金属工艺学铸造

GM-KD5025数控龙门磨床床身（41T）铸件第二篇铸造1/17/20231金属熔化液态金属浇入铸型落砂清理后成为铸件第一章铸造的工艺基础一、铸造：将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，叫做铸造。1/17/20232二、铸造的特点：１、能制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯；２、铸件重量及所用合金几乎不受限制；３、铸件的切削加工余量较小、成本低。因此，得到了广泛的应用。但是：1、抗拉强度和冲击韧性不如锻、焊件。2、工艺复杂，故废品率高。1/17/20233第一节液态合金的充型

一、充型概念：液态合金填充铸型的过程，简称充型。液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。

二、充型能力的影响因素：

１、合金的流动性（常用螺旋形试样长度来衡量）：流动性愈好，充型能力愈好，愈便于浇铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。螺旋形试样1/17/202341)、合金流动性的测定：用“螺旋形试样”的长度来衡量。在相同浇注条件下，试样愈长，流动性愈好。2)、影响合金流动性的因素：主要是合金的化学成分。液相线与固相线间的距离（T液－T固）称为结晶间隔。结晶间隔越大流动性越差，反之越好，因此共晶成分合金流动性最好.(图2-3）。２、浇注条件(浇注温度和充型压力）：浇注温度越高，充型压力越大则充型能力越好。３、铸型填充条件（铸型的蓄热能力，铸型温度和铸型中的气体）：铸型的蓄热能力低，铸型温度较高，铸型排气能力较好时则充型能力较好。由于充型能力低而引起的缺陷有：冷隔、浇不足。Fe-C合金流动性与含碳量关系1/17/20235铸件的凝固方式第二节铸件的凝固与收缩一、铸件的凝固

逐层凝固（充型能力好，便于补缩）１、凝固方式糊状凝固(易形成缩孔、难以获得结晶紧实的铸件）中间凝固（介于上两者间）1/17/20236

合金的结晶温度范围２、影响凝固方式的主要因素合金性质铸件的温度梯度铸型的蓄热能力浇注温度二、铸造合金的收缩铸造合金在浇注、凝固、直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象称为收缩。1、收缩的实质：按空穴理论，随着温度的下降合金中空穴的数量少，原子间距缩短，使其体积和尺寸缩小。

