第三章金屬的鑄造形成工藝(編輯修改稿)
2025-01-26 07:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 生產(chǎn)，適用于大批生產(chǎn)有色合金鑄件。金屬型鑄造見視頻。 視頻 金屬型鑄造 四、熔模鑄造 75 熔模鑄造又稱 失蠟鑄造、熔模精密鑄造、包模精密鑄造， 是精密鑄造法的一種。根據(jù)鑄型的特點(diǎn)可分為 型殼熔模鑄造、填箱熔模鑄造 （型殼制好后，裝入砂箱中，在型殼周圍注入耐火漿料或干砂增強(qiáng)）、石膏型熔模鑄造（ 用石膏型代替型殼）。以前者的應(yīng)用最廣。 型殼熔模鑄造工藝如下圖所示，用易熔材料 (蠟或塑料等 )制成 精確 的 可熔性模型 ,并進(jìn)行蠟?zāi)＝M合，涂以若干層耐火涂料，經(jīng)干燥、硬化成整體型殼，加熱型殼熔失模型，經(jīng)高溫焙燒而成耐火型殼，在型殼中澆注鑄件，見視頻。 過程 :制造蠟?zāi)? （ 1）準(zhǔn)備壓型：壓型的尺寸根據(jù)鑄件設(shè)計(jì)，并考慮蠟?zāi)５氖湛s，制造合金的收縮，錫合金 （ 2） 50%石蠟 +50%硬脂酸，全熔溫度 7090℃ ，制模時(shí)，蠟料是 4548 ℃ 糊狀，取出放入 1424 ℃ 的水中冷卻，防止變形。 （ 3）為了節(jié)省澆口金屬，一般把若干個(gè)蠟?zāi)：咐卧谝粋€(gè)直澆口上，裝配成為模組。 ２、殼型制造工藝 （１）浸涂料 耐火材料 5560％石英砂＋ 4045%水玻璃糊狀混合物 ,模組全部浸入 (2)撒砂 (3)硬化劑 2025%氯化銨水溶液與水玻璃作用分解出硅酸膠把石英砂粘結(jié)牢 ,然后干燥形成 12mm薄殼 ,結(jié)殼過程 46次 ,殼厚 510mm 造型和澆注工藝 （ 1）脫蠟，造型 9098 ℃ 熱水中（ 2）培燒和澆注 (3) 落砂清理 圖 317 型殼熔模鑄造過程示意圖 母模 壓型 蠟?zāi)＝M 結(jié)殼 脫蠟 單個(gè)蠟?zāi)? 焙燒、澆注 ? 熔模鑄造有以下特點(diǎn)： ? (1)尺寸精度高。 熔模鑄造鑄件精度可達(dá) CT4級(jí)，表面粗糙度低 (～ μm) 。 ? (2)適用于各種鑄造合金、各種生產(chǎn)批量 。尤其在難加工金屬材料如鑄造刀具，渦輪葉片等生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。 ? (3)可以鑄造形狀復(fù)雜的鑄件。 熔模鑄件的外形和內(nèi)腔形狀幾乎不受限制，可以制造出用砂型鑄造、鍛壓、切削加工等方法難以制造的形狀復(fù)雜的零件。而且可以使一些焊接件、組合件在稍進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)后直接鑄造出整體零件。 ? (4)可以鑄造出各種薄壁鑄件及重量很小的鑄件。其最小壁厚可達(dá) ，最小孔徑可以小到 mm，重量可以小到幾克。 76 (5)生產(chǎn)工序繁多 ， 生產(chǎn)周期長 ， 鑄件不能太大 ，是凈成形 、 凈終成形加工的重要方法之一 。 視頻 熔模鑄造生產(chǎn)工藝過程 五、消失模造型 51 1. 鑄造原理和工藝過程 消失模鑄造（ EPC）為美國1958年專利， 1962年開始應(yīng)用，又稱實(shí)型鑄造和氣化模鑄造，其原理是用泡沫聚苯乙烯塑料模樣（包括澆冒口）代替普通模樣，造好型后不取出模樣就澆入金屬液，在灼熱 圖 消失模鑄造工藝過程示意圖 液態(tài)金屬的熱作用下，泡沫塑料氣化、燃燒而消失，金屬液取代了原來泡沫塑料模所占的空間位置，冷卻凝固后即可獲得所需要的鑄件。消失模鑄造工藝過程如圖所示。 