南昌大学工程材料PPT-京玉海-铸造

1、第二篇 铸造 概述概述 7 7 合金铸造工艺基础合金铸造工艺基础 8 8砂型铸造砂型铸造 9 9铸件结构设计和工艺分析铸件结构设计和工艺分析 1010特种铸造特种铸造 第二篇第二篇 铸铸 造造 概述：概述： 将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应 的铸型中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的铸型中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件 的生产方法，叫作铸造。的生产方法，叫作铸造。 二、特点二、特点 1 1、适应性强；、适应性强； 成型实质成型实质液态流动成型液态流动成型 一、定义一、定义 ： 3 3、机械性能较差；、机械性能较差；4 4、废品率较高； 、废品率

2、较高； 5 5、劳动条件差，劳动强度大。、劳动条件差，劳动强度大。 2 2、成本低；、成本低； 三、应用三、应用 用于制造受力较简单，形状复杂的零件毛坯。用于制造受力较简单，形状复杂的零件毛坯。 四、种类四、种类1 1、砂型铸造；、砂型铸造； 2 2、特种铸造。、特种铸造。 1.1 1.1 液态合金的充型液态合金的充型 一、概念一、概念 液态金属充满铸型型腔液态金属充满铸型型腔, ,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的获得形状完整、轮廓清晰的铸件的 能力，称为液态金属的充型能力。能力，称为液态金属的充型能力。 二、对铸件质量的影响二、对铸件质量的影响 充型能力强：充型能力强： 1 1、易获得尺寸准确

3、，外形完整、轮郭清晰的铸件。、易获得尺寸准确，外形完整、轮郭清晰的铸件。 2 2、有利于排出夹杂物和气体，避免夹渣和气孔。、有利于排出夹杂物和气体，避免夹渣和气孔。 3 3、有利于补缩、避免缩孔、缩松。、有利于补缩、避免缩孔、缩松。 第一章第一章 合金铸造工艺基础合金铸造工艺基础 三、影响液态金属充型能力的因素三、影响液态金属充型能力的因素 1 1、合金的流动性、合金的流动性 2 2、浇注条件、浇注条件 浇注温度：温度越高则充型能力越强。浇注温度：温度越高则充型能力越强。 充型压力：充型压力： 3 3、铸型填充条件、铸型填充条件 铸型材料铸型材料 铸型温度铸型温度 流动性：是合金本身的流动能力

4、，是合金主要铸造性能之一。流动性：是合金本身的流动能力，是合金主要铸造性能之一。 合金的流动性愈好，充型能力愈强。合金的流动性愈好，充型能力愈强。 化学成分对流动性的影响最为显著。其中共晶成分的合金由于是化学成分对流动性的影响最为显著。其中共晶成分的合金由于是 在恒定的温度完成结晶，凝固的温区窄，液态的流动性最好。在恒定的温度完成结晶，凝固的温区窄，液态的流动性最好。 液态合金的流动性通常以液态合金的流动性通常以“螺旋形试样螺旋形试样”的长度来衡量。的长度来衡量。 铸型中的气体铸型中的气体 压力越大则充型能力越强。压力越大则充型能力越强。 液态合金在流动方液态合金在流动方 向上所受的压力向上所

5、受的压力 2 2、浇注条件、浇注条件3 3、铸型填充条件、铸型填充条件 铸型中的气体铸型中的气体 1.2 1.2 铸件的凝固与收缩铸件的凝固与收缩 根据凝固温度区间的宽窄，可将铸件的根据凝固温度区间的宽窄，可将铸件的“凝固方式凝固方式”分为：分为： 逐层凝固、糊状凝固和中间凝固三种。逐层凝固、糊状凝固和中间凝固三种。 1 1、逐层凝固：纯金属或共晶成份的合金在凝固过程中因不存、逐层凝固：纯金属或共晶成份的合金在凝固过程中因不存 在液、固并存区，故断面上外层的固体和内层的液体由一条界限在液、固并存区，故断面上外层的固体和内层的液体由一条界限 （凝固前沿）清楚地分开。随着温度的降低，固体不断加厚，

