第2章石膏型精密铸造1

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1、第2章石膏型精密铸造（一）2.1概述石膏型精密铸造（PlasterMoldCasting）是使用熔模，用石膏浆料灌制铸型，经干燥、脱蜡、焙烧后即可浇注铸件的方法。石膏型精密铸造是将石膏型铸造与熔模铸造相结合而形成的一种新的特种铸造方法。20世纪60年代，美、日等国开发了石膏型精密铸造，使古老的石膏型铸造技术发展到了一个新阶段。石膏型精密铸造可分为石膏型熔模铸造和拔模型铸造两种。石膏型精密铸造工艺流程2.1.1工艺过程石膏型熔模铸造方法的工艺过程示意图石膏型精密铸造中所采用的熔模与普通熔模铸造所用的可熔性模样相同，只是用石膏造型(灌浆法)代替用耐火材料制壳。该法利用石膏浆料对熔模

2、的良好复印性和石膏型导热系数小而有利于合金液对铸型的充填等特点，用来铸造薄壁、复杂铝合金优质精铸件。2.1.2工艺特点1、使用易熔模，不用开箱起模。2、可制造尺寸精度高（可达CT4～6级）、大型（1000mm×2000mm）、薄壁(壁厚为1.5mm，局部为0.5mm）、形状复杂的精密铸件。表面粗糙度一般Ra1.6～3.2μm，最高可达0.8μm。同时石膏型溃散性好，易于清除。3、石膏型导热系数低，金属液浇入后保持流动性时间长，铸件的成形性能好，但铸件凝固时间长，致使铸件产生气孔、针孔、疏松、缩孔的倾向大。4、石膏型透气性极差，要合理设置浇注系统及排气系统，防止浇不足、气孔等缺陷

3、。5、石膏型的耐火度低，故适于生产铝、锌、铜、金和银等合金的精密复杂铸件。2.1.3应用范围石膏型精密铸造适于生产精密铸件，特别适宜生产大型复杂薄壁铝合金铸件。该法已被广泛用于航空、宇航、兵器、电子、船舶、仪器、计算机等行业的零件制造中，也常用于艺术品铸造中。典型铸件波音767飞机燃油增压泵壳体材质：365铝合金（美国牌号）重量：63kg雷达用波导管材质：铝合金铸件要求：内通道精度要求高，表面粗糙度：Ra=1.6μm。叶轮材质：铝合金尺寸：外径尺寸25～900mm，最小壁厚0.5mm铸件要求：表面粗糙度：Ra=1.6～3.2μm。2.2石膏型精密铸件工艺设计2.2.1浇注位置的

4、选择石膏型精密铸造浇注位置的选择原则基本上与熔模铸造相同。2.2.2主要工艺参数选择一、加工余量石膏型精密铸造铸件的加工余量可参考熔模铸造的加工余量。加工面最大尺寸加工余量1000.8100～3001.0300～5001.5石膏型精密铸件的加工余量/mm二、收缩率影响石膏型精密铸件尺寸的因素较多，如熔模的收缩率a、石膏型胶凝膨胀b及脱水收缩c、合金的收缩率d等。这几个方面的综合影响称为石膏型精密铸件的综合收缩率。熔模收缩a石膏型胶凝膨胀b石膏型脱水收缩c0.4～0.600～0.5表2-14石膏型精密铸造中熔模、石膏型的收缩及膨胀合金种类收缩率合金种类收缩率阻碍收缩自由收缩阻碍收

5、缩自由收缩铝硅合金0.8～1.01.0～1.2锡青铜1.21.4铝铜合金[w(Cu)=7%～12%]1.41.6无锡青铜1.6～1.82.0～2.2锌黄铜1.5～1.71.8～2.0铝镁合金1.01.3硅黄铜1.6～1.71.7～1.8镁合金1.21.6锰黄铜1.8～2.02.0～2.3表2-15部分非铁合金的铸造收缩率d单位：%石膏型精密铸件的综合收缩率A可按下式计算：三、铸造斜度石膏型精密铸件的铸造斜度可参考熔模铸造斜度。2.2.3浇注系统及冒口设计石膏型精密铸件浇注系统及冒口设计可参考熔模铸造或砂型铸造。应注意以下几点：1、石膏导热性差，金属液保持流动时间长，故浇注系统截

6、面积尺寸可比砂型铸造减少20%左右。2、石膏型透气性差，浇冒系统设计应保证有良好的排气能力，在顶部和易憋气处要开设出气口，使型腔中气体能顺利排出。3、石膏型铸件冷却慢，对壁厚不均匀的铸件，一般内浇道开在厚处并要合理的设置冒口，保证补缩。4、要保证金属液在型腔中流动平稳，避免出现涡流、卷气现象。5、浇铸系统应尽可能不阻碍铸件收缩，以防止造成铸件变形和开裂。6、石膏型精密铸造脱蜡时，浇注系统应先熔失，减小熔模对石膏型的膨胀力。2.3石膏型铸造工艺2.3.1模样制作石膏型精密铸造用的模样主要是熔模，也可使用气化模、水溶性模（芯）。一、熔模模料对于一般中小型铸件，可使用熔模铸造用模料；

7、但大中型复杂铸件，其尺寸精度和表面粗糙度要求严格时，则应使用石膏型精铸专用模料。石膏型精铸专用模料主要有下列三方面要求：（1）模料强度高、韧性好，能承受石膏浆料灌注的作用力而不变形损坏。（2）模料线收缩小，保证熔模尺寸精确，防止模样厚大部分缩陷和裂纹，同时可减小脱蜡时石膏型所受胀力。（3）滴点低、流动性好以利于成形和脱蜡。模料名称硬脂酸松香石蜡褐煤蜡EVA聚苯乙烯48号60～4030～205～205～201～5—48T号60～4030～205～205～201～510～30表2-1我国石膏型精