金属型铸造

概述 金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。 金属到铸造与砂型铸造比较：在技术上与经济上有许多优点。 (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； (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; (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％； (4) 不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～100％； 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： (1) 金属型制造成本高； (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; (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。 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。 金属型铸件形成过程的特点 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。 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。 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。 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。 金属型铸造工艺 1金属型的预热 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。 金属型的预热方法有： （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。 2 金属型的浇注 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。 各种合金的浇注温度 合金种类 浇注温度℃ 合金种类 浇注温度℃ 铝锡合金 350～450 黄铜 900～950 锌合金 450～480 锡青铜 1100～1150 铝合金 680～740 铝青铜 1150～1300 镁合金 715～740 铸铁 1300～1370 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。 3铸件的出型和抽芯时间 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。 最合适的拔芯与铸件出型时间，一般用试验方法确定。 4金属型工作温度的调节 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： （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。 （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。 （3）直接水冷：在金属型的背面或局部直接制出水套，在水套内通水进行冷却，这主要用于浇注钢件或其它合金铸件，铸型要求强烈冷却的部位。因其成本较高，只适用于大批量生产。 如果铸件壁厚薄悬殊，在采用金属型生产时，也常在金属型的一部分采用加温，另一部分采用冷却的方法来调节型壁的温度分布。 5金属型的涂料 在金属型铸造过程中，常需在金属型的工作表面喷刷涂料。涂料的作用是：调节铸件的冷却速度；保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和热击；利用涂料层蓄气排气。 根据不同合金，涂料可能有多种配方，涂料基本由三类物质组成：1．粉状耐火材料（如氧化锌，滑石粉，锆砂粉、硅藻土粉等）；2．粘结剂（常用水玻璃，糖浆或纸浆废液等）；3．