中级职称铸造综述

1、铸铸 造造铸造基本知识铸造基本知识n铸造铸造将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中，将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得铸件的方法。待其冷却凝固后获得铸件的方法。n铸造的特点：铸造的特点：金属一次成形金属一次成形工艺灵活性大工艺灵活性大成本低廉成本低廉适宜于形状复杂的毛坯生产适宜于形状复杂的毛坯生产可生产多种金属或合金的产品可生产多种金属或合金的产品 铸造基本知识铸造基本知识铸造工艺基础铸造工艺基础n铸造合金的铸造性能铸造合金的铸造性能合金的流动性：液态合金充填铸型的能力。流动性好，就易获得形状完整、轮廓清晰、合金的流动性：液态合金充填铸型的能力。流动性好

2、，就易获得形状完整、轮廓清晰、壁薄或形状复杂的铸件。壁薄或形状复杂的铸件。 影响合金流动性的因素：影响合金流动性的因素： 化学成分；化学成分； 浇注温度；浇注温度； 铸型工艺及铸件结构。铸型工艺及铸件结构。合金的收缩：液态合金从浇注温度逐渐冷却合金的收缩：液态合金从浇注温度逐渐冷却 、凝固、再到室温的过程中伴随有体积和尺、凝固、再到室温的过程中伴随有体积和尺寸的缩小寸的缩小 ，这种现象称为合金的收缩。，这种现象称为合金的收缩。 合金收缩的种类合金收缩的种类： 液态收缩液态收缩合金从浇铸温度至液相线的收缩。合金从浇铸温度至液相线的收缩。 凝固态收缩凝固态收缩合金从液相线到固相线间的收缩。它对铸件

3、的形状和尺寸精度影响较大。合金从液相线到固相线间的收缩。它对铸件的形状和尺寸精度影响较大。 固态收缩固态收缩合金从固相线温度至室温时的收缩。合金从固相线温度至室温时的收缩。 铸造收缩是造成铸件裂纹、变形、缩孔或缩松的基本原因。 影响收缩的因素是其化学成分、浇铸温度、铸型工艺及铸件结构。 铸造基本知识铸造基本知识铸造工艺设计铸造工艺设计n铸件结构的工艺性审查铸件结构的工艺性审查合理设计铸件壁厚。合理设计铸件壁厚。内壁厚度是否小于外壁厚度内壁厚度是否小于外壁厚度10%20%。厚壁断面与薄壁断面相连接时，应有合理的过度形状和尺寸。厚壁断面与薄壁断面相连接时，应有合理的过度形状和尺寸。检查铸件细长比检

4、查铸件细长比、结构斜度、壁间的间隔和最小间隙是否合、结构斜度、壁间的间隔和最小间隙是否合理。理。铸造基本知识铸造基本知识铸造工艺设计铸造工艺设计n确定工艺方案确定工艺方案造型方法选择：造型方法选择： 手工造型手工造型有箱造型、湿型脱箱造型、刮板造型、地坑造型。有箱造型、湿型脱箱造型、刮板造型、地坑造型。 机器造型机器造型高压造型线、射压线、震压造型线高压造型线、射压线、震压造型线 。 铸型种类：干型铸型种类：干型、湿型和树脂砂造型、湿型和树脂砂造型 。 选择模型种类：金属模、塑料模和木模。选择模型种类：金属模、塑料模和木模。浇注位置选择浇注位置选择选择分型面：分型面尽量采用平面。选择分型面：分

5、型面尽量采用平面。铸造基本知识铸造基本知识铸造工艺设计铸造工艺设计n铸造工艺参数铸造工艺参数对铸件质量要求主要有铸件表面粗糙度、铸件机械加工余量、对铸件质量要求主要有铸件表面粗糙度、铸件机械加工余量、铸件质量公差和铸件尺寸公差等。铸件质量公差和铸件尺寸公差等。最小铸出孔及槽，最小铸出孔及槽，铸造收缩率铸造收缩率工艺补正量与分型负数工艺补正量与分型负数铸造基本知识铸造基本知识砂砂 芯芯 设设 计计n砂芯砂芯为了解决铸件的内腔及外形难于出砂的部位而设置。砂为了解决铸件的内腔及外形难于出砂的部位而设置。砂芯的设计主要包括确定砂芯的形状和个数，芯头结构，芯头的通芯的设计主要包括确定砂芯的形状和个数，芯