液态收缩ε液：T浇~T液的收缩，T浇越大，ε液则越大２、收缩的分类凝固收缩ε凝：T液~T固的收缩，结晶间隔越大,ε凝则越大

固态收缩ε固:T固~室温的收缩,与合金的线膨胀系数有关。1/17/20237三、铸件中的缩孔与缩松：１、缩孔和缩松的形成：液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补足，则在铸件最后凝固部位形成一些孔洞，按孔洞的大小和分布，分为缩孔和缩松。1）、缩孔：集中在铸件上部或最后凝固的部位容积较大的孔洞。特征：多呈倒圆锥形，内表面粗糙，通常隐藏在铸件内层，有时暴露于表面。缩孔的形成影响因素：Ａ、ε液、ε凝的大小；Ｂ、浇注温度的高低；Ｃ、铸件厚度。1/17/20238２）、缩松：分散在铸件某区域内的细小缩孔，称为缩松。分宏观缩松和显微缩松。形成原因：由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足，或者因合金呈糊状凝固，被树枝状晶体分隔的小液体区难以得到补缩所致。逐层凝固合金易产生缩孔（如纯金属、共晶合金），糊状凝固合金易产生缩松，（如锡青铜）。明集中缩孔暗集中缩孔分散缩孔缩松1/17/20239２、缩孔和缩松的防止：１）、适当地降低浇注温度和浇注速度。２）、采用顺序凝固、冒口补缩(顺序凝固原则)。３）、按冷铁、采用金属型。缩孔部位的确定：常用“凝固等温线法”、“内切圆法”。1/17/202310缩孔缩松12/29/202211⑵偏析析：合金中中各部部分化化学成成分不不均匀匀的现现象称称为偏析。铸锭锭(件件)在在结晶晶时,由于于各部部位结结晶先先后顺顺序不不同，，合金金中的的低熔熔点元元素偏偏聚于于最终终结晶晶区，，造成成宏观上上的成成分不不均匀匀，称称宏观偏偏析。适当当控制制浇注注温度度和结结晶速速度可可减轻轻宏观观偏析析。硫在钢锭中偏析的模拟结果12/29/202212⑶气孔孔:是指液液态金金属中中溶解解的气气体或或反应应生成成的气气体在在结晶晶时未未逸出出而存存留于于铸锭锭(件件)中中的气气泡.铸锭锭中的的封闭闭的气气孔可可在热热加工工时焊焊合，，张开开的气气铸件中的气孔孔需要要切除除。铸铸件中中出现现气孔孔则只只能报报废。。12/29/202213第三三节节铸铸造造内内应应力力变变形形和和裂裂纹纹内力力：构构件件内内部部相相互互作作用用并并达达平平衡衡的的力力。。与内应力力、变形形、裂纹纹相关的的是固态收缩缩。一、内应应力的形形成：因因固态收收缩受阻阻。按内应力力产生的的原因分分为：机机械应力力、热应应力。１、机械应力力（受机械械阻碍而而形成的的）原因：铸铸件固态态收缩时时，受到到铸型或或型芯等等的机械械阻碍而产生的的内应力力。机械械应力使使铸件产产生拉伸伸或剪切切应力，，并且是是暂时的的，在铸铸件落砂砂之后，，这种应应力便可可自行消消失。12/29/202214２、热热应力力：由于同同一构构件各各部分分冷却却速度度不同同，以以致在在同一一时期期内铸铸件各各部分分收缩缩不一一致而而引起起的。。１）、、热应应力的的形成成再再结晶晶温度度（t临）：产产生了了加工工硬化化的工工件，，在加加热至至某一一温度度后能能发生生再结结晶现现象，，此温温度叫叫再结结晶温温度。。高于于再结结晶温温度时时，材材料处处于塑塑性状状态，，低于于再结结晶温温度时时材料料处于于弹性性状态态。12/29/202215T0-T1均处于塑性性状态T1-T2Ⅱ处于弹性性状态，ⅠⅠ处于塑塑性状态T2-T3Ⅰ、Ⅱ均处处于弹性状状态ABCD12/29/202216冷至室温（（T3）时，杆Ⅰ受拉，杆Ⅱ受压。判断应力方方向的规律律：最后冷却收收缩的部分分受拉伸应应力，先冷冷却收缩的的部位受压压应力。因因此铸件的的厚壁或心心部受拉，，薄壁或表表层受压。由上可知：：由于内应应力的存在在，就等于于铸件在未未承受载荷荷之前，自自身就已承承受了应力力载荷，因因而使铸件件的实际承承载能力降降低，同时时应力过大大时，会导导致变形、、开裂而报报废。