6、液（凝固前沿）清楚地分开。随着温度的降低，固体不断加厚，液 体不断减少，直达铸件中心的凝固方式。体不断减少，直达铸件中心的凝固方式。 2 2、糊状凝固：如果合金的结晶温度范围很宽，且铸件的温度、糊状凝固：如果合金的结晶温度范围很宽，且铸件的温度 分布较平坦，则凝固的某段时间内，铸件表面不存在固体层，而分布较平坦，则凝固的某段时间内，铸件表面不存在固体层，而 凝固区贯穿整个断面凝固区贯穿整个断面, ,即先成糊状而后固化的凝固方式。即先成糊状而后固化的凝固方式。 3 3、中间凝固：即介于上述两种方式之间的凝固方式。、中间凝固：即介于上述两种方式之间的凝固方式。 一、凝固方式一、凝固方式 4、影响铸

7、件凝固方式的因素：是合金的结晶温度范围和、影响铸件凝固方式的因素：是合金的结晶温度范围和 铸件的温度梯度。铸件的温度梯度。 合金的结晶温度范围合金的结晶温度范围 如前所述合金的结晶温度范围愈如前所述合金的结晶温度范围愈 小，凝固区域愈窄，愈倾向于逐层凝固。如砂型铸造小，凝固区域愈窄，愈倾向于逐层凝固。如砂型铸造 时，低碳钢为逐层凝固；高碳钢因结晶温度范围甚宽，时，低碳钢为逐层凝固；高碳钢因结晶温度范围甚宽， 为糊状凝固。为糊状凝固。 铸件的温度梯度铸件的温度梯度 在合金结晶温度范围已定的前提下，在合金结晶温度范围已定的前提下， 凝固区域的宽度取决于铸件内外层的温度梯度。若铸凝固区域的宽度取决于

8、铸件内外层的温度梯度。若铸 件的温度梯度由小变大，则其对应的凝固区由宽变窄。件的温度梯度由小变大，则其对应的凝固区由宽变窄。 ( (一一) )概念概念 ( (二二) )收缩阶段收缩阶段 1 1、液态收缩：从浇注温度到凝、液态收缩：从浇注温度到凝 固开始温度（即液相线温度）固开始温度（即液相线温度） 间的收缩。（间的收缩。（T T浇 浇 T T液 液） ） 2 2、凝固收缩：从凝固开始到凝、凝固收缩：从凝固开始到凝 固终止温度（即固相线温度）固终止温度（即固相线温度） 间的收缩。（间的收缩。（T T液 液 T T固） 固） 3 3、固态收缩：从凝固终止到室温、固态收缩：从凝固终止到室温 间的收缩

9、。（间的收缩。（T T固 固 T T室 室） ） 铸件在冷却、凝固过程中，其体积和尺寸减小的现象铸件在冷却、凝固过程中，其体积和尺寸减小的现象 叫做收缩。叫做收缩。 使液面下降，是使液面下降，是 铸件产生缩孔、铸件产生缩孔、 缩松的基本原因。缩松的基本原因。 使铸件外部尺寸的减小，使铸件外部尺寸的减小， 是铸件产生内应力、变是铸件产生内应力、变 形和裂纹的基本原因。形和裂纹的基本原因。 二、合金的收缩二、合金的收缩 三、三、 铸件的凝固方法铸件的凝固方法 1.1. 顺序凝固法顺序凝固法: :在铸件的厚壁处设置冒口，使铸件的凝在铸件的厚壁处设置冒口，使铸件的凝 固按薄壁固按薄壁厚壁厚壁冒口的顺序

10、先后进行，使缩孔集中冒口的顺序先后进行，使缩孔集中 在冒口中，从而获得致密的铸件，但铸件各部的温差在冒口中，从而获得致密的铸件，但铸件各部的温差 大，会引起较大的热应力，金属的消耗大。大，会引起较大的热应力，金属的消耗大。 2. 同时凝固法同时凝固法:铸件的各部分同时进行和完成凝固过程，铸件的各部分同时进行和完成凝固过程， 为此一般要在铸件厚的部位放置一块冷的金属为此一般要在铸件厚的部位放置一块冷的金属( (冷铁冷铁) ) 使各部分的温度均匀，铸件的热应力小，但易产生缩使各部分的温度均匀，铸件的热应力小，但易产生缩 松。松。 孔大而集中孔大而集中 （缩孔）（缩孔） 孔小而分散孔小而分散 （缩松

