第三章金屬的鑄造形成工藝-資料下載頁(yè)
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【正文】 面上升到澆口，高度為 H1時(shí)所要求的壓力： p1=H1ρμ。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，升液速度一般控制在 150 mm/s以下。 3) 充型壓力和速度。充型壓力 p2 （單位： MPa）是使金屬液充型上升到鑄型頂部所需的壓力， P2=H2ρμ。在充型階段，金屬液面上的壓力從 p1升到 p2,其升壓速度 v2（單位： MPa/s）為 2122 ?ppv ??(22) 4) 增壓和增壓速度。金屬液充滿型腔后，再繼續(xù)增壓，使鑄件的結(jié)晶凝固在一定的壓力 p3下進(jìn)行。此壓力稱為結(jié)晶壓力。一般 p3=~。增壓速度 v3（單位：MPa/s）為 3233 ?ppv ??(23) 5) 保壓時(shí)間 保壓時(shí)間與鑄件質(zhì)量有關(guān)，保壓時(shí)間與鑄件質(zhì)量成正比。一般保壓時(shí)間在 ～ 8min內(nèi)，時(shí)間太長(zhǎng)，將影響生產(chǎn)率。 表 29 澆注過(guò)程各階段參數(shù)的變化 72 111 ?pv ?2122?ppv ??3233 ?ppv ?? 參 數(shù) 加壓過(guò)程的各個(gè)階段 O－ A 升液階段 A－ B 充型階段 B－ C 增壓階段 C－ D 保壓階段 D－ E 卸壓階段 時(shí)間 τ /s τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 τ 5 壓力 p/MPa p1=H1ρμ p2=H2ρμ p3（根據(jù)工藝） p4（根據(jù)工藝） 0 速度 v /MPa/s － － 注： ρ─合金液密度， μ─系數(shù) 3. 鑄造特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 73 (1) 金屬液充型平穩(wěn)，充型速度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)；在壓力下充型，流動(dòng)性增加，有利于獲得輪廓清晰的鑄件； (2) 由下而上充型，金屬液潔凈，夾雜和氣孔少，鑄件合格率高； (3) 在壓力下凝固，可得到充分的補(bǔ)縮，故鑄件致密，精度可達(dá) CT6，力學(xué)性能好； (4) 澆注系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可減少或省去冒口，故工藝出品率高； (5) 對(duì)合金的牌號(hào)適應(yīng)范圍廣，不僅適用非鐵金屬，也可用于鑄鐵、鑄鋼； (6)易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，與壓鑄相比，工藝簡(jiǎn)單，制造方便，投資少，占地少。 低壓鑄造見(jiàn)視頻 4，應(yīng)用范圍見(jiàn)表。 表 低壓鑄造應(yīng)用范圍舉例 應(yīng)用的合金 鋁合金、銅合金、鑄鐵、球鐵、鑄鋼 應(yīng)用的鑄型 砂型、金屬型、殼型、石膏型、石墨型 應(yīng)用的產(chǎn)品 汽車、拖拉機(jī)、船舶、摩托車、汽油機(jī)、機(jī)車車輛、醫(yī)療機(jī)械、儀表等 應(yīng)用的零件 舉例 鋁合金鑄件：消毒缸、曲軸箱殼、氣缸蓋、活塞、飛輪、輪轂、座架、氣缸體、葉輪等 銅合金鑄件：螺旋漿、軸瓦、銅套、銅泵體等 鑄鐵件：柴油機(jī)缸套、球鐵曲軸等 鑄鋼件：曲拐 視頻 低壓鑄造 74 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(guò)程 擠壓鑄造原理 如圖 所示 ， 鑄型中澆入金屬液 ， 上型向下運(yùn)動(dòng)擠壓金屬液而成形 。 擠壓鑄造的壓力和速度較低 ，無(wú)渦流飛濺現(xiàn)象 ， 成形時(shí)伴有局部塑性變形 ， 鑄件致密無(wú)氣孔 。 擠壓鑄造多采用金屬型，擠壓的工藝過(guò)程包括鑄型準(zhǔn)備、澆注、合型加壓、完成等過(guò)程。如大型薄壁鋁合金鑄件的擠壓工藝過(guò)程 如圖 328所示。 擠壓鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 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） 擠壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量高 ， 尺寸公差 IT11IT13， ； 2） 無(wú)需開(kāi)設(shè)澆冒口 ， 金屬利用率高； 3） 適應(yīng)性強(qiáng) ， 大多數(shù)合金都可采用擠壓鑄造； 4） 工藝簡(jiǎn)單 、 節(jié)省能源和勞力 ， 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化 ， 生產(chǎn)率比金屬型高 1倍 。 擠壓鑄造主要用于 生產(chǎn)強(qiáng)度較高 、 氣密性好的鑄件及薄板類鑄件 ， 如閥體 、 活塞 、 機(jī)架 、 鑄鐵鍋等 。 鑄造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 94 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)鑄造提出優(yōu)質(zhì)、低耗、高效、少污染的要求。鑄造技術(shù)向以下幾方面發(fā)展： (1)機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展 隨著汽車工業(yè)等大批大量制造的要求，各種新的造型方法（如高壓造型、射壓造型、氣沖造型、消失模造型等）和制芯方法進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和推廣。鑄造工程 CNC設(shè)備， FMC和 FMS正在逐步得到應(yīng)用。 (2)特種鑄造工藝的發(fā)展 隨著現(xiàn)代工業(yè)對(duì)鑄件的比強(qiáng)度、比模量的要求增加，以及少無(wú)切削加工的發(fā)展，特種鑄造工藝向大型鑄件方向發(fā)展。鑄造柔性加工系統(tǒng)逐步推廣，逐步適應(yīng)多品種少批量的產(chǎn)品升級(jí)換代需求。復(fù)合鑄造技術(shù)（如擠壓鑄造和熔模真空吸鑄）和一些全新的工藝方法（如快速凝固成形技術(shù)、半固態(tài)鑄造、懸浮鑄造、定向凝固技術(shù)、壓力下結(jié)晶技術(shù)、超級(jí)合金等離子滴鑄工藝等）逐步進(jìn)入應(yīng)用。 (3)特殊性能合金進(jìn)入應(yīng)用 球墨鑄鐵、合金鋼、鋁合金、鈦合金等高比強(qiáng)度、比模量的材料逐步進(jìn)入應(yīng)用。新型鑄造功能材料如鑄造復(fù)合材料、阻尼材料和具有特殊磁學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)性能和耐輻射材料進(jìn)入鑄造成形領(lǐng)域。 (4)微電子技術(shù)進(jìn)入使用 鑄造生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)已開(kāi)始使用微電子技術(shù)。如鑄造工藝及模具的 CAD及 CAM，凝固過(guò)程數(shù)值模擬，鑄造過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)與控制，鑄造工程 MIS，各種數(shù)據(jù)庫(kù)及專家系統(tǒng)，機(jī)器人的應(yīng)用等。 (5)新的造型材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 。 砂箱 刮砂板 底板 砂舂 通氣針 起模針 皮老虎 鏝刀 鏝勺 提勾 返回文檔 圖 219 振壓緊砂機(jī)構(gòu)原理圖 返回文檔 圖 36 拋砂緊實(shí)機(jī)構(gòu)原理圖 返回文檔 圖 37 38 39 起模方法示意圖 返回文檔 返回文檔 返回文檔 返回文檔 圖 328 擠壓鑄造工藝 a) 澆注 b) 擠壓 c) 去除多余的金屬
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