特种铸造2019-第4部分ppt课件

1、 砂型铸造灵敏、本钱低、顺应性强，质量和尺寸精度不高、消费率低、劳动条件差。 特种铸造是指与普通砂型铸造有显著区别的一些铸造方法。如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、实型铸造等，每种特种铸造方法均有其优越之处和适用的场所。近些年来，特种铸造在我国得到了飞速开展，其位置和作用日益提高。特种铸造 大多数特种铸造方法铸件精度高、外表粗糙度大多数特种铸造方法铸件精度高、外表粗糙度值小；易实现少、无切削加工；铸件内部组织致密，值小；易实现少、无切削加工；铸件内部组织致密，力学性能较好；金属液耗费少，工艺简单，消费效力学性能较好；金属液耗费少，工艺简单，消费效率高；是今后开展

2、的方向。率高；是今后开展的方向。1.5 少、无切削的铸造方法特种铸造1.1.实型铸造实型铸造 5.5.离心铸造离心铸造2.2.金属型铸造金属型铸造 6.6.熔模铸造熔模铸造3.3.压力铸造压力铸造 7.7.延续铸造延续铸造4.4.低压铸造低压铸造 制模资制模资料常用聚苯乙料常用聚苯乙烯泡沫塑料。烯泡沫塑料。型砂多为无粘型砂多为无粘接剂的干硅砂。接剂的干硅砂。(1) (1) 容貌和型砂容貌和型砂图图2.2.262.2.26实型铸造工艺过程实型铸造工艺过程1.1.实型铸造实型铸造(2) (2) 实型铸造的特点和运用实型铸造的特点和运用1)1)特点特点 不用起模和修型不用起模和修型, ,工序少工序少

3、, ,消费效率高消费效率高; ; 铸件尺寸精度高、外表粗糙度值小铸件尺寸精度高、外表粗糙度值小; ; 易实现少、无切削加工易实现少、无切削加工; ; 采用无粘接剂的干砂外型采用无粘接剂的干砂外型, ,劳动强度低，劳动强度低， 作业环境好，被荣为作业环境好，被荣为“绿色铸造技术。绿色铸造技术。2)2)运用运用 实型铸造几乎不受铸件构造、尺寸、质量、批量和合实型铸造几乎不受铸件构造、尺寸、质量、批量和合金种类的限制。目前正在大力推行。金种类的限制。目前正在大力推行。2.2.金属型铸造砂型：一型一件，金属型铸造砂型：一型一件， 尘、强度大，劳动条件差，且小型复尘、强度大，劳动条件差，且小型复杂件，批

4、量大时，砂型有一定缺陷杂件，批量大时，砂型有一定缺陷 即在重力作用下将熔融金属浇入金属型腔中获得铸件的方法。(1)(1)金属型金属型 金属型可分为整体、程度、垂直和综合分型四种，其金属型可分为整体、程度、垂直和综合分型四种，其中垂直分型便于开设浇冒口和安放金属芯，易于排气便于中垂直分型便于开设浇冒口和安放金属芯，易于排气便于实现机械化，运用较广。实现机械化，运用较广。 (2)(2)工艺特点工艺特点( (与砂型比特点：散热块与砂型比特点：散热块) )1)1)铸型预热铸型预热;2);2)型腔喷刷涂料型腔喷刷涂料;3);3)浇铸温度较高浇铸温度较高;4;4及时开型取件及时开型取件1喷刷涂料耐火、隔热

5、缓冲 金属型的型腔和金属型芯外表必需喷刷涂料。涂料可分衬料和外表涂料两种，前者以耐火资料为主，厚度为0210mm；后者为可燃物质(如灯烟、油类)，每次浇注喷涂一次，以产生隔热气膜。2金属型应坚持一定的任务温度第一次要预热 通常铸铁件为250350，非铁金属件100250。其目的是减缓铸型对浇人金属的激冷作用，减少铸件缺陷。同时，因减小铸型和浇人金属的温差，防止急冷急热，“热疲劳 提高了铸型寿命。3、严厉控制浇铸温度金属型冷却快，浇铸温度比砂型通常要高2030摄氏度，过低，易产生冷隔、浇不到等缺陷，过高影响金属型寿命。4适宜的出型时间 浇注之后，铸件在金属型内停留的时间愈长，铸件的出型及抽芯愈困

6、难，铸件的裂纹倾向加大。同时，铸铁件的白口倾向添加，金属型铸造的消费率降低。为此，应使铸件凝固后尽早出型。通常小型铸铁件出型时间为1060s，铸件温度约为780950。 此外，为防止灰铸铁件产生白口组织，除应采用碳、硅含量高的铁水外，涂料中应参与些硅铁粉。对于曾经产生白口组织的铸件，要利用出型时铸件的本身余热及时进展退火。图图2.2.27垂直分型式金属型的构造垂直分型式金属型的构造(3)(3)金属型铸造的优缺陷及运用金属型铸造的优缺陷及运用 1) 1)优点优点 金属型铸造一型多铸金属型铸造一型多铸, ,节省外型资料且减少了节省外型资料且减少了环境污染环境污染; ; 工艺简单工艺简单, ,易于实

