特种铸造技术探究和发展趋势

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1、特种铸造技术探究和发展趋势　　摘要：本文主要讨论了四种特种铸造工艺及各自所具有的特点，从铸件的批量、材质、大小、结构等方面的比较，探讨了不同零件所适合的铸造方法。最后，分析了铸造技术发展的趋势。关键词：铸造工艺；特点；趋势中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：一、特种铸造概述铸造是一种液态金属成型的方法。在各种铸造方法中，用得最普遍的是砂型铸造。这是因为砂型铸造对铸件形状、尺寸、重量、合金种类、生产批量等几乎没有限制。为适应这些要求，铸造工作者发明了许多新的铸造方法，这些方法统称为特种铸造方法，即特种铸造。常用的特种铸造方

2、法有熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半连续铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。常用的特种铸造工艺包括：熔模铸造、金属模铸造、消失模铸造‘压力铸造等。二、特种铸造方法及特点1、熔模铸造6熔模精密铸造是在古代失蜡铸造基础上发展起来的。具体的做法是：用易熔材料制成与零件相同的模型，在模型上涂挂由耐火材料(石英、刚玉等)及高强度黏结剂(硅酸乙酯或水玻璃)组成的涂料，或者用石膏浇注形成一定厚度的型壳，然后加热熔失模型，模壳经高温

3、焙烧后再浇注获得铸件的过程。熔模铸造方法最大的优点是铸件有着很高的尺寸精度(CT4～6)和表面光洁度(Ra1.6～3.2μm)，只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可，所以可减少机械加工工作；甚至某些铸件只留打磨、抛光余量，不必机械加工即可使用。由此可见，采用熔模铸造可大量节省机床设备和加工工时，大幅度节约金属材料。熔模铸造的另一个优点是，它可以铸造各种合金的复杂的铸件，特别可以铸造高温合金铸件，如：喷气式发动机的叶片，其流线型外廓与冷却用内腔，用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模铸造工艺不仅可以做到批量生产，保证了铸件的一

4、致性，而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。2、金属模铸造6金属型可重复使用，故又称永久性铸造。与砂型铸造相比，金属型铸造有以下优点：实现了“一型多铸”(几十次至几万次)，节约了大量的造型材料、工时和占地面积，提高了生产率，改善了劳动条件；金属型冷却快，逐渐结晶组织细密，力学性能和致密度高，例如铜、铝合金铸件的抗拉强度比砂型铸造提高20%以上[3]；铸件精度可达IT14～IT12，表面粗糙度Ra12.5～6.3μm，加工余量为0.8～1.6mm，可实现少、无切削加工。缺点是金属型制造成本高、周期长，不适于小批量生产，不宜铸造形

5、状复杂、大型薄壁件，铸铁件易产生白口组织。此外，必须采用机械化、自动化装置进行生产，才能改善劳动条件。3、消失模铸造消失模铸造是把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模样放入砂箱，模样四周用干砂充填紧实，浇铸时高温金属液使其热解“消失”，并占据泡沫塑料模所推出的空间而最终获得铸件的铸造工艺。消失模铸造的工艺过程比传统的粘土砂铸造工艺简单得多。它的特点是：铸件精度高，消失模铸造是一种近无余量、精确成形的新工艺，该工艺无需取模、无分型面、无砂芯，因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差；设计灵活，为铸件结构设计提

6、供了充分的自由度。原先分为几个零件装配而成的结构，6可以通过由几个泡沫塑料模片粘合后铸造而成。原先需要加工形成的孔、洞可以不用砂芯而直接铸造出来，大大节约了机械加工和制芯成本；清洁生产，型砂中无化学粘结剂，低温下泡沫塑料对环境完全无害，浇铸时它排放的有机物很少，而且排放时间短、地点集中，便于集中收集处理。降低投资和生产成本，砂回收系统大大简化，模具寿命长，比传统模具损耗小，生产模样和铸件可以实现自动化，彻底改变了传统铸造的“苦”“脏”“累”的形象。4、压力铸造压力铸造是在高压的作用下，将金属溶液以较高的速度压入高精度的型腔内，力

7、求在压力下快速凝固，以获得优质铸件的高效率铸造方法。在有色金属的各种精密铸造工艺中，压力铸造所占的比例最大。压力铸造的尺寸精度可达IT13～IT11，表面粗糙度Ra3.2～0.8μm，可实现少、无切削加工。因大多数压铸件不需切削加工即可直接进行装配，所以省工、省料，成本低。压力铸造的生产率比其它铸造方法都高，并易于实现半自动化、自动化。铸件强度和表面硬度高，组织细密，其抗拉强度比砂型铸件提高约25%～40%。缺点是压铸设备和压铸型费用高，压铸型制造周期长，只适用于大批量生产。三、铸造技术的选择1、单件小批量生产时，尺寸精度和表面

8、质量要求不高时，首先考虑砂型铸造，毕竟砂型铸造较其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以象汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件采用砂型铸造。2、6对于质量小或者尺寸小、薄壁复杂的铸件，选择其他方法难以达到时可以考虑熔模铸造。其铸件质量可为几十克到几十