壁厚差２）、热应力的影影响因素线收缩率弹性模量12/29/202217３））、、预预防防措措施施：ＡＡ、、设设计计壁壁厚厚均均匀匀的的铸铸件件；；ＢＢ、、选选用用线线收收缩缩率率小小的的合合金金；；ＣＣ、、在在工工艺艺上上采采取取措措施施，，控控制制铸铸件件厚厚处处和和薄薄处处同同时时冷冷却却（（同时时凝凝固固原原则则）；；ＤＤ、、对对已已存存在在应应力力铸铸件件进进行行低低温温去去应应力力退退火火。。12/29/202218二、、铸铸件件的的变变形形与与防防止止：１、、变变形形产产生生的的原原因因：：当当铸铸件件中中的的内内应应力力大大于于铸铸件件所所用用合合金金的的屈屈服服强强度度时时，，就就会会引引起起铸铸件件变变形形。。通通过过应应变变来来减减小小应应力力，，因因此此其其变变形形方方向向是是：：受受拉拉应应力力的的部部分分向向内内凹凹，，而而受受压压应应力力部部分分向向外外凸凸，，即即受拉拉部部分分产产生生压压缩缩变变形形，，受受压压部部分分产产生生拉拉伸伸变变形形。变变形形过过大大时时将将引引起起报报废废。。减小小内内应应力力的的所所有有方方法法２、、防防止止措措施施：：反反变变形形法法时效效处处理理（（人人工工时时效效、、自自然然时时效效））12/29/202219三、、铸铸件件的的裂裂纹纹与与防防止止：１、、产产生生的的原原因因和和分分类类：：当铸铸件件内内应应力力超超过过金金属属的的强强度度极极限限时时，，铸铸件件便便产产生生裂裂纹纹，，导导致致铸铸件件报报废废。。根据据裂裂纹纹产产生生时时温温度度的的不不同同分分为为热热裂裂和和冷冷裂裂。。２、、热裂裂：铸铸件件在在高高温温下下产产生生的的裂裂纹纹。。合合金金在在凝凝固固末末期期的的高高温温下下形形成成的的机机械械应应力力超超过过该该温温度度下下的的强强度度极极限限。。合金金性性质质：：结结晶晶特特点点、、化化学学成成分分等等(铸钢钢\Ａ、、主主要要影影响响因因素素：：铸铝\可锻铸铸铁热裂倾向向大)。铸型阻力Ｂ、特征：裂裂纹小、缝隙隙宽、形状曲曲折、缝内呈呈氧化色。控制Ｐ、Ｓ含含量Ｃ、防止措施施：提高铸型型退让性12/29/202220３、冷裂：是在低温下下形成的（主主要由于热应应力）合金性质（塑塑性差的材料料易产生）Ａ、影响因素素：含Ｐ量铸件结构Ｂ、特征：裂裂纹细小、呈呈连续直线状状，有时缝内内呈轻微氧化化色。Ｃ：防止措施施：与影响因因素相对应，，另外浇注后后勿过早开箱箱。变形和裂纹都都是因内应力力而引起，因因此所有降低低内应力的方方法对减少变变形和裂纹倾倾向都是有效效的。12/29/20222112/29/20222212/29/20222312/29/202224*第四节铸铸件中的的气孔气孔：气体在铸铸件中形成成的孔洞。。它是铸件件中最常见见的缺陷。。破坏金属的的连续性机机性性一、气孔的的危害减减少承载的的有效面积积降降低引起应力集集中气气密密性二、气孔的的分类：气孔种类形成原因特征预防途径侵入气孔砂型表面层聚集的气体侵入金属液中而形成。多位于上表面附近、尺寸较大、椭圆形或梨形、内表面有氧化色砂的发气排气能力析出气孔溶于金属中的气体因温度下降而析出分布面广、气孔尺寸小。有色金属（如铝）中多见清洁；隔离；去气反应气孔金属液与铸型材料、冷铁等发生化学反应形状多种多样，分布于发生化学反应的材料周围清洁；砂的透气性12/29/202225第五节铸铸件的质量量控制１、合理选选定铸造合合金和铸件件结构；２、合理制制订铸件的的技术要求求；３、模型质质量检验；；４、铸件质质量检验；；５、铸件热热处理。12/29/202226第二章常常用合金铸铸件的生产产第一节铸铸铁件生生产12/29/202227一、铸铁铁简介：：（C%>2.11%的Fe-C合合金，常常为2.8~3.5%C），是价价廉、应应用广泛泛的铸造造合金（（占机器器总重量量50%以上））。白口铸铁铁（C以Fe3C存在））普通灰口口铸铁（（HT））二、铸铁铁的分类类灰口口铸铁可锻铸铁铁（（KT））（C以G存在)球墨铸铁铁(QT）蠕墨铸铁铁(RuT)麻口铸铁铁(C以G+Fe3C)12/29/202228２、HT的性能能：１）、机机械性能能：σb和弹性模模量比钢钢低得多多（通常常σb仅为120~250Mpa）），塑、、韧性近近于0，，属脆性性材料；；但抗压压强度与与钢相近近（一般般达600~800Mpa））；２２）、工工艺性能能：不能能锻、冲冲；焊接接性能性性差；但但铸造性性能优良良；切削削加工性性能好。。

