机械制造工艺基础课件-02砂型铸造和特种铸造页

砂型铸造和特种铸造李海艳华中科技大学船舶与海洋工程学院砂型铸造和特种铸造李海艳作业要求作业最好采用电子文档(PPT)上交。可以两人合作分章节来做。尽可能提前做作业题目本身也必须输入进电子文档。图形使用天喻或者AutoCAD绘制，在PPT中可修改，粗细线宽度分明，不同类型线使用不同颜色。交作业邮箱cathyisme163.作业要求作业最好采用电子文档(PPT)上交。可以两人合作分章2大型雕塑/首饰/工艺品/玻璃制品等艺术性产品的制造方法特种铸造工艺与设备极大零件的制造方法极小零件的铸造方法极小零件的制造方法机械手表的制造过程自行车的制造过程汽车的制造过程切削加工技术/刀具技术前沿塑性成形技术前沿飞机的结构与制造过程船舶的结构与制造过程枪支的构造与制造方法计算机的制造过程快速原型制造的最新进展球墨铸铁等材料的发明与应用典型轻工业机械的原理工程焊接技术前沿家具等消费品的制造过程综合训练环节(1)—撰写机械小论文参考小论文题目（任选或另选与制造技术与制造业相关的题目）：分数为5-15分，第14周交，交电子文档，有图片视频加分，相同的，两人的分数均为0分。大型雕塑/首饰/工艺品/玻璃制品等艺术性产品的制造方法综合训3主要内容砂型铸造特种铸造主要内容砂型铸造41.2砂型铸造1.2.1造型材料1.粘土砂：以粘土作为粘结剂。可分为湿型、表干型及干型三种。在目前铸造生产中使用最广泛。2.水玻璃砂：以水玻璃作粘结剂，由化学反应而硬化。适合于生产大型铸铁件及所有铸钢件。3.树脂砂：以合成树脂作粘结剂。常用于制型芯及壳型（芯）。粘土/石膏/金属材料制作金戒指常采用石膏做造型材料。1.2砂型铸造1.2.1造型材料粘土/石膏/金属材料1.2.2造型方法1、铸件形体组合及造型方法a整模造型b分模造型c挖砂造型d三箱造型e活块造型f

刮板造型1.2.2造型方法a整模造型b分模造型c挖砂造型d62、铸件内腔形状对造型方法的影响铸件的内腔形状，一般由型芯来形成的。2、铸件内腔形状对造型方法的影响73、型芯对分型面及造型方法的影响

用型芯形成铸件外形上局部防碍起模的轮廓，如外形上的凹坑、凸台、筋、耳等，以利简化分型面模和结构及造型工艺方法。3、型芯对分型面及造型方法的影响用型芯形成铸84、机器造型（1）机器造型的紧砂方法：紧砂方法有压实式、震实式、震压式、微震压式、抛砂式和射压式等多种形式。中小型铸件以震压式应用最广。4、机器造型（2）机器造型的起模方式有顶箱式、漏模式及翻转式三种。（2）机器造型的起模方式（3）机器造型的工艺特点①机器造型采用模板造型。模板是将模样、浇注系统与底板联接成一体的专用模具。

②机器造型不适合三箱造型及活块造型。（3）机器造型的工艺特点115、机器造芯5、机器造芯机械制造工艺基础课件-02砂型铸造和特种铸造页131.2.3砂型铸造工艺设计一、铸造工艺方案的确定设计依据：（1）产品生产的技术文件：零件图，材料、性能和精度等技术要求，生产批量及期限。（2）工厂的生产条件：设备能力、原材料、工人技术和加工能力。1.2.3砂型铸造工艺设计一、铸造工艺方案的确定工艺设计的内容和程序：

选择设计程序分析图纸和技术要求分析结构工艺性造型方法决定浇注位置和分型面决定工艺参数决定浇注系统冷铁和铸筋选择砂芯设计项目铸造工艺图的绘制铸件图内容在零件图上用红、兰等色标出浇注位置和分型面，加工余量、收缩率、斜度、砂芯形状、芯头大小、内外冷铁和铸筋等。按工艺图绘制铸件图用途制造模型、模板、芯盒和验收的依据铸件验收，夹具设计工艺设计的内容和程序： 选择设计程序分析图纸和技术要求分析结15一、铸造工艺图中工艺符号及其表示方法：一、铸造工艺图中工艺符号及其表示方法：16二、浇注位置及分型面的选择：（1）确定浇注位置时，应使铸件的重要面，大平面及薄壁部位朝下，或侧立，厚壁部位朝上。

