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铸造概述


砂型铸造
机 器 造 型 原 理 图
砂型铸造
造(制)芯 用途:当制作空心铸件,或铸件的外壁内凹,或铸件 具有影响起模的外凸时,经常要用到型芯,制作型芯 的工艺过程称为造芯。型芯可用手工制造,也可用机 器制造。形状复杂的型芯可分块制造,然后粘合成形。 泥芯之间的相互连接也有多种方式: 胶水连接(丰田V6缸体) 螺栓连接(华泰V6缸体) Key-core连接(华泰V6缸体)
一、低压铸造
低压铸造设备 低压铸造设备一般由保温炉及其附属装置,铸型开合 系统和供气系统三部分组成。按铸型和保温炉的连接方 式,可分为顶铸式低压铸造机和侧铸式低压铸造机两种 类型。 (1)保温炉及附属装置 它由炉体、熔池、密封盖和升液管等所组成,是低压 铸造机的基本部分。保温炉的炉型很多,如焦炭炉,煤 气炉,电阻炉,感应炉等。但目前广泛使用的是电阻加 热炉,其次是电热反射炉。 (2)供气系统 在低压铸造中,正确控制对铸型的充型和增压是获得 良好铸件的关键,这个控制完全由供气系统来实现。根 据不同铸件,不同铸件的要求,供气系统应可以任意调 节,工作要稳定可靠,结构要使维修方便
二、压力铸造
压铸工艺:将定量金属液浇入压室,柱塞向前推进,金属液经浇道 压铸工艺: 压入压铸模型腔中,经冷凝后开型,由推杆将铸件推出。冷压室压 铸机,可用于压铸熔点较高的非铁金属,如铜、铝和镁合金等。
二、压力铸造
压力铸造的特点及其应用 压铸有如下特点: (1)压铸件尺寸精度高,表面质量好,可不经机械加工直接使用, 而且互换性好。 (2)可以压铸壁薄、形状复杂以及具有很小孔和螺纹的铸件,如 锌合金的压铸件最小壁厚可达0.8mm,最小铸出孔径可达0.8mm、 最小可铸螺距达0.75mm。还能压铸镶嵌件。 (3)压铸件的强度和表面硬度较高。压力下结晶,加上冷却速度 快,铸件表层晶粒细密,其抗拉强度比砂型铸件高25%~40%。 (4)生产率高,可实现半自动化及自动化生产。 不足:气体难以排出,压铸件易产生皮下气孔,压铸件不能进行热 处理,也不宜在高温下工作;金属液凝固快,厚壁处来不及补缩, 易产生缩孔和缩松;设备投资大,铸型制造周期长、造价高,不宜 小批量生产。
一、低压铸造
4)保压时间 型腔压力增至结晶压力后,并在结晶压力下保持一段时间,直到 铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。如果保压时间不够,铸 件未完全凝固就卸压,型腔中的金属液将会全部或部分流回批捐, 造成铸件“放空”报废:如果保压时间过久,则浇口残留过长, 这不仅降低工艺收得率,而且还会造成浇口“冻结”,使铸件出 型困难,故生产中必须选择一适宜的保压时间。 5)铸型温度及浇注温度 低压铸造可采用各种铸型,对非金属型的工作温度一般都为室温, 先特殊要求,而对金属型的工作温度就有一定的要求。如低压铸 造铝合金时,金属型的工作温度一般控制在200~2500C,浇注薄 造铝合金时,金属型的工作温度一般控制在200~2500C,浇注薄 壁复杂件时,可高达300~3500C。 壁复杂件时,可高达300~3500C。 关于合金的浇注温度,实践证明,在保证铸件成型的前提下,应 该是愈低愈好。 6)涂料 如用金属型低压铸造时,为了提高其寿命及铸件质量,必须刷涂 料;涂料应均匀,涂料厚度要根据铸件表面光洁度及铸件结构来 决定。
铸造概述
PT铸件组
什么是铸造
铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内,经冷 却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。 铸造是常用的制造方法, 优点是: (1)适应性广,工艺灵活性大(材料、大小、形状 几乎不受限制) (2)最适合形状复杂的箱体、机架、阀体、泵体、 缸体、缸盖等 (3)成本较低(铸件与最终零件的形状相似、尺寸 相近) 缺点是:生产环境噪声大,温度高,易产生粉尘等 颗 粒,污染环境。
砂型铸造
机器造型 特点: 大批量生产砂型的主要方法,能够显著提高劳动生产率, 改善劳动条 件,并提高铸件的尺寸精度、表面质量, 使加工余量减小。 基本原理: 机器造型工艺是采用模底板进行两箱造型下图所示为顶 杆起模式震压造型机的工作过程。模底板是将模样、浇 注系统沿分型面与底板联结成一个整体的专用模具。造 型后,底板形成分型面,模样形成铸型空腔 填砂→震击紧砂→辅助压实→起模
四、金属型铸造
金属型铸造:将液体金属在重力 作用下浇入金属铸型,以获得铸 件的一种方法。 1、金属型的结构与材料 根据分型面位置的不同,金属型 可分为垂直分型式、水平分型式 和复合分型式三种结构,其中垂 直分型式金属型开设浇注系统和 取出铸件比较方便,易实现机械 化,应用较广,如右图所示。 (目前2.0缸盖使用的就是此种金 属型工艺)
特种铸造
特种铸造:铸型用砂较少或不用砂、 特种铸造:铸型用砂较少或不用砂、采用 特殊工艺装备进行铸造的方法, 特殊工艺装备进行铸造的方法,如金属型 铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、 铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、 陶瓷型铸造和实型铸造。 陶瓷型铸造和实型铸造。 特点: 特点:特种铸造具有铸件精度和表面质量 铸件内在性能好、原材料消耗低、 高、铸件内在性能好、原材料消耗低、工 作环境好等优点。但铸件的结构、形状、 作环境好等优点。但铸件的结构、形状、 尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制。 尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制。
二、压力铸造
