铸造教学课件总

1、铸造教学课件 大同培训站大同培训站 曾智曾智概述概述 铸造生产是机械制造工业中制做机械零件或者零件毛坯的重要方法。铸造是指制造铸型、熔炼金属，并将熔融金属液浇注到具有与零件形状相似的铸型型腔内，待其冷却凝固后，获得一定形状和性能的金属件（铸件）的方法。大多数铸件毛坯需要再经过切削加工制成机械零件。在一定工艺条件下，铸造也可以生产少削精密零件毛坯或无切削的零件。铸造成形实质上是利用熔融金属的流动性能实现成形的。当然，铸造作为一种方法也可以推广到其它材料上的成形。例如，塑料件的成形等。 北京明朝永乐青铜大钟重达46.5t，钟高6.75m，钟唇厚22cm，外径3.3m，钟体内遍铸经文22.7万字，击

2、钟时尾音长达2min以上，传距20km。永乐青铜大钟外形和内腔如此复杂、重量如此巨大、质量要求如此之高，若不采用铸造方法和具有精湛的铸造技术，是难以用其他任何方法制造的。合金的铸造性能合金的铸造性能 合金的铸造性是指在铸造生产中合金铸造成型的难易程度。 一、一、合金的充型能力合金的充型能力 熔融金属充满型腔，形成轮廓清晰、形状完整的铸件的能力叫做合金的充型能力。 1、合金的流动性 流动性好的合金，充型能力强，易得到形状完整、轮廓清晰、尺寸准确、薄而复杂的铸件。 铸件的凝固方式分为：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固。 2、外界条件 影响充型能力的外界因素有铸型条件、浇注条件和铸件结构 二、合金的收缩

3、性二、合金的收缩性 铸件在冷却过程中，体积和尺寸缩小的现象叫做收缩。通常用体收缩率和线收缩率表示。 1、收缩三阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩。 2、影响收缩的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构与铸型条件。 3、收缩对铸件质量的影响 1）缩孔与缩松，如果铸件的液态收缩和凝固得不到合金液体的补充，在铸件最后凝固的某些部位会出现孔洞，大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。工艺上常采用定向凝固和同时凝固两种措施预防。 2）铸造应力、变形和裂纹铸件固态收缩受阻所引起的盈利称为铸造应力，它会使铸件的精度和使用寿命降低。当铸造应力值超过合金的屈服强度时，铸件会发生塑性变形：当铸造应力超过合金

4、的抗拉强度时，铸件将产生裂纹。三、铸造生产常见缺陷三、铸造生产常见缺陷 缩孔的防止方法可以考虑采用冒口补充热节圆处的金属液体，和采用冷铁激冷远离冒口处的金属，在生产上一般称为定向凝固补缩原则。即远离冒口处的金属先凝固，靠近冒口处的金属后凝固，冒口处的金属最后凝固，形成一条畅通的补缩通道，如下图所示。动画：定向凝固铸造生产方法铸造生产方法 1砂型铸造 砂型铸造是用型砂紧实成型的铸造方法。型砂来源广泛，价格低廉，砂型铸造方法适应性强，因而是目前生产中用得最多、最基本的铸造方法。 2特种铸造 特种铸造与砂型铸造不同的其它铸造方法，如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造、低压铸造和离心铸造等。它

5、们之中还可再分为若干种铸造方法。 砂型铸造基本工艺过程制作模样配制型砂制作芯盒制作芯砂砂型铸型凝固、落砂、清理、检验铸件型芯烘干造型下芯浇注液态金属选配炉料熔炼造芯砂型铸造过程砂型铸造过程砂型（芯）制造砂型（芯）制造 砂型铸造是传统的铸造方法，由于适应于砂型铸造是传统的铸造方法，由于适应于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产，也是使用最广的一种铸造方法。造生产，也是使用最广的一种铸造方法。造型方法可分为手工造型和机器造型两种。型方法可分为手工造型和机器造型两种。 造型和制芯是砂型铸造最基本的工序，按照紧实型砂造型和制芯是砂型铸造最基本的工序，按照紧实型砂