浇注时铸件在砂型中所处的空间位置称为铸件的浇注位置。二、浇注位置及分型面的选择：（1）确定浇注位置时，应使铸件的大平面应朝下:

防止形成夹砂和夹杂等缺陷。可采用倾斜浇注，H=200-400mm,a=10-150.Ha薄壁部分放在下部或内浇道以下，以防出现浇不足，冷隔等缺陷。厚大部分应在上部，热节部分置于侧面。大平面应朝下: 防止形成夹砂和夹杂等缺陷。可采用倾斜浇注，H18机械制造工艺基础课件-02砂型铸造和特种铸造页192、分型面的选择：

分型面分模面

确定分型面的基本原则是便利起模。（1）应尽量使铸件全部或大部置于同一半型内，或加工面和加工基准面放在同一半型内。2、分型面的选择：

分型面分模面

20（2）减少分型面的数目，提高精度，减少砂箱数量。机器造型时，只能有一个分型面，可用砂芯。手工造型时，可用多个分型面省去制芯。（2）减少分型面的数目，提高精度，减少砂箱数量。机器造型时，21（3）选择分型面时，根据浇注位置及技术要求的不同，可允许有多种不同铸造工艺方案。以优先保证铸件质量（内在质量，表面质量及几何尺寸精度等）为主，兼顾造型、下芯、合箱及清理等操作便利为辅.（3）选择分型面时，根据浇注位置及技术要求的不同，可允许有多223、型芯形状、数量及分块：砂芯是用来形成铸件内腔，或外形妨碍起模的部位。3、型芯形状、数量及分块：砂芯是用来形成铸件内腔，或外形妨碍231)机械加工余量和铸孔：在铸件需要切削加工的表面上增加的一层金属层厚度，称为加工余量。

“GB/T11350-89规定铸件机械加工余量与GB6416“铸件尺寸公差”配套使用，规定机械加工余量的代号用字母MA表示，并由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J共九个等级。三、铸造工艺参数的确定1)机械加工余量和铸孔：三、铸造工艺参数的确定242)最小铸出孔灰口铸铁：单件生产30~50mm，成批生产15~30mm，大量生产12~15mm。铸钢件：单件生产50mm，成批生产30mm。零件图上不要求加工的特形孔，原则上均要铸出。有色金属铸件上的孔也应尽量铸出。2)最小铸出孔灰口铸铁：单件生产30~50mm，成批生产1253)拔模斜度：起模斜度可采取增加铸件壁厚、加减铸件壁厚或减少铸件壁厚三种方式形成。对于垂直于分型面的孔,当其孔径大于其高度时，可采用在模样上挖孔，造型起模后，形成吊砂或自带型芯，并由此形成铸件孔的形状。3)拔模斜度：起模斜度可采取增加铸件壁厚、加减铸件壁厚或减264)铸造圆角(Castingfillet)：圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的1/3～1/2。模样和芯盒的制造尺寸应比铸件放大一个该合金的线收缩率。收缩率的大小取决于铸造合金的种类及铸件的结构、尺寸等因素。通常灰铸铁为0.7%～1.0%，铸造碳钢为1.3%～2.0%，铝硅合金为0.8%～1.2%，锡青铜为1.2%～1.4%。5)铸造收缩率(Shrinkagerate)：4)铸造圆角(Castingfillet)：圆角半径一般276)芯头及芯座：垂直安放的型芯，一般有上、下芯头，对于高度矮而粗的型芯，也可不用上芯头。水平安装的型芯结构。6)芯头及芯座：垂直安放的型芯，一般有上、下芯头，对于高度28四、浇注系统和冒口1、浇注系统1)浇注系统尺寸的确定：（1）内浇道总横截面尺寸的确定：（2）浇注系统其它组元横截面尺寸的确定：封闭式浇注系统：F直：∑F横：∑F内＝1.15：1.1：1优点：撇渣能力好，通常用于中小型铸铁件，不适于有色金属铸件和压头大的铸件。开放式浇注系统：F直＜∑F横＜∑F内优点：金属冲型平稳，冲击小，金属氧化程度轻，但撇渣能力差，适于易氧化的有色金属、球铁件中大型铸钢件。四、浇注系统和冒口1、浇注系统292)常见浇注系统的类型：2)常见浇注系统的类型：30（1）顶注式浇注系统：内浇道开设在铸件顶部，利于定向凝固和补缩，但冲击大，易发生飞溅、氧化、夹渣等缺陷，多用于中小铸件，有色金属不宜采用。（2）分型面注入式浇注系统：应用普遍，适于中等铸件。（3）底注式浇注系统;冲型平稳，缺陷少，不利于补缩，多用于易氧化合金。（4）阶梯式浇注系统：兼有顶注式和底注式的优点，但结构复杂，多用于高度较高，形状较复杂，或品质要求较高的铸件。（1）顶注式浇注系统：内浇道开设在铸件顶部，利于定向凝固和补31五、铸造工艺方案及工艺图示例1、铸造工艺方案示例：(1)单件小批生产工艺方案：采用两个分模面、三箱造型，并选择了底板朝下，轴孔朝上的浇注位置。(2)大批生产工艺方案：采用分模两箱造型，轴孔处于中间的浇注位置。该方案造型操作简便，生产效率高。五、铸造工艺方案及工艺图示例1、铸造工艺方案示例：(1)单32主要内容砂型铸造特种铸造主要内容砂型铸造331.3特种铸造第一类:重力作用下的液态成型工艺壳型成型工艺金属型成型工艺熔模、气化模成型工艺第二类:外力作用下的液态成型工艺离心铸造压力铸造低压铸造1.3特种铸造第一类:重力作用下的液态成型工艺1.3.1、熔模成型工艺

