金屬型鑄造又稱硬模鑄造枷此，它是將液體金屬澆入金屬鑄型髓界，以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成橱墨，可以反復(fù)使用多次（幾百次到幾千次）梢纫。

　　金屬到鑄造與砂型鑄造比較：在技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn)。

　〔蹲（1）金屬型生產(chǎn)的鑄件汤浊，其機(jī)械性能比砂型鑄件高。同樣合金泡快，其抗拉強(qiáng)度平均可提高約25％砚皆，屈服強(qiáng)度平均提高約20％，其抗蝕性能和硬度亦顯著提高嗓钦；

　〉┝肌（2）鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定;

　∷荻（3）鑄件的工藝收得率高侵俗，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15～30％丰刊；

　“ァ（4）不用砂或者少用砂，一般可節(jié)約造型材料80～100％啄巧；

　　此外寻歧，金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高；使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少棵帽；工序簡(jiǎn)單熄求，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化渣玲。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有不足之處弟晚。如：

　　(1) 金屬型制造成本高忘衍；

　　(2) 金屬型不透氣，而且無(wú)退讓性卿城，易造成鑄件洗不足枚钓、開裂或鑄鐵件白日等缺陷;

　　(3) 金屬型鑄造時(shí)，鑄型的工作溫度粟宣、合金的澆注溫度和澆注速度喳卫，鑄件在鑄型中停留的時(shí)間，以及所用的涂料等辑揍，對(duì)鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感硫红，需要嚴(yán)格控制。

　　金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件讽歹，在重量和形狀方面還有一定的限制综姜，如對(duì)黑色金屬只能是形狀簡(jiǎn)單的鑄件；鑄件的重量不可太大几研；壁厚也有限制挽钧，較小的鑄件壁厚無(wú)法鑄出。因此蚓夺，在決定采用金屬型鑄造時(shí)熊朵，必須綜合考慮下列各因素：鑄件形狀和重量大小必須合適；要有足夠的批量赛喊；完成生產(chǎn)任務(wù)的期限許可殖熟。

　　金屬型鑄件形成過程的特點(diǎn)

　　金屬型和砂型，在性能上有顯著的區(qū)別八千，如砂型有透氣性吗讶，而金屬型則沒有；砂型的導(dǎo)熱性差恋捆，金屬型的導(dǎo)熱性很好照皆，砂型有退讓性，而金屬型沒有等沸停。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律膜毁。

　　型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對(duì)鑄件成型的影響：金屬在充填時(shí)，型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出愤钾，但金屬又無(wú)透氣性瘟滨，只要對(duì)工藝稍加疏忽，就會(huì)給鑄件的質(zhì)量帶來(lái)不良影響。

　　鑄件凝固過程中熱交換的特點(diǎn)：金屬液一旦進(jìn)入型腔杂瘸，就把熱量傳給金屬型壁倒淫。液體金屬通過型壁散失熱量，進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮败玉，而型壁在獲得熱量祭静，升高溫度的同時(shí)產(chǎn)生膨脹，結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”爵路。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達(dá)同一溫度之前姻粱，可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻，而金屬型壁則通過“間隙”被加熱你浸。

　　金屬型阻礙收縮對(duì)鑄件的影響：金屬型或金屬型芯研镀，在鑄件凝固過程中無(wú)退讓性，阻礙鑄件收縮节暇，這是它的又一特點(diǎn)焙檀。

　　金屬型鑄造工藝

　　1金屬到的預(yù)熱

　　未預(yù)熱的金屬型不能進(jìn)行澆注。這是因?yàn)榻饘傩蛯?dǎo)熱性好／液體金屬冷卻決忿奈，流動(dòng)性劇烈降低谢奕，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足夾雜辱甫、氣孔等缺陷。未預(yù)熱的金屬型在澆注時(shí)蒋令，鑄型店诗，將受到強(qiáng)烈的熱擊，應(yīng)力倍增音榜，使其極易破壞庞瘸。因此，金屬型在開始工作前赠叼，應(yīng)該先預(yù)熱擦囊，適宜的預(yù)熱溫度（即工作溫度），隨合金的種類嘴办、鑄件結(jié)構(gòu)和大小而定瞬场，一般通過試驗(yàn)確定。一般情況下涧郊，金屬型的預(yù)熱溫度不低于1500C贯被。