11、）（缩松） 孔洞孔洞 缩孔的形成缩孔的形成 条件：结晶温度间隔窄的合金条件：结晶温度间隔窄的合金逐层凝固。逐层凝固。 位置：铸件最后凝固的部位。位置：铸件最后凝固的部位。 措施：采用措施：采用 顺序凝固法顺序凝固法、同时凝固法、同时凝固法、 综合法。综合法。 缩松的形成缩松的形成 条件：糊状凝固和结晶间隔宽的合金条件：糊状凝固和结晶间隔宽的合金 宏观缩松宏观缩松铸件中心轴线处或缩孔下方铸件中心轴线处或缩孔下方 位置位置 显微缩松显微缩松枝晶间枝晶间 措施：采用结晶温度间隔窄的合金和大的结晶温度梯度。措施：采用结晶温度间隔窄的合金和大的结晶温度梯度。 1.3 铸件的缺陷铸件的缺陷 1 1、缩孔、

12、缩松形成与防止、缩孔、缩松形成与防止 2 2、铸造内应力、变形与裂纹的形成与防止、铸造内应力、变形与裂纹的形成与防止 1) 1)形成形成 结果：结果： 原因：铸件壁厚的不均匀。原因：铸件壁厚的不均匀。 厚部（心部）厚部（心部）拉应力拉应力 薄部（表面）薄部（表面）压应力压应力 2)2)防止防止 a a尽量使壁厚均匀，结构对称，避免尖角结构。尽量使壁厚均匀，结构对称，避免尖角结构。 b b采用同时凝固（冷铁）采用同时凝固（冷铁） c c提高型（芯）砂的退让性提高型（芯）砂的退让性 e e采用反变形法采用反变形法 f f严格控制严格控制s sp p含量含量 d d进行时效处理进行时效处理 自然时效

13、自然时效 人工时效（钢、铸铁的去应力退火）人工时效（钢、铸铁的去应力退火） 根据石墨根据石墨 的形状的形状 根据碳的存在形式分 根据碳的存在形式分 白口铸铁白口铸铁 FeFe3 3c c 灰口铸铁灰口铸铁 石墨石墨 麻口铸铁麻口铸铁 （白口灰）（白口灰） 普通灰口铸铁普通灰口铸铁 片状片状 可锻铸铁可锻铸铁 团絮状团絮状 球墨铸铁球墨铸铁 球状球状 普通铸铁普通铸铁 根据化学成分 根据化学成分 合金铸铁合金铸铁 2 2 铸铸 铁铁 蠕墨铸铁蠕墨铸铁 蠕虫状蠕虫状 金金 属属 基基 体片状石墨体片状石墨 P P P+FP+FF F 1 1、组织、组织 一、灰口铸铁一、灰口铸铁 b=20MPa b

14、=20MPa 0 HB0 HB3 3 似裂纹、孔洞似裂纹、孔洞: : 减少实际受力面积，片尖易引起应力减少实际受力面积，片尖易引起应力 集中。集中。 切削加工性好切削加工性好 不可锻、焊接性较差不可锻、焊接性较差 2 2、性能、性能 0 0 kk0 0 铸造性能好铸造性能好 具有良好的减振性、耐磨性和低的缺口敏感性。具有良好的减振性、耐磨性和低的缺口敏感性。 强度低，塑性、韧性差强度低，塑性、韧性差 b b120120250 MPa 250 MPa 化学成分化学成分 碳是形成石墨的元素碳是形成石墨的元素 硅是强烈促进石墨化的元素硅是强烈促进石墨化的元素 锰本身是阻碍石墨化的元素，锰本身是阻碍石