7、现机械化和自动化易于实现机械化和自动化; ; 铸件精度高、外表粗糙度值小；铸件精度高、外表粗糙度值小； 力学性能好。力学性能好。 2) 2)缺陷缺陷 不宜铸造构造复杂、薄壁或大型铸件不宜铸造构造复杂、薄壁或大型铸件; ;用用于熔点较高的合金时于熔点较高的合金时, ,铸型寿命短铸型寿命短; ;灰铁件铸灰铁件铸造时还易产生白口组织。造时还易产生白口组织。 3) 3)运用运用 金属型铸造主要用于成批、大量消费金属型铸造主要用于成批、大量消费( (熔熔点较低点较低) )铝合金、铜合金等非铁合金的中、小铝合金、铜合金等非铁合金的中、小型铸件型铸件, ,如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和如活塞、缸体、液压泵

8、壳体、轴瓦和轴套等。轴套等。 3.3.压力铸造金属型容易出现浇缺乏、冷压力铸造金属型容易出现浇缺乏、冷隔、裂纹等，充型才干差。隔、裂纹等，充型才干差。 压力铸造是指金属液在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法。压力铸造是指金属液在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法。 (1)压铸机和压铸工艺过程 压铸机是压力铸造消费压铸机是压力铸造消费的主要设备，按压室压的主要设备，按压室压射室分射室分, ,普通分热压室压普通分热压室压铸机压室浸于金属液中铸机压室浸于金属液中和冷压室压铸机压室与和冷压室压铸机压室与金属液保温炉分开两大金属液保温炉分开两大类。类。 目前运用较多的是卧式冷目前运用较多的是

9、卧式冷压室压铸机。压室压铸机。 卧式冷压室压铸机的卧式冷压室压铸机的压铸工艺过程如下图。压铸工艺过程如下图。 图图2.2.28 2.2.28 卧式冷压室压铸机的任务过程卧式冷压室压铸机的任务过程(2)(2)压力铸造的特点和运用压力铸造的特点和运用特点：消费率比其他铸造方法都高；操作简便特点：消费率比其他铸造方法都高；操作简便, ,易易于实现自动化；于实现自动化； 铸件质量好铸件质量好, ,尺寸精度高，不需求进展切尺寸精度高，不需求进展切削加工即可直接装配；削加工即可直接装配； 压铸件抗拉强度比砂型铸件提高压铸件抗拉强度比砂型铸件提高20%20%40%40%。铸件的强度和硬度都较高。铸件的强度和

10、硬度都较高。 由于铸件的冷却速度快，又是在由于铸件的冷却速度快，又是在压力下结晶，其表层结晶细密，压力下结晶，其表层结晶细密， 因压力可消费外形复杂、薄壁铸件因压力可消费外形复杂、薄壁铸件,可直接铸出螺纹、齿形、文字等；可直接铸出螺纹、齿形、文字等； 可铸造出镶嵌件；可铸造出镶嵌件； 压力铸造设备投资大压力铸造设备投资大,压铸型费用高压铸型费用高,消费周期长消费周期长,只适用于大批量消费；卷只适用于大批量消费；卷气皮下气孔气皮下气孔不能大余量切削，不能热处置；铸型资料的选用要防不能大余量切削，不能热处置；铸型资料的选用要防“蠕变蠕变T任任务大于务大于T再结晶时。再结晶时。运用运用: 压力铸造主

11、要用于大批量消费铝、锌、镁、铜等非铁合金的中、小型铸件，压力铸造主要用于大批量消费铝、锌、镁、铜等非铁合金的中、小型铸件，仪表壳体等。仪表壳体等。 低压铸造是指金属液在气体压力作用下完成充型低压铸造是指金属液在气体压力作用下完成充型和凝固的铸造方法。其压力为和凝固的铸造方法。其压力为0.020.020.06MPa0.06MPa。是介。是介于重力铸造于重力铸造( (如砂型铸造、金属型铸造如砂型铸造、金属型铸造) )和压力铸造之和压力铸造之间的一种铸造方法。它是使液态合金在压力下，自下间的一种铸造方法。它是使液态合金在压力下，自下而上地充填型腔，并在压力下结晶、以构成铸件的工而上地充填型腔，并在压

12、力下结晶、以构成铸件的工艺过程。艺过程。4.4.低压铸造低压铸造(1)(1)低压铸造的工低压铸造的工 艺过程艺过程 向坩埚中通向坩埚中通紧缩空气紧缩空气金属液金属液上升充型上升充型保压、保压、凝固凝固将坩埚上部将坩埚上部与空气相通与空气相通取出取出铸件。如图。自下铸件。如图。自下而上充型，压力下而上充型，压力下凝固。凝固。 图图2.2.29 2.2.29 低压铸造工艺过程低压铸造工艺过程特点特点: : 可人为的调整压力可人为的调整压力, ,顺应性强顺应性强; ; 可用于各种铸型可用于各种铸型; ;适用于各种合金及各种大适用于各种合金及各种大小的铸件小的铸件; ; 铸件组织致密铸件组织致密, ,

13、力学性能好，对于铝合金能力学性能好，对于铝合金能有效地抑制铸有效地抑制铸 件的针孔等缺陷，对于薄，有件的针孔等缺陷，对于薄，有耐压，防渗漏，气密性要求的铸件耐压，防渗漏，气密性要求的铸件 尤为重要，可消费外形复杂、轮尤为重要，可消费外形复杂、轮廓明晰、薄壁铸件；廓明晰、薄壁铸件； 浇注时压力较底浇注时压力较底, ,底注充型底注充型, ,平稳且平稳且易控制，无飞溅冲易控制，无飞溅冲 击，不易夹渣，砂眼，气孔击，不易夹渣，砂眼，气孔; ; 金属的实践利用率高金属的实践利用率高; ; 设备简单设备简单, ,投资少投资少, ,操作简便操作简便, ,劳动条件好劳动条件好, ,易易于实现机械于实现机械 化