　　金屬型的預(yù)熱方法有：

　　（1）用噴燈或煤氣火焰預(yù)熱妆艘；（2）采用電阻加熱器彤灶；（3）采用烘箱加熱，其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻批旺，但只適用于小件的金屬型鹿连；（4）先將金屬型放在爐上烘烤缠染，然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法磷拧，只適用于小型鑄型骡梨，因它要浪費(fèi)一些金屬液，也會(huì)降低鑄型壽命肤不。

　　2金屬型的澆注

　　金屬型的澆注溫度寻癌，一般比砂型鑄造時(shí)高⊥闳可根據(jù)合金種類绪封、如化學(xué)成分、鑄件大小和壁厚椰骇，通過試驗(yàn)確定历扭。下表中數(shù)據(jù)可供參考。

　　各種合金的澆注溫度

　　合金種類 澆注溫度℃ 合金種類 澆注溫度℃

　　鋁錫合金 350～450 黃銅 900～950

　　鋅合金 450～480 錫青銅 1100～1150

　　鋁合金 680～740 鋁青銅 1150～1300

　　鎂合金 715～740 鑄鐵 1300～1370

　　由于金屬型的激冷和不透氣膨吼，澆注速度應(yīng)做到先慢棺氢，后快，再慢现恼。在澆注過程中應(yīng)盡量保證液流平穩(wěn)肃续。

　　3鑄件的出型和抽芯時(shí)間

　　如果金屬型芯在鑄件中停留的時(shí)間愈長(zhǎng)，由于鑄件收縮產(chǎn)生的抱緊型芯的力就愈大叉袍，因此需要的抽芯力也愈大始锚。金屬型芯在鏡件中最適宜的停留時(shí)間，是當(dāng)鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍喳逛，并有足夠的強(qiáng)度時(shí)瞧捌，這時(shí)是抽芯最好的時(shí)機(jī)。鑄件在金屬型中停留的時(shí)間過長(zhǎng)润文，型壁溫度升高姐呐，需要更多的冷卻時(shí)間，也會(huì)降低金屬型的生產(chǎn)率典蝌。

　　最合適的拔芯與鑄件出型時(shí)間曙砂，一般用試驗(yàn)方法確定。

　　4金屬型工作溫度的調(diào)節(jié)

　　要保證金屬型鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定骏掀，生產(chǎn)正常麦轰，首先要使金屬型在生產(chǎn)過程中溫度變化恒定。所以每澆一次猴宾，就需要將金屬型打開潘吸，停放一段時(shí)間，待冷至規(guī)定溫度時(shí)再澆。如靠自然冷卻卤撬，需要時(shí)間較長(zhǎng)巴移，會(huì)降低生產(chǎn)率，因此常用強(qiáng)制冷卻的方法柄楼。冷卻的方式一般有以下幾種：

　〔t驴。?）風(fēng)冷：即在金屬型外圍吹風(fēng)冷卻，強(qiáng)化對(duì)流散熱翅陪。風(fēng)冷方式的金屬型退钱，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造钠台，成本低欠诊，但冷卻效果不十分理想。

　”倬ⅰ（2）間接水冷：在金屬型背面或某一局部臣疑，鑲鑄水套，其冷卻效果比風(fēng)冷好徙菠，適于澆注銅件或可鍛鑄鐵件讯沈。但對(duì)澆注薄壁灰鐵鑄件或球鐵鑄件，激烈冷卻婿奔，會(huì)增加鑄件的缺陷缺狠。