溶剂（水）。具体配方可参考有关手册。 涂料应符合下列技术要求：要有一定粘度，便于喷涂，在金属型表面上能形成均匀的薄层；涂料干后不发生龟裂或脱落，且易于清除；具有高的耐火度；高温时不会产生大量气体；不与合金发生化学反应（特殊要求者除外）等。 6复砂金属型(铁模复砂) 涂料虽然可以降低铸件在金属型中的冷却速度，但采用刷涂料的金属型生产球墨铸铁件（例如曲轴），仍有一定困难，因为铸件的冷速仍然过大，铸件易出现白口。若采用砂型，铸件冷速虽低，但在热节处又易产生缩松或缩孔，在金属型表面复以4－8mm的砂层，就能铸出满意的球墨铸铁件。 复砂层有效地调节了铸件的冷却速度，一方面使铸铁体不出白口，另一方面又使冷速大于砂型铸造。金属型无溃散性，但很薄的复砂却能适当减少铸件的收缩阻力。此外金属型具有良好的刚性，有效地限制球铁石墨化膨胀，实现了无冒口铸造，消除疏松，提高了铸件的致密度。如金属型的复砂层为树脂砂，一般可用射砂工艺复砂，金属型的温度要求在180～200℃之间。复砂金属型可用于生产球铁，灰铁或铸钢件，其技术效果显著。 7 金属型的寿命 提高金属型寿命的途径为： 1．选用导热系数大，热膨胀系数小，而且强度较高的材料制造金属型； 2．合理的涂料工艺，严格遵守工艺规范； 3．金属型结构合理，制造毛坯过程中应注意消除残余应力； 4．金属型材料的晶粒要细小。 金属型铸件的工艺设计 根据金属型铸造工艺的一些特点，为了保证铸件质量，简化金属型结构，充分发挥它的技术经济效益，首先必须对铸件的结构进行分析，并制订合理的铸件工艺。 1铸件结构的工艺性分析 金属型铸造结构工艺性的好坏，是保证铸件质量，发挥金属型铸造优点的先决条件。合理的铸造构应遵循下列原则： 1）铸造结构不应阻碍出型，防碍收缩；2）厚差不能太大，以免造成各部分温差悬殊，从而引起铸件缩裂和缩松；3）限制金属型铸件的最小壁厚。 另外，对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。 2 铸件在金属型中的浇注位置 铸件的浇注位置直接关系到型芯和分型面的数量、液体金属的导入位置，冒口的补缩效果，排气的通畅程度以及金属型的复杂程度等。选择浇注位置的原则如下： 1．保证金属液在充型时流功平稳，排气方便，避免液流卷气和金属被氧化； 2. 有利于顺序凝固，补缩良好，以保证获得组织致密的铸件； 3．型芯数目应尽量减少，安放方便、稳定、而且易于出型； 4．有利于金属型结构简化，铸件出型方便等。 3 铸性分型面的选择 分型面形式一般有垂直、水平和综合分类（垂直、水平混合分型或曲面分型）三种。选择分型面的原则如下： 1．为简化金属型结构，提高稿件精度，对形状教简单的铸件最好都布置在半型内，或大部分布置在半型内； 2．分型面数目应尽量少，保证铸件外形美观，铸件出型和下芯方便； 3．选择的分型面应保证设置浇冒口方便，金属充型时流动平稳，有利于型腔里的气体排出； 4．分型面不得选在加工基准面上； 5，尽量避免曲面分型，减少拆卸件及活决数量。 4 浇铸系统设计 根据金属型铸造的某些特点，在设计浇注系统时须注意以下几点：金属浇注速度大，超过砂型的约20％。其次，在液体金属充型时，型腔里的气体要能顺利排除，其流向应尽可能与液流方向一致，顺利的将气体挤向冒口或出气冒口；此外，应注意使液体金属在充型时流动平稳，不产生涡流，不冲击型壁或型芯，更不可产生飞溅。 金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。 1）顶注式，其热分布较合理，有利于顺序凝固，可减少金属液的消耗，但金属液流动不平稳，易进法，铸件高时，易冲击型胶底部或型芯。若用于浇注铝合金件，一般只适用于铸件高度小于100毫米的简单件； 2）底注式，金属液流动较平稳，有利于排气，但温度分布不合理，不利于铸件顺利凝固； 3）侧注式，兼有上述两者的优点，金属液流动平稳，便于集渣，排气等，但金属液消耗大，浇口清理工作量大。 金属型浇注系统的结构与砂型铸造基本相似，但由于金属型壁不透气，导热能力强，因此要求浇注系统结构，能有利于降低金属液流速，流动平稳，减少其对型壁的冲刷。除应保证型腔内气体有充裕的时间排除外，还保证在充型过程中不得产生喷溅。 