14、、自动化。化、自动化。运用运用: : 低压铸造目前主要用于消费铸造质量要求高低压铸造目前主要用于消费铸造质量要求高的铝、镁合金铸件。的铝、镁合金铸件。(2)(2)低压铸造的工艺特点和运用低压铸造的工艺特点和运用(1)(1)离心铸造机离心铸造机 离心铸造离心铸造机是离心铸造机是离心铸造所用的设备所用的设备, ,按按其旋转轴空间其旋转轴空间位置的不同分位置的不同分为立式、卧式为立式、卧式两种。两种。图图2.2.30 2.2.30 离心铸造表示离心铸造表示5.5.离心铸造离心铸造 离心铸造是将金属液浇入绕程度、倾斜或立轴旋转的铸离心铸造是将金属液浇入绕程度、倾斜或立轴旋转的铸型中，在离心力的作用下凝

15、固的铸造方法。铸型可用金属型、型中，在离心力的作用下凝固的铸造方法。铸型可用金属型、砂型、陶瓷型、熔模壳型等。砂型、陶瓷型、熔模壳型等。1)1)特点特点 铸件组织致密铸件组织致密, ,无缩孔、缩松、气孔、夹渣无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷等缺陷, ,力学性能好力学性能好; ; 铸造圆形中空铸件时铸造圆形中空铸件时, ,不用型芯和浇注系不用型芯和浇注系统统, ,降低了金属耗费降低了金属耗费; ; 提高了金属液的充型才干提高了金属液的充型才干, ,可浇注流动性可浇注流动性差的合金及薄壁铸件差的合金及薄壁铸件; ; 可消费双金属铸件可消费双金属铸件, ,如钢套内镶铜轴承等如钢套内镶铜轴承等, ,其结

16、合面结实其结合面结实; ; 离心铸造顺应性较广离心铸造顺应性较广, ,铸造合金的种类几铸造合金的种类几乎不受限制乎不受限制; ; 既适于铸造中空件既适于铸造中空件, ,又可以铸呵斥形铸件，又可以铸呵斥形铸件，顺应性强。顺应性强。2)2)运用运用 离心铸造主要用于消费各种管、套、环类铸件，离心铸造主要用于消费各种管、套、环类铸件，也可用于消费齿也可用于消费齿 轮、叶轮、涡轮等成形铸件。轮、叶轮、涡轮等成形铸件。(2)(2)离心铸造的特点和运用离心铸造的特点和运用 熔模铸造是指在易熔容貌的外表包覆多层耐火涂料熔模铸造是指在易熔容貌的外表包覆多层耐火涂料, ,待其待其枯燥硬化后熔出容貌而制成型壳枯燥

17、硬化后熔出容貌而制成型壳, ,型壳经高温培烧后即可浇注型壳经高温培烧后即可浇注的铸造方法。熔模铸造又称失蜡铸造。的铸造方法。熔模铸造又称失蜡铸造。(1)(1)熔模铸造的工艺过程熔模铸造的工艺过程 用钢或铜合金等制造压型的母模用钢或铜合金等制造压型的母模制造压型制造压型制造容貌制造容貌制造壳体制造壳体, ,熔去蜡模熔去蜡模外型、浇注。如下图。外型、浇注。如下图。6.6.熔模铸造熔模铸造 金属型铸造高熔点金属金属型铸造高熔点金属“热热疲劳压铸疲劳压铸“蠕变蠕变 低压铸造浇铸管插低压铸造浇铸管插入金属液，寿命短，这些方法根本只适宜入金属液，寿命短，这些方法根本只适宜于有色金属。普通砂型铸造对于小零件

18、要于有色金属。普通砂型铸造对于小零件要分模、起模，易错箱，粗糙只需金属型式分模、起模，易错箱，粗糙只需金属型式外型资料的改革但金属型高温下会蠕变，外型资料的改革但金属型高温下会蠕变，又想到又想到Sio2Sio2图图2.2.31熔模铸造工艺过程熔模铸造工艺过程(2)(2)熔模铸造的特点和运用熔模铸造的特点和运用 1) 1)特点特点 可消费外形复杂、轮廓明晰、薄壁铸件；可消费外形复杂、轮廓明晰、薄壁铸件； 铸件精度高铸件精度高, ,外表质量好，实现了少、外表质量好，实现了少、无切削加工无切削加工; ; 适用于各种合金适用于各种合金, ,尤其适用于高熔点合尤其适用于高熔点合金及难以切削加工金及难以切

19、削加工 的合金的合金( (许多高质量铸造法无许多高质量铸造法无此特点此特点);); 消费批量不受限制消费批量不受限制, ,可实现机械化流水可实现机械化流水消费。但是工序繁消费。但是工序繁 多多, ,工艺过程复杂工艺过程复杂, ,消费周期长消费周期长, ,铸件不铸件不能太大、太长。能太大、太长。 2) 2)运用运用 熔模铸造主要用于消费汽轮机、水轮机上小型的叶片熔模铸造主要用于消费汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮、切削刀具及汽车、迁延机、船舶、机床和风开和叶轮、切削刀具及汽车、迁延机、船舶、机床和风开工具上的小型零件等工具上的小型零件等, ,目前目前, ,其运用范围还在不断扩展。其运用范围还在不