15、墨化的元素， 但锰能与硫形成化合物，起着但锰能与硫形成化合物，起着 间接的促进作用。间接的促进作用。 硫是强烈阻碍石墨化的元素硫是强烈阻碍石墨化的元素 磷对石墨化影响不大磷对石墨化影响不大 冷却速度：冷却速度慢有利于石墨的形成冷却速度：冷却速度慢有利于石墨的形成 a a铸型材料铸型材料 V V金属型 金属型 V V砂型 砂型 V V湿型 湿型 V V干型 干型 b b铸件壁厚铸件壁厚 3 3、影响铸铁组织与性能的因素（石墨化）、影响铸铁组织与性能的因素（石墨化） 碳以石墨形式析出的过程称为石墨化碳以石墨形式析出的过程称为石墨化 冷却速度冷却速度 灰灰 铁铁 bmax bmax MPa MPa

16、4 4、孕育处理：增加石墨的颗粒，细化石墨的尺寸。、孕育处理：增加石墨的颗粒，细化石墨的尺寸。 时效时效消除内应力消除内应力 软化退火软化退火消除白口消除白口 6 6、热处理、热处理 H T H T 减少了冷却速度对组织性能的影响。减少了冷却速度对组织性能的影响。 机械性能机械性能 b b250250400 Mpa 400 Mpa HBHB170170270270 5 5、牌号及应用、牌号及应用 金属基体团絮状石墨金属基体团絮状石墨( (石墨呈团絮状石墨呈团絮状, ,对基的割裂和应力对基的割裂和应力 集中较小集中较小, ,提高了铸铁的提高了铸铁的b b、和和k k) )。 1 1、组织、组织

17、F FP P 二、可锻铸铁二、可锻铸铁 处理时间很长处理时间很长 404070h70h 2 2、性能、性能 b b300300400 MPa 400 MPa bmax bmax 700 MPa700 MPa 1212 k k30J30Jcmcm2 2 强度较高，塑性韧性较好强度较高，塑性韧性较好 铸造性能比球墨铸铁好。铸造性能比球墨铸铁好。 3 3、制取方法、制取方法 浇制白口铸件浇制白口铸件 进行高温石墨化退火进行高温石墨化退火 可可铁铁黑黑 max max bmax bmax MPa MPa K T H K T H 4 4、牌号及应用、牌号及应用 K T Z K T Z 可可铁铁珠珠 ma

18、x max bmax bmax MPa MPa 1 1、组织、组织 金属基体球状石墨金属基体球状石墨 P PP+FP+FF F 三、球墨铸铁三、球墨铸铁 应力集中基本消除应力集中基本消除, ,同样体积的石墨圆球同样体积的石墨圆球 形的表面积最小形的表面积最小, ,石墨孤立存在于基体中，石墨孤立存在于基体中， 基体不再被割裂成不连续状，基体不再被割裂成不连续状，bb可以发可以发 挥挥80809090 0.2 0.2 b b 4545钢钢b b400400600 MPa600 MPa = = 2 2、性能、性能 机械性能比其他铸铁高机械性能比其他铸铁高 （1.51.51010） 热处理性能好。热处

19、理性能好。 铸造性能有优于铸钢。铸造性能有优于铸钢。 仍具有灰口铸铁的许多优点如：减振、耐磨、缺口敏感仍具有灰口铸铁的许多优点如：减振、耐磨、缺口敏感 性小、切削加工性好。性小、切削加工性好。 经热处理经热处理 （20202525） k k8 815 J15 Jcm2cm2 3 3、制取方法、制取方法 熔化普通灰口铸铁熔化普通灰口铸铁 球化处理和孕育处理球化处理和孕育处理 a a球化剂球化剂稀土镁合金稀土镁合金 b b孕育剂孕育剂7575sisi的硅铁的硅铁 c c冲入法冲入法 4 4、铸型工艺、铸型工艺 易产生缩孔、缩松易产生缩孔、缩松 a a采用浇口、冒口、冷铁系统对铸件实现顺序疑固采用浇

20、口、冒口、冷铁系统对铸件实现顺序疑固 b b增加铸型刚度增加铸型刚度 易产生皮下气孔易产生皮下气孔 a a严格控制型砂水分和铁水的含硫量严格控制型砂水分和铁水的含硫量 b b提高型砂的透气性提高型砂的透气性 调质调质获得良好的综合机械性能获得良好的综合机械性能 正火正火获得珠光体球铁获得珠光体球铁 退火退火获得铁素体球铁获得铁素体球铁 6 6、热处理、热处理 球球铁铁 min min bmin bmin MPa MPa Q T Q T 5 5、牌号、牌号 四、常用铸铁的四、常用铸铁的比较比较 第三章 砂型铸造 3.1造型方法的选择造型方法的选择 3.2铸造工艺的制定 3.1 3.1 造型方法的