当用金属型浇注黑色金属时，由于铸件冷速大，液流的粘度急剧增加，因此多采用封闭式浇口，其各部分截面积比例为：F内：F横：F直＝1：1.15：1.25 5 冒口设计 金属型铸造的冒口和砂型铸造时具有同等的作用：即为补缩、集渣和排气。它的设计原则也与砂型用冒口相同。由于金属型冷却速度大，而冒口又常采用保温涂料或砂层，因此金属型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。 金属型铸件的工艺参数 由于金属型工艺的特点，其铸件的工艺参数与砂型铸件略有区别。金属型铸件的线收缩率不仅与合金的线收缩有关，还与铸件结构、铸件在金属型中收缩受阻的情况、铸件出型温度，金属型受热后的膨胀及尺寸变化等因素有关，其取值还要考虑在试浇过程中留有修改尺寸的余地。 为取出金属型芯和铸件，在铸件的出芯和出型方向应取适当斜度，对各种不同合金铸件的铸造斜度参阅有关手册。 金属型铸件精度一般比砂型铸件高，所以加工裕量可较小，一般在0.5～4mm之间。 在确定铸件工艺参数之后，就可绘制金属型铸件工艺图，该图与砂型铸件的工艺图基本相同。 金属型的设计 铸件工艺图绘制之后，就可进行金属型设计。设计内容主要包括确定金属型的结构、尺寸、型芯、排气系统和顶杆机构等。 对设计的金属型应力求结构简单，加工方便，选材合理，安全可靠。.金属型的结构形式 1金属型的结构形式 金属型的结构取决于铸件形状、尺寸大小；分型面数量；合金种类和生产批量等条件。按分型面位置，金属型结构有以下几种形式： 1．整体金属型，铸型无分型面，结构简单，但它只适用于形状简单，无分型面的铸件； 2．水平分型金属型，它适用于薄壁轮状铸件。 3．垂直分型金属型，这类金属型便于开设浇冒口和排气系统，开合型方便，容易实现机械化生产；多用于生产简单的小铸件； 4．综合分型金属型：它由两个或两个以上的分型面组成，甚至由活块组成，一般用于复杂铸件的生产。操作方便，生产中广泛采用。 2 金属型主体设计 金属型主体系指构成型腔，用于形成铸件外形的部分。主体结构与铸件大小，其在型中的浇注位置，分型面以及合金的种类等有关。在设计时应力求使型腔的尺寸准确；便于开设浇注系统和排气系统，铸件出型方便，有足够的强度和刚度等。 3 金属型芯的设计 根据铸件的复杂情况和合金的种类可采用不同材料的型芯。一般浇注薄壁复杂件或高熔点合金（如锈钢、铸铁）时，多采用砂芯，而在浇注低熔点合金（如铝、镁合金）时，大多采用金属芯。在同一铸件上也可砂芯和金属芯并用。 4 金属型的排气 在设计金属型时就必须有排气设施，其排气的方式有以下几种： 1．利用分型面或型腔零件的组合面的间隙进行排气。 2．开排气槽。即在分型面或型腔零件的组合面上，芯座或顶杆表面上做排气槽。 3．设排气孔。排气孔一般开设在金属型的最高处。 4.排气塞是金属型常用的排气设施 5 顶出铸件机构设计 金属型腔的凹凸部分，对铸件的收缩会有阻碍，铸件出型时就会有阻力，必须采用顶出机构，方可将铸件项出。在设计顶出机构时，须注意下面几点：防止顶伤铸件，即防止铸件被顶变形或在铸件表面顶出凹坑；防止顶杆卡死，首先是顶杆与顶杆孔的配合间隙要适当。如果间隙过大易钻入金属，过小则可能造成卡死的现象。根据经验最好采用D4／dC4级配合。 6 金属型的定位、导向及锁紧机构 金属型合型时，要求两半型定位准确，、一般采用两种办法，即定位销定位和“止口”定位。对于上下分型，而分型面为圆形时，可采用“止口”定位，而对于矩形分型面大多采用定位销定位。定位销应设在分型面轮廓之内，当金属型本身尺寸较大，而自身的重量也较大时，要保证开合型定位方便，可采导向形式。 7 金属型材料的选择 从金属型的破坏原因分析可以看到，制造金属型的材料，应消足下列要求：耐热性和导热性好，反复受热时不变形，不破坏；应具有一定的强度、韧性及耐磨性，机械加工性好。 铸铁是金属型最常用的材料。其加工性能好，价廉，一般工厂均能自制，并且它又耐热、耐磨，是一种较合适的金属型材料。只是在要求高时，才使用碳钢和低合金钢。 采用铝合金制造金属型，在国外已引起注意，铝型表面可进行阳极氧化处理，而获得一层由Al2O3及Al2O3·H2O组成的氧化膜，其熔点和硬度都较高，而且耐热、耐磨。据报导这种铝金属型，如采用水冷措施，它不仅可铸造铝件和铜件，同样也可用来浇注黑色金属铸件。