6、头结构，芯头的通气和加固等问题。气和加固等问题。n砂芯设计的主要步骤：砂芯设计的主要步骤：确定砂芯数量和每个砂芯的形状和尺寸。确定砂芯数量和每个砂芯的形状和尺寸。砂芯的编号。砂芯的编号。造芯和使用芯砂的种类。造芯和使用芯砂的种类。芯头数量芯头数量、形状、尺寸和定位。、形状、尺寸和定位。对悬臂、大、重砂芯使用芯撑时应确定芯撑的位置、数量、对悬臂、大、重砂芯使用芯撑时应确定芯撑的位置、数量、形状和尺寸。形状和尺寸。芯骨设计和通气道设计。芯骨设计和通气道设计。铸造基本知识铸造基本知识浇注系统设计和冒口设计浇注系统设计和冒口设计n浇注系统设计浇注系统设计浇铸系统（俗称浇口）：将注入型中的液体金属导入型

7、腔的通道。浇铸系统（俗称浇口）：将注入型中的液体金属导入型腔的通道。浇口的组成：由浇口杯浇口的组成：由浇口杯、直浇口、内浇口和横浇口四部分组成。、直浇口、内浇口和横浇口四部分组成。n冒口设计冒口设计冒口的作用：补缩冒口的作用：补缩、排气、集渣和作为注满的标志。、排气、集渣和作为注满的标志。冒口的种类：冒口的种类：a.a.按合箱后能否看到冒口按合箱后能否看到冒口明冒口和暗冒口明冒口和暗冒口 b.按冒口的设置位置按冒口的设置位置顶冒口和边冒口顶冒口和边冒口n冷铁的应用冷铁的应用冷铁的作用：用来控制铸件凝固。主要有：冷铁的作用：用来控制铸件凝固。主要有： 1. 减小冒口尺寸、减少冒口数量；减小冒口尺

8、寸、减少冒口数量； 2.消除铸件局部热节；消除铸件局部热节； 3.防止铸件产生裂纹；防止铸件产生裂纹； 4.提高铸件的硬度和耐磨性。提高铸件的硬度和耐磨性。冷铁的种类：外冷铁、内冷铁。冷铁的种类：外冷铁、内冷铁。铸造基本知识铸造基本知识合合 箱箱n合箱合箱把砂箱、型芯装配起来，成为一个完整的铸型。把砂箱、型芯装配起来，成为一个完整的铸型。合箱前合箱前检查砂芯位置和壁原尺寸，合箱定位。检查砂芯位置和壁原尺寸，合箱定位。合箱后合箱后检查压箱铁是否合适。检查压箱铁是否合适。n压箱铁压箱铁重量应是铸件重量的重量应是铸件重量的35倍。倍。铸造基本知识铸造基本知识铸造工艺文件铸造工艺文件n铸造工艺文件铸造

9、工艺文件是为具体铸件制定的工艺规程。是为具体铸件制定的工艺规程。 随铸件的结构和技术要求不同，铸造工艺也不同。随铸件的结构和技术要求不同，铸造工艺也不同。n铸造工艺文件的种类：铸造工艺文件的种类：铸造工艺图铸造工艺图铸件图铸件图浇注系统图浇注系统图合箱图合箱图铸造工艺文件铸造工艺文件铸造工艺图和铸件图铸造工艺图和铸件图n铸造工艺图铸造工艺图表达的内容：铸件的浇注位置；表达的内容：铸件的浇注位置； 分型面；分型面； 砂芯轮廓形状和芯头尺寸。砂芯轮廓形状和芯头尺寸。作用：是制造模型作用：是制造模型、生产工作准备、技术检验等都以它为依据。、生产工作准备、技术检验等都以它为依据。n铸件图：是根据工艺图