21、选择造型方法的选择 一、造型材料（制造砂型和型芯的材料）一、造型材料（制造砂型和型芯的材料） 1 1、型（芯）砂的组成、型（芯）砂的组成 原砂原砂 附加物附加物 水水粘结剂粘结剂 又称石英砂，又称石英砂， 主要成分为主要成分为 SiOSiO2 2是砂中的是砂中的 主体。主体。 为了改善型砂、芯砂的某些为了改善型砂、芯砂的某些 性能，常在型砂中或铸型表性能，常在型砂中或铸型表 面添加某些物质。如在型砂面添加某些物质。如在型砂 或芯中混入一些木屑，可提或芯中混入一些木屑，可提 高透气性和退让性。高透气性和退让性。 2 2、型砂应具备的性能、型砂应具备的性能 强度强度 型砂在承受外力作用时，具有不易

22、破坏的性能；型砂在承受外力作用时，具有不易破坏的性能； 透气性透气性型砂具有能使气体透过的性能；型砂具有能使气体透过的性能； 耐久性耐久性型砂在高温金属液的作用下而不软化不熔化的性型砂在高温金属液的作用下而不软化不熔化的性 能；能； 退让性退让性型砂具有随着铸件的冷却收缩而被压缩其体积的型砂具有随着铸件的冷却收缩而被压缩其体积的 性能；性能； 韧性韧性 型砂吸收塑性变形能量的能力。型砂吸收塑性变形能量的能力。 强度、透气性、耐久性、退让性、强度、透气性、耐久性、退让性、 韧性韧性 当生产批量比较大时可采用假箱造型。当生产批量比较大时可采用假箱造型。 二、造型和造芯二、造型和造芯 1 1、手工造

23、型、手工造型 整模造型：整模造型： 适于形状简单且横截面依次减少的铸件。适于形状简单且横截面依次减少的铸件。 分模造型：分模造型： 适于最大截面在中间的铸件。适于最大截面在中间的铸件。 造型造型 活块造型：活块造型：适于带有难起模的凸起部分的铸件。适于带有难起模的凸起部分的铸件。 刮板造型：刮板造型： 适于大中型回转体铸件。适于大中型回转体铸件。 挖砂造型：挖砂造型： 分型面不是平面铸件的单件小批生产。分型面不是平面铸件的单件小批生产。 假箱造型：假箱造型： 多箱造型：多箱造型： 适于形状复杂中间截面小的铸件适于形状复杂中间截面小的铸件 将模样做成与零件形状相应的整体结构进行造型。将模样做成与

24、零件形状相应的整体结构进行造型。 其特点是把整体模样放在一个砂箱内，并以模样其特点是把整体模样放在一个砂箱内，并以模样 一端的是大的表面作为分型面。一端的是大的表面作为分型面。 模型沿最大截面处分为两半，造出的铸型一模型沿最大截面处分为两半，造出的铸型一 半位于上砂箱内，另一半位于下砂箱内。这半位于上砂箱内，另一半位于下砂箱内。这 种方法适用性强，应用最广。种方法适用性强，应用最广。 是其形状虽不具备整模造型的条件是其形状虽不具备整模造型的条件 （起模时，外缘部分将阻碍起模），但（起模时，外缘部分将阻碍起模），但 可在整模造后，将阻碍起模的部分用手可在整模造后，将阻碍起模的部分用手 工挖去，形

25、成一个曲面的分型面，该分工挖去，形成一个曲面的分型面，该分 型面位于模样最大截面处。型面位于模样最大截面处。 是先将模样放在一个预先做好的假箱上，是先将模样放在一个预先做好的假箱上， 然后在假箱上造造下型，这样省去了挖然后在假箱上造造下型，这样省去了挖 砂的操作，提高了工效，假箱一般用含砂的操作，提高了工效，假箱一般用含 粘土较多的型砂经紧实烘干制成。也可粘土较多的型砂经紧实烘干制成。也可 以用木材、水泥、金属制成成形底板。以用木材、水泥、金属制成成形底板。 将模样上的阻碍起模的凸出部分将模样上的阻碍起模的凸出部分 做成活块，起模时，先将模样主做成活块，起模时，先将模样主 体起出，然后，再从侧