注：转贴自中国模具设计论坛

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铸铁件金属型铸造技术

1．概述——历史与现状 用金属型生产铁基合金铸件始于中国。考古发现我国铸铁件用铁型（古称“范”）生产始于战国（距今2200～2300年），用铜范铸造铁器最早为汉代（距今1800年），到清代（距今200～300年）铁范铸铁技术不断完善，用铁范铸造铁炮。龚振麟著《铸炮铁模图说》是世界发现最早的系统论述金属型铸造铸铁件的专著。美国Eaton公司最早获铁基合金金属型（Ferrous Permanent mold-FPM）工艺专利已是 1932年。近几十年全世界FPM不断发展。欧洲FPM铸件占6％～8％，有报道苏联1980年FPM铸件占铸铁件9.7％，欧、美、日等FPM件主要用于汽车、机床、空气压缩机和液压件等；近年中国由日本引进空调压缩机铸件FPM生产线；印度、加拿大、巴西、马来西亚等国也都引进过FPM生产线。1994年日本本田公司开发投产了年产近4000t优质球墨铸件轿车转向节的FPM自动生产线，使FPM技术应用进入一个新阶段。 2．金属型铸铁技术特点及关键 FPM与非铁合金金属型铸造主要区别和难点在于：铸铁是金属-非金属共晶合金，急冷下铸态金相组织更难控制，浇注温度高，金属型设计和生产更难，且金属型寿命更短，生产率又不易满足大量生产需要。无论铸态还是热处理后使用，金属型铸铁件铸态金相组织控制对铸件性能都至关重要。 金属型冷却速度是砂型的数十倍到数百倍，直接影响铸铁形成独特组织。控制高冷却速度下铸态金属型铸铁组织的因素很多，综合解决好以下这些因素除获预期铸态金相组织外，可大大提高生产率和金属型寿命从而降低成本、增加效益并扩大金属型铸铁应用范围，是发展金属型铸铁技术的关键。 （1）铸铁化学成分 表1为金属型灰铸铁和球墨铸铁典型化学成分、金相组织和性能。碳当量（CE）：尤其薄壁又高冷却速度下金属型铸铁的CE宜高（4.9％～5.0％），但为防止低温冷脆及有利强化孕育，原铁液中Si应控制在2.2％～2.8％（质量分数，余同）且直取下限，绝不能高于3.5％。也有薄壁球铁件原铁液低C（ 2.7％）低Si（2.0％）的成功实例。 表1 典型金属型铸铁化学成分、组织与性能 注：1. 表中化学成分含量百分数皆指质量分数。 2. 净化球墨铸铁液，控制Ti、Pb、S、Mn、Cu等元素对金属型球铁件质量也十分重要。 ① Mg：高冷却速度（铜）型薄壁件低硫铁液加Mg0.01%即可使石墨完全球化。过高残Mg是造成多种金属型球墨铸铁件废、次品的主因。 ② P：增加流动性，又可防热裂，有的回到3.6%。还加到Sb0.02%～0.04。磷加于炉料中的效果比加于铁液中明显。 ③ Ti对灰铸铁可增加铁液过冷度，促进生成D型石墨。低CE作用明显。为保护机加工刀具Ti＜0.075%。 ④ 指体积分数。 （2）金属型铸铁件浇注温度与成分、壁厚、型温和孕育技术等诸多因素有关。为控制铸态金相组织和延长型寿命，应尽量降低浇注温度并快速充型。而薄壁件当采用随流孕育或型内孕育时为使孕育剂充分熔化，一般浇注温度在1300～1400℃之间。 （3）金属型铸铁孕育 金属型冷却速度越快，铸件壁超薄，用感应炉熔化铁液以及球墨铸铁件，越要强化孕育。可采用浇包后孕育、随流或型内孕育等方法。孕育剂粒度为过30（目）筛到300（目）筛以上，要充分干燥、预热。此外，降低金属型浇注系统部分的导热性并提高其温度和加过滤器等是强化孕育的重要措施。低CE特别是低Si铁液孕育效果更好。为防金属型薄壁球墨铸铁件铸态出现钉状（spiking）组织，强化孕育尤其是重要工艺措施。孕育剂多用75％的Fe-Si，有时加少量Ba、RE或Sb以减少白口或强化基体。型内孕育用85％ 的Fe-Si为宜。 （4）金属型材质、厚度及结构 1）金属型材质。铁液与金属型相互热作用是决定FPM铸件质量和型寿命的重要因素。金属型要有高导热性、耐热和热冲击、抗氧化、耐磨、与涂料易结合、成形加工性好并能修补。金属型材质一般用均匀 A型石墨灰铸铁。