6、和起模的方法，可分为手工造型和机器造型两大类。和起模的方法，可分为手工造型和机器造型两大类。手工造型手工造型1.1.手工造型手工造型 全部用手工或手动工具完成的造型。全部用手工或手动工具完成的造型。手工造型特点：手工造型特点：操作灵活，工艺装备（模样、芯盒、砂箱）简单，生产准操作灵活，工艺装备（模样、芯盒、砂箱）简单，生产准备时间短，适应性强，可用于各种大小形状的铸件。缺点备时间短，适应性强，可用于各种大小形状的铸件。缺点是对工人技术水平要求较高，生产率低，劳动强度大，铸是对工人技术水平要求较高，生产率低，劳动强度大，铸件质量不稳定，用于单件、小批生产。件质量不稳定，用于单件、小批生产。手工造

7、型的分类手工造型的分类 1.按模样特征分按模样特征分 整模、分模、活块、挖沙、假箱、刮板。整模、分模、活块、挖沙、假箱、刮板。 2.按砂箱特征分按砂箱特征分 两箱、三箱、脱箱、地坑。两箱、三箱、脱箱、地坑。整模造型整模造型 当铸件形状简单、最大截面在其端面时，就采用整模造型，如图所示。整模造型的特点：整模造型的特点： 1. 整体模 2. 最大截面在端面处 3. 操作简单 4. 不会错箱分模造型分模造型 当铸件形状简单，但其最大截面为中间截面时可采用分模造型。即将木模从中间分为两半，中间用定位销连接，以便将上下两半木模从砂箱中取出。造型时先用下半模造下箱，再将上半模合上去造上箱分模造型的特点分模

8、造型的特点 （1）最大截面在中间截面；（2）有一个或两个分型面；（3）两箱或三箱造型；（4）易发生错箱。挖砂造型挖砂造型 分型面一般都是平面，当分型面为阶梯形或曲面时，则需要通过挖砂来将分型面露出，以便于起模，如图3.7所示。挖砂造型费时费力，仅适合单件生产。挖砂造型的特点特点挖砂造型的特点特点 （1）整体模； （2）最大截面靠近端面； （3）分型面为曲面 （4）效率低下。 挖砂造型的适用：挖砂造型的适用： 单件小批生产。 假箱造型假箱造型 当分型面不是单一平面且生产批量较大时，为避免挖砂，预先制备好强度较高的半个铸型来适应其分型面。由于该铸型只用于造型，不参与浇注，故称为假箱。生产中可采用木

9、材或金属制成成型底板来代替假箱。 假箱造型的特点假箱造型的特点 （1）分型面靠近端面，利用模板（假箱）免去挖砂；（2）分型面为曲面；（3）成批生产；（4）效率较高，操作简单。 活块造型活块造型当铸件侧面仅有局部凸起妨碍起模时，则将局部凸起部分做成活块，并采用适当的定位措施。取木模时，活块留在砂型内，将其从侧面取出活块造型的特点活块造型的特点（1）局部妨碍起模；（2）单件或小批生产；（3）效率低下。刮板造型刮板造型 对大、中型具有等截面或回转体铸件造型时，为简单起见不用模样，采用一个与铸件或砂芯截面形状一致的木板（称为刮板）代替模样，根据砂型型腔或砂芯表面形状，引导刮板做旋转、直线或曲线运动，以

10、形成型腔成为型芯。刮板造型的特点刮板造型的特点（1）用于大、中型回转类零件；（2）分型面为平面；（3）下箱常为地坑；（4）效率极低；仅用于单件小批生产。三箱造型三箱造型 当铸件结构具有两个较大截面，采用一个分型面无法起模时，可选两个大截面为分型面，用三个砂箱制造铸型。模样从中间小截面处分开，用定位销连接。中箱高度应与模样的相应高度相适应。三箱造型的特点三箱造型的特点 (1)有两个分型面；（2）中箱高度必须与 模样的相应高度 相适应；（3）难以用机器 造型 三箱造型的特点是只能手工造型。因此，造型时工艺操作比较麻烦，只适应于单件小批生产。由于三箱造型的中箱高度与中箱模样的高度相等，故中箱的通用性

11、较差。并且由于机器造型不能采用三箱造型，在大批生产时，往往采用外型芯环，从而使槽轮铸件的三箱造型变为两箱造型。 动画：变三箱造型为两箱造型特种铸造特种铸造 所谓特种铸造，是指有别于砂型铸造方法的其他铸造工艺。特种铸造一般能至少实现以下一种性能：铸造方法公差等级(CT)GB6414-86手工砂型1113机器砂型810金属型69低压69熔模57提高铸件的尺寸精度和表面质量提高铸件的物理及力学性能提高金属的利用率(工艺出品率)减少原砂消耗量适宜高熔点、低流动性、易氧化合金铸造改善劳动条件，便于实现机械化和自动化 大多数特种铸造方法大多数特种铸造方法铸件精度高、表面粗糙度铸件精度高、表面粗糙度值小；易

