文档介绍：特种成型技术课程汇报院系:材料科学和工程学院专业:金属材料成型加工学号:0800818姓名:申澎洋指导老师:张春香时间:5月1日特种铸造技术介绍铸造(Foundry):是一个液态金属成形方法,立即金属加热到液态,使其含有流动性,然后浇入到含有一定形状型腔铸型中,液态金属在重力场或外力场(压力、离心力、电磁力等)作用下充满型腔,冷却并凝固成含有型腔形状铸件。特种铸造泛指除传统砂型铸造以外铸造方法,金属型铸造、压力铸造、离心铸造、挤压铸造、熔模铸造、消失模铸造、真空密封造型、负压造型、陶瓷型铸造、低压铸造、连续铸造、挤压铸造、和磁型铸造等。金属型铸造定义:金属液在重力作用下浇入金属铸型中,并在重力作用下结晶凝固而形成铸件一个方法。因为金属型可反复使用几百次到几千次,故又称永久型铸造。金属型材料:制造金属型材料应依据浇注合金选择,通常金属型材质熔点应高于浇入液态合金温度。浇注锡、锌、镁等低熔点合金,可用灰铸铁做金属型;浇注铝、铜等合金,要用合金铸铁或钢做金属型。金属型结构:金属型结构首先必需确保铸件(连同浇、冒口系统)能从金属型中顺利取出。按分型面不一样金属型可分为整体式、水平分型式、垂直分型式和综合分型式等。金属型浇注系统:多采取底注式或倒注式,以预防浇注时金属液飞溅,遇金属型壁急冷凝成“冷豆”存在于铸件中,影响铸件质量。金属型型芯:分金属型芯和砂芯两种。金属型芯通常适适用于有色金属铸件,使用时需考虑金属型芯易于顺利拔出。对浇注高熔点合金,采取砂芯,但每个砂芯只能使用一次。金属型铸造优点金属型铸件机械性能比砂型铸件高。和砂型相比,金属型导热性能好,铸件凝固时冷却速率高,即使结晶温度范围较宽合金,也能得到密实铸件。同时,铸件晶粒细化,尤其是铸件表层结晶组织更细密,形成“铸造硬壳”,铸件抗蚀性能和硬度也显著提升。铸件尺寸精度和表面粗糙度(CT6-CT9,~)均优于砂型铸件,其加工余量可降低。铸件工艺收得率高,液体金属耗量降低,通常节省15~30%。工序简单,于实现机械化和自动化生产,生产率高,而且劳动条件好。金属型铸造缺点金属型制造成本高,周期长,不适合单件、小批生产。金属型不透气,铸件在其中冷速大,易造成铸件气孔,浇不足等。金属型无退让性,易造成铸件开裂。金属型铸造时,工艺参数对铸件质量影响较大,故要求严格。压力铸造定义:压铸是在高压作用下,将液态或半液态金属快速压入金属压铸型(也可称为压铸模或压型)中,并在高压作用下凝固而取得铸件方法。压铸机分类及工作原理热室压铸机:压室和保温坩埚炉连成一体,压室浸在熔化液态金属中,其压射机构安置在保温坩埚上面。当压射冲头上升时,金属液经过进口进入压室中,随即压射冲头下压,金属液沿通道经喷嘴充填压铸型型腔。冷凝后冲头回升,多出金属液回流至压室中,然后打开压型取出铸件。冷室压铸机:冷室压铸机压室和保温炉是分开,压铸时,要从保温炉中将金属液倒人压室后进行压铸。分为卧式冷室压铸机(压室中心线是水平)和立式冷室压铸机(压室中心线是垂直),二者相比,立式有切断、顶出余料下油缸,因结构比较复杂,故增加了维修困难。卧室压铸机压室简单,维修方便。现在采取较多是冷室压铸机。压铸过程原理压铸过程分为四个阶段:慢速封孔阶段:压射充头慢速向前移动,金属液在低压力Pd作用下被推向内浇口(Pd小,压射速度小,预防金属液越过压室浇注孔时溅出,并利于气体排除)充填阶段:压射活塞开始加速,并因内浇口处阻力而出现小峰压,金属液在压力Pc作用下,以极高速度在短时间内充满型腔。增压阶段:充型结束,金属液停止流动,由动能转变为冲击压力能。压力上升,并因增压器开始工作,使压力升至最高值。保压阶段(压实阶段):金属在最终静压力Pj作用下进行凝固,以得到组织致密铸件。金属液在压铸型型腔中有层流充填、紊流充填、弥散式充填等三种填充方法。压铸优点铸件精度高,表面光洁(CT4~CT8,~),并可直接铸出极薄件或带有小孔、螺纹铸件。铸件冷却快,又是在压力下结晶,故晶粒细小,表层紧实,铸件强度、表面硬度高。生产率高,每小时可压铸50~150次,、半自动化便于采取嵌铸(又称镶铸法),利于制出通常压铸法难以制出形状复杂件。压铸缺点压铸型结构复杂,制造成本高,压铸机生产效率高,通常压铸只用于定型产品大量生产。压铸高熔点铸件时,易降低压型寿命。现在压铸尚不适于钢、铸铁等高熔点合金铸造。因为压铸金属液注入和冷凝速度过快,型腔气体难以完全排出,厚壁处难以进行补缩,故压铸件内部存有气孔、缩孔和缩松。压铸件应尽可能避免机械加工,以预防内部孔洞外露。压铸新发展因为充型时,型腔气体没有完全排出和铸件在凝固收缩时得不到补缩,压铸件难以避免产生内部气孔和疏松,这对压铸件性能和扩大应用范围全部有不利影响。