由于人類(lèi)文化的進(jìn)步，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)水平的提高，常要求生產(chǎn)出大量同類(lèi)型的質(zhì)量高并且穩(wěn)定的鑄件。同時(shí)，還要求提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，改善勞動(dòng)條件。普通的砂型鑄造已經(jīng)滿(mǎn)足不了這樣的要求，所以不得不尋求其它更先進(jìn)的鑄造方法，許多與普通砂型鑄造有區(qū)別的鑄造方法，雖然本身也各不相 同，但都通稱(chēng)為“特種鑄造”。

特種鑄造方法主要有下列幾種：

（1） 金屬型鑄造（俗稱(chēng)硬模鑄造）；

（2） 壓力鑄造；

（3） 離心鑄造；

（4） 熔模精密鑄造（失蠟鑄造）；

（5） 低壓鑄造；

（6） 殼型鑄造；

（7） 連續(xù)鑄造；

（8） 真空吸鑄；

（9） 擠壓鑄造；

（10） 磁型鑄造等。

生產(chǎn)中常用的是前三種，現(xiàn)分述如下。

一、 金屬型鑄造

金屬型鑄造又稱(chēng)為“硬模鑄造”，就是用鑄鋼、鐵或其它金屬材料制造鑄型，用以澆注各種鑄件的工藝方法。

金屬型鑄造時(shí)可使用金屬型芯和砂芯。一套金屬型可以澆注幾百次至幾萬(wàn)次，所以也稱(chēng)為“永久型”。它與普通砂型鑄造相比較，具有生產(chǎn)效率高、鑄件質(zhì)量好、改善勞動(dòng)條件、便于機(jī)械化等優(yōu)點(diǎn)。因而廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門(mén)鑄件的生產(chǎn)，特別是大批量的有色鑄件更為合適。

1． 金屬型的要求

（1） 應(yīng)保證鑄件的形狀、尺寸、質(zhì)量，符合技術(shù)要求。

（2） 正確的澆注系統(tǒng)及冒口，符合鑄造工藝的要求。

（3） 金屬型應(yīng)便于鑄件的取出及修理安裝的方便。

（4） 良好的排氣。

（5） 保證金屬型能長(zhǎng)時(shí)間滿(mǎn)足工作溫度而不翹曲變形的要求。

（6） 結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，便于加工制造、降低成本，以及便于機(jī)械化、自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率和改善勞動(dòng)條件。

2． 金屬型鑄造常用設(shè)備的類(lèi)型 金屬型鑄造所用的設(shè)備，除熔化、起重等與其它鑄造生產(chǎn)相同外，還常采用金屬型鑄造機(jī)。其通常將金屬型開(kāi)合，金屬芯抽出，鑄件頂出動(dòng)作機(jī)械化，從而大大提高了生產(chǎn)率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本，改善了勞動(dòng)條件。在鑄件工藝許可的情況下，金屬型應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，方能實(shí)現(xiàn)金屬型鑄造的優(yōu)越性。

金屬型鑄造機(jī)大致可分成以下三類(lèi)：

（1） 手動(dòng)金屬型鑄造機(jī)（又稱(chēng)為澆注機(jī)，澆注臺(tái)）機(jī)器本身沒(méi)有動(dòng)力設(shè)備，要用人力操縱機(jī)械動(dòng)作。

（2） 機(jī)動(dòng)金屬型鑄造機(jī) 機(jī)器借氣動(dòng)、電動(dòng)或液壓裝置完成各項(xiàng)動(dòng)作。

（3） 自動(dòng)或半自動(dòng)金屬型鑄造機(jī) 在第二類(lèi)的機(jī)器基礎(chǔ)上，用機(jī)械、電氣或射流元件，使機(jī)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和半自動(dòng)化。

金屬型鑄造機(jī)可以設(shè)計(jì)成通用的或?qū)Ｓ玫摹?BR>
3． 金屬型鑄造的安全技術(shù)

（1） 操作者必須穿戴好防護(hù)用品，如工作服、手套、眼鏡、口罩、工作鞋等。

（2） 金屬型預(yù)熱溫度不得低于120℃，禁止在冷模中澆注鑄件。

（3） 澆注工具，撇渣勺等與金屬液接觸的工具均需預(yù)熱，壞的澆包不允許使用。

（4） 各種氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)澆注機(jī)床，應(yīng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)操作，其它人不得亂動(dòng)。

