铸造工艺总汇-石膏型铸造与设计.pdf

取出母模（不可敲动），起模后应立即进行点火喷烧，否则易产生裂纹。
（五）喷烧
起模后应立刻点火并吹压缩空气进行喷烧，而使陶瓷型的表面有一定的强度和硬度。
（六）焙烧
焙烧的目的是使陶瓷型内残存的乙醇、水分和少量的有机物烧去，并使陶瓷层的强度增加。
全部由陶瓷浆料灌制的陶瓷型，焙烧温度可高达800oC，焙烧时间2~3h，出炉温度应在2500C
以下，以防止产生裂纹。
带有水玻璃套的陶瓷型，焙烧温度（烘干）在350~550oC。
（七）浇注与清理
陶瓷型浇注时定要注意挡渣。浇注温度与浇注速度可比同类型的砂型铸件稍高。陶瓷型铸件
最好待冷却至室温时再打箱，这样可防止铸件裂纹与变形。

7.石膏型铸造

7.1概述

7.1.1工艺过程
石膏型精密铸造是用世纪70年代发展起来的一种精密铸造新技术其工艺过程见图1。

图1石膏型精密铸造工艺过程

它是将熔模组装，并固定在专供灌浆用的砂箱平板上，在真空下把石膏浆料灌入，待浆料凝
结后经干燥即可脱除熔模，再经烘干、焙烧成为石膏型，在真空下浇注获得铸件。

7.1.2工艺特点
1.石膏浆料的流动性很好，又在真空下灌注成型，其充型性优良，复模性优异，型精确、光
洁。该工艺不像一般熔模精密铸造受到涂挂工艺的限制，可灌注大型复杂铸件用型。
2.石膏型的热导率很低，充型时合金液流动保持时间长，适宜生产薄壁复杂件。但铸型激冷
作用差，当铸件壁厚差异大时，厚大处容易出现缩松、缩孔等缺陷。
3.石膏型透气性极差，铸件易形成气孔、浇不足等缺陷，应注意合理设置浇注及排气系统。

7.2.3应用范围
石膏型精密铸造适于生产尺寸精确，表面光洁的精密铸件，特别适宜生产大型复杂薄壁铝合
金铸件，也可用于锌、铜、金、银等合金铸件。铸件最大尺寸达1000×2000mm、重量0.03～908kg，
壁厚0.8～1.5mm（局部0.5mm）。石膏型精密铸造己被广泛应用于航空、宇航、兵器、电子、
船舶、仪器、计算机等行业的零件制造上。

7.2石膏型精密铸件工艺设计

7.2.1石膏型精密铸件工艺参数选择
1）造斜度同熔模铸造。
2）加工余量（表1）。

表1石膏型精密铸件的加工余量（mm）

加工面最大尺寸加工余量
1000.8
100～3001.0
300～5001.5

3）收缩率熔模收缩率0.4～0.6％、石膏型脱水收缩率0～0.5％、当金属收缩率1.1～1.3％时，
综合线收缩率1.5～2.0％。

7.2.2浇注系统及冒口设计
1.石膏型精密铸造的浇冒系统应满足下列要求：
（1）有良好的排气能力，能顺利排出型腔中气体，在顶部和易憋气处要开设出气口。
（2）要保证合金液在型腔中流动平稳，顺利充满型胶，避免出现涡流，卷气现象。
（3）合理设置冒口，保证补缩。
（4）脱模时浇注系统应先蒋先，减小熔模对石膏型的膨胀力。
（5）浇注系统在铸件凝固过程中应尽可能不阻碍铸件收缩，以防止件变形和开裂。
2.浇注系统类型选择
一般浇注系统可分顶注、中间注、底注和阶梯注几种。对高度大的薄壁筒形、箱形件也可用
缝隙式或阶梯式浇注系统。对某些铸件亦可采用平注和斜注。
3.内浇口位置选择
石膏型表面硬度不够高、热导率小，因此内浇口一般不应直对型壁和型芯，防止冲刷型壁和
型芯，而应沿着型壁和型芯设内浇口。对复杂的薄壁件为防止件变形及裂纹，内浇口应均匀分布，
避免局部过热及浇不足缺陷。内浇口应尽可能设在铸件热节处，利于补缩。

7.3石膏型精铸工艺

7.3.1模样
石膏型精密铸造用的模样主要是熔模，也可使用气化模、水溶性模（芯）。
1.熔模模料
对一般中小型铸件也可使用熔模铸造通用模料，而大中型复杂铸件、尺寸精度和表面粗糙度
要求高的件则应使用石膏型精铸专用模料。
2.水溶性模（芯）料
制作复杂内腔，无法用金属芯形成时，就得使用水溶芯或水溶石膏芯来形成内腔。常用的水
溶性模料有尿素模料、无机盐模料、羰芯等。
3.模样制作
熔模压制工艺同熔模铸造。一般水溶尿素模料、无机盐模料及水溶石膏芯都是灌注成形的。
水溶性陶瓷芯一般是将各组分先混制成可塑配料，再加压成型，经700℃左右烧结后待用。

7.3.2石膏浆料的原材料
1.石膏

天然石膏为CaSO4·2H20，又称二水石膏。二水石膏有七种变体。α型半水石膏做石膏型更为合
适。除石膏种类外，影响石膏强度的因素还有石膏的细度、水固比、水温、搅拌时间等。
2.填料
为使石膏型具有良好的强度，减小其收缩和裂纹倾向，需要在石膏中加入填料。填料应有合
适的熔点、耐火度，良好的化学稳定性、合适的线膨胀率、发气量少，吸湿性小等性能，常用作
填料的材料及其性能见表2。

表2石膏型用填料及性能

名称熔点密度线膨胀系数加入填料后石膏混合料强度(Mpa)
℃)3℃
((g/cm)(1/)℃℃
7h烘干90