熔模成型工艺是液态金属在重力作用下浇入由蜡模熔失后形成的中空型壳中成型，从而获得精密铸件的方法，常称为熔模铸造或失蜡铸造。1．熔模铸造的基本工艺过程：

(1)蜡模制造：①制造压型：a）机械加工压型。b）易熔合金压型。②压制蜡模：蜡料是50%石蜡和50%硬脂酸，其熔点为50～60℃。③装配蜡模组。1.3.1、熔模成型工艺熔模成型工艺是液态金(2)结壳①浸涂料②撒砂③硬化、风干。(3)脱蜡(4)熔化和浇注

(2)结壳2．熔模铸造的特点和适用范围(1)熔模铸造的优点：①铸件的精度高，表面光洁（IT11～14，Ra12.5～1.6μm）。②可铸出形状复杂的薄壁铸件，如铸件上的凹槽（＞3mm宽）、小孔（φ≥2.5mm）均可直接铸出。③铸造合金种类不受限制，钢铁及有色合金均可适用。④生产批量不受限制，单件小批、成批、大量生产均可适用。

2．熔模铸造的特点和适用范围(1)熔模铸造的优点：(2)熔模铸造的缺点：

①工序复杂，生产周期长。②原材料价贵，铸件成本高。③铸件不能太大、太长，否则蜡模易变形，丧失原有精度。主要用于航天、飞机、汽轮机、燃气轮机叶片、泵轮、复杂刀具、汽车、拖拉机和机床上的小型精密铸件生产。(2)熔模铸造的缺点：1.3.2、金属型铸造：用金属(灰铁、合金铸铁合钢等)制造铸型，代替砂造型，一个铸型可多次浇注的铸造工艺称为金属型铸造或永久型铸造。1、金属型的材料及结构：

1.3.2、金属型铸造：用金属(灰铁、合金铸铁合钢等)制造铸2、金属型的铸造工艺(Permanentmoldcasting)：（1）加强金属型的排气；2、金属型的铸造工艺(Permanentmoldcast（2）在金属型的工作表面上喷刷涂料；（3）预热金属型并控制其温度；（4）及时开型。（2）在金属型的工作表面上喷刷涂料；3、金属型铸造的特点及适用范围：优点：①金属型可“一型多铸”，节省了大量的造型材料和生产场地，提高了生产率，易于实现机械化和自动化生产。②铸件尺寸精度和表面粗糙度（IT12～14，Ra6.3～12.5μm）均优于砂型铸件，其加工余量可减少。③劳动条件好。缺点：①金属型的制造成本高，周期长，不适合单件、小批生产。②不适宜铸造形状复杂、薄壁和大型铸件。③用于铸钢等高熔点合金时，金属型寿命低，同时，还易使铸铁件产生硬、脆的白口组织。3、金属型铸造的特点及适用范围：金属型铸造主要用于铜、铝、镁等有色合金铸件的大批生产。如内燃机活塞、缸盖、油泵壳体、轴瓦、衬套、盘盖等中小型铸件。金属型铸造主要用于铜、铝、镁等有色合金铸件的大批生产。如内燃1.3.2、汽化模铸造：用聚苯乙烯发泡的塑料模代替木模。用干砂（或树脂砂、水玻璃砂等）代替普通型砂进行造型，直接将高温液态金属浇到型中的塑料模上，使其燃烧、气化、消失而形成铸件。1.3.2、汽化模铸造：用聚苯乙烯发泡的塑料模代替木模。用干1、气化模铸造方法分类：（1）干砂负压消失模铸造:将聚苯乙烯颗粒在金属模具内加热膨胀发泡，形成气化模，并采用干砂负压造型。