20、断扩展。(1)(1)延续铸造的延续铸造的 工艺过程工艺过程图图2.2.32 2.2.32 延续铸造表示延续铸造表示 7.7.延续铸造延续铸造 延续铸造延续铸造是指将金属液是指将金属液延续的浇入水延续的浇入水冷金属型冷金属型( (结结晶器晶器) )中中, ,延续延续凝固成形的方凝固成形的方法。法。 组织致密组织致密, ,力学性能好力学性能好; ; 不用浇注系统不用浇注系统, ,中空铸件不用型芯中空铸件不用型芯, ,降低了金属的损耗，简化了降低了金属的损耗，简化了 外型工序外型工序, ,降低了劳动强度降低了劳动强度, ,减少了消费占地面积减少了消费占地面积; ; 设备比较简单设备比较简单, ,消费

21、过程易于实现机械化、自动化；消费过程易于实现机械化、自动化； 几乎适用于各种合金几乎适用于各种合金; ; 但延续铸造不适于截面有变化但延续铸造不适于截面有变化, ,壁厚不均匀的铸件消费壁厚不均匀的铸件消费, ,而且铸而且铸 管的质量较离心铸造差。管的质量较离心铸造差。 延续铸造主要用于大批量消费具有等截面的铸锭、铸管、板坯、延续铸造主要用于大批量消费具有等截面的铸锭、铸管、板坯、棒坯等长铸件。其中铸锭直径可由几十毫米至棒坯等长铸件。其中铸锭直径可由几十毫米至500500毫米，铸管直径为毫米，铸管直径为1001001300mm1300mm；长度可达；长度可达5 510 m10 m。(2)(2)延

22、续铸造的特点及运用延续铸造的特点及运用1)1)特点了解特点了解2)2)运用运用8、陶瓷型铸造 陶瓷型铸造是以陶瓷作为铸型资料的一种铸造方法。1根本工艺过程 陶瓷型铸造有不同的工艺方法，较为普遍的如图249所示。(1)砂套外型 为节省昂贵的陶瓷资料和提高铸型的透气性，通常先用水玻璃砂制出砂套(相当于砂型铸造的背砂)。制造砂套的木模月比铸件的木模A应增大一个陶瓷料的厚度(图a)。砂套的制造方法与砂型铸造雷同(图b)。陶瓷型铸造工艺过程(2)灌浆与胶结 即制造陶瓷面层。其过程是将铸件木模固定于平板上，刷上分型剂，扣上砂套。将配制好的陶瓷浆经过浇口注入型腔(图c)，经数分钟后，陶瓷浆便开场胶结。 陶瓷

23、浆由耐火资料(如刚玉粉、铝钒土等)、粘结剂(硅酸乙酯水解液)、催化剂(如Ca(OH) 2 MgO)、透气剂(双氧水)等组成。(3)起模与喷烧 灌浆515min后，趁浆料尚有一定弹性便可起出容貌。为加速固化过程，必需用明火均匀地喷烧整个型腔(图d)。(4)焙烧与合箱 陶瓷型要在浇注前加热到350550焙烧35h，以烧去残存的乙醇、水分等，并使铸型的强度进一步提高。(5)浇注。浇注温度可略高，以便获得轮廓明晰的铸件。2陶瓷型铸造的特点及适用范围 (1)陶瓷型铸造具有熔模铸造的许多优点。由于起模是在陶瓷层处于弹性形状下进展的，同时，陶瓷型高温时变形小，故铸件的尺寸精度和外表粗糙度与熔模铸造相近。此外

24、，陶瓷资料耐高温，故也可浇注高熔点合金。 (2)陶瓷型铸件的大小几乎不受限制，如铸件分量可从几千克到数吨，而熔模铸件最大仅几十千克。 (3)在单件、小批消费条件下，需求的投资少、消费周期短，在普通铸造车间较易实现。陶瓷型铸造的缺乏之处是：不适于批量大、分量轻或外形复杂铸件，且在消费过程难以实现机械化和自动化。 目前陶瓷型铸造主要用于消费厚大的精细铸件，广泛用于铸造冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸模、模板等，也可用于消费中型铸钢件。 项目项目砂型砂型铸造铸造金属金属型铸型铸造造压力铸压力铸造造低压铸低压铸造造离心铸离心铸造造熔模铸熔模铸造造实型铸实型铸造造连续铸连续铸造造铸铸件件特特征征材质材质各类

25、各类合金合金非铁非铁合金合金为主为主非铁合非铁合金金各类合各类合金金各类合各类合金金各类合各类合金金各类合各类合金金各类合各类合金金尺寸大尺寸大小小各种各种尺寸尺寸中、中、小件小件为主为主中、小中、小件件中、小中、小件件各种尺各种尺寸寸小件为小件为主主各种尺各种尺寸寸各种尺各种尺寸寸结构结构复杂复杂一般一般较复杂较复杂较复杂较复杂 一般一般复杂复杂较复杂较复杂简单简单铸铸件件质质量量尺寸精尺寸精度度(CT)7-136-94-86-96-94-77-97-9内部质内部质量量组织组织较松较松,晶粒晶粒较粗较粗组织组织致密致密,晶体晶体细小细小组织致组织致密密,晶晶体细小体细小,有气孔有气孔组织致组

