金属型铸造教案课件.pptx

1、金属型铸造金属型铸造第1页/共106页图1-1（a）金属型合模状态 第2页/共106页第3页/共106页 战国时已用此方法生产铜钱，到汉代发展为战国时已用此方法生产铜钱，到汉代发展为由中央制造铁范由中央制造铁范,发给地方作坊，用以生产统一发给地方作坊，用以生产统一规格的货币。汉代以后，随着叠铸方法进一步发规格的货币。汉代以后，随着叠铸方法进一步发展，开始大量使用铁范来生产车马器件等。展，开始大量使用铁范来生产车马器件等。第4页/共106页第5页/共106页属耗量减少，一般可节约15%-30%。（4）不用砂或少用砂，节约造型材料80%-100%，减少环境污染。第6页/共106页过程中形成紊流，减

2、少氧化夹渣及卷气等缺陷，采用倾转式浇注已成为金属型铸造的主流方式，见图1-1。第7页/共106页导热导热性性退让退让性性透气透气性性q=q=3 3（T T1 1-T-T2 2）t/xt/x3 3t t 传热时间传热时间 3 3-中间层中间层导热系数（远小于铸型）导热系数（远小于铸型）各因素的影响（时间各因素的影响（时间t t确定）：确定）：3 3：取决于材料的成分：取决于材料的成分厚度可控厚度可控T T1 1：金属液温度，一般固定：金属液温度，一般固定T T2 2：外界温度，可控：外界温度，可控导导热热性性导导致致的的特特点点第8页/共106页第9页/共106页 当当x x3 3很小，忽略不计

3、时，金属型的很小，忽略不计时，金属型的蓄热蓄热和和散热散热就成了铸件冷却速度的决定因素。就成了铸件冷却速度的决定因素。1.1.金属型的蓄热：金属型的蓄热：1.1.金属型的蓄热：金属型的蓄热：b CXb-b-蓄热系数蓄热系数-铸型导热系数铸型导热系数C-C-铸型比热容铸型比热容X-X-铸型厚度铸型厚度1.1.金属型的蓄热：金属型的蓄热：b-b-蓄热系数蓄热系数-铸型导热系数铸型导热系数C-C-铸型比热容铸型比热容X-X-铸型厚度铸型厚度1.1.金属型的蓄热：金属型的蓄热：当涂料有一定厚度时，可以通过涂料成当涂料有一定厚度时，可以通过涂料成分和厚度的控制实现对导热速度的控制分和厚度的控制实现对导热

4、速度的控制导导热热性性导导致致的的特特点点第10页/共106页2.2.金属型的散热：金属型的散热：A A 自然散热自然散热 决定于自身的导热能力，通过其外决定于自身的导热能力，通过其外表面向外界散失热量。表面向外界散失热量。B B 强制散热强制散热 通过自身的导热能力，采取强制手通过自身的导热能力，采取强制手段冷却铸型，达到冷却的目的。段冷却铸型，达到冷却的目的。例如：风冷，水冷等。例如：风冷，水冷等。综上所述，金属型铸造时，铸型材料的综上所述，金属型铸造时，铸型材料的导热性能对铸件的凝固起主导作用。导热性能对铸件的凝固起主导作用。导导热热性性导导致致的的特特点点第11页/共106页第12页/

5、共106页第13页/共106页第14页/共106页第15页/共106页第16页/共106页第17页/共106页易造成的缺陷：易造成的缺陷：1.1.气体阻力大造成浇不足、冷隔。气体阻力大造成浇不足、冷隔。2.2.排不出的气体造成铸件侵入性气孔的排不出的气体造成铸件侵入性气孔的产生。产生。透透气气性性导导致致的的特特点点第18页/共106页第19页/共106页需采取的措施：需采取的措施：1.1.金属型上设置排气装置，如排气槽、金属型上设置排气装置，如排气槽、排气塞，局部死角处要加强排气排气塞，局部死角处要加强排气 2.2.尽可能的清除产气根源。尽可能的清除产气根源。气体的来源：高温下涂料发气气体的

6、来源：高温下涂料发气 型腔内原型腔内原有气体有气体 潮气潮气 油污油污透透气气性性导导致致的的特特点点第20页/共106页室温：应力集中室温：应力集中阻碍取件和取芯、导致裂纹阻碍取件和取芯、导致裂纹为了防止裂纹，应采取的措施：为了防止裂纹，应采取的措施：1.1.在一定温度下取出型芯或使铸件脱出铸型。在一定温度下取出型芯或使铸件脱出铸型。2.2.设置专门的抽芯机构和铸件顶出机构。设置专门的抽芯机构和铸件顶出机构。3.3.必要时修改型芯为砂芯。必要时修改型芯为砂芯。4.4.增大金属型斜度和涂料层厚度。增大金属型斜度和涂料层厚度。冷却过程中：收缩受阻冷却过程中：收缩受阻拉拉应力应力拉伸变形拉伸变形热