有的加 Cr0.5％～1.0％， Mo（0.6±0.1）％；过共晶或低硫灰铸铁可抗热冲击、提高金属型寿命。灰铸铁金属型用于中、小件，一般型寿命2000～5000次。在铸件成本中金属型成本一般占10％。此外，还可采用薄钢金属型外焊水冷系统，寿命可较长。Cu-Zr合金作金属型，很有前途。 2）金属型厚度。增加厚度可加速铁液冷却和提高金属型刚度。金属型壁厚与铸件厚度成正比，如图1。一般型厚：件厚＝3：1。又有人得出型重量与铸件重关系，如图2。一般中小件金属型重约是铸件重的20倍。 3）金属型成形。铸铁型一般砂铸后加工；铜型、钢型有锻坯加工的。金属型是易耗工模具，以近净成形精铸为最好，既可保证工艺要求又减轻重量，减少加工，延长寿命，降低成本。 4）金属型结构。宜采用组合式结构，即型腔部分、浇注系统和夹持机构用不同的材质、成形方法、涂料和温控系统。既可保证铸件工艺要求，同时还可提高型寿命、降低成本、增加生产灵活性（只更换型腔部分），并扩大金属型技术应用范围。 （5）FPM涂料与轻合金不同，FPM金属一般用两层涂料。①基层涂料（绝缘涂料）：要求与金属型粘着性好，耐热冲击性能优越。基层涂料厚度直接影响型冷却速度、铸件材质和外观质量以及型寿命。一般0.2～0.3mm，每班喷涂几次。优质浅色基层涂料国产化仍是课题。②表层涂料：一般用乙炔炭黑，每一浇注循环喷涂一次。 最近发展趋势是采用一层薄涂料（如乙炔炭黑）以提高效率、提高铸件尺寸精度和性能。前提是：①金属型导热性和耐热性、②提高金属型铸铁铸态金相组织控制水平（铁液成分、浇注温度和强化孕育等）和③先进工艺控制技术（如型温检测控制系统和铸件高温离型控制系统等）。 （6）FPM型温控制 金属型温度是影响铁液流动性和铸件金相组织的重要因素。金属型温度根据铸件材质、壁厚、重量、预期金相组织和性能以及设定的循环时间来确定和控制。一般设定在200～450℃之间。薄、小铸件，型温控制高些。 型温控制主要靠分区、分阶段温度连续检测和强制水冷、风冷或加热及其控制系统。正常运转条件下，除个别区域及浇注系统外，强制降温是保证质量、缩短循环时间、提高生产率的关键。以预防为主，生产过程中减少型温升高并保持稳定（如选导热性好的材质，增加型厚度，强制冷却，尤其采用铸件高温下尽快离型先进工艺等）是值得推广的技术。 （7）离型时间控制 离型时间直接影响铸件冷却速度、铸态组织、铸件质量、型温控制、型寿命、金属型流水线循环时间、生产率、能耗和生产成本。 最近FPM一大趋势是增加金属型冷却速度并使铸件热态尽快离型。 在具体实施时，要注意以下几点：①离型时间根据每个件的材质、壁厚、形状等分别设定和控制；②要有适用的检测控制工艺装备；③离型温度越高，则型利用率和寿命越高，铸件的余热利用率越高，效益也越好。但要防止过早出型，灰铸铁宜≤1120℃，球铁则要求＜1100℃（如1050～1000℃）出型，以防球墨铸铁“糊状”凝固，外壳薄时内部石墨化膨服造成“胀壳”。 （8）金属型铸铁件热处理 从质量管理角度，除厚壁或特殊铸件外，FPM铸件都应彻理，尤其在不断提高金属型冷却速度的趋势下热处理更显必要。 热处理可消除铸态白口，获得预期组织和力学性能并改善机加工性能，目前 FPM铸件普遍采用退火工艺生产。包括D型石墨灰铸铁和细小球墨的球铁，基体都为铁素体。也可既需要为获不同的基体而采用正火、退火或等温淬火等工艺。 近年来FPM球铁铸件通过高温离型，充分利用余热，进行热态矫形、切浇冒口和自热退火技术得到重视和发展。 （9）金属型铸铁件缺陷及防止 金属型铸铁工艺本身及铁液温度高等都易形成特有的缺陷，各种缺陷、原因及防止措施如表2所示。 表2 金属型铸铁件缺陷、原因及预防 3．金属型铸铁技术优点及局限性 （1）优点 1）铸件可保证致密无气孔、缩孔、缩松，工艺出口率高。 2）铸件尺寸精度高，表面光洁，加工量少且易加工（退火后）。 3）结晶细，性能高，球墨铸铁生产可大大减少球化剂用量。 4）无砂，杜绝了砂类缺陷及清砂工序。 5）节省型、芯砂运输、处理、再生等全套系统，节省造型、芯等高技术工序。 6）缩短生产循环时间，占地面积较砂型小50％。 