铸造专业知识

1、机械制造基础机械制造基础第第2章章将熔化的金属浇注到铸型空腔中，待其冷却后，将熔化的金属浇注到铸型空腔中，待其冷却后，得到毛坯或直接得到零件的加工方法称为铸造得到毛坯或直接得到零件的加工方法称为铸造 铸造的特点：铸造的特点： (1)(1)可铸造出形状十分复杂的铸件，铸件的尺可铸造出形状十分复杂的铸件，铸件的尺寸和重量几乎不受限制寸和重量几乎不受限制 (2)(2)铸造所用原材料价格低廉，铸件成本较低铸造所用原材料价格低廉，铸件成本较低 (3)(3)铸件的形状和尺寸与零件很接近，因而节铸件的形状和尺寸与零件很接近，因而节省了金属材料及加工的工时省了金属材料及加工的工时各种机器的底座、机床床身、汽缸

2、体，各种各种机器的底座、机床床身、汽缸体，各种箱体、泵体、飞轮、坦克炮塔、犁铧乃至缝箱体、泵体、飞轮、坦克炮塔、犁铧乃至缝纫机机架等，几乎无不用铸造制造其毛坯，纫机机架等，几乎无不用铸造制造其毛坯，尤其是形状复杂的大型和特大型铸件尤其是形状复杂的大型和特大型铸件 砂型铸造的工艺过程砂型铸造的工艺过程用型砂和芯砂制造铸型的铸造方法称为砂型铸造用型砂和芯砂制造铸型的铸造方法称为砂型铸造 生产工序包括：制造模样、制备造型材料、造型、生产工序包括：制造模样、制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等 铸造成过程举例铸造成过程举例造型方法造型

3、方法 用型砂及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。用型砂及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。 对型砂、芯砂性能的要求对型砂、芯砂性能的要求 强强度度透透气气性性耐耐火火性性退退让让性性可可塑塑性性型砂和芯砂的组成型砂和芯砂的组成 原砂原砂黏结剂黏结剂附加附加物物主要成分主要成分为硅砂，为硅砂，而硅砂的而硅砂的主要成分主要成分为为SiO2，它的熔点它的熔点高达高达1700 用来黏结砂粒用来黏结砂粒的材料。常用的材料。常用的黏结剂有黏的黏结剂有黏土和特殊黏结土和特殊黏结剂两大类。特剂两大类。特殊黏结剂包括殊黏

4、结剂包括桐油、水玻璃、桐油、水玻璃、树脂等树脂等 为了改善为了改善型砂、芯型砂、芯砂的某些砂的某些性能而加性能而加入的材料，入的材料，有煤粉、有煤粉、木屑木屑 涂料涂料扑料扑料涂扑涂扑( (干型干型) )或散撤或散撤( (湿型湿型) )在铸型在铸型表面的表面的材料材料整模造型整模造型 全部用手工或手动工具完成的造型方法全部用手工或手动工具完成的造型方法称为手工造型。称为手工造型。其特点是其特点是操作灵活、适操作灵活、适应性强、模样成本低、生产准备简单，应性强、模样成本低、生产准备简单，但造型效率低、劳动强度大、劳动环境但造型效率低、劳动强度大、劳动环境差，主要用于单件、小批生产。差，主要用于单

5、件、小批生产。 模样是一个整体，最大截模样是一个整体，最大截面在模样一端且是平面面在模样一端且是平面 分模造型分模造型 模样沿外形的最大截面分模样沿外形的最大截面分成两半，且分型面是平面成两半，且分型面是平面 挖砂造型挖砂造型 模样是整体的，但分型模样是整体的，但分型面是曲面。为了能起出面是曲面。为了能起出模样，造型时用手工挖模样，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂去阻碍起模的型砂 活块造型活块造型 铸件上有妨碍起模的小铸件上有妨碍起模的小凸台、肋条等，制模时凸台、肋条等，制模时将这些部分作成活动的将这些部分作成活动的（即活块）。起模时，（即活块）。起模时，先起出主体模样，然后先起出主体模样，然后

6、再从侧面取出活块。再从侧面取出活块。 紧砂方法紧砂方法 用机器全部完成或至少完成紧砂用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型方法；生产效率高，操作的造型方法；生产效率高，铸件尺寸精度高，表面质量好铸件尺寸精度高，表面质量好 有振实、压实、振压、有振实、压实、振压、抛砂等几种方式抛砂等几种方式 起模法起模法 有顶箱、漏模、翻转三种有顶箱、漏模、翻转三种 造造 芯芯 制造型芯的过程称为造芯。制造型芯的过程称为造芯。型芯的主要作用型芯的主要作用是用来获得铸件的内腔，有时也可作为铸件是用来获得铸件的内腔，有时也可作为铸件难以起模部分的局部铸型。浇注时，由于受难以起模部分的局部铸型。浇注时，由于受金属液的