12、实现少、无切削加工；值小；易实现少、无切削加工；铸件内部组织致密，铸件内部组织致密，力学性能较好；金属液消耗少，工艺简单，生产效力学性能较好；金属液消耗少，工艺简单，生产效率高；是今后发展的方向。率高；是今后发展的方向。少、无切削的铸造方法（特种铸造）1 1. .熔模铸造熔模铸造2.2.金属型铸造金属型铸造3.3.压力铸造压力铸造 4.4.离心铸造离心铸造 熔模铸造是指在易熔模样的表面包覆多层耐火涂料熔模铸造是指在易熔模样的表面包覆多层耐火涂料, ,待其待其干燥硬化后熔出模样而制成型壳干燥硬化后熔出模样而制成型壳, ,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

13、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模样制造模样制造壳体制造壳体, ,熔去蜡模熔去蜡模造型造型、浇注。如图所示。、浇注。如图所示。1.1.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“热疲劳热疲劳”压铸压铸“蠕变蠕变 ” 低压铸低压铸造浇铸管插入金属液，寿命短，这些方法基本只适合于有色金属。普通砂型铸造对造浇铸管插入金属液，寿命短，这些方法基本只适合于有色金属。普通砂型铸造对于小零件要分模、起模，于小零件要分模、起模，易错箱，粗糙易错箱，粗糙只有金

14、属型式造型材料的改革但金属型高温下会只有金属型式造型材料的改革但金属型高温下会蠕变，又想到蠕变，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)熔模铸造的特点和应用熔模铸造的特点和应用 1)1)特点特点 可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件；可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件； 铸件铸件精度高精度高, ,表面质量好，实现了少、无切削加工表面质量好，实现了少、无切削加工; ; 适用于各种合金适用于各种合金, ,尤其适用于尤其适用于高熔点合金及难以切削加工高熔点合金及难以切削加工 的合金的合金( (许多高质量铸造法无此特点许多高质量铸造法无此特点); ); 生产批

15、量不受限制生产批量不受限制, ,可实现机械化流水生产。但是工序繁可实现机械化流水生产。但是工序繁 多多, ,工艺过程复杂工艺过程复杂, ,生产周期长生产周期长, ,铸件不能太大、太长。铸件不能太大、太长。 2)2)应用应用 熔模铸造主要用于生产汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮、熔模铸造主要用于生产汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮、切削刀具及汽车、拖拉机、船舶、机床和风动工具上的切削刀具及汽车、拖拉机、船舶、机床和风动工具上的小型零件小型零件等等, ,目前目前, ,其应用范围还在不断扩大。其应用范围还在不断扩大。2.2.金属型铸造金属型铸造（砂型：一型一件，（砂型：一型一件， 尘、强度大，尘、强

16、度大，劳动条件差，且小型复杂件，批量大时，砂型有一定缺劳动条件差，且小型复杂件，批量大时，砂型有一定缺陷）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。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、水平、垂直和综合分型四种，其中金属型可分为整体、水平、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，易于排气便于实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，应用较广。现机械化，应用较广。 (2)(2)工艺工艺特点特点( (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

17、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、隔热缓冲） 金属型的型腔和金属型芯表面必须喷刷涂料。涂料可分衬料和表面涂料两种，前者以耐火材料为主，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金属型应保持一定的工作温度（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，（避免急冷急热，“热疲劳” ）提高了铸型寿命。3、严格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

18、到等缺陷，过高影响金属型寿命。 压铸模是进行压铸生产的主要工艺装备，压铸生产过程能否顺利进行，铸件质量有无保证，在很大程度上取决于模具结构的合理性和技术上的先进性。 压铸模主要由动模和定模两大部分组成，其总体结构如下图所示。 压铸模压铸模垂直分型式金属型的结构垂直分型式金属型的结构(3)(3)金属型铸造的优缺点及应用金属型铸造的优缺点及应用 1)1)优点优点 金属型铸造金属型铸造一型多铸一型多铸, ,节省造型材料且减少了环境污染节省造型材料且减少了环境污染; ; 工艺简单工艺简单, ,易于实现易于实现机械化和自动化机械化和自动化; ; 铸件铸件精度高精度高、表面粗糙度值小表面粗糙度值小； 力学

