4.4 铸造新技术与新工艺（课件）-高一《金属加工基础》同步精品课堂（机工版·第2版）

《金属加工基础》 机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第四单元 铸造新技术与新工艺 模块四 铸造新技术与新工艺 知识目标 了解铸造新技术与新工艺的特点、铸造新技术与新工艺方法的分类。 能力目标 熟悉铸造新技术与新工艺的应用。 情感目标 理解铸造新技术与新工艺的原理和方法，并能在实际生活中合理运用。 三维目标 导入情景 01 思考：有哪些铸造新技术与新工艺方法？ 新知学习 02 铸造新技术与新工艺的目的和意义 目前，铸造技术正不断地革新传统的、落后的铸造工艺方法，使铸造技术和工艺向着精 确化、自动化、清洁化和智能化的方向发展，并注重将多种新技术和新工艺相互融合，发展 复合铸造技术，如挤压铸造、熔模真空吸铸、压铸柔性加工系统 (FMS) 和压铸柔性加工单 元 (FMC) 等，不断拓展着已有的和成熟的铸造方法的应用范围。 目前，成熟的铸造新技 术和新工艺主要有真空密封铸造、悬浮铸造、半固态铸造和挤压铸造等，计算机技术在铸造 生产中的应用也越来越广泛。 新知学习 02 真空密封铸造 真空密封铸造简称真空铸造，又称V 法铸造、减压铸造、负压铸造。该方法是利用真 空使密封在砂箱和塑料薄膜中的无水、无粘结剂的干石英砂紧实在模样板上成形，从而形成 浇注用的铸型。在保持真空的状态下，经过下芯、合箱、浇注、凝固和冷却，然后在失去真 空的状态下使型砂自行溃散，最终生产出需要的铸件。 新知学习 02 真空密封铸造 新知学习 02 真空密封铸造 真空密封铸造的优点是： 第一，与机器造型相比，其设备简单，初期投资及运行和维修 费用低，模样和砂箱的使用寿命长，金属的利用率高； 第二，铸件质量高，可铸出3mm厚 的薄壁件。真空密封铸造的主要缺点是造型操作比较复杂，对于小铸件的生产，其生产率不 易提高。 新知学习 02 悬浮铸造 悬浮铸造是在浇注时向液态金属中添加金属粉末或合金液，使组元之间发生化学反应产 生固相质点，成为凝固结晶时的核心，从而加快铸件凝固，细化铸件组织，提高铸件质量的 一种铸造方法。 由于所添加的粉末材料称为悬浮剂，故因此而得名。常添加的材料有铁粉、 铸铁丸、铁合金粉、钢丸等。 新知学习 02 悬浮铸造 新知学习 02 悬浮铸造 悬浮铸造的优点是： 第一，可显著地提高铸钢、铸铁的力学性能，减少金属的体收缩、 缩孔和缩松，提高铸件的抗热裂性能； 第二，减少铸锭和厚壁铸件中化学成分不均匀的现 象，提高铸件和铸锭的凝固速度。悬浮铸造的缺点是对悬浮剂及浇注温度的控制要求较高。 悬浮铸造不仅适用于金属铸件，而且适用于金属基复合材料铸件。 新知学习 02 半固态铸造 半固态铸造是将既非全液态，又非全固态的固态-液态的金属混合浆料，经压铸机压 铸，形成铸件的铸造方法。 新知学习 02 半固态铸造 新知学习 02 半固态铸造 半固态铸造的优点是： 第一，能够大大减少热量对压铸机的热冲 击，延长压铸机的使用寿命； 第二，可显著提高铸件的质量，降低能量消耗； 第三，便于进 行自动化生产。 目前，该方法主要用于汽车轮毂的生产。 新知学习 02 挤压铸造 挤压铸造是用铸型的一部分直接挤压金属液，使金属液在压力的作用下成形和凝固，从 而获得铸件的铸造方法，又称为液态模锻。在铸型 (下型)中浇入一定量的液态金属，上型随即向下运动，使液态金属自下而上充型，从而完 成铸造过程。 挤压铸造所用的铸型大多是金属型。挤压铸型一般由两扇铸型组成， 一扇铸型 固定，另一扇铸型活动。 新知学习 02 挤压铸造 挤压铸造的优点是： 第一，挤压的压力和速度较低，无金属液飞溅现象； 第二，铸件成 形时有局部塑性变形，铸件致密无气孔； 第三，挤压铸件的表面质量和尺寸精度高； 第四， 无需开设浇冒口系统，金属利用率高； 第五，工艺简单，机械化程度高，适应性强，多种金 属可以采用挤压铸造。 新知学习 02 挤压铸造 目前，挤压铸造主要用于生产强度要求高、气密性好、薄壁类的铸件，如各种阀门体、 活塞、机架、轮毂、耙片及铸铁锅等。 新知学习 02 挤压铸造 a)浇入定量金属液 b) 上型向下挤压 挤压铸造的工作原理 新知学习 02 计算机技术在铸造生产中的应用 随着计算机技术的发展和广泛应用，将计算机应用于铸造生产中，已取得了越来越好的 效果。利用计算机数值模拟技术可以对极为复杂的铸造过程进行定量描述和仿真，模拟出铸 件充型、凝固及冷却中的各种物理过程，并可依此对铸件的设计结构和质量进行综合评价， 达到简化和方便设计过程，提高设计速度，优化设计方案，降低设计成本的目的。 此外，计 算机在生产管理、检测、数据处理、铸造机械控制等方面正得到广泛的应用，也在逐步地改 善着铸造的生产面貌。 课堂练习 03 填空题: 目前，成熟的铸造新