26、织致密密,晶晶体细小体细小组织致组织致密密,晶体晶体细小细小组织较组织较松松,晶晶粒较粗粒较粗组织较组织较松松,晶晶粒较粗粒较粗组织致组织致密密,晶体晶体细小细小技技术术经经济济指指标标生产效生产效率率低或低或一般一般较高较高很高很高较高较高较高较高低或一低或一般般一般一般高高表表2.2.92.2.9常用铸造方法的特点和适用范围常用铸造方法的特点和适用范围1.5.7 常用铸造方法的比较5.1.1 零件构造的铸造工艺性一、一、 合金的铸造性能对铸件构造的要求合金的铸造性能对铸件构造的要求 二、二、 铸造工艺对铸件构造的要求铸造工艺对铸件构造的要求三、三、 不同铸造方法对铸件构造的要求待后不同铸造

27、方法对铸件构造的要求待后 零件构造的铸造工艺性：指零件采用铸造方零件构造的铸造工艺性：指零件采用铸造方法制坯时，其构造能否用最经济的方法制造出来法制坯时，其构造能否用最经济的方法制造出来并符合设计要求的才干并符合设计要求的才干. .学生还要看书中图学生还要看书中图一、一、 合金的铸造性能对零件构造的要求合金的铸造性能对零件构造的要求 收缩、流动性 铸件或零件都是由不同的“壁构成的 部分看-大小、厚薄、内外、衔接 整体看-对称与否因此，防止大的程度面； 要适宜、要均匀； 内薄外厚； 圆滑、防止突变、交叉、锐角； 对称不易变形，但有时会有应力、裂纹。一、一、 合金的铸造性能对零件构造的要求合金的铸

28、造性能对零件构造的要求1.1.铸件壁厚铸件壁厚(1) 壁厚应适当，不能太厚或太薄图图2.3.12.3.1铸件壁厚应适当铸件壁厚应适当图图2.3.22.3.2铸件壁铸件壁厚应力厚应力求均匀求均匀(2) (2) 壁厚应壁厚应 均匀，但假设思索缩均匀，但假设思索缩孔应符合顺序凝固原孔应符合顺序凝固原那么那么P147P147图图5-45-4(3) (3) 内壁厚应小于外壁厚内壁厚应小于外壁厚 图图2.3.3 2.3.3 铸件内壁应比外壁薄铸件内壁应比外壁薄 a) a)不合理构造不合理构造 b)b)合理构造合理构造 a)a)不合理不合理 b) b) 合理合理图图2.3.52.3.5铸件壁的转角铸件壁的转

29、角图图2.3.42.3.4铸件的转角构造铸件的转角构造2.2.铸件壁的衔接铸件壁的衔接(1) (1) 壁间的衔接应采用圆角过渡壁间的衔接应采用圆角过渡图图2.3.6 2.3.6 铸件接头构造铸件接头构造(3)(3)应防止壁厚突变应防止壁厚突变图图2.3.7 2.3.7 厚、薄壁的衔接厚、薄壁的衔接(2) (2) 应防止壁的交叉和锐角衔接应防止壁的交叉和锐角衔接3 3 防止铸件产生变形防止铸件产生变形图图2.3.8 2.3.8 细长铸件的设计细长铸件的设计图图2.3.92.3.9平板铸件的设计平板铸件的设计4.4.铸件应防止有过大的程度面铸件应防止有过大的程度面5.5.铸件构造应有利于自在收缩铸

30、件构造应有利于自在收缩图图2.3.102.3.10过大程度面的设计过大程度面的设计图图2.3.11 2.3.11 轮辐的设计轮辐的设计二、 铸造工艺对零件构造的要求前讲的是：防止缺陷要留意的问题；如今：好操作如手工外型多种，其中前讲的是：防止缺陷要留意的问题；如今：好操作如手工外型多种，其中之一好起模也有利于防止缺陷降低本钱之一好起模也有利于防止缺陷降低本钱1.铸件外形分型面应平直、少；构造斜度；外凸要便于起模；防止内凹铸件外形分型面应平直、少；构造斜度；外凸要便于起模；防止内凹(1)应利于减少和简化铸型的分型面应利于减少和简化铸型的分型面(2)凸台、筋条不应妨碍起模；防止侧凹凸台、筋条不应妨

31、碍起模；防止侧凹(3)垂直于分型面的非加工面应具有构造斜度垂直于分型面的非加工面应具有构造斜度2.2.铸件内腔内腔由型芯构成，所以：不铸件内腔内腔由型芯构成，所以：不用少用；安放稳定、易排气易清理；防止用少用；安放稳定、易排气易清理；防止封锁的空腔。封锁的空腔。(1)(1)内腔外形应利于制芯或省去型芯；防内腔外形应利于制芯或省去型芯；防止封锁空腔止封锁空腔(2)(2)应利于型芯固定、排气和清理应利于型芯固定、排气和清理(3)(3)大件和外形复杂件可采用组合构造大件和外形复杂件可采用组合构造1利于减少和简化铸件分型面图2.3.13 肋条的设计 a) a) 不合理构造不合理构造 b) b) 合理构

32、造合理构造2 2筋条不应妨碍起模筋条不应妨碍起模图2.3.14 凸台的设计凸台不应妨碍起模凸台不应妨碍起模3 3垂直于分型面的非加工面应具垂直于分型面的非加工面应具 有构造斜度有构造斜度 图图2.1.35 2.1.35 应有构造斜度的例如应有构造斜度的例如图图2.3.17 2.3.17 悬臂支架的构造设计悬臂支架的构造设计图图2.3.16 2.3.16 铸件内腔的构造设计铸件内腔的构造设计1内腔外形应利于制芯或省去型芯 3 3 大件和大件和外形复外形复杂件可杂件可采用组采用组合构造合构造 2应利于型芯固定、排气和清理 三、 不同铸造方法对铸件构造的要求1.1.压铸件的构造设计压铸件的构造设计