19、力学性能好性能好。 2) 2)缺点缺点 不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件; ;用于熔点较高的合金用于熔点较高的合金时时, ,铸型寿命短铸型寿命短; ;灰铁件铸造时还易产生白口组织。灰铁件铸造时还易产生白口组织。 3) 3)应用应用 金属型铸造主要用于成批、大量生产金属型铸造主要用于成批、大量生产( (熔点较低熔点较低) )铝合金、铜铝合金、铜合金等非铁合金的中、小型铸件合金等非铁合金的中、小型铸件, ,如活塞、缸体、液压泵壳体、如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。轴瓦和轴套等。 3.3.压力铸造压力铸造（金属型容易出现浇不足、冷隔、裂纹等，充型能力差。） 压

20、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)(1)压铸机和压压铸机和压铸工艺过程铸工艺过程 压铸机是压力铸造生产压铸机是压力铸造生产的主要设备，按压室（压的主要设备，按压室（压射室）分射室）分, ,一般分热压室压一般分热压室压铸机（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。 目前应用较多的是卧式冷目前应用较多的是卧式冷压室压铸机。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图所示。压铸工艺过程如

21、图所示。 卧式冷压室压铸机的工作过程卧式冷压室压铸机的工作过程(2)(2)压力铸造的特点和应用压力铸造的特点和应用特点：特点：生产率生产率比其他铸造方法比其他铸造方法都高都高；操作简便操作简便,易于实现自易于实现自动化；动化； 铸件铸件质量好质量好, ,尺寸精度高尺寸精度高，不需要进行切削加工即可，不需要进行切削加工即可直接装配；直接装配； 压铸件压铸件抗拉强度比砂型铸件提高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。 因为铸件的冷却速度快，又是在压力下结晶，其表层结晶细密， （因压力）可生产（因压力）可生产形状复杂、薄壁铸件形状复杂、薄壁铸件,可直接铸可直接铸出螺

22、纹、齿形、文字等；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,生产周期生产周期长长,只适用于大批量生产；（只适用于大批量生产；（卷气卷气）皮下气孔）皮下气孔不能不能大余量切削，不能热处理；铸型材料的选用要防大余量切削，不能热处理；铸型材料的选用要防“蠕蠕变变”（T工作大于工作大于T再结晶时）。再结晶时）。应用应用: : 压力铸造主要用于大批量生产铝、锌、镁、铜等非铁压力铸造主要用于大批量生产铝、锌、镁、铜等非铁合金的中、小型铸件，仪表壳体等。合金的中、小型铸件，仪表壳体等。(1)(1)离心铸造机离心铸造机 离心铸造离

23、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。4.4.离心铸造离心铸造 离心铸造是将金属液浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸离心铸造是将金属液浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型中，在离心力的作用下凝固的铸造方法。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、夹渣等缺陷无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷, ,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

24、件时, ,不用型芯和浇注系统不用型芯和浇注系统, ,降低了金属消耗降低了金属消耗; ; 提高了金属液的充型能力提高了金属液的充型能力, ,可浇注流动性差的合金及薄壁铸件可浇注流动性差的合金及薄壁铸件; ; 可生产可生产双金属铸件双金属铸件, ,如钢套内镶铜轴承等如钢套内镶铜轴承等, ,其结合面牢固其结合面牢固; ; 离心铸造适应性较广离心铸造适应性较广, ,铸造合金的种类几乎不受限制铸造合金的种类几乎不受限制; ; 既适于铸造中空件既适于铸造中空件, ,又可以铸造成形铸件，适应性强。又可以铸造成形铸件，适应性强。2)2)应用应用 离心铸造主要用于生产各种管、套、环类铸件，也可用于生产齿离心铸造

25、主要用于生产各种管、套、环类铸件，也可用于生产齿 轮、叶轮、涡轮等成形铸件。轮、叶轮、涡轮等成形铸件。(2)(2)离心铸造的特点和应用离心铸造的特点和应用常用铸造方法的比较常用铸造方法的比较 铸造种类比较项目砂 型 铸 造熔 模 铸 造陶瓷型铸造金属型铸造低压铸造压力铸造离心铸造适用合金的范围 不限制以碳钢和合金钢为主 以高熔点合金为主 以有色金为主以有色金为主用于有色合金多用于黑色金属,铜合金 适用铸件的大小及重量范围不限制一般1，孔2铝合金23,铸铁4铸钢5通常壁厚25最小壁厚0.7铜合金2其它0.51孔0.7最小内孔为7表面粗糙度(um)粗糙6.31.66.31.612.5 6.3 12