7、裂纹热裂纹冷裂纹冷裂纹应变：应变：1 1=（Ts-TTs-T1 1）退退让让性性导导致致的的特特点点第21页/共106页的金属屑等杂物。第22页/共106页受到强烈的热冲击，应力倍增，极易损坏。第23页/共106页第24页/共106页于小金属型。4）采用浇注金属液的方法预热。该方法一般不推荐，因为一是浪费金属液，二是缩短金属型使用寿命。小型铸型。第25页/共106页第26页/共106页第27页/共106页轻或消除非铁合金铸件的针孔。为了得到更快的冷却速度，要求采用较低的金属型温度。第28页/共106页第29页/共106页第30页/共106页第31页/共106页第32页/共106页第33页/共1

8、06页第34页/共106页而浇注温度低。（3）保证铸件组织细密，力学性能好，希望快速冷却，要求较低的金属型温度和浇注温度。第35页/共106页第36页/共106页铸孔直径、可铸槽的大小。第37页/共106页第38页/共106页第39页/共106页第40页/共106页第41页/共106页第42页/共106页第43页/共106页第44页/共106页平稳，不产生涡流，不冲击型壁或型芯，更不可产生飞溅。第45页/共106页第46页/共106页第47页/共106页第48页/共106页第49页/共106页第50页/共106页第51页/共106页第52页/共106页面组成，可以设置型芯及抽芯，方便设计浇冒口

9、和排气。易实现机械化，广泛应用于各类复杂铸件。第53页/共106页第54页/共106页第55页/共106页第56页/共106页第57页/共106页第58页/共106页第59页/共106页第60页/共106页第61页/共106页第62页/共106页第63页/共106页第64页/共106页第65页/共106页第66页/共106页第67页/共106页第68页/共106页第69页/共106页第70页/共106页第71页/共106页隔、浇不足缺陷。第72页/共106页第73页/共106页第74页/共106页第75页/共106页第76页/共106页第77页/共106页第78页/共106页第79页/共106

10、页般均采用纯铜及铜合金，其中以铍青铜为最优。第80页/共106页第81页/共106页第82页/共106页图1-34 铝合金金属型铸造的缩孔/缩松缺陷第83页/共106页处。冷隔可以通过外观检查或荧光检查发现。第84页/共106页图1-35 冷隔或浇不足缺陷 第85页/共106页第86页/共106页 图1-36 裂纹缺陷 第87页/共106页第88页/共106页第89页/共106页第90页/共106页图1-37 气孔缺陷示意图a)零件外形 b）加工后的外表面第91页/共106页方法，其材料一般选用ZL101或ZL101A。第92页/共106页第93页/共106页控制模具型腔的温度和合理地设置冒口

11、，顺利排除腔内空气，才能消除有关缺陷。第94页/共106页生产不同型号的车轮，生产通用性强。第95页/共106页图1-38 铝合金摩托车车轮铸件第96页/共106页图1-39 摩托车车轮的金属型浇注机1-上模油缸；2-上模导向杆；3-上模板；4-侧模板；5-侧模油缸；6-浇注台；7-顶出油缸；8-工作台架第97页/共106页的工艺参数。第98页/共106页工 序 项 目 参 数 铸 造 化学成分 符合GB/T1173-1995规定 熔化温度/750760 精炼温度/710730 精炼时间/min 810 浇注温度/700720 模具温度/250350 镶圈温度/250 冷却时间/min 35 表1-8 铝合金车轮的铸造工艺参数第99页/共106页固溶处理 固溶温度/5255 固溶时间/h 68 淬火处理 冷却介质 水 介质温度/6080 转移时间/s 1020 人工时效 时效温度/1605 时效时间/h 6 冷却介质 空气（室温）第100页/共106页除气精炼的温度控制不合适等，在保证参数控制严格的前提下，其它需要注意的事项有：第101页/共106页第102页/共106页4）根据工艺要求，型腔表面的不同部位需喷不同导热性的涂料，以调节铸件的顺序凝固。第103页/共106页第104页/共106页第105页/共106页感谢您的观看。感谢您的观看。第106页/共106页