10、绘制的，表明铸件的形状和主要尺寸。图铸件图：是根据工艺图绘制的，表明铸件的形状和主要尺寸。图上标有铸件的技术条件。上标有铸件的技术条件。 砂型铸造砂型铸造砂型铸造的概念砂型铸造的概念砂型铸造砂型铸造是以砂为主要造型材料制备铸型的一种是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。铸造方法。主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与检查等。检查等。砂型铸造砂型铸造造造 型型 材材 料料n造型材料：是用来制造铸型和型芯的材料。造型材料：是用来制造铸型和型芯的材料。n铸造

11、对造型材料的要求铸造对造型材料的要求具有足够的湿强度具有足够的湿强度、干强度、良好的可塑性和透气性，以保证铸、干强度、良好的可塑性和透气性，以保证铸型在运输和浇铸时足以承受冲击力和静压力，以及铸型和砂芯的成型在运输和浇铸时足以承受冲击力和静压力，以及铸型和砂芯的成型和尺寸精度。型和尺寸精度。具有必需的耐火性能，以减少铸型和砂芯的烧结和粘砂。具有必需的耐火性能，以减少铸型和砂芯的烧结和粘砂。n几种常用材料几种常用材料硅砂硅砂是砂型铸造用造型混合料的主要组成部分。是砂型铸造用造型混合料的主要组成部分。铸造粘土铸造粘土膨润土（陶土）膨润土（陶土）、粘土（白泥）。、粘土（白泥）。铸造用煤粉铸造用煤粉铸

12、造用合成脂铸造用合成脂树脂砂用树脂树脂砂用树脂砂型铸造砂型铸造铸铁件铸造铸铁件铸造n意义：金属熔化是铸造的重要工序。意义：金属熔化是铸造的重要工序。n熔化铸铁所用设备熔化铸铁所用设备冲天炉冲天炉工频（工频（5050HzHz）感应电炉感应电炉砂型铸造砂型铸造冲天炉和工频炉熔化铸铁工艺特点和用途冲天炉和工频炉熔化铸铁工艺特点和用途n冲天炉熔化铸铁工艺特点冲天炉熔化铸铁工艺特点可连续熔化金属炉料；熔化时间长可连续熔化金属炉料；熔化时间长熔化的铸铁具有良好铸造性能熔化的铸铁具有良好铸造性能熔化用的铁料、燃料、熔剂单独分层连续加入，铁料在熔化熔化用的铁料、燃料、熔剂单独分层连续加入，铁料在熔化带被熔化成

13、液滴与灼热的焦炭接触而升温，经精炼后，将高带被熔化成液滴与灼热的焦炭接触而升温，经精炼后，将高温铁水储存到炉缸或前炉，以备浇铸。温铁水储存到炉缸或前炉，以备浇铸。n工频炉熔化铸铁工艺特点和用途工频炉熔化铸铁工艺特点和用途特点：工频炉利用电流感应产生的热能做能源加热熔化金属特点：工频炉利用电流感应产生的热能做能源加热熔化金属炉料。炉料。用途：多用来生产球铁。用途：多用来生产球铁。金属型铸造金属型铸造金属型铸造的概念金属型铸造的概念、特点和应用、特点和应用n金属型铸造金属型铸造将液态金属浇入金属材料制成的铸型将液态金属浇入金属材料制成的铸型中已获得铸件的方法。它实现了一型多铸。中已获得铸件的方法。

14、它实现了一型多铸。n特点特点有较高的尺寸精度和表面质量有较高的尺寸精度和表面质量; ;晶粒细小，铸件力学性能好晶粒细小，铸件力学性能好; ;生产效率高，易于机械化或自动化生产效率高，易于机械化或自动化; ;易产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷易产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷; ;加工困难，周期长，一次性投资高加工困难，周期长，一次性投资高. .n应用：主要用于大批量生产有色金属的铸件。如：铝应用：主要用于大批量生产有色金属的铸件。如：铝活塞、轴瓦、轴套等。活塞、轴瓦、轴套等。压压 铸铸压铸的概念压铸的概念、特点和应用、特点和应用n压铸：将液态或半液态的金属利用高压压铸：将液态或半液态的金属利用高压(