26、.51.63.20.8尺寸公差(mm)CT1113CT4CT6CT6CT6CT4金属利用率7090907080957090铸件内部质量结晶粗结晶粗结晶粗结晶细结晶细结晶细结晶细生产率(在适当机械化、自动化后)可达240箱/h中等低中等中等高高应用举例各类铸件刀具、机械叶片、测量仪表、电风设备等各类模具发动机、汽车、飞机、拖拉机、电器零件等发动机、电器零件；叶轮；壳体；箱体等汽车、电器仪表、照相器材、国防工业零件等各种套、环、筒、辊、叶轮等 常用铸造方法与砂型铸造方法的比较应尽量使加工基准面与大部分加工面在同一砂箱内动画：分型面选择原则5以确保铸件的加工精度。 1 1、浇注位置的选择（质量第一）

27、、浇注位置的选择（质量第一） 通常遵循以下原则：通常遵循以下原则： 浇注位置是浇注时铸件在铸型内所处的位置。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。分型面是铸型砂箱间的结合面。 一、一、浇注位置与分型面的选择浇注位置与分型面的选择 液态合金中金属液态合金中金属密度大，而非金属杂密度大，而非金属杂质、气体等密度小，质、气体等密度小，易于上浮。铸件上表易于上浮。铸件上表面易于产生砂眼、气面易于产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷。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 1 1）、）、铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或侧面铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或

28、侧面( (对单个对单个面而言面而言) )；铸件的重要加工面或大部分加工面、加工基准面放在；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，以免错箱等同一砂箱中，以免错箱等(对多个面而言对多个面而言) 铸造工艺设计铸造工艺设计（开始具体铸造，如铸件如何放、分型（开始具体铸造，如铸件如何放、分型面、模样尺寸等。第一步：铸件如何放、分型面在那）面、模样尺寸等。第一步：铸件如何放、分型面在那）2）、）、铸件宽大平面朝下铸件宽大平面朝下 3 3）、）、铸件的薄壁应朝下、垂直、倾斜，防止浇不足、铸件的薄壁应朝下、垂直、倾斜，防止浇不足、冷隔缺陷；实现自下而上的定向凝固，防止产生缩孔。冷隔缺陷；实

29、现自下而上的定向凝固，防止产生缩孔。大平面浇注位置大平面浇注位置夹砂示意图夹砂示意图 4）、铸件的厚大部分朝上，便于补缩）、铸件的厚大部分朝上，便于补缩,厚大部分应朝上、厚大部分应朝上、分型面附近上部或侧部，利安放冒口，顺序凝固分型面附近上部或侧部，利安放冒口，顺序凝固.5）、浇注应位置有利于减少型芯，便于安装型芯。）、浇注应位置有利于减少型芯，便于安装型芯。 壳体铸件浇注位置壳体铸件浇注位置 2 2、选择分型面（方便工作）、选择分型面（方便工作） 分型面一般应取在铸件的最大截面上分型面一般应取在铸件的最大截面上，否则难否则难以取出模样。分型面选择应遵循下述原则：以取出模样。分型面选择应遵循下

30、述原则：分型面分型面要：一大、两少、一平直要：一大、两少、一平直 1 1）、铸件的加工面及）、铸件的加工面及加工基准表面尽量放加工基准表面尽量放在同一砂型中，以保在同一砂型中，以保证铸件的加工精度。证铸件的加工精度。 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 2 2）、应尽量减少分型面数量，并力求使分型面垂直应尽量减少分型面数量，并力求使分型面垂直（前工艺性（前工艺性也有但前主要是设计时考虑）。也有但前主要是设计时考虑）。 3 3）、应尽量减）、应尽量减少型芯活块的数量。少型芯活块的数量。 4 4）、主要型芯）、主要型芯应尽量放在下半铸应尽量放在下半铸型中型中. . 图图2