（2）树脂砂或水玻璃砂消失模铸造:用聚苯乙烯发泡板材，分块制作然后粘合成气化模样，采用水玻璃砂或树脂砂造型。（3）磁型消失模铸造:2、气化模铸造的特点：1、气化模铸造方法分类：气化模是一种近无余量，精确成型的新工艺。无飞边毛刺，减少了铸件尺寸误差。为铸件结构设计提供了充分的自由度。气化模铸造的工序大大简化，无需高技术等级的工人。3、气化模铸造的适用范围：铝、镁和铁（灰铁和球铁）、铜及除低碳钢以外的铸钢。铸件壁厚4mm以上。生产批量可单件小批亦可成批大量。只要利于砂子能将气化模紧实的前提下，对铸件的结构形状几乎无特殊限制。气化模是一种近无余量，精确成型的新工艺。无飞边毛刺，减少了铸1.3.3、压力铸造：将液态（或半固态）金属高速压入铸型，并在压力下结晶而获得铸件的方法。生产率高，生产过程易于机械化和自动化。铸件质量高、精度高，表面光洁，铸件力学性能好。便于采用镶嵌法铸造，实现一件多材质制造，改善铸件某些部分的性能。设备投资大，压型制作周期长、成本高。气孔问题。1.3.3、压力铸造：将液态（或半固态）金属高速压入铸型，并生产率高，生产过程易于机械化和自动化。适用范围：汽车、拖拉机、仪器仪表、医疗器械等制造行业。10kg以下低熔点合金铸件。1.3.4、低压铸造：在20—70kPa的压力下，将金属液注入型腔，并在压力下凝固的铸造方法。生产率高，生产过程易于机械化和自动化。1.3.4、低压铸造：适应各种不同的铸型。便于实现顺序凝固。尤其能有效地克服铝合金的针孔缺陷。铸件的表面质量高于金属型。组织致密，气密性好。金属的利用率高。设备简单、投资少，浇注系统简单。适用范围：汽缸体、活塞、曲轴箱、壳体等高质量铝合金、镁合金铸件等。适应各种不同的铸型。1.3.5、离心铸造(Centrifugalcasting)：将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并凝固成形的铸造方法。离心铸造的基本方式（a)立式；(b)卧式；(c)成型铸件的离心铸造离心铸造的特点及适用范围（1）生产圆筒形铸件时，铸件成本低。1.3.5、离心铸造(Centrifugalcasting离心铸造的特点及适用范围（1）生产圆筒形铸件时，铸件成本低。（2）金属结晶由外向内顺序凝固，极少存在缩孔、气孔、夹渣等缺陷。（3）可进行双金属铸造。离心铸造的特点及适用范围缺点：内表面粗糙，尺寸误差大，品质差，不适于铸造比重偏析大的合金（如锡青铜等）及铝、镁等轻合金铸件。适用范围：大批生产铸铁和铜合金的管类、套类、环类铸件和小型成形铸件，如铸铁管、内燃机汽缸套、轴套、齿圈、双金属轴瓦和双金属轧辊等。缺点：内表面粗糙，尺寸误差大，品质差，不适于铸造比重偏析大的1.3.5、挤压铸造：又称“液态模锻”，是对进入挤压铸型型腔内的液态（或半固态）的金属施加较高的机械压力，使其成形和凝固，从而获得铸件的铸造方法。1.3.5、挤压铸造：又称“液态模锻”，是对进入挤压铸型型腔挤压铸造的特点及应用范围（1）铸件组织致密，有利于防止气孔、缩松、裂纹产生。（2）铸件有较高的精度，较低的表面粗糙值。（3）工艺适用性较强。（4）工艺出品率高，便于实现机械化、自动化生产。挤压铸造的特点及应用范围1.4铸件结构设计(StructureRequirementsofcasting)1.4.1铸造工艺对铸件结构的要求