15、(从几十到几百大气压）作从几十到几百大气压）作用，使其以高速（冲型的初始速度可达用，使其以高速（冲型的初始速度可达0.570m s0.570m s）注入压铸）注入压铸模的型腔，并在压力下快速冷却凝固而得到铸件。模的型腔，并在压力下快速冷却凝固而得到铸件。n特点特点生产效率、尺寸精度高，表面粗糙度低；生产效率、尺寸精度高，表面粗糙度低；产品的品质和力学性能好；产品的品质和力学性能好；可浇出组织细密并很薄的铸件；可浇出组织细密并很薄的铸件；易产生皮下小气孔和缩孔。易产生皮下小气孔和缩孔。n应用：主要用在应用：主要用在Al 、Mg 、Zn 、Cu等有色合金铸件的大批量生等有色合金铸件的大批量生产中，

16、如计算机、照相器材等零件。产中，如计算机、照相器材等零件。压压 铸铸压铸机的分类压铸机的分类、结构和应用过程、结构和应用过程n分类分类冷压室冷压室热压室热压室n结构：由定型结构：由定型、动型、压室所组成。、动型、压室所组成。n过程：使动型和定型合紧，用活塞将压室中的熔融金属射到型腔。过程：使动型和定型合紧，用活塞将压室中的熔融金属射到型腔。熔熔 模模 铸铸 造造熔模铸造的概念熔模铸造的概念、特点和应用、特点和应用n熔模铸造：用易熔料（如蜡料）制成模样，在模样上包覆若干层熔模铸造：用易熔料（如蜡料）制成模样，在模样上包覆若干层由细到粗不同力度的耐火材料，制成型壳后进行烘干硬化、脱蜡、由细到粗不同

17、力度的耐火材料，制成型壳后进行烘干硬化、脱蜡、烧结再进行浇注的铸造方法。也称失蜡法铸造。烧结再进行浇注的铸造方法。也称失蜡法铸造。n特点特点铸件尺寸精度高；铸件尺寸精度高；可实现少切削，无切削加工；可实现少切削，无切削加工；适用生产形状复杂，薄壁铸件；适用生产形状复杂，薄壁铸件；熔模工序繁多，生产周期长；熔模工序繁多，生产周期长；铸件重量不能太大，常采用一型多铸。铸件重量不能太大，常采用一型多铸。n应用：各种金属都可用，主要用于铸钢及难切削合金的铸件。如：应用：各种金属都可用，主要用于铸钢及难切削合金的铸件。如：刀具、叶片、仪表零件等。刀具、叶片、仪表零件等。铸造工艺装备铸造工艺装备铸造工艺装

18、备的概念及种类铸造工艺装备的概念及种类n概念概念完成铸型工艺过程所需的用具统称为铸造工艺装备。完成铸型工艺过程所需的用具统称为铸造工艺装备。n种类种类包括模样、模板、芯盒、砂箱等。包括模样、模板、芯盒、砂箱等。铸造工艺装备铸造工艺装备模样的用途、要求和分类模样的用途、要求和分类n用途：是用来形成砂型型腔的工艺装备。用途：是用来形成砂型型腔的工艺装备。n要求：必须具有足够的强度、刚度以及与铸件技术条件相适应的表面光要求：必须具有足够的强度、刚度以及与铸件技术条件相适应的表面光洁度和尺寸精度。洁度和尺寸精度。n分类分类 按结构分：按结构分：整体模样整体模样分体模样分体模样刮（车）板刮（车）板按制造

19、材料分：按制造材料分：木模模样木模模样金属模样金属模样塑料模样塑料模样铸造工艺装备铸造工艺装备模板的概念模板的概念、特点及用材、特点及用材n模板模板由铸件的模样由铸件的模样、芯头芯头、浇冒口系统、定位销（或孔）用、浇冒口系统、定位销（或孔）用紧固件配在模底板上联成一个整体的模具。紧固件配在模底板上联成一个整体的模具。n特点特点用模板造型可简化造型操作，提高生产率用模板造型可简化造型操作，提高生产率铸件尺寸精度高铸件尺寸精度高n用材用材金属材质金属材质塑料材质塑料材质铸造工艺装备铸造工艺装备芯芯 盒盒n芯盒的设计参数芯盒的设计参数分盒面分盒面、填砂面和支撑面、填砂面和支撑面分盒面与分型面一致；型与芯的起模斜度一致分盒面与分型面一致；型与芯的起模斜度一致填砂面保证利于充填和紧