31、.2.10壳体分型面选择壳体分型面选择图图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、二、确定工艺参数确定工艺参数（第二步：画铸件图-画模样图-制模样等） 为了绘制铸造工艺图，在铸造方案确定后，为了绘制铸造工艺图，在铸造方案确定后，还需要选定如下工艺参数。还需要选定如下工艺参数。 收缩率收缩率 机械加工余量机械加工余量 铸造圆角铸造圆角 起模斜度起模斜度 最小铸出孔、槽尺寸最小铸出孔、槽尺寸 型芯头型芯头 a.a.芯头高（或长）度和斜度芯头高（或长）度和斜度 b.b.芯头装配间隙芯头装配间隙 收缩率收缩率（模样比铸件大一收缩量

32、）（模样比铸件大一收缩量） 由于合金的线收缩，铸件冷却由于合金的线收缩，铸件冷却后的尺寸将比型腔尺寸略为缩小，后的尺寸将比型腔尺寸略为缩小，为保证铸件的应有尺寸，为保证铸件的应有尺寸，模样尺寸模样尺寸必须比铸件尺寸放大一个该合金的必须比铸件尺寸放大一个该合金的收缩量收缩量。不同的铸造合金，其收缩。不同的铸造合金，其收缩率大小不同。砂型铸造时的铸件线率大小不同。砂型铸造时的铸件线收缩率如下表所示。收缩率如下表所示。 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

33、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 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，且结构简单，查表得线收缩率为端盖是小型普通灰铸铁件，且结构简单，查表得线收缩率为1%1%。 加工余量加工余量 机械加工余量是铸件上为切削加工而加机械加工余量是铸件上为切削加工而加大大的的尺寸。尺寸。 大量生产时余量可减小；单件小批量生产时，余量大量生产时余量可减小；单件小批量生产时，余量应加大；应加大； 表面粗糙时，余量应加大（如铸钢）；位于铸型上表面粗糙时，余量应加大（如铸钢）；位于铸型上部的面

34、余量应大些；部的面余量应大些； 非铁金属表面光洁且材料价格昂贵，余量应减小；非铁金属表面光洁且材料价格昂贵，余量应减小； 铸件尺寸越大，加工余量越大；铸件尺寸越大，加工余量越大； 加工面与基准面距离越大，加工余量越大。加工面与基准面距离越大，加工余量越大。 要求的机械加工余量要求的机械加工余量MAMA等级有等级有1010级，级，称之为称之为A A、B B、C C、D D、E E、 F F、G G、H H、J J和和K K级级（见下表）。推荐用于各种铸（见下表）。推荐用于各种铸造合金和铸造方法的造合金和铸造方法的RMARMA等级列在等级列在表表2.2.62.2.6中。中。最大尺寸最大尺寸要求的机

35、械加工余量等级要求的机械加工余量等级大于大于至至ABCDEFGHJK400.10.10.20.30.40.50.50.711.440630.10.20.30.30.40.50.711.42631000.20.30.40.50.711.422.84101600.30.40.50.81.11.52.23461602500.30.50.711.422.845.582504000.40.70.91.31.42.53.557104006300.50.81.11.52.234691263010000.60.91.21.82.53.5571014注：注：最终机械加工后铸件的最大轮廓尺寸。最终机械加工后铸件的

36、最大轮廓尺寸。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GKFHFHFHFHFHFHGKGK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 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 设计制作模样时，相邻两壁之间的

37、交角都应做成圆弧过渡的铸设计制作模样时，相邻两壁之间的交角都应做成圆弧过渡的铸造圆角。造圆角。一般中、小型铸件的铸造圆角半径为一般中、小型铸件的铸造圆角半径为3 35mm 5mm 。端盖属小端盖属小型铸件，未注铸造圆角均为型铸件，未注铸造圆角均为R3R35mm 5mm 。 起模斜度起模斜度 为便于取模，在平行于模样或芯盒起模方向的侧壁上的限度，为便于取模，在平行于模样或芯盒起模方向的侧壁上的限度，他的大小取决于模样的起模高度、造型方法、模样材料等因素他的大小取决于模样的起模高度、造型方法、模样材料等因素铸造圆角 最小铸出孔、槽尺寸 灰铸铁件最小铸出孔直径：单件小批生产时为灰铸铁件最小铸出孔直径

38、：单件小批生产时为303050mm50mm，大量生产时为大量生产时为121215mm15mm。 端盖端盖上有两个上有两个11mm11mm孔及两个孔及两个22mm22mm深深2mm2mm沉孔，沉孔，直径直径均小于均小于30mm30mm，不易铸出，不易铸出，由机加工完成。在铸造工艺图上，由机加工完成。在铸造工艺图上，不铸出孔不铸出孔用红线打叉表明。用红线打叉表明。 端盖端盖7272圆柱圆柱增加壁厚法增加壁厚法，起模斜度为起模斜度为1mm1mm。62mm62mm内孔内孔，取取3mm3mm，使内孔易使内孔易于脱模。于脱模。型芯头 a.a.芯头高（或长）度和斜度芯头高（或长）度和斜度 垂直垂直芯头高芯头

