材料成型工艺学第四章
34页1、4.3 金属型成形工艺 金属型成形工艺是 将液态金属(合金)浇注到金属材质的铸型中,并 在重力的作用下凝固成形,以获得铸件的一种液态 成形方法。由于铸型是用金属制成,可以反复使用数千次到数万次,所以属于 永久型铸造 方法。4.3 金属型成形工艺 在液态金属特种成形方法中:l压力铸造l低压铸造l真空吸铸l连续铸造l离心铸造等都要使用金属型。在技术上和经济的特点 n优点:金属型生产的铸件,其 机械性能比砂型铸件高,抗蚀性 能和硬度亦显著提高。 原因是冷却速度快,铸件表层结晶组织细密。铸件的精度和表面粗糙度等级比砂型铸件高,而且质量 和尺寸稳定。铸件的工艺出品率高,一般可节约金属液153%。节省造型材料,减轻环境污染,改善劳动条件。生产效率高,容易实现机械化和自动化。工序简单,使铸件产生铸造缺陷的原因减少。在技术上和经济的特点 n缺点:金属型制造复杂,成本高。金属型不透气,激冷能力强,容易产生铸件浇不足、铸 铁件白口等缺陷 。金属型无退让性,阻碍铸件收缩。工艺过程需要严格控制。 铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度、铸件在铸型中的凝固时间及使用的 涂料等,对铸件质量的影响非常敏感。 铸件
2、结构、重量、尺寸等受到限制。存在充型能力和模具寿命问题一 金属型铸件形成过程的特性u金属型与砂型的根本区别在于两者的铸型材料不同:砂 型由颗粒状的耐火材料组成的松软多空隙的型体 金属型由金属材料制成的坚固密实的型体u显著的区别:砂 型有良好的透气性和退让性,较差的导热性和激冷能力。 金属型优良的导热性和很强的激冷能力,没有透气性和退让性。1 型腔内气体对金属充填过程的影响假设金属型在浇注前,型腔内气体的温度为T,体积为V,重 量为G,则气体压力P为:P = RTG / V液态金属在充填铸型的过程中,型腔内的气体(空气、砂芯受热产生的气体)由于受热膨胀和体积压缩而使型腔压力增 大,即P P 压力变化为:P = RG T /V结果: 造成充型反压力(大小为P)它成为液体金属充型的阻力u 金属液充型速度u 铸型排气能力u 砂芯数量和大小u 气体温度变化充型反压力大小u 第一种情况:P 超过临界值 P临 ( 金属液压力和表面张力之和) 呛火不仅破坏了金属液的连续流动,而且还会对某些合金 造成强烈氧化。在呛火过程中,如果受到初晶或凝固层的 阻拦,气体就会留在金属中形成气孔。型腔气体就会钻进金属液
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