　　（3）直接水冷：在金屬型的背面或局部直接制出水套萍摊，在水套內(nèi)通水進(jìn)行冷卻儒老，這主要用于澆注鋼件或其它合金鑄件，鑄型要求強(qiáng)烈冷卻的部位记餐。因其成本較高，只適用于大批量生產(chǎn)薇正。

　　如果鑄件壁厚薄懸殊片酝，在采用金屬型生產(chǎn)時(shí)，也常在金屬型的一部分采用加溫挖腰，另一部分采用冷卻的方法來(lái)調(diào)節(jié)型壁的溫度分布雕沿。

　　5金屬型的涂料

　　在金屬型鑄造過程中，常需在金屬型的工作表面噴刷涂料场时。涂料的作用是：調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度荡西；保護(hù)金屬型，防止高溫金屬液對(duì)型壁的沖蝕和熱擊强进；利用涂料層蓄氣排氣舵翘。

　　根據(jù)不同合金，涂料可能有多種配方，涂料基本由三類物質(zhì)組成：1．粉狀耐火材料（如氧化鋅服驼，滑石粉裙都，鋯砂粉、硅藻土粉等）鹅唠；2．粘結(jié)劑（常用水玻璃咽皮，糖漿或紙漿廢液等）；3．溶劑（水）给急。具體配方可參考有關(guān)手冊(cè)痒渊。

　　涂料應(yīng)符合下列技術(shù)要求：要有一定粘度，便于噴涂烁胳，在金屬型表面上能形成均勻的薄層蝇裤；涂料干后不發(fā)生龜裂或脫落，且易于清除埃碱；具有高的耐火度猖辫；高溫時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量氣體；不與合金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（特殊要求者除外）等砚殿。

　　6復(fù)砂金屬型(鐵模復(fù)砂)

　　涂料雖然可以降低鑄件在金屬型中的冷卻速度啃憎，但采用刷涂料的金屬型生產(chǎn)球墨鑄鐵件（例如曲軸），仍有一定困難似炎，因?yàn)殍T件的冷速仍然過大辛萍，鑄件易出現(xiàn)白口。若采用砂型羡藐，鑄件冷速雖低贩毕，但在熱節(jié)處又易產(chǎn)生縮松或縮孔，在金屬型表面復(fù)以4－8mm的砂層仆嗦，就能鑄出滿意的球墨鑄鐵件辉阶。

　　復(fù)砂層有效地調(diào)節(jié)了鑄件的冷卻速度，一方面使鑄鐵體不出白口瘩扼，另一方面又使冷速大于砂型鑄造退旅。金屬型無(wú)潰散性，但很薄的復(fù)砂卻能適當(dāng)減少鑄件的收縮阻力农幢。此外金屬型具有良好的剛性呕长，有效地限制球鐵石墨化膨脹，實(shí)現(xiàn)了無(wú)冒口鑄造肩容，消除疏松悯堂，提高了鑄件的致密度。如金屬型的復(fù)砂層為樹脂砂勘米，一般可用射砂工藝復(fù)砂矗壹，金屬型的溫度要求在180～200℃之間疯忽。復(fù)砂金屬型可用于生產(chǎn)球鐵，灰鐵或鑄鋼件独府，其技術(shù)效果顯著吩伊。

　　7 金屬型的壽命

　　提高金屬型壽命的途徑為：

　　1．選用導(dǎo)熱系數(shù)大，熱膨脹系數(shù)小婆沟，而且強(qiáng)度較高的材料制造金屬型便螟；

　　2．合理的涂料工藝，嚴(yán)格遵守工藝規(guī)范唠摹；

　　3．金屬型結(jié)構(gòu)合理爆捞，制造毛坯過程中應(yīng)注意消除殘余應(yīng)力；

　　4．金屬型材料的晶粒要細(xì)小勾拉。

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