7）便于集成化、自动化生产和应用先进检、控技术和科学管理手段。 8）有害工序减少59％，利于环境保护和改善劳动条件（废料：粉尘、有害气体等排放减少76%，噪声少），便于清洁生产。 9）生产率高（砂型机械化每月1.2t/m2；金属型每月7～8t/m2）。 （2）金属型铸铁局限性 1）尚不能生产太复杂的铸件。 2）冷却速度快，组织难控制，易出白口，绝大部分需热处理，延长生产周期，增加能耗和成本。 3）金属型设计、制造难度大，费用高。 4）铸件重量、生产批量等都有局限，比机械化潮砂型及树脂砂型综合竞争力弱。 4．金属型铸铁技术发展方向和先进实例 （l）金属型覆砂（Lined permenent mold——LPM）技术及装备 为克服金属型上述局限性，在金属型与铸件外形间覆薄砂层，形成砂型胶。优点是金属型与熔体不直接接触，冷却速度和金相组织易于控制，可生产铸钢件，提高金属型寿命，铸件形状可较复杂。我国已用于生产汽车发动机铸态球铁曲轴、铸铁凸轮轴和液压阀等。一些独联体国家用LPM技术，每年生产铸铁和铸钢件约45000t。一般生产中普遍用预热型吹入树脂覆膜砂（热固法）。日本1985年开发冷金型覆砂（冷固法），较热固法铸体尺寸精度高，壁薄[（3±0.25）mm]、生产环境好、节能。1990年成功地大量生产球铁轿车悬挂支撑臂以代替钢板冲-焊件，为LPM开辟新途径。但金属型覆砂仍未完全取消砂，冷却速度慢，生产效率低，不便于集成化和大规模生产，且有些技术难题尚未解决，如连续生产的型温控制，热法提高固化速度，冷法提高型砂流动性等等。 （2）FPM先进成套实例 日本本田公司开发的轿车转向节球铁件FPM工艺、技术和装备，图3为其流水线立面、平面及与传统流水线对比。 该FPM球铁生产线汇集了以下先进关键技术： l）高热导率Cu-Zr合金型，单层薄涂料，铸件高温离型（浇注后4s、铁型15～20s、砂型＞900s）。 2）用精密传感系统和计算机自动控制重要工艺参数；金属型型腔与浇注系统分体组装和型温分区控制等先进技术，如图4。 3）球墨铸铁液每型一次球化、孕育、处理技术，球化率比传统处理提高8％；球化率偏差比传统减少64％。金相组织与砂型对比如图5。 4）铸件余热充分利用。热矫形和切浇口（加工量减少50％、切断时间是冷切的1／10、砂轮寿命延长7倍）；余热利用连续热处理（节电250kw／t、节能56％）。 5）集成化，缩短、简化工序40％；关键工序全自动化；节省生产面积近50％。 6）铸件球化率和内部缺陷 100％在线无损检测。 7）由于铸件4s离型，减轻了金型受热升温，便于稳定控制型温并延长铜型寿命。 典型化学成分、金相组织和力学性能见表1。

有金属型铸造方面的问题，也可以在此发贴呀！

大家共同讨论！

我在水口干了一段时间的卫浴产品，水龙头本体的重力铸造模也设计过几付，现搞压铸模设计，有8年工作经验。能用PROCAST做模拟压铸/精铸砂铸/重力铸造。MMPHKQGS@163.COM。请多指教！

学习中

铸造还包括蜡模铸造（精铸），有这方面的资料吗？

以下是引用hkqgs在2006-2-28 12:20:05的发言：
铸造还包括蜡模铸造（精铸），有这方面的资料吗？

应该有的！希望大家作奉献！

金属铸造汽车进气管,汽车进出气管部件用此铸造方法.

[此贴子已经被作者于2006-3-24 14:12:56编辑过]

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好好学习.天天向上.////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

最近要用到金属型铸造灰铁管件，看了很受启发，谢谢哦！

　　能讨论一下基底涂料的问题吗？

我有一铝合金产品，平均壁厚为4毫米，产品面积为500毫米乘700毫米，不知道能否进行底压金属型铸造。请大侠赐教！！！

             我的EMAILL：sjcgood@sina.com      谢谢!!!

每一行都是个大学问

谢谢啊!