26、面将活块体起出，然后，再从侧面将活块 取出。注意：活块的总厚度不得取出。注意：活块的总厚度不得 大于模样主体部分的厚度。大于模样主体部分的厚度。 是用专门的刮板作旋转或直是用专门的刮板作旋转或直 线运动刮制铸型。刮板的上线运动刮制铸型。刮板的上 下两侧各与铸件的上下表面下两侧各与铸件的上下表面 相符，分别在上、下（或地相符，分别在上、下（或地 坑）中刮制型腔。坑）中刮制型腔。 当铸件形状很复杂，铸当铸件形状很复杂，铸 型需要两个或两个以上型需要两个或两个以上 的分型面时，必须采用的分型面时，必须采用 多箱造型。多箱造型。 b b压实紧实压实紧实用压板或压头从型砂的上面施加压力用压板或压头从型砂

27、的上面施加压力 将型砂紧实的方法将型砂紧实的方法 a a震实紧实震实紧实通过往复振击，将型砂紧实通过往复振击，将型砂紧实 c c震压紧实震压紧实兼以上两种方法兼以上两种方法 d d抛砂紧实抛砂紧实用机械的方法将一团团的砂块高速抛入砂用机械的方法将一团团的砂块高速抛入砂 箱使型砂紧实箱使型砂紧实 2 2、机器造型、机器造型 紧砂方法紧砂方法 起模方法起模方法 a a顶箱起模顶箱起模 c c漏模起模漏模起模 b b翻转起模翻转起模 造芯造芯 1 1、造芯方法、造芯方法 手工造芯手工造芯 整体式芯盒整体式芯盒 可拆式芯盒可拆式芯盒 刮板造芯刮板造芯 分开式芯盒分开式芯盒 机器造芯机器造芯 2 2、芯

28、骨、芯撑和型芯的通气、芯骨、芯撑和型芯的通气 芯骨芯骨 提高型芯的强度和刚度提高型芯的强度和刚度 芯撑：辅助支撑，最终与铸件熔为一体。芯撑：辅助支撑，最终与铸件熔为一体。 型芯的通气：提高型芯的透气性型芯的通气：提高型芯的透气性 一、浇注位置的选择一、浇注位置的选择 1 1、质量要求高的表面和重要的加工面在应朝下或、质量要求高的表面和重要的加工面在应朝下或 在侧面。在侧面。 2 2、易产生缩孔的铸件厚的部分应朝上。、易产生缩孔的铸件厚的部分应朝上。 3 3、大的平面或大而薄的平面应朝下。、大的平面或大而薄的平面应朝下。 4 4、型芯数量要少，便于型芯的固定和排气。、型芯数量要少，便于型芯的固定

29、和排气。 二、分型面的选择二、分型面的选择 1 1、分型面要少最好一个且为平面。、分型面要少最好一个且为平面。 2 2、不用或少用活块和型芯。、不用或少用活块和型芯。 3 3、大部分或全部分放在同一砂箱。、大部分或全部分放在同一砂箱。 4 4、型腔及主要型芯位于下箱。、型腔及主要型芯位于下箱。 3.23.2浇注位置和分型面的选择浇注位置和分型面的选择 是指金属浇注时铸件所处的空间位置。是指金属浇注时铸件所处的空间位置。 P67 P68 型芯头也要一定的斜度：下芯头为型芯头也要一定的斜度：下芯头为5 510 10 ；上芯头为；上芯头为6 6 15 15 ，此外型芯头与铸型型芯座之间应有，此外型芯

