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发表于 2010-10-15 13:55:03
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（1）金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。同样合金，其抗拉强度平均可提高约25％，屈服强度平均提高约20％，其抗蚀性能和硬度亦显著提高；+ c5 j$ h! ^; E; S& F
（2）铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定;
. F. b2 e& Q9 f) V. b! ` （3）铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般可节约15～30％；) F, z' ^0 P( t# M
（4）不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～100％；
9 z2 u7 w, W- _# c- W ]6 | 此外，金属型铸造的生产效率高；使铸件产生缺陷的原因减少；工序简单，易实现机械化和自动化。金属型铸造虽有很多优点，但也有不足之处。如：% p5 ^( C T: K& ]
(1) 金属型制造成本高；9 V9 R* A4 ~4 D( ]
(2) 金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件洗不足、开裂或铸铁件白日等缺陷;
, b0 M/ l2 d9 q. _/ t# W1 w (3) 金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制。. w5 }; T5 E5 ~4 d" [
金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。因此，在决定采用金属型铸造时，必须综合考虑下列各因素：铸件形状和重量大小必须合适；要有足够的批量；完成生产任务的期限许可。! s3 y0 O0 U4 p/ L5 r$ [
金属型铸件形成过程的特点
. {' C& `5 A& y5 i2 x6 Z, i+ |$ ` 金属型和砂型，在性能上有显著的区别，如砂型有透气性，而金属型则没有；砂型的导热性差，金属型的导热性很好，砂型有退让性，而金属型没有等。金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。
( L- o0 J+ h$ U! M% `3 I6 e 型腔内气体状态变化对铸件成型的影响：金属在充填时，型腔内的气体必须迅速排出，但金属又无透气性，只要对工艺稍加疏忽，就会给铸件的质量带来不良影响。
) o$ X( z3 |( F' Y+ X% j 铸件凝固过程中热交换的特点：金属液一旦进入型腔，就把热量传给金属型壁。液体金属通过型壁散失热量，进行凝固并产生收缩，而型壁在获得热量，升高温度的同时产生膨胀，结果在铸件与型壁之间形成了“间隙”。在“铸件一间隙一金属型”系统未到达同一温度之前，可以把铸件视为在“间隙”中冷却，而金属型壁则通过“间隙”被加热。# l" g- L- _) s9 }
金属型阻碍收缩对铸件的影响：金属型或金属型芯，在铸件凝固过磋甲无退让性，阻碍铸件收缩，这是它的又一特点。
, G- L7 q5 ^% H& h" g) Q 金属型铸造工艺
0 {4 q1 C) r: ~& @ {. }0 t 1金属到的预热
2 }0 ~7 q+ ], Q% s% b2 w" B; q6 U 未预热的金属型不能进行浇注。这是因为金属型导热性好／液体金属冷却决，流动性剧烈降低，容易使铸件出现冷隔、浇不足夹杂、气孔等缺陷。未预热的金属型在浇注时，铸型，将受到强烈的热击，应力倍增，使其极易破坏。因此，金属型在开始工作前，应该先预热，适宜的预热温度（即工作温度），随合金的种类、铸件结构和大小而定，一般通过试验确定。一般情况下，金属型的预热温度不低于1500C。% i6 G1 O# u5 H
金属型的预热方法有：$ K7 L6 Z+ N8 t# a4 |" H0 ^4 u
（1）用喷灯或煤气火焰预热；（2）采用电阻加热器；（3）采用烘箱加热，其优点是温度均匀，但只适用于小件的金属型；（4）先将金属型放在炉上烘烤，然后浇注液体金属将金属型烫热。这种方法，只适用于小型铸型，因它要浪费一些金属液，也会降低铸型寿命。
" z% ?2 K, {5 u o) B S# [# [9 E+ @ 2金属型的浇注
% j9 n4 G' R% X3 l: d w 金属型的浇注温度，一般比砂型铸造时高。可根据合金种类、如化学成分、铸件大小和壁厚，通过试验确定。下表中数据可供参考。: ?2 Q4 R6 \6 W# D
各种合金的浇注温度
4 U" B Z: j7 w( f3 m' Q 合金种类 浇注温度℃ 合金种类 浇注温度℃; J( O) d9 n. {. K) V# |# S# u7 U: J
铝锡合金 350～450 黄铜 900～950
; r5 j% a7 S) ?9 a' A+ X* M. ? 锌合金 450～480 锡青铜 1100～1150
& s" T8 z1 ]0 w0 w- u* r W' P O2 d 铝合金 680～740 铝青铜 1150～13003 j; v+ v9 [* E0 f) p8 e
镁合金 715～740 铸铁 1300～1370
. I6 n" j) I' a5 r% s 由于金属型的激冷和不透气，浇注速度应做到先慢，后快，再慢。在浇注过程中应尽量保证液流平稳。! u: Y+ e8 l6 i
3铸件的出型和抽芯时间( K* }/ C, R' H( \" ~0 H
如果金属型芯在铸件中停留的时间愈长，由于铸件收缩产生的抱紧型芯的力就愈大，因此需要的抽芯力也愈大。金属型芯在镜件中最适宜的停留时间，是当铸件冷却到塑性变形温度范围，并有足够的强度时，这时是抽芯最好的时机。铸件在金属型中停留的时间过长，型壁温度升高，需要更多的冷却时间，也会降低金属型的生产率。4 Y+ `) G& h/ i1 _& J. Z
最合适的拔芯与铸件出型时间，一般用试验方法确定。
& H9 p8 Y3 B* |1 k/ v0 a1 a8 z 4金属型工作温度的调节8 c* A& A% v6 d( b& \
要保证金属型铸件的质量稳定，生产正常，首先要使金属型在生产过程中温度变化恒定。所以每浇一次，就需要将金属型打开，停放一段时间，待冷至规定温度时再浇。如靠自然冷却，需要时间较长，会降低生产率，因此常用强制冷却的方法。冷却的方式一般有以下几种：
5 ]: X3 S8 K) h （1）风冷：即在金属型外围吹风冷却，强化对流散热。风冷方式的金属型，虽然结构简单，容易制造，成本低，但冷却效果不十分理想。
3 i. e( S; e; h （2）间接水冷：在金属型背面或某一局部，镶铸水套，其冷却效果比风冷好，适于浇注铜件或可锻铸铁件。但对浇注薄壁灰铁铸件或球铁铸件，激烈冷却，会增加铸件的缺陷。 |
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