液态成形件的结构主要包括：外形、内腔、壁厚及壁的连接。1、铸件的外形设计(1)避免外部侧凹(2)铸件的外形应方便起模1.4铸件结构设计(StructureRequirem（3）分型面尽量平直（4）凸台、肋板设计要考虑起模方便（3）分型面尽量平直2、铸件的内腔设计(1)尽量减少型芯数量，避免不必要的型芯(2)便于型芯的固定、排气和铸件的清理3、铸件要有结构斜度/拔模斜度2、铸件的内腔设计3、铸件要有结构斜度/拔模斜度机械制造工艺基础课件-02砂型铸造和特种铸造页机械制造工艺基础课件-02砂型铸造和特种铸造页1.4.2合金铸造性能对铸件结构的要求1、合理设计铸件厚度2、铸件厚度应尽可能均匀1.4.2合金铸造性能对铸件结构的要求3、铸件壁（肋）间的连接设计(1)采用圆弧连接、圆滑过渡(2)避免锐角连接(4)避免十字形交叉连接3、铸件壁（肋）间的连接设计3、铸件壁（肋）间的连接设计(3)厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡(5)轮形铸件的轮辐连接采用奇数(6)避免出现过大的水平面3、铸件壁（肋）间的连接设计3、铸件壁（肋）间的连接设计3、铸件壁（肋）间的连接设计1.4.3不同的铸造方法对铸件结构的要求1、熔模铸件的设计（1）便于从压型中抽出金属型芯（2）孔、槽不应过小、过深1.4.3不同的铸造方法对铸件结构的要求（3）尽量避免大平面（4）铸件厚度尽量均匀2、金属型铸件（1）结构斜度较砂型大（2）铸件厚度不能太薄（3）并于安放与抽出型芯3、压铸件的设计（1）尽量避免侧凹、深腔（2）厚度要合理（3）注意镶嵌件连接（3）尽量避免大平面结束结束砂型铸造和特种铸造李海艳华中科技大学船舶与海洋工程学院砂型铸造和特种铸造李海艳作业要求作业最好采用电子文档(PPT)上交。可以两人合作分章节来做。尽可能提前做作业题目本身也必须输入进电子文档。图形使用天喻或者AutoCAD绘制，在PPT中可修改，粗细线宽度分明，不同类型线使用不同颜色。交作业邮箱cathyisme163.作业要求作业最好采用电子文档(PPT)上交。可以两人合作分章68大型雕塑/首饰/工艺品/玻璃制品等艺术性产品的制造方法特种铸造工艺与设备极大零件的制造方法极小零件的铸造方法极小零件的制造方法机械手表的制造过程自行车的制造过程汽车的制造过程切削加工技术/刀具技术前沿塑性成形技术前沿飞机的结构与制造过程船舶的结构与制造过程枪支的构造与制造方法计算机的制造过程快速原型制造的最新进展球墨铸铁等材料的发明与应用典型轻工业机械的原理工程焊接技术前沿家具等消费品的制造过程综合训练环节(1)—撰写机械小论文参考小论文题目（任选或另选与制造技术与制造业相关的题目）：分数为5-15分，第14周交，交电子文档，有图片视频加分，相同的，两人的分数均为0分。大型雕塑/首饰/工艺品/玻璃制品等艺术性产品的制造方法综合训69主要内容砂型铸造特种铸造主要内容砂型铸造701.2砂型铸造1.2.1造型材料1.粘土砂：以粘土作为粘结剂。可分为湿型、表干型及干型三种。在目前铸造生产中使用最广泛。2.水玻璃砂：以水玻璃作粘结剂，由化学反应而硬化。适合于生产大型铸铁件及所有铸钢件。3.树脂砂：以合成树脂作粘结剂。常用于制型芯及壳型（芯）。粘土/石膏/金属材料制作金戒指常采用石膏做造型材料。1.2砂型铸造1.2.1造型材料粘土/石膏/金属材料1.2.2造型方法1、铸件形体组合及造型方法a整模造型b分模造型c挖砂造型d三箱造型e活块造型f

刮板造型1.2.2造型方法a整模造型b分模造型c挖砂造型d722、铸件内腔形状对造型方法的影响铸件的内腔形状，一般由型芯来形成的。2、铸件内腔形状对造型方法的影响733、型芯对分型面及造型方法的影响