３））、减振振性好（（为钢的的5~10倍））；４４）、耐耐磨性较较钢好；；

５））、缺口口敏感性性低；三、灰口口铸铁（占各类类铸铁总总产量的的80%）１、HT的组织织金属基体体＋片状状石墨（常看作作是有大大量微小小裂纹或或孔洞的的碳钢,强度度利用率率为30~50%）12/29/202229按HT中金金属基体显显微组织分分类：

１）、、珠光体灰口口铸铁：在P的基基体上分布布着细小而而均匀的石石墨片。它它与其它基基体的铸铁铁相比强度度、硬度高高，用来制制造较为重重要的机件件。

２））、珠光体＋铁铁素体HT：在（P+F）的基基体上分布布着较为粗粗大的石墨墨片（G））。是用途途最广的一一种HT。。

３）、、铁素体HT：在铁素体体上分布着着粗大的石石墨。强度度、硬度低低，机性差差，很少应应用。提高HT性性能有两条条途径：Ａ、改变石石墨的数量量、大小、、形状及分分布情况，，以减轻石石墨对金属属基体的割割裂作用。。Ｂ、在改变变石墨特性性的基础上上控制基体体组织，以以期充分发发挥基体的的作用。12/29/202230４、影响铸铸铁组织和和性能的因因素１）、化学成分（铸铁中主主要的化学学成分是:C、Si、Mn、、S、P。。①、Ｃ、Si：Ｃ是形成成石墨和促促进石墨化化元素；Si：强烈促进进石墨化和和改善铸造造性能的元元素。HT中Ｃ、、Si含量量一般是：：2.7~3.9%C，1.1~2.6%Si。即接近近共晶成分分。可根据据碳当量法法计算：ＣＣ当=C%+0.3Si%②、Mn、S、、P：S阻碍石石墨化、↑↑热脆、↓↓铸造性能能，须严格格控制（0.1~0.15%以下）。。Ｍn：抵消Ｓ的的有害作用用，提高基基体强、硬硬度，但阻阻碍石墨化化（常为0.6~1.2%））。P：使铸造性性能有所改改善,但冷冷脆↑,属属有害杂，，(0.5%以下)白口麻口P+GP+F+GF+G12/29/202231２）、冷却速度（受铸型材材料、铸件件壁厚影响响）：冷速速的不同将将导致组织织的不同和和晶粒粗细细的不同。。冷速越大大出现白口口的可能性性越大，组组织越细。。12/29/202232灰铸铸铁铁的的孕育育铸铸铁铁：采采用用碳碳、、硅硅含含量量稍稍低低的的铁铁水水，，并并通通过过孕孕育育处处理理（（孕孕育育剂剂为为75%Si的的硅硅铁铁）），，得得细细小小均均匀匀的的石石墨墨，，且且得得珠珠光光体体基基体体。。孕育育铸铸铁铁特特点点：1)、、强强、、硬硬度度比比普普通通HT显显著著提提高高；；2)、、塑塑、、韧韧性性仍仍很很低低；；3)、、冷冷速速对对组组织织性性能能影影响响小小。。适用用于于静静载载荷荷下下要要求求σσb高、、耐耐磨磨、、高高气气密密性性铸铸件件,厚厚大大铸铸件件。。12/29/2022335、生产产特点点：冲天炉炉熔炼炼，大大多数数不需需炉前前处理理，；；流动动性好好、收收缩率率小，，常不不需冒冒口与与冷铁铁等工工艺措措施，，易生生产薄薄壁复复杂件件。6、牌牌号与与应用用：牌号：：“HT””+数数字（（表示示最低低抗拉拉强度度值））12/29/20223412/29/202235灰口铸铸铁件件12/29/202236２、可锻铸铁铁（KT））：（又又称玛钢钢或玛铁铁）：是是将白口口铸铁经经石墨化化退火而而成的。。石墨成成团絮状状，使σσb↑、塑性和和韧性↑↑。分分为黑心心可锻铸铸铁（KTH））和珠光光体可锻锻铸铁（（KTZ）。可锻铸铁铁是用碳碳（2.4~2.8%)、硅硅(0.4~1.4%)含量量较低的的铁水先先浇注出出白口件件，然后后经长时时间的可可锻化退退火（920~980˚C，保温几几十小时时）而使使Fe3C转变为为团絮状状的石墨墨。机械械性能介介于灰口口铸铁与与球墨铸铸铁之间间，但生生产率低低、成本本高。一一般用于于制造形形状复杂杂，承受受冲击，，并且壁壁厚<25mm的铸铸件12/29/202237可锻铸铁铁应用12/29/202238３、球墨铸铁（QT）：向向出炉的铁水水中加入球化化剂和孕育剂剂。