30、头与铸型型芯座之间应有1 14mm4mm的间隙。的间隙。 1 1、加工余量、加工余量 2 2、拔模斜度、拔模斜度 3 3、收缩率、收缩率 铸件上如有孔侧：当铸铁件铸件上如有孔侧：当铸铁件 d25mm d25mm 、 铸钢件铸钢件 d35mm d35mm 时，在单件或小批量生产时不需铸出，但不需加工的孔无时，在单件或小批量生产时不需铸出，但不需加工的孔无 论大小一般均要铸出。论大小一般均要铸出。 4 4、型芯头（保证型芯的固定、排气和出砂）、型芯头（保证型芯的固定、排气和出砂） 为了使模型（或型芯）易于从砂型中为了使模型（或型芯）易于从砂型中 取出，凡垂直于分型面的立壁，制造取出，凡垂直于分型面

31、的立壁，制造 模型时所留出一定的斜度。模型时所留出一定的斜度。 拔模斜度分外拔模斜度分外 壁和内壁：壁和内壁： 外壁：外壁：15153 3 内壁：内壁：3 310 10 是铸件为切削加工而加大的尺寸；是铸件为切削加工而加大的尺寸； 机械加工余量的具体数值取决于铸件生机械加工余量的具体数值取决于铸件生 产批量、合金的种类、铸件的大小、加产批量、合金的种类、铸件的大小、加 工面的精度、加工面与基准面的距离及工面的精度、加工面与基准面的距离及 加工面在浇注时的位置。加工面在浇注时的位置。 收缩的大小主要与合金的种类有关：收缩的大小主要与合金的种类有关： 灰口铸铁为灰口铸铁为0.70.71.0%1.0

32、%；铸钢为；铸钢为1.31.32.0%;2.0%; 铝硅合金为铝硅合金为0.80.81.2% 1.2% 。 此外还与铸件的形状和尺寸有关。此外还与铸件的形状和尺寸有关。 3.33.3工艺参数 由于合金的线收由于合金的线收 缩，铸件冷却后缩，铸件冷却后 的尺寸将比型腔的尺寸将比型腔 尺寸略为缩小，尺寸略为缩小， 为保证铸件的应为保证铸件的应 有尺寸，模型尺有尺寸，模型尺 寸必须比铸件放寸必须比铸件放 大一个该合金的大一个该合金的 收缩量。收缩量。 1 1、加工余量、加工余量2、拔模斜度、拔模斜度3、收缩率、收缩率4、型芯头、型芯头 四、浇注系统（引导液体金属进入铸型型腔的通道）四、浇注系统（引导

33、液体金属进入铸型型腔的通道） 浇口杯浇口杯承受金属液冲击和分离熔渣。承受金属液冲击和分离熔渣。 直浇道直浇道产生充型压力产生充型压力 横浇道横浇道档渣档渣 内浇道内浇道控制金属液流入铸型的速度和方向。控制金属液流入铸型的速度和方向。 1 1、一般要求、一般要求 使金属液平稳、连续、均匀地流入铸型，避免对砂型和使金属液平稳、连续、均匀地流入铸型，避免对砂型和 型芯的冲击。型芯的冲击。 防止熔渣、砂粒或其他杂质进入铸型。防止熔渣、砂粒或其他杂质进入铸型。 调节铸件各部分的温度分布，控制冷却和凝固的顺序，调节铸件各部分的温度分布，控制冷却和凝固的顺序， 避免缩孔、缩松及裂纹的产生。避免缩孔、缩松及裂

34、纹的产生。 2 2、组成及作用、组成及作用 3 3、形式、形式 3.3 、综合分析举例、综合分析举例 1 1、铸件外形要便于造型。、铸件外形要便于造型。 一、铸件的外形设计。一、铸件的外形设计。 4.1 4.1 铸件结构与铸造工艺的关系铸件结构与铸造工艺的关系 2 2、分型面要少且为平面。、分型面要少且为平面。 3 3、与分型面垂直的非加工面应留结构斜度，且、与分型面垂直的非加工面应留结构斜度，且内 内 外 外。 。 二、铸件的内腔设计二、铸件的内腔设计 1 1、不用或少用型芯。、不用或少用型芯。 2 2、便于型芯的固定、排气和出砂。、便于型芯的固定、排气和出砂。 3 3、设置工艺孔、设置工艺