33、2.2.熔模铸件的构造设计熔模铸件的构造设计3.3.金属型铸件构造设计金属型铸件构造设计 压铸件的构造尽量消除侧凹和深腔，在无法防压铸件的构造尽量消除侧凹和深腔，在无法防止时，应便于抽芯，以便铸件能从铸型中顺利取出。止时，应便于抽芯，以便铸件能从铸型中顺利取出。1 1便于抽芯、壁厚均匀、可薄、不宜厚便于抽芯、壁厚均匀、可薄、不宜厚 1.1.压铸件的构造设计压铸件的构造设计图图2.3.20 2.3.20 便于取出铸件的设计便于取出铸件的设计图2.3.21 镶嵌件的运用 镶螺母镶螺母 镶铜衬镶铜衬 镶宝石镶宝石 2 2留意嵌件衔接留意嵌件衔接 为使压铸件中嵌件衔接结实，应在嵌件镶入为使压铸件中嵌件

34、衔接结实，应在嵌件镶入铸件的外表预制出凹槽、凸台或滚花。铸件的外表预制出凹槽、凸台或滚花。设计熔模铸件的构造时应思索到： 为便于熔模铸造浸渍涂料和撒砂，孔、槽为便于熔模铸造浸渍涂料和撒砂，孔、槽不宜过小或过深不宜过小或过深 。通常，孔径应大于。通常，孔径应大于2mm(2mm(薄薄壁件的孔径应大于壁件的孔径应大于0 05mm)5mm)。对于通孔，孔深。对于通孔，孔深孔径孔径446 6；对于盲孔，孔深孔径；对于盲孔，孔深孔径22。槽宽应大于槽宽应大于2mm2mm，槽深为槽宽的，槽深为槽宽的2 26 6倍。倍。 2熔模铸件的构造设计 孔、槽不宜过小或过深孔、槽不宜过小或过深 图2.3.22 在大平面

35、上设工艺孔和筋(2) 尽量防止大平面尽量防止大平面 熔模型壳高温易变形，应尽量防止大熔模型壳高温易变形，应尽量防止大平面。或在大平面上设工艺孔或加强筋，平面。或在大平面上设工艺孔或加强筋，可添加型壳刚度。可添加型壳刚度。图2.3.23 金属型铸件构造和抽芯的关系a) a) 构造不合理构造不合理b) b) 构造合理构造合理 3 3金属型铸件构造设计金属型铸件构造设计 1 1 应保证铸件能顺利抽出金应保证铸件能顺利抽出金属型芯。属型芯。 表2.3.2 金属型铸件的最小壁厚铸件尺寸铸件尺寸铸铸钢钢灰铸灰铸铁铁铝合铝合金金镁合镁合金金铜合铜合金金可锻可锻铸铁铸铁70X70542 33370X70 15

36、0X1508542 5464150X150106 568 2金属型铸件壁厚应大于最小壁厚金属型铸件壁厚应大于最小壁厚表2.3.3 金属型铸造最小铸孔mm铸造合金铸造合金可铸的最小可铸的最小孔径孔径/mm孔深孔深/mm盲孔盲孔通孔通孔锌合金锌合金 镁合金镁合金 铝合金铝合金 铜合金铜合金 3 3为便于型芯的安放及顺利抽出铸件，孔径不能为便于型芯的安放及顺利抽出铸件，孔径不能过小、过深。过小、过深。 浇注位置的选择质量第一 通常遵照以下原那么： 浇注位置是浇注时铸件在铸型内所处的位置。 分型面是铸型砂箱间的结合面。一、浇注位置与分型面的选择一、浇注位置与分型面的选择 液态合金中金属密液态合金中金属

37、密度大，而非金属杂质、气度大，而非金属杂质、气体等密度小，易于上浮。体等密度小，易于上浮。铸件上外表易于产生砂眼、铸件上外表易于产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷。气孔、夹渣等缺陷。 锥齿轮铸件的浇注位置锥齿轮铸件的浇注位置 a.a.铸件的重要加工面或主要任务面应处于底面或侧面铸件的重要加工面或主要任务面应处于底面或侧面( (对单个面而言对单个面而言) )；铸件的重要加工面或大部分加工面、；铸件的重要加工面或大部分加工面、加工基准面放在同一砂箱中，以免错箱等加工基准面放在同一砂箱中，以免错箱等( (对多个面而对多个面而言言) )5.1.2铸造工艺设计开场详细铸造，如铸件如何放、分铸造工艺设计开场详细铸

38、造，如铸件如何放、分型面、容貌尺寸等。第一步：铸件如何放、分型面在那型面、容貌尺寸等。第一步：铸件如何放、分型面在那b.铸件大平面应朝下铸件大平面应朝下c.c.铸件的薄壁应铸件的薄壁应朝下、垂直、倾朝下、垂直、倾斜，免浇缺乏、斜，免浇缺乏、冷隔；厚壁应朝冷隔；厚壁应朝上、分型面附近上、分型面附近上部或侧部，利上部或侧部，利安放冒口，顺序安放冒口，顺序凝固凝固. .大平面浇注位置大平面浇注位置图图2.2.7 2.2.7 壳体铸件浇注位置壳体铸件浇注位置 夹砂表示图夹砂表示图分型面的选择方便任务 分型面普通应取在铸件的最大截面上，否那么难以取分型面普通应取在铸件的最大截面上，否那么难以取出容貌。分