39、高度、度、水平芯头的水平芯头的长度长度L L、随芯头随芯头直径和型芯长度直径和型芯长度增加而加大。芯增加而加大。芯头斜度头斜度：下芯头：下芯头斜度小、高度大斜度小、高度大些，上芯头斜度些，上芯头斜度大、高度小些。大、高度小些。图图2.2.162.2.16 型芯头的构型芯头的构造造 型芯头是指型芯的外伸部分，不形成铸件的轮廓。型芯型芯头是指型芯的外伸部分，不形成铸件的轮廓。型芯需要型芯头支撑、定位、排气和落砂。需要型芯头支撑、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，一，一般般S S为为0.50.54mm4

40、mm。 端盖端盖铸件内孔的直径大于铸件的高度，可以铸件内孔的直径大于铸件的高度，可以使用砂垛代使用砂垛代替型芯，替型芯，没有型芯头的设计问题。没有型芯头的设计问题。a)a)垂直芯头垂直芯头 b)b)水平芯头水平芯头 浇注系统是金属液流入铸型型腔的通道。通常有浇口杯、直浇浇注系统是金属液流入铸型型腔的通道。通常有浇口杯、直浇道、横浇道和道、横浇道和內內浇道组成，根据合金种类和具体铸件情况不同，按浇道组成，根据合金种类和具体铸件情况不同，按照内浇道在铸件上开设位置的不同，可将浇注系统分为顶注式、底照内浇道在铸件上开设位置的不同，可将浇注系统分为顶注式、底注式、中间注入式和分段注入式注式、中间注入式

41、和分段注入式三、确定浇注系统三、确定浇注系统 四、绘制铸造工艺图四、绘制铸造工艺图 在进行铸造工艺设计时，为了表示设在进行铸造工艺设计时，为了表示设计意图和要求，需要绘制铸造工艺图。铸计意图和要求，需要绘制铸造工艺图。铸造工艺图实在零件图上用规定的工艺符号造工艺图实在零件图上用规定的工艺符号表示出铸造工艺内容的图形，它决定了铸表示出铸造工艺内容的图形，它决定了铸件的形状、尺寸、生产方法和工艺过程。件的形状、尺寸、生产方法和工艺过程。是制造模样、芯盒、造型、造芯和检验铸是制造模样、芯盒、造型、造芯和检验铸件的依据。件的依据。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

42、、铸造成形方法有一重要优点是、铸造成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、在铁碳合金状态图中，普通灰口铸铁属于、在铁碳合金状态图中，普通灰口铸铁属于 成分的合金，成分的合金，具有良好的具有良好的 ，由于其结晶时，由于其结晶时 析出，而使体析出，而使体积积 ，抵消了部分基体的，抵消了部分基体的 ，因此灰铸铁，因此灰铸铁 小。若小。若要对灰铸铁孕育处理，原铁水的碳含量应相对较要对灰铸铁孕育处理，原铁水的碳含量应相对较 ，硅含，硅含量应相对较量应相对较 ，硫磷含量应相对较，硫磷含量应相对较 ；3、铸钢的收缩、铸钢

43、的收缩 ，因此必须设置，因此必须设置 ，安放，安放 。二、辨析题（每题二、辨析题（每题2分，共分，共20分。正确的用分。正确的用表示，错误的用表示，错误的用表示）表示）1、流动性好的合金溶液在任何条件下充型能力一样好。（、流动性好的合金溶液在任何条件下充型能力一样好。（ ）2、合金溶液的凝固方式是由合金本身的性能决定的。（、合金溶液的凝固方式是由合金本身的性能决定的。（ ）3、合金在任何条件下铸件上都会产生缩孔。（、合金在任何条件下铸件上都会产生缩孔。（ ）4、大直径圆柱体铸件凝固后，其中心部位受压应力。（、大直径圆柱体铸件凝固后，其中心部位受压应力。（ ）5、铸件凝固后，其厚大壁的中心部位受压应力。（、铸件凝固后，其厚大壁的中心部位受压应力。（ ）6、普通灰口铸铁是铁碳合金中