7、冲击、包围和烘烤，因此要求芯砂金属液的冲击、包围和烘烤，因此要求芯砂比型砂具有更高的强度、透气性和耐火度等比型砂具有更高的强度、透气性和耐火度等 待续待续开通气孔和通气道开通气孔和通气道 放芯骨和安装吊环放芯骨和安装吊环 用型芯盒造成型用型芯盒造成型 浇注系统浇注系统 为了使液态金属流入铸型型腔所为了使液态金属流入铸型型腔所开的一系列通道，称为浇注系统开的一系列通道，称为浇注系统作用：作用：保证液态金属保证液态金属均匀平稳地流入并充均匀平稳地流入并充满型腔，避免冲坏型满型腔，避免冲坏型腔；防止熔渣、砂粒腔；防止熔渣、砂粒或杂质进入型腔；调或杂质进入型腔；调节铸件的凝固顺序或节铸件的凝固顺序或补

8、给金属液冷凝收缩补给金属液冷凝收缩时所需的液态金属时所需的液态金属 合型、熔炼与浇注合型、熔炼与浇注 合型：合型：将铸型的各个组元将铸型的各个组元（上型、下型、砂（上型、下型、砂芯、浇口盆等）芯、浇口盆等）组成一个完整铸型的过程组成一个完整铸型的过程 熔炼：熔炼：通过加热使金属由固态变为液态，通过加热使金属由固态变为液态，并通过冶金反应去除金属中的杂质，使其并通过冶金反应去除金属中的杂质，使其温度和成分达到规定要求的操作过程温度和成分达到规定要求的操作过程 浇注：浇注：将金属液从浇包注入铸型的操作过程；将金属液从浇包注入铸型的操作过程；铸铁的浇注温度在液相线以上铸铁的浇注温度在液相线以上200

9、（一般（一般为为12501470）落砂、清理与检验落砂、清理与检验 落砂：落砂：用手工或机械使铸件与型砂用手工或机械使铸件与型砂（芯砂）（芯砂）、砂箱分开的操作过程、砂箱分开的操作过程 清理：清理：落砂后，用机械切割、铁锤敲击、气割等落砂后，用机械切割、铁锤敲击、气割等方法清除表面黏砂、型砂方法清除表面黏砂、型砂（芯砂）（芯砂）及多余金属及多余金属（浇口、冒口、飞翅和氧化皮）（浇口、冒口、飞翅和氧化皮）等操作过程等操作过程 检验：检验：铸件清理后应进行质量检验。通过眼睛观铸件清理后应进行质量检验。通过眼睛观察（或借助尖嘴锤）找出铸件的表面缺陷；对于察（或借助尖嘴锤）找出铸件的表面缺陷；对于铸件

10、内部缺陷可进行耐压试验、超声波探伤等。铸件内部缺陷可进行耐压试验、超声波探伤等。 铸件的结构工艺性铸件的结构工艺性 铸件的壁厚应合理铸件的壁厚应合理 铸件各处壁厚应力求均匀铸件各处壁厚应力求均匀 壁间连接要合理壁间连接要合理 要有结构圆角要有结构圆角 壁问连接应避壁问连接应避免交叉和锐角免交叉和锐角 壁的厚薄交界壁的厚薄交界处应合理过渡处应合理过渡 铸件厚壁处铸件厚壁处应考虑补缩应考虑补缩 铸件应尽量避免铸件应尽量避免大的水平面大的水平面 避免铸件收缩避免铸件收缩时受阻时受阻 尽量避免壁尽量避免壁上开孔而降上开孔而降低承载能力低承载能力 简化铸件结构，简化铸件结构，减少分型面减少分型面 尽量采用平尽量采用平面分型面面分型面 尽量少用或尽量少用或不用型芯不用型芯 尽量不用或尽量不用或少用活块少用活块 垂直壁应考虑垂直壁应考虑结构斜度结构斜度 型芯的设置型芯的设置要稳固并有要稳固并有利于排气与利于排气与清理清理 特种铸造特种铸造 在重力作用下在重力作用下将金属液浇入将金属液浇入金属铸型获得金属铸型获得铸件的方法铸件的方法 金属型金属型铸造铸造用易熔材料（如蜡料）制成模样，用易熔材料（如蜡料）制成模样，在模样上包覆若干层耐火涂料，在模样上包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔出模样后经高温焙制成型壳，熔出模样后经高温焙烧即可浇注的铸造方法烧即可浇注的铸造方法 熔模熔模