13.1 造型新方法 3.真空密封造型原理 动画51 真空密封造型 13.1.2 气流冲击造型 1.气冲紧实原理 2.气冲造型紧实度 13.1.3 冷冻造型法 13.2.1 半固态金属铸造 2.半固态铸造生产过程 表8 用于汽车前悬挂系统的SSM成形零件与铸铁零件的质量比较 3.半固态金属铸造具有的优点 4.SSM技术在全世界应用日益广泛 13.2.2 消失模铸造 2.消失模铸造特点和应用范围 表7 美国消失模铸造情况（生产和增长速度） 动画55 消失模铸造新发展示意图 13.3 铸造技术的发展趋势 2.特种铸造工艺的发展 铸造技术的发展趋势（续） 5.新的造型材料的开发和应用 * 金属材料及工艺（第二版） 铸造篇之 铸造新技术 主讲： 铸造生产的机械化自动化程度在不断提高的同时，将更多地向柔性生产方面发展，以扩大对不同批量和多品种生产的适应性。节约能源和原材料的新技术将会得到优先发展，少产生或不产生污染的新工艺新设备将首先受到重视。质量控制技术在各道工序的检测和无损探伤、应力测定方面，将有新的发展。 铸造产品发展的趋势是要求铸件有更好的综合性能，更高的精度，更少的加工余量和更光洁的表面。此外，节能的要求和社会对恢复自然环境的呼声也越来越高。为适应这些要求，新的铸造合金将得到开发，冶炼新工艺和新设备将相应出现。 13.1.1 真空密封造型 真空密封造型又称真空薄膜造型、减压造型、负压造型或V法，适用于生产薄壁、面积大、形状不太复杂的扁平铸件。 1.真空密封造型法的优点 (1)铸件尺寸精确， 能浇出2～3mm的薄壁部分。 (2)铸件缺陷少，废品率可控制到1.5%以下。 (3)砂型成本低，损耗少，回用率在95%以上。 (4)工作环境比较好，噪声小、粉尘少，劳动强度低。 2.真空密封造型法的缺点 (1)对形状复杂、高度较高的铸件覆膜成形困难。 (2)工艺装备复杂，造型生产率比较低。 真空密封造型是在特制砂箱内充填无水无黏结剂的型砂，用薄而富有弹性的塑料薄膜将砂箱密封后抽成真空，借助铸型内外的压力差(约40kPa)使型砂紧实和成形。 4.真空密封造型过程 真空密封造型过程如动画51所示，主要由以下几个步骤： (1)通过抽气箱抽气，将预先加热好的塑料薄膜吸贴到模样表面上。 (2)放置砂箱，充填型砂，微振紧实。 (3)刮平，覆背膜，抽真空，使砂型保持一定的真空度。 (4)在负压状态下起模、下芯、合型浇注。铸件凝固后恢复常压，型砂自行溃散，取出铸件。 42 43 气流冲击造型简称气冲造型，是一种新的造型方法。其原理是利用气流冲击，使预填在砂箱内的型砂在极短的时间内完成冲击紧实过程。 气冲造型分低压气冲造型和高压气冲造型两种，低压气冲造型应用较多。 气冲造型的优点是砂型紧实度高且分布合理，透气性好、铸件精度高、表面粗糙度低，工作安全、可靠、方便。 气冲造型的缺点是砂型最上部约30mm的型砂达不到紧实要求，因而不适用于高度小于150mm的矮砂箱造型。工装要求严格，砂箱强度要求较高。 44 (2)运动的砂层自下而上冲击紧实阶段。初实层继续向下移动和扩展，型砂的紧实前锋很快到达模板，与模板发生冲击；在冲击处，砂层运动突然滞止，产生巨大的冲击力，使靠近模板的一层型砂紧实度迅速提高；随后，冲击向上发展，型砂由下而上逐层滞止，直到砂层顶部为止。 气冲紧实过程可分成两个阶段，如动画52所示。 (1)型砂自上而下加速并初步紧实阶段。在顶部气压迅速提高的作用下，表面层型砂上下产生很大的气压差，使表面层型砂紧实度迅速提高，形成一初实层。在气压的推动下，初实层如同一块高速压板，以很大的速度向下移动，使下面的砂层加速并初步紧实。 动画52 气冲造型紧实过程 45 (1)紧实度分布规律。气冲造型紧实度如动画53所示，靠近模底板处紧实度最高，随着与模底板的距离加大，紧实度逐步降低。这样的分布即保证砂型分型面处及型腔的高紧实度，又使型砂具有良好的透气性。有利于得到表面粗糙度低、精度高的铸件。气冲造型砂型紧实度分布最为合理。 (2)影响紧实效果的主要因素。压力梯度是影响紧实度的主要因素。所谓压力梯度是指作用在型砂上面先后的压力差dP与建压时间dt之比。当dP/dt值愈大，铸型的紧实度愈高。 动画53 气冲造型紧实度分布 46 冷冻造型法又称低温硬化造型法，采用普通石英砂加入少量的水，必要时还加入少量的黏土，按普通造型法制好铸