用型芯形成铸件外形上局部防碍起模的轮廓，如外形上的凹坑、凸台、筋、耳等，以利简化分型面模和结构及造型工艺方法。3、型芯对分型面及造型方法的影响用型芯形成铸744、机器造型（1）机器造型的紧砂方法：紧砂方法有压实式、震实式、震压式、微震压式、抛砂式和射压式等多种形式。中小型铸件以震压式应用最广。4、机器造型（2）机器造型的起模方式有顶箱式、漏模式及翻转式三种。（2）机器造型的起模方式（3）机器造型的工艺特点①机器造型采用模板造型。模板是将模样、浇注系统与底板联接成一体的专用模具。

②机器造型不适合三箱造型及活块造型。（3）机器造型的工艺特点775、机器造芯5、机器造芯机械制造工艺基础课件-02砂型铸造和特种铸造页791.2.3砂型铸造工艺设计一、铸造工艺方案的确定设计依据：（1）产品生产的技术文件：零件图，材料、性能和精度等技术要求，生产批量及期限。（2）工厂的生产条件：设备能力、原材料、工人技术和加工能力。1.2.3砂型铸造工艺设计一、铸造工艺方案的确定工艺设计的内容和程序：

选择设计程序分析图纸和技术要求分析结构工艺性造型方法决定浇注位置和分型面决定工艺参数决定浇注系统冷铁和铸筋选择砂芯设计项目铸造工艺图的绘制铸件图内容在零件图上用红、兰等色标出浇注位置和分型面，加工余量、收缩率、斜度、砂芯形状、芯头大小、内外冷铁和铸筋等。按工艺图绘制铸件图用途制造模型、模板、芯盒和验收的依据铸件验收，夹具设计工艺设计的内容和程序： 选择设计程序分析图纸和技术要求分析结81一、铸造工艺图中工艺符号及其表示方法：一、铸造工艺图中工艺符号及其表示方法：82二、浇注位置及分型面的选择：（1）确定浇注位置时，应使铸件的重要面，大平面及薄壁部位朝下，或侧立，厚壁部位朝上。

浇注时铸件在砂型中所处的空间位置称为铸件的浇注位置。二、浇注位置及分型面的选择：（1）确定浇注位置时，应使铸件的大平面应朝下:

防止形成夹砂和夹杂等缺陷。可采用倾斜浇注，H=200-400mm,a=10-150.Ha薄壁部分放在下部或内浇道以下，以防出现浇不足，冷隔等缺陷。厚大部分应在上部，热节部分置于侧面。大平面应朝下: 防止形成夹砂和夹杂等缺陷。可采用倾斜浇注，H84机械制造工艺基础课件-02砂型铸造和特种铸造页852、分型面的选择：

分型面分模面

确定分型面的基本原则是便利起模。（1）应尽量使铸件全部或大部置于同一半型内，或加工面和加工基准面放在同一半型内。2、分型面的选择：

分型面分模面

86（2）减少分型面的数目，提高精度，减少砂箱数量。机器造型时，只能有一个分型面，可用砂芯。手工造型时，可用多个分型面省去制芯。（2）减少分型面的数目，提高精度，减少砂箱数量。机器造型时，87（3）选择分型面时，根据浇注位置及技术要求的不同，可允许有多种不同铸造工艺方案。以优先保证铸件质量（内在质量，表面质量及几何尺寸精度等）为主，兼顾造型、下芯、合箱及清理等操作便利为辅.（3）选择分型面时，根据浇注位置及技术要求的不同，可允许有多883、型芯形状、数量及分块：砂芯是用来形成铸件内腔，或外形妨碍起模的部位。3、型芯形状、数量及分块：砂芯是用来形成铸件内腔，或外形妨碍891)机械加工余量和铸孔：在铸件需要切削加工的表面上增加的一层金属层厚度，称为加工余量。