金属压铸是压力铸造的简称。它是将熔融 的液态金属注入压铸机的压室,通过压射 冲头的运动,使液态金属在高压作用下, 高速通过模具浇注系统填充型腔,在压力 下结晶并迅速冷却凝固形成压铸件。 高压和高速是压铸工艺的重要特征。
二、压力铸造
压铸在PT零件中应用广泛,主要零件有壳体,槽板,阀 压铸在PT零件中应用广泛,主要零件有壳体,槽板,阀 体,油底壳等。
有色铸造可分为:铸铝、铸镁、铸铜等。

铸造分类
铸造从造型方法来分,则可分为砂型铸造 铸造从造型方法来分,则可分为砂型铸造 和特种铸造两大类。 特种铸造两大类。 特种铸造
其中特种铸造又包含金属型铸造、压力铸造、 低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造和实型铸 造(消失模铸造)等。
砂型铸造
砂型铸造是传统的铸造方法,它适用于各种形状、大小及各种常用 合金铸件的生产。砂型铸造工艺 如下:
砂型铸造
PT零件中应用砂型铸造工艺的零件主要有 PT零件中应用砂型铸造工艺的零件主要有 有缸体、曲轴、排气歧管等。
砂型铸造
砂型铸造中的最重要的两道工序-------造型和造 (制)芯。下面分别介绍: 造型是砂型铸造最基本的工序,通常分为手工造 造型 型和机器造型两大类。 手工造型 由于手工造型在进行大批量发动机零件生产 时很少使用,因此只做简单介绍。 特点:操作方便灵活、适应性强,模样生产准备 时间短。但生产率低,劳动强度大,铸件质量不 易保证。只适用于单件小批量生产。
三、实型铸造
实型铸造具有以下特点 (1) 由于采用了遇金属液即气化的泡沫塑料模样,无需起模,无 分型面,无型芯,因而无飞边毛刺,铸件的尺寸精度和表面粗糙度 接近熔模铸造,但尺寸却可大于熔模铸造。 (2) 各种形状复杂铸件的模样均可采用泡沫塑料模粘合,成形为 整体,减少了加工装配时间,可降低铸件成本10%~30%,也为铸 件结构设计提供充分的自由度。 (3) 简化了铸件生产工序,缩短了生产周期,使造型效率比砂型 铸造提高2~5倍。 缺点:实型铸造的模样只能使用一次,且泡沫塑料的密度小、强度 低,模样易变形,影响铸件尺寸精度。浇铸时模样产生的气体污染 环境。 用途:实型铸造主要用于不易起模等复杂铸件的批量及单件生产。
一、低压铸造
低压铸造工艺 低压铸造的工艺规范包括充型、增压、铸型预热温度、浇注 温度,以及铸型的涂料等。 1)充型和增压 升液压力是指当金属液面上升到浇口,附所需要的压力。金 属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢,以便有利于型腔 内气体的排出,同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷 溅。 2)充型压力和充型速度 充型压力Pa是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。 充型压力Pa是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。 在充型阶段,金属液面上的升压速度就是充型速度。 3)增压和增压速度 金属液充满型腔后,再继续增压,使铸件的结晶凝固在一 定大小的压力作用下进行,这时的压力叫结晶压力。结晶压 力越大,补缩效果越好,最后获得的铸件组织也愈致密。但 通过结晶增大压力来提高铸件质量,不是任何情况下都能采 用的。
一、低压铸造
低压铸造的特点及应用 特点: (1)浇注时的压力和速度可以调节,故可适用于各种不同 铸型(如金属型、砂型等),铸造各种合金及各种大小 的铸件。 (2)采用底注式充型,金属液充型平稳,无飞溅现象,可 避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷,提高了铸件的合 格率。 (3)铸件在压力下结晶,铸件组织致密、轮廓清晰、表面 光洁,力学性能较高,对于大薄壁件的铸造尤为有利。 (4)省去补缩冒口,金属利用率提高到90~98%。 (5)劳动强度低,劳动条件好,设备简易,易实现机械化 和自动化。
铸造分类
铸造按原材料可分成黑色铸造和有色铸造两类。
黑色铸造可分为:灰铸铁、球墨铸铁等。
灰口铸铁;铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口 呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性 好、加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件 和耐磨件。灰口铸铁内存在片状石墨,而石墨是一种密度小,强 度低、硬度低、塑性和韧性趋于零的组分。它的存在如同在钢的 基体上存在大量小缺口,即减少承载面积,又增加裂纹源,所以 灰口铸铁强度低、韧性差,不能进行压力加工。 球墨铸铁:在铁水(生铁)浇注前加一定量的球化剂(常用的有硅 铁、镁等)使铸铁中石墨球化。由于碳(石墨)以球状存在于铸 铁基体中,改善其对基体的割裂作用,球墨铸铁的抗拉强度、屈 服强度、塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工艺性 能好、成本低等优点,广泛用于曲轴、连杆、汽车后桥等。
一、低压铸造
低压铸造模具 低压铸造所用的铸型,有金属型和非金属型两 类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸 件,非金属铸型多用于单件小批量生产,如砂型, 石墨型,陶瓷型和熔模型壳等都可用于低压铸造, 而生产中采用较多的还是砂型。但低压铸造用砂 型的造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高, 型腔中的气体,全靠排气道和砂粒孔隙排出。
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