（5） 操作者每班工作前應(yīng)仔細(xì)對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢查，緊固件是否有松動(dòng)現(xiàn)象，活動(dòng)部分是否正常，各種管道、閥門(mén)工作情況是否良好；并定期對(duì)活動(dòng)部分注加潤(rùn)滑油。

（6） 在使用氣動(dòng)（或液壓傳動(dòng)）機(jī)床的過(guò)程中，操作者不應(yīng)站在與氣缸運(yùn)動(dòng)成一直線(xiàn)的位置，必須站在氣缸的側(cè)面，避免發(fā)生設(shè)備失靈的意外事故。

（7） 工作完畢，應(yīng)關(guān)閉總控制開(kāi)關(guān)，并將各開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)至零位。

（8） 必須經(jīng)常保持場(chǎng)地和機(jī)床的整潔。

二、 壓力鑄造

壓力鑄造是在高壓作用下，將液體金屬以一定速度注入金屬型而獲得鑄件的方法。壓鑄常用的壓力從10＜sup＞7＜sup＞Pa至10＜sup＞8＜sup＞Pa（甚至超過(guò)2×10＜sup＞8＜sup＞Pa），速度大約在5~50m/s的范圍內(nèi)。壓鑄生產(chǎn)的鑄件具有：生產(chǎn)效率高；產(chǎn)品質(zhì)量好；機(jī)械性能高；互換性好；鑄件壁薄、輪廓清晰等優(yōu)點(diǎn)。但也存在著設(shè)備投資大；模具制造復(fù)雜；周期長(zhǎng)；合金上還有一定的局限范圍等缺點(diǎn)。因此，一般壓鑄件適用于大批量，合金熔點(diǎn)較低，較小零件的生產(chǎn)。

常用的壓鑄合金有：鋁合金、錫合金、鋅合金、鉛合金和銅合金。

1． 壓鑄機(jī)的安裝要求 現(xiàn)代壓鑄機(jī)，按壓室的不同可分為熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩類(lèi)。其主要由合型部分、壓射部分、動(dòng)力部分和控制系統(tǒng)所構(gòu)成。一般各部分安裝在一個(gè)總的機(jī)座上（有時(shí)動(dòng)力部分單獨(dú)分開(kāi)）。另外，壓鑄機(jī)還帶有或配有單獨(dú)的合金熔化或保溫爐。

對(duì)于壓鑄機(jī)的安裝，除了類(lèi)似一般機(jī)床安裝——要有一定的基礎(chǔ)，保持一定的水平精度等要求外，另外，還要求下列各點(diǎn)：

（1） 壓鑄機(jī)應(yīng)安裝在單獨(dú)的廠(chǎng)房?jī)?nèi)，每臺(tái)壓鑄機(jī)要用金屬防護(hù)擋板隔開(kāi)。

（2） 壓射部分要求壓射桿和壓室同心，四周間隙均勻。

（3） 動(dòng)力部分要求高壓油缸及管路系統(tǒng)密封程度要好，避免漏油。

（4） 控制系統(tǒng)要求穩(wěn)定性好，安全可靠。

2． 壓鑄的安全操作須知

（1） 操作時(shí)不允許站在模具分型面的空間平面范圍內(nèi)，并應(yīng)注意該范圍確已沒(méi)有人站立時(shí)才能壓射。

（2） 與合金液接觸的料勺工具必須經(jīng)過(guò)烘烤和預(yù)熱，以使工具保證干燥和具有一定溫度，避免金屬液飛濺、冷爆，而造成事故。

（3） 操作開(kāi)型時(shí)，不得將身體伸入模具分型面之間的空隙內(nèi)。如果要清理模具或因操作上排除故障而需要進(jìn)入空隙時(shí)，必須事先關(guān)閉總開(kāi)關(guān)，并掛上嚴(yán)禁合閘的安全標(biāo)志。

（4） 兩人以上操作時(shí)，必面配合一致，并且由其中一人為主操作，確定一齊操作的其它人，都處于安全位置時(shí)，才能合?；驂荷?。

（5） 更換壓射桿時(shí)，應(yīng)按操作規(guī)程進(jìn)行，注意操作機(jī)構(gòu)的按鈕、手柄等的相應(yīng)位置。

（6） 發(fā)現(xiàn)壓鑄機(jī)漏液時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查原因，并及時(shí)排除，以免漏液現(xiàn)象加劇。因?yàn)楣ぷ饕簽橛鸵簳r(shí)，漏油易引起火災(zāi)。當(dāng)工作液為乳化液，噴濺入保溫爐的金屬液上會(huì)引起劇烈的氣體產(chǎn)生，甚致金屬液飛濺傷人。