“GB/T11350-89规定铸件机械加工余量与GB6416“铸件尺寸公差”配套使用，规定机械加工余量的代号用字母MA表示，并由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J共九个等级。三、铸造工艺参数的确定1)机械加工余量和铸孔：三、铸造工艺参数的确定902)最小铸出孔灰口铸铁：单件生产30~50mm，成批生产15~30mm，大量生产12~15mm。铸钢件：单件生产50mm，成批生产30mm。零件图上不要求加工的特形孔，原则上均要铸出。有色金属铸件上的孔也应尽量铸出。2)最小铸出孔灰口铸铁：单件生产30~50mm，成批生产1913)拔模斜度：起模斜度可采取增加铸件壁厚、加减铸件壁厚或减少铸件壁厚三种方式形成。对于垂直于分型面的孔,当其孔径大于其高度时，可采用在模样上挖孔，造型起模后，形成吊砂或自带型芯，并由此形成铸件孔的形状。3)拔模斜度：起模斜度可采取增加铸件壁厚、加减铸件壁厚或减924)铸造圆角(Castingfillet)：圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的1/3～1/2。模样和芯盒的制造尺寸应比铸件放大一个该合金的线收缩率。收缩率的大小取决于铸造合金的种类及铸件的结构、尺寸等因素。通常灰铸铁为0.7%～1.0%，铸造碳钢为1.3%～2.0%，铝硅合金为0.8%～1.2%，锡青铜为1.2%～1.4%。5)铸造收缩率(Shrinkagerate)：4)铸造圆角(Castingfillet)：圆角半径一般936)芯头及芯座：垂直安放的型芯，一般有上、下芯头，对于高度矮而粗的型芯，也可不用上芯头。水平安装的型芯结构。6)芯头及芯座：垂直安放的型芯，一般有上、下芯头，对于高度94四、浇注系统和冒口1、浇注系统1)浇注系统尺寸的确定：（1）内浇道总横截面尺寸的确定：（2）浇注系统其它组元横截面尺寸的确定：封闭式浇注系统：F直：∑F横：∑F内＝1.15：1.1：1优点：撇渣能力好，通常用于中小型铸铁件，不适于有色金属铸件和压头大的铸件。开放式浇注系统：F直＜∑F横＜∑F内优点：金属冲型平稳，冲击小，金属氧化程度轻，但撇渣能力差，适于易氧化的有色金属、球铁件中大型铸钢件。四、浇注系统和冒口1、浇注系统952)常见浇注系统的类型：2)常见浇注系统的类型：96（1）顶注式浇注系统：内浇道开设在铸件顶部，利于定向凝固和补缩，但冲击大，易发生飞溅、氧化、夹渣等缺陷，多用于中小铸件，有色金属不宜采用。（2）分型面注入式浇注系统：应用普遍，适于中等铸件。（3）底注式浇注系统;冲型平稳，缺陷少，不利于补缩，多用于易氧化合金。（4）阶梯式浇注系统：兼有顶注式和底注式的优点，但结构复杂，多用于高度较高，形状较复杂，或品质要求较高的铸件。（1）顶注式浇注系统：内浇道开设在铸件顶部，利于定向凝固和补97五、铸造工艺方案及工艺图示例1、铸造工艺方案示例：(1)单件小批生产工艺方案：采用两个分模面、三箱造型，并选择了底板朝下，轴孔朝上的浇注位置。(2)大批生产工艺方案：采用分模两箱造型，轴孔处于中间的浇注位置。该方案造型操作简便，生产效率高。五、铸造工艺方案及工艺图示例1、铸造工艺方案示例：(1)单98主要内容砂型铸造特种铸造主要内容砂型铸造991.3特种铸造第一类:重力作用下的液态成型工艺壳型成型工艺金属型成型工艺熔模、气化模成型工艺第二类:外力作用下的液态成型工艺离心铸造压力铸造低压铸造1.3特种铸造第一类:重力作用下的液态成型工艺1.3.1、熔模成型工艺

熔模成型工艺是液态金属在重力作用下浇入由蜡模熔失后形成的中空型壳中成型，从而获得精密铸件的方法，常称为熔模铸造或失蜡铸造。1．熔模铸造的基本工艺过程：

(1)蜡模制造：①制造压型：a）机械加工压型。b）易熔合金压型。②压制蜡模：蜡料是50%石蜡和50%硬脂酸，其熔点为50～60℃。③装配蜡模组。1.3.1、熔模成型工艺熔模成型工艺是液态金(2)结壳①浸涂料②撒砂③硬化、风干。(3)脱蜡(4)熔化和浇注

(2)结壳2．熔模铸造的特点和适用范围(1)熔模铸造的优点：①铸件的精度高，表面光洁（IT11～14，Ra12.5～1.6μm）。②可铸出形状复杂的薄壁铸件，如铸件上的凹槽（＞3mm宽）、小孔（φ≥2.5mm）均可直接铸出。③铸造合金种类不受限制，钢铁及有色合金均可适用。④生产批量不受限制，单件小批、成批、大量生产均可适用。