消失模鑄造主要用于形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以起?；蚧顗K和外型芯較多的鑄件。與普通鑄造相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)： 工序簡單、生產(chǎn)周期短、效率高； 鑄件尺寸精度高 (造型后不起模、不分型，沒有鑄造斜度和活塊 )，精度達(dá) CT8級(jí)； 可采用無粘結(jié)劑型砂，增大了鑄件設(shè)計(jì)的自由度，簡化了鑄造生產(chǎn)工序，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。 近年來，消失模鑄造技術(shù)在歐美發(fā)展很快，表 26為美國消失模鑄造情況。 2. 鑄造特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 表 美國消失模鑄造情況（生產(chǎn)和增長速度） 52 應(yīng)用 產(chǎn)量 /（ kt /年） （ 1997年） 增長速度（ 1994~1997年）/% 增長速度（ 1997~2023年） /% 轎車 13 52 載貨汽車 44 232 造船業(yè) 65 43 管件 163 200 機(jī)床 6 15 一般工業(yè) 19 45 其他 60 168 總計(jì) 27 83 3. 消失模鑄造的新發(fā)展 消失模鑄造用的泡沫塑料模與不斷涌現(xiàn)的其他新材料 、 新設(shè)備 、 新技術(shù)相結(jié)合 ， 發(fā)展形成很多新的造型和鑄造方法 ， 如 消失模陶瓷型鑄造 、 消失模精密鑄造 、 消失模干砂法 、 磁性鑄造 、 磁性真空法 、消失模減壓造型法等 ， 如圖 235所示 ， 這些方法擴(kuò)大了消失模鑄造的應(yīng)用范圍 ， 提高了鑄造生產(chǎn)水平 。 圖 235 消失模鑄造新發(fā)展示意圖 53 六、陶瓷型鑄造 80 陶瓷型鑄造是 20世紀(jì) 50年代英國首先研制成功的 。 其 基本原理是 ：以耐火度高 、 熱膨脹系數(shù)小的耐火材料為骨料 ， 用經(jīng)過水解的硅酸乙酯作為粘結(jié)劑而配制成的陶瓷型漿料 ， 在堿性催化劑的作用下 ， 用灌漿法成形 ， 經(jīng)過膠接 ，噴燃和燒結(jié)等工序 ， 制成光潔 、 細(xì)致 、 精確的陶瓷型 。 陶瓷型按不同的成形方法分為兩大類：全部為陶瓷鑄型的 整體型 和帶底套的 復(fù)合陶瓷型 ，底套 的材料有硅砂和金屬兩種。 整體陶瓷型鑄造的工藝流程如下： 制備陶瓷漿 金屬液熔煉 制砂套 → 灌漿 → 起模 → 噴燒 → 焙燒 → 合型 → 澆注 砂套復(fù)合陶瓷型鑄造過程如圖 319和視頻 7。 陶瓷型可用來制造熱拉模、熱鍛模、橡膠件生產(chǎn)用鋼模、玻璃成形模具、金屬型和熱芯盒等，模具工作面上可鑄出復(fù)雜、光滑的花紋，尺寸精確，模具的耐蝕性和工作壽命較高。也可用陶瓷型鑄造法生產(chǎn)一般機(jī)械零件，如螺旋壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、內(nèi)燃機(jī)噴嘴、水泵葉輪、齒輪箱、閥體、鉆機(jī)鑿刀、船用螺旋漿、工具、刀具等。 圖 319 砂套復(fù)合陶瓷型鑄造過程示意圖 81 陶瓷型 兼有 砂型鑄造 和熔模鑄造 的 優(yōu)點(diǎn)： 即操作及設(shè)備簡單， 型腔的尺寸精度高、 表面粗糙度值低，精度達(dá) CT6級(jí)。在單件小批生產(chǎn)的條件下，鑄造精密鑄件， 鑄件重量從幾千克到幾克。生產(chǎn)率較高，
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