穩(wěn)且易控制 ， 減少了沖擊 、 飛濺現(xiàn)象 ， 不易產(chǎn)生夾渣 、 砂眼 、 氣孔等缺陷 ， 提高了產(chǎn)品合格率 。 2） 金屬液上升速度和結(jié)晶壓力可調(diào)整 ， 低壓鑄造適用于各種鑄型 、 各種合金和各種大小的鑄件 。 3） 澆注系統(tǒng)簡單 ， 金屬利用率高 。 4） 與重力鑄造 （ 砂型 、 金屬型 ） 比較 ， 鑄件的輪廓清晰 ，力學(xué) 性能較高 ， 勞動條件改善 ， 易于機(jī)械化和自動化 。 低壓鑄造主要用于 質(zhì)量要求高的鋁 、 鎂合金鑄件 ， 如氣缸體 、 氣缸蓋 、 鋁活塞等 。 離心鑄造 離心鑄造： 將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中 ， 使其在離心力作用下成形并凝固的鑄造方法 。 可用金屬型也可用砂型 根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸的空間位置 ， 離心鑄造可分為立式和臥式兩大類 。 1） 立式離心鑄造 ：鑄型繞垂直軸旋轉(zhuǎn) ， 如圖 227a,b所示 。 在離心力和重力的共同作用下 ， 內(nèi)表面為回轉(zhuǎn)拋物面 ， 因此用于高度小于直徑的圓環(huán)類或成形鑄件 。 2） 臥式離心鑄造 ：鑄型繞水平軸旋轉(zhuǎn) ， 如圖 227c所示 ，鑄件壁厚均勻 ， 適于長度較大的管 、 套類零件 。 離心 鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 1） 鑄件組織致密 ， 無縮孔 、 縮松 、 氣孔 、 夾渣等缺陷 ，力學(xué)性能好 。 2） 鑄造中空鑄件時 ， 可不用型芯和澆注系統(tǒng) ， 大大簡化了生產(chǎn)過程 ， 節(jié)約金屬 。 3） 便于制造雙金屬鑄件 ， 如鋼套鑲銅軸承 。 4） 離心力作用下 ， 金屬液的充型能力得到提高 ， 可澆注流動性較差的合金鑄件和薄壁鑄件 ， 如渦輪 、 葉輪等 。 優(yōu)點(diǎn)： 離心鑄造主要用于 管 、 套類零件 。 如鑄鐵管 、 銅套 、氣缸套等 。 缺點(diǎn)： 鑄件易偏析，內(nèi)孔不準(zhǔn)確，內(nèi)表面較粗糙。 擠壓鑄造 擠壓鑄造 ：用鑄型的一部分直接擠壓金屬液 ， 使金屬在壓力作用下成形 、 凝固而獲得零件或毛坯的方法；又稱液態(tài)模鍛 。 1. 擠壓鑄造的原理及工藝過程 擠壓鑄造原理 如圖 228所示 ， 鑄型中澆入金屬液 ， 上型向下運(yùn)動擠壓金屬液而成形 。 擠壓鑄造的壓力和速度較低 ， 無渦流飛濺現(xiàn)象 ， 成形時伴有局部塑性變形 ， 鑄件致密無氣孔 。 擠壓鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 擠壓鑄造多采用金屬型，擠壓的工藝過程包括鑄型準(zhǔn)備、澆注、合型加壓、完成等過程。如大型薄壁鋁合金鑄件的擠壓工藝過程 如圖 229所示。 擠壓鑄造與壓力鑄造 、 低壓鑄造都是利用壓力作用使鑄件成形而獲得致密鑄件 。 其特點(diǎn)如下： 1）