35、孔 第四章第四章 砂型铸件结构设计和工艺分析砂型铸件结构设计和工艺分析 拔模斜度拔模斜度 1 1、壁厚要合理、壁厚要合理 ：max max3 3min min ， ， 内 内 外 外 2 2、壁厚要均匀。、壁厚要均匀。 4.2 4.2 铸件结构与合金铸造性能的关系铸件结构与合金铸造性能的关系 对收缩大、致密性要求高的铸件，壁 厚的设计应考虑顺序凝固。 3 3、垂直壁的连接要有结构圆角。、垂直壁的连接要有结构圆角。 4 4、避免锐角联接和交叉。、避免锐角联接和交叉。 5 5、厚薄壁的联接要逐步过渡。、厚薄壁的联接要逐步过渡。 6 6、避免过大的水平面。、避免过大的水平面。 7 7、避免收缩受阻。

36、、避免收缩受阻。 一、工艺过程一、工艺过程 1 1、蜡模制造、蜡模制造 压型制造压型制造 蜡模压制蜡模压制 蜡模组合蜡模组合 2 2、铸型制造、铸型制造 涂制型壳涂制型壳 脱蜡脱蜡 3 3、焙烧与浇注、焙烧与浇注 焙烧焙烧 浇注浇注 5.1 5.1 熔模铸造熔模铸造 第五章第五章 特种铸造特种铸造 二、特点及应用二、特点及应用 1 1、可制造形状相当复杂的铸件。、可制造形状相当复杂的铸件。 2 2、铸件精度高，表面质量好。、铸件精度高，表面质量好。 3 3、适应性广。、适应性广。 特别适于制造形状十分复杂，高熔点，难切削的精密小铸件。特别适于制造形状十分复杂，高熔点，难切削的精密小铸件。 4

37、4、铸件不能太大。、铸件不能太大。 5 5、工艺过程繁杂，周期长，成本较高。、工艺过程繁杂，周期长，成本较高。 P84 一、金属型构造一、金属型构造 整体式整体式 垂直分型式垂直分型式 水平分型式水平分型式 复合分型式复合分型式 金属芯金属芯有色金属有色金属 金属型金属型型型 芯芯 砂砂芯芯黑色金属黑色金属 1 1、预热铸型、预热铸型 2 2、喷刷涂料、喷刷涂料 3 3、控制好开箱时间、控制好开箱时间 4 4、在分型面上开排气槽、在分型面上开排气槽 二、金属型铸造的工艺二、金属型铸造的工艺 5.2 5.2 金属型铸造金属型铸造 三、特点及应用三、特点及应用 1 1、实现、实现“一型多铸一型多铸

38、”。 2 2、铸件精度高，表面质量好。、铸件精度高，表面质量好。 3 3、铸件机械性能高。、铸件机械性能高。 4 4、劳动条件好。、劳动条件好。 5 5、铸型制造成本高，周期长。、铸型制造成本高，周期长。 6 6、铸造工艺要求严格。、铸造工艺要求严格。 主要用于大批量生产形状不太复杂，壁厚较均匀的主要用于大批量生产形状不太复杂，壁厚较均匀的 有色金属铸件。有色金属铸件。 P86 1 1、可制造形状复杂的薄壁件或镶嵌件。、可制造形状复杂的薄壁件或镶嵌件。 2 2、铸件精度高，表面质量好。、铸件精度高，表面质量好。 3 3、铸件强度和硬度都较高。、铸件强度和硬度都较高。 4 4、生产率最高。、生产

39、率最高。 5 5、易产生气孔与缩松。、易产生气孔与缩松。 6 6、压铸件不宜经受高温。、压铸件不宜经受高温。 7 7、压铸设备投资大，制造压型费用高。、压铸设备投资大，制造压型费用高。 一、工艺过程一、工艺过程 根据压室的工作条件不同根据压室的工作条件不同 热压室压铸机热压室压铸机 冷压室压铸机冷压室压铸机 二、特点及应用二、特点及应用 主要用于有色合金形状复杂、薄壁小铸件的大批量生产。主要用于有色合金形状复杂、薄壁小铸件的大批量生产。 5.3 5.3 压力铸造压力铸造 P87 一、工艺过程一、工艺过程 二、特点及应用二、特点及应用 1 1、充型压力和速度便于控制。、充型压力和速度便于控制。 2 2、铸件机械性能较高。、铸件机械性能较高。 3 3、金属的利用率较高。、金属的利