（7） 操作人員離開(kāi)壓鑄機(jī)時(shí)，必須關(guān)閉總開(kāi)關(guān)。

三、 離心鑄造

把液體金屬注入旋轉(zhuǎn)的鑄型，液、型同時(shí)旋轉(zhuǎn)，在此情況下，金屬進(jìn)行凝固結(jié)晶，這種獲得鑄件的方法，稱(chēng)為離心鑄造。

合金液注入旋轉(zhuǎn)的鑄型后，必須受到適當(dāng)?shù)碾x心力，才能使合金克服重力而不淋落，保持壁厚一致，獲得優(yōu)質(zhì)的鑄件。因此，離心力的大小在離心鑄造中是個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。

離心力q=m·ω＜sup＞2＜sup＞·R

式中 m——合金的質(zhì)量（g）；

ω——鑄型的旋轉(zhuǎn)角速度（rod/s）；

R——合金某一點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑（cm）。

離心鑄造生產(chǎn)的鑄件具有：結(jié)晶細(xì)化、致密、機(jī)械性能高；不用坭芯能澆出空心圓筒形鑄件，生產(chǎn)效率高；省去了澆冒口系統(tǒng)的金屬，提高了金屬的收得率；便于對(duì)金屬澆注；可以澆注成型的薄壁鑄件等優(yōu)點(diǎn)。因而這種工藝方法廣泛應(yīng)用于澆注鑄鐵管、缸套、漲圈、炮身、輥道、空心軸、軋輥、銅合金的軸套、蝸輪、造紙機(jī)銅輥……等。

1． 離心鑄造工藝常用的設(shè)備類(lèi)型 通常離心鑄造機(jī)可以分為：立式離心鑄造機(jī)及臥式離心機(jī)。如圖1所示。其大致結(jié)構(gòu)是機(jī)械傳動(dòng)，使鑄型旋轉(zhuǎn)達(dá)到工藝要求的轉(zhuǎn)速，對(duì)于一些要求高的厚壁零件，離心鑄造機(jī)還裝有變速裝置。

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圖1 離心鑄造機(jī)分類(lèi)示意圖

a）立式離心鑄造機(jī) b）臥式懸臂離心鑄造機(jī) c）臥式托輪離心鑄造機(jī)

2． 離心鑄造的安全技術(shù)要求

（1） 離心鑄造機(jī)上要裝有堅(jiān)固的防護(hù)罩，以免澆入熾熱的金屬熔液后，機(jī)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，防護(hù)罩破裂造成傷害事故。

（2） 澆注前要先把鑄型預(yù)熱到規(guī)定溫度，連續(xù)澆注時(shí)，應(yīng)該用空氣或循環(huán)水冷卻鑄型、用水冷時(shí)，應(yīng)注意防止冷卻水同金屬熔液接觸，以免引起爆炸。

（3） 離心鑄造機(jī)在開(kāi)動(dòng)的時(shí)候不準(zhǔn)進(jìn)行加油、緊螺絲或其它工作，離心機(jī)附近要保持清潔、整齊沒(méi)有較為寬敞的通道。

（4） 在離心澆注機(jī)上操作的工人，一定要對(duì)機(jī)械的性能十分熟悉。工作前一定要把防護(hù)用品穿戴好。

（5） 開(kāi)動(dòng)機(jī)器前，要詳細(xì)檢查澆注機(jī)上的螺絲是否有松動(dòng)現(xiàn)象；滾動(dòng)離心機(jī)的中心角是否符合工藝規(guī)范；空載試車(chē)是否平衡穩(wěn)定。要排除故障后才能投入試用。

（6） 澆注時(shí)的澆注速度應(yīng)該合適，過(guò)快的注速會(huì)使離心機(jī)負(fù)載過(guò)重而造成設(shè)備、安全事故。

（7） 鑄型的安裝固定應(yīng)該牢固、可靠。特別是大件離心澆注的安全問(wèn)題，要認(rèn)真對(duì)待。