39、型面选择应遵照下述原那么：出容貌。分型面选择应遵照下述原那么： a.a.铸件的加工面及加铸件的加工面及加工基准外表尽量放在工基准外表尽量放在同一砂型中，以保证同一砂型中，以保证铸件的加工精度。铸件的加工精度。 上下上下图图2.2.92.2.9管子堵头分型面管子堵头分型面分型面要：一大、分型面要：一大、两少、一平直两少、一平直 b.应尽量减少分型面数量，并力求采用平面前工艺性也有但前主要是设计时思索。 c.c.应尽量减少型芯应尽量减少型芯活块的数量。活块的数量。 d.d.主要型芯应尽量主要型芯应尽量放在下半铸型中放在下半铸型中. . 图图2.2.102.2.10壳体分型面选择壳体分型面选择图图2

40、.2.11 2.2.11 弯臂分型面的选择弯臂分型面的选择 端盖浇注位置和分型面的选择：上下方案一方案一上下方案二方案二二、确定工艺参数第二步：画铸件图二、确定工艺参数第二步：画铸件图- -画容貌图画容貌图- -制容貌等制容貌等 为了绘制铸造工艺图，在铸造方案确定后，还需求选定如下工艺参数。 收缩率 机械加工余量 铸造圆角 起模斜度 最小铸出孔、槽尺寸 型芯头 a.芯头高或长度和斜度 b.芯头装配间隙 收缩率容貌比铸件大一收收缩率容貌比铸件大一收缩量缩量 由于合金的线收缩，铸件冷却后的尺寸将比型腔尺寸略为减少，为保证铸件的应有尺寸，容貌尺寸必需比铸件尺寸放大一个该合金的收缩量。不同的铸造合金，

41、其收缩率大小不同。砂型铸造时的铸件线收缩率如表2.2.4所示。 合金种类合金种类铸件线收缩率铸件线收缩率/%自由收缩自由收缩受阻收缩受阻收缩普通灰铸铁普通灰铸铁中小件中小件大中件大中件特大件特大件1.00.90.80.90.80.7孕育铸铁孕育铸铁1.01.50.81.0碳素铸钢碳素铸钢1.62.01.31.7铝硅合金铝硅合金1.01.20.81.0锡青铜锡青铜1.41.2表表2.2.4 2.2.4 砂型铸造时铸件线收缩率砂型铸造时铸件线收缩率端盖是小型普通灰铸铁件，且构造简单，查表得线收缩率为端盖是小型普通灰铸铁件，且构造简单，查表得线收缩率为1%1%。 机械加工余量铸件比零件机械加工余量铸

42、件比零件大？大？ 机械加工余量是铸件上为切削加工而加大的机械加工余量是铸件上为切削加工而加大的尺寸。尺寸。 大量消费时余量可减小；单件小批量消费时，大量消费时余量可减小；单件小批量消费时，余量应加大；余量应加大； 外表粗糙时，余量应加大如铸钢；位于外表粗糙时，余量应加大如铸钢；位于铸型上部的面余量应大些；铸型上部的面余量应大些； 非铁金属外表光洁且资料价钱昂贵，余量应非铁金属外表光洁且资料价钱昂贵，余量应减小；减小； 铸件尺寸越大，加工余量越大；铸件尺寸越大，加工余量越大； 加工面与基准面间隔越大，加工余量越大。加工面与基准面间隔越大，加工余量越大。 要求的机械加工余量要求的机械加工余量RMA

43、RMA等级有等级有1010级，称之级，称之为为A A、B B、C C、D D、E E、 F F、G G、H H、J J和和K K级见表级见表2.2.52.2.5。引荐用于各种铸造合金和铸造方法的。引荐用于各种铸造合金和铸造方法的RMARMA等级列在表等级列在表2.2.62.2.6中。中。最大尺寸最大尺寸要求的机械加工余量等级要求的机械加工余量等级大于大于至至ABCDEFGHJK400.10.10.20.30.40.50.50.711.440630.10.20.30.30.40.50.711.42631000.20.30.40.50.711.422.84101600.30.40.50.81.11

44、.52.23461602500.30.50.711.422.845.582504000.40.70.91.31.42.53.557104006300.50.81.11.52.234691263010000.60.91.21.82.53.5571014注：最终机械加工后铸件的最大轮廓尺寸。注：最终机械加工后铸件的最大轮廓尺寸。表2.2.5 机械加工余量方方 法法要求的机械加工余量等级要求的机械加工余量等级铸件材料铸件材料铸钢铸钢灰铸灰铸铁铁球墨球墨铸铁铸铁可可锻锻铸铸铁铁铜合铜合金金锌合锌合金金轻金轻金属属合金合金镍基镍基合金合金钴钴基基合合金金砂型铸造砂型铸造手工造型手工造型GKFHFHFHF

45、HFHFHGKGK砂型铸造砂型铸造机器造型机器造型和壳型和壳型EHEGEGEGEGEGEGFHFH金属型金属型（重力铸（重力铸造和低压造和低压铸造）铸造）DFDFDFDFDFDF压力铸造压力铸造BDBD熔模铸造熔模铸造EEEEEEE表表2.2.6 2.2.6 毛坯铸件典型的机械加工余量等级毛坯铸件典型的机械加工余量等级留意：1、先选公差等级CT；2、再选加工余量等级；3、加工余量表中的根本尺寸是指加工外表上最大根本尺寸和该面与它的加工基准之间间隔较大的一个；4、顶面、孔的加工余量等级应降一级运用。端盖的机械加工余量 端盖零件材质为灰铸铁，且采用砂型铸造手工外型。由表2.2.5查得，其机加工余量

