专题七 特种铸造简介与铸造新技术与新工艺（教案）-四川省职教高考《金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测

专题七 特种铸造简介与铸造新技术与新工艺（教案）-《金属加工基础 》机工版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 掌握基本概念和工艺流程： 熟悉金属型铸造、熔模铸造、压力铸造等各种特种铸造方法的基本概念和工艺流程。 2. 了解新技术应用： 理解计算机技术在铸造生产中的应用，包括模拟分析、工艺优化等方面。 3. 比较不同铸造方法： 掌握各种铸造方法之间的优缺点以及其适用范围和工业应用场景。 4. 安全与环境影响： 知晓各类铸造工艺的安全操作规程和对环境的影响及相应的环保措施。 5. 技术创新意识： 引导学生关注铸造领域的最新技术发展和未来趋势，激发创新意识。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 重点一 金属型铸造与熔模铸造 1.金属型铸造 金属型铸造是在重力的作用下，将熔融金属浇入金属型获得铸件的方法。金属型铸造的特点是:第一，金属型可“一型多用”，反复使用几百次至几万次，从而可以节省造型材料和工时，提高生产率，改善劳动条件;第二，可提高铸件的尺寸精度，减少加工余量;第三，金属型导热快，铸件结晶组织细，力学性能高。但由于金属型的制作周期长，费用高故金属型铸造不适合于单件、小批量生产。同时，由于铸型冷却快，铸件形状不宜太复杂壁厚也不宜太薄，否则铸件容易产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷。 金属型铸造主要用于大批量生产非铁金属铸件，如内燃机活塞、气缸体、气缸盖、液压泵体、轴瓦、衬套等。图4-10所示是制造铝合金活塞的金属型。 2.熔模铸造 熔模铸造是用易熔材料(如蜡料)制成模样，在模样上包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔出模样后经高温焙烧即可进行浇注的铸造方法。熔模铸造的铸型是一个整体，无分型面，它是通过熔化模样起模的，所以，它可以铸造出各种形状复杂的小型零件。熔模铸造的生产工艺流程(图4-11)如下: 1)将配制好的蜡模材料(50%石蜡和50%硬脂酸)熔化，并将其浇入铸型中，获得单个蜡模。 2)将若干个蜡模粘合在蜡模浇注系统上，形成蜡模组。 3)将蜡模组浸入用水玻璃与石英粉配成的涂料中，取出后再撒上石英砂并在氯化铵溶 液中硬化，重复数次直到结成5~10mm的型壳。4)将结成型壳的蜡模组放人85℃左右的热水中，使蜡模熔化并流出型壳，形成铸型型腔。 5)为了提高铸型的强度及排除铸型型腔内的残蜡和水分，将铸型放入850~950℃的炉内焙烧。 6)将铸型装在砂箱内，在周围填砂加固。 7)浇注、冷却、出箱、清理。 熔模铸造的优点是铸件尺寸精确、表面光洁，可达到少切削或无切削加工。但熔模铸造工艺过程复杂，生产周期长，铸件制造成本高。同时，由于铸型型壳的强度不高，故不能制造尺寸较大的铸件。熔模铸造通常用于制造形状复杂的中、小型精密铸件(如汽轮机叶片、叶轮、活塞、壳体等)或熔点高、难以进行压力加工或难以进行切削加工的金属件。 重点二 压力铸造、离心铸造与低压铸造的介绍 1.压力铸造 压力铸造是将液态金属在高压(5~150MPa)、高速下充填入金属型腔，并使其在压力下凝固的铸造方法。压力铸造的特点是:第一，可得到形状复杂的薄壁铸件;第二，铸件尺寸精度高、表面质量好、铸件晶粒细、组织致密、强度较高、生产率高。但是，铸件易产生气孔与缩松，设备投资较大，而且压型的制造费用高。压力铸造主要应用于汽车、拖拉机、仪表、电信器材、医疗器械、纺织机械等领域，适用于大批量生产薄壁、复杂的非铁金属小型铸件，如气缸体、箱体、化油器等铸件。 压力铸造一般在压铸机上进行，图4-12所示是卧式压铸机工作原理图。 2.离心铸造 离心铸造是使液态金属在离心力的作用下充型、凝固并获得铸件的铸造方法。离心铸造的铸型可以是金属型，也可以是砂型。铸型在离心铸造机上可根据需要绕垂直轴或水平轴旋转，如图 4-13 所示。 离心铸造的特点是:第一，在离心力作用下，金属液中的气体、熔渣都集中于铸件的内表面，并使金属铸件呈定向结晶(由铸件的外表面向内表面结品)，因而铸件组织致密，力学性能较好，但其内表面质量较差，需要增加内表面的加工余量;第二，离心铸造可以省去芯型，可以不设浇注系统，因此，减少了金属液的消耗量;第三，可制造双金属铸件，如在钢套上镶铸铜合金薄层，制造滑动轴承。离心铸造主要用于生产空心旋转体铸件，如各种管件、缸套、滑动轴承轴套、圆环、活塞环等。 3.低压铸造 低压铸造是将金属液在较低压力下(一般是0.02~0.08MPa)注入铸型，冷却凝固，以获得铸件的铸造方法。实际上，低压铸造是一种介于压力铸造和重力铸造之间的铸造方法。 低压铸造的工作原理如图4-14所示。由进气管道将具有一定压力的干燥压缩空气或惰性气体通人盛有液态金属的密封坩埚中，金属液在气体压力的作用下沿升液导管上升，经浇口进入铸型型腔中，在保持压力(或适度增压)状态下铸件完全固。除压力后，升液导管中未凝固的金属液利用重力流回