2．熔模铸造的特点和适用范围(1)熔模铸造的优点：(2)熔模铸造的缺点：

①工序复杂，生产周期长。②原材料价贵，铸件成本高。③铸件不能太大、太长，否则蜡模易变形，丧失原有精度。主要用于航天、飞机、汽轮机、燃气轮机叶片、泵轮、复杂刀具、汽车、拖拉机和机床上的小型精密铸件生产。(2)熔模铸造的缺点：1.3.2、金属型铸造：用金属(灰铁、合金铸铁合钢等)制造铸型，代替砂造型，一个铸型可多次浇注的铸造工艺称为金属型铸造或永久型铸造。1、金属型的材料及结构：

1.3.2、金属型铸造：用金属(灰铁、合金铸铁合钢等)制造铸2、金属型的铸造工艺(Permanentmoldcasting)：（1）加强金属型的排气；2、金属型的铸造工艺(Permanentmoldcast（2）在金属型的工作表面上喷刷涂料；（3）预热金属型并控制其温度；（4）及时开型。（2）在金属型的工作表面上喷刷涂料；3、金属型铸造的特点及适用范围：优点：①金属型可“一型多铸”，节省了大量的造型材料和生产场地，提高了生产率，易于实现机械化和自动化生产。②铸件尺寸精度和表面粗糙度（IT12～14，Ra6.3～12.5μm）均优于砂型铸件，其加工余量可减少。③劳动条件好。缺点：①金属型的制造成本高，周期长，不适合单件、小批生产。②不适宜铸造形状复杂、薄壁和大型铸件。③用于铸钢等高熔点合金时，金属型寿命低，同时，还易使铸铁件产生硬、脆的白口组织。3、金属型铸造的特点及适用范围：金属型铸造主要用于铜、铝、镁等有色合金铸件的大批生产。如内燃机活塞、缸盖、油泵壳体、轴瓦、衬套、盘盖等中小型铸件。金属型铸造主要用于铜、铝、镁等有色合金铸件的大批生产。如内燃1.3.2、汽化模铸造：用聚苯乙烯发泡的塑料模代替木模。用干砂（或树脂砂、水玻璃砂等）代替普通型砂进行造型，直接将高温液态金属浇到型中的塑料模上，使其燃烧、气化、消失而形成铸件。1.3.2、汽化模铸造：用聚苯乙烯发泡的塑料模代替木模。用干1、气化模铸造方法分类：（1）干砂负压消失模铸造:将聚苯乙烯颗粒在金属模具内加热膨胀发泡，形成气化模，并采用干砂负压造型。

（2）树脂砂或水玻璃砂消失模铸造:用聚苯乙烯发泡板材，分块制作然后粘合成气化模样，采用水玻璃砂或树脂砂造型。（3）磁型消失模铸造:2、气化模铸造的特点：1、气化模铸造方法分类：气化模是一种近无余量，精确成型的新工艺。无飞边毛刺，减少了铸件尺寸误差。为铸件结构设计提供了充分的自由度。气化模铸造的工序大大简化，无需高技术等级的工人。3、气化模铸造的适用范围：铝、镁和铁（灰铁和球铁）、铜及除低碳钢以外的铸钢。铸件壁厚4mm以上。生产批量可单件小批亦可成批大量。只要利于砂子能将气化模紧实的前提下，对铸件的结构形状几乎无特殊限制。气化模是一种近无余量，精确成型的新工艺。无飞边毛刺，减少了铸1.3.3、压力铸造：将液态（或半固态）金属高速压入铸型，并在压力下结晶而获得铸件的方法。生产率高，生产过程易于机械化和自动化。铸件质量高、精度高，表面光洁，铸件力学性能好。便于采用镶嵌法铸造，实现一件多材质制造，改善铸件某些部分的性能。设备投资大，压型制作周期长、成本高。气孔问题。1.3.3、压力铸造：将液态（或半固态）金属高速压入铸型，并生产率高，生产过程易于机械化和自动化。适用范围：汽车、拖拉机、仪器仪表、医疗器械等制造行业。10kg以下低熔点合金铸件。1.3.4、低压铸造：在20—70kPa的压力下，将金属液注入型腔，并在压力下凝固的铸造方法。生产率高，生产过程易于机械化和自动化。1.3.4、低压铸造：适应各种不同的铸型。便于实现顺序凝固。尤其能有效地克服铝合金的针孔缺陷。铸件的表面质量高于金属型。组织