46、等级为FH级，由于批量不大，应选为H级。零件最大尺寸为165mm，查表2.2.4得：大端面外圆直径72mm及端面的机加工余量为4mm，孔内余量应稍大，取为5mm。 国家规范规定，加工余量用红线画出轮廓，剖面处全涂以红色或细纹格，机加工余量数值用数字在图纸上直接标出。 例例2：零件为灰铸铁，手工外型，小批量消费，尺：零件为灰铸铁，手工外型，小批量消费，尺寸公差等级取寸公差等级取13，求图中，求图中15各面的加工余量。各面的加工余量。 设计制造容貌时，相邻两壁之间的交角都应做成圆弧过渡设计制造容貌时，相邻两壁之间的交角都应做成圆弧过渡的铸造圆角。普通中、小型铸件的铸造圆角半径为的铸造圆角。普通中、

47、小型铸件的铸造圆角半径为3 35mm 5mm 。端盖属小型铸件，未注铸造圆角均为端盖属小型铸件，未注铸造圆角均为R3R35mm 5mm 。 起模斜度 取模为便于，平行于起模方向的外表在容貌或芯盒壁上所设计的斜度。 铸造圆角 JB/T51051991铸件容貌起模斜度规定了砂型铸造所用的起模斜度，如表2.2.7。 丈量面高度丈量面高度H/mmH/mm起模斜度起模斜度金属容貌、塑料容貌金属容貌、塑料容貌木容貌木容貌a/mma/mma/mma/mm101010104040404010010010010016016016016025025025025040040040040063063063063010

48、0010002202201101100300300250250200200200200200200150150.40.40.80.81.01.01.21.21.61.62.42.43.83.84.44.42552551251250400400300300250250250250200200200200.60.61.01.01.21.21.41.41.81.83.03.03.83.85.85.8表表2.2.72.2.7砂型铸造时容貌外外表的起模斜度摘自砂型铸造时容貌外外表的起模斜度摘自GB/T510591GB/T510591最小铸出孔、槽尺寸 灰铸铁件最小铸出孔直径：单件小批消费时为灰铸铁件最小

49、铸出孔直径：单件小批消费时为303050mm50mm，大量消费时为大量消费时为121215mm15mm。 端盖上有两个11mm孔及两个22mm深2mm沉孔，直径均小于30mm，不易铸出，由机加工完成。在铸造工艺图上，不铸出孔用红线打叉阐明。 端盖端盖7272圆柱添加壁厚法，圆柱添加壁厚法，起模斜度为起模斜度为1mm1mm。62mm62mm内孔，取内孔，取3mm3mm，使内孔易，使内孔易于脱模。于脱模。型芯头 a.芯头高或长度和斜度 垂直芯头高度、垂直芯头高度、程度芯头的长度程度芯头的长度L L、随芯头直径和型芯随芯头直径和型芯长度添加而加大。长度添加而加大。芯头斜度：下芯头芯头斜度：下芯头斜度

50、小、高度大些，斜度小、高度大些，上芯头斜度大、高上芯头斜度大、高度小些。度小些。图图2.2.16 2.2.16 型芯头的构型芯头的构造造 型芯头是指型芯的外伸部分，不构成铸件的轮廓。型芯需求型芯型芯头是指型芯的外伸部分，不构成铸件的轮廓。型芯需求型芯头支撑、定位、排气和落砂。头支撑、定位、排气和落砂。b.芯头装配间隙 为了便于下芯和合型，芯头与芯座之间应留有间隙为了便于下芯和合型，芯头与芯座之间应留有间隙S S，普，普通通S S为为0.50.54mm4mm。 端盖铸件内孔的直径大于铸件的高度，可以运用砂垛替端盖铸件内孔的直径大于铸件的高度，可以运用砂垛替代型芯，没有型芯头的设计问题。代型芯，没

51、有型芯头的设计问题。 图图2.2.16 2.2.16 型芯头的构造型芯头的构造a)a)垂直芯头垂直芯头 b)b)程度芯头程度芯头 三、绘制铸造工艺图与铸件图：图图2.2.17 2.2.17 端盖的铸造工艺图与铸件图端盖的铸造工艺图与铸件图 绘制铸造工艺图的目的：绘制铸造工艺图的目的：1、铸件的外形？、铸件的外形？2、尺寸有哪些变化？、尺寸有哪些变化？3、消费方法、工艺过程？、消费方法、工艺过程？4、制造容貌、芯盒、外型芯；、制造容貌、芯盒、外型芯；5、检验铸件。、检验铸件。第第53张幻灯片，例张幻灯片，例2答案：答案：1-12 28.5 310 48.5 5-144.消费报告 1)1)砂型铸造消费工艺文件砂型铸造消费工艺文件2)2)端盖铸件的消费过程端盖铸件的消费过程3)3)端盖的质量检验报告端盖的质量检验报告4)4)端盖铸件消费工艺的改良方案端盖铸件消费工艺的改良方案5)5)心得领会心得领会主要内容：主要内容：课堂练习课堂练习A：一、填空每空一、填空每空2分共分共30分分1、铸呵斥形方法有一重要优点是、铸呵斥形方法有一重要优点是 的铸件，通常的铸件，通常把金属的把金属的 性和性和 性统称为金属的铸造性能。性统称为金属的铸造性能。2、在铁碳合金形状图中，普通灰口铸铁属于、在铁碳合金形状图中，普通灰口铸铁属于