而得到的的球状石墨铸铸铁。分为铁铁素体球铁（（塑性、韧性性好）和珠光光体球铁（强强度、硬度高高）。QT性能：Ａ、机性远超超过HT、优优于KT，可可与钢媲美；；Ｂ、具有HT的优良性能能，如铸造性性能好、减振振、切削性好好、低的缺口口敏感性、疲疲劳强度与中中Ｃ钢近、耐耐磨性优于表表面淬火钢；；Ｃ、可通过热热处理提高性性能；应用：应用广广泛，成功地地取代了许多多KT、铸钢钢件及部分负负载较重，但但冲击不大的的锻件。12/29/20223912/29/202240球墨铸铁件刹车片12/29/2022412.6X8m五、铸铁牌号号的含义：HT（为普通通灰口铸铁）），其后的三三位数表示最最低抗拉强度度。如HT150、HT200。KT、QT后后有两组数：：第一组数表表示最低抗拉拉强度值，第第二组数表示示延伸率大小小。如：KTZ550-4、QT700-2离心铸造方法法生产污水管管12/29/202242蠕墨铸铁：：是石墨成蠕蠕虫状（石石墨片短而而厚、头部部较圆）的的铸铁。蠕蠕墨铸铁铁的组织介介于灰口铸铸铁与球墨墨铸铁之间间，机械性性能也介于于两者之间间。蠕墨铸铸铁的导热热性、减振振性、铸造造性能均优优于球铁，，与灰铁接接近，但高高温强度、、热疲劳性性能大大优优于灰铁。。12/29/202243蠕墨铸铁闸瓦烤箱铸件应用12/29/202244第二节铸铸钢件生产产一、铸钢的的类别、性性能和应用用铸造碳钢ＣＣ：：0.25~0.45ZG25、ZG45１、类别铸铸造合金金钢如如：ZGMn13、、ZG1Cr18Ni9编号方法是是在以前所所介绍过的的钢号前加加“ZG””２、性能：：1)、σσb、σs与QT相近近，但δ、、ak高于QT。。2)、铸造造性能比球球铁差，没没有铸铁的的一些特殊殊性能。３、应用：：A、适于制制造形状复复杂、强度度和韧性要要求都高的的零件，如如火车轮、、锻锤机架架、轧辊等等。B、铸钢的的焊接性能能好，便于于采用铸－－焊结合，，生产复杂杂巨大铸件件。Ｃ、质量较较QT稳定定，生产大大断面和薄薄壁铸件。。12/29/202245二、、铸铸钢钢件件的的生生产产特特点点：：１、、多多用用电电炉炉熔熔炼炼；；２、、应应采采用用高高耐耐火火度度的的型型砂砂和和涂涂料料；；３、、大大量量地地应应用用冒冒口口和和冷冷铁铁，，常常占占铸铸件件重重量量的的25~50%；；４、、采采用用流流动动平平稳稳的的底底注注式式浇浇注注系系统统；；５、对铸钢件件进行热处理理。12/29/202246第三节节铜铜、铝铝合金金铸件件生产产一、铸造铜铜合金金纯铜也也称紫紫铜。。有良良好的的塑性性、导导电性性、导导热性性和耐耐蚀性性。但但因强强度低低，不不宜制制作结结构零零件，，多用用于电电器工工业；；机制制工业业常用用的是是铜合合金。。１１、分分类：：分为为黄铜和和青铜铜２、牌牌号及及其含含义（（表2-7）12/29/202247３、性性能及及应用用：１）、、ZH：含含Cu比ZQ低低，成成本比比ZQ低，，有相相当高高的机机性，，结晶晶间隔隔很小小，铸铸造性性能良良好，，用于于耐磨磨、耐耐蚀件件，应应用比比ZQ广泛泛。２）、、ZQ：有有好的的机性性、耐耐磨、、耐蚀蚀优于于ZH，但但结晶晶间隔隔宽，，易产产生缩缩松，，用于于重要要的耐耐磨、、耐蚀蚀件。。４、铸铸件生生产特特点：：１）、、熔炼炼时采采用间间接加加热，，对ZQ应应用磷磷铜脱脱氧。。２）、、造型型时应应开设设使铜铜液流流动平平稳的的浇注注系统统。３）、、ZH需用用冒口口，使使其顺顺序凝凝固，，以便便补缩缩。三、铸铸造铝铝合金金：１、铝铝合金金分类类：分为为形变变铝合合金和和铸造造铝合合金。。铸造造铝合合金主主要有有：Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn系。。12/29/202248２、性能及及应用：比重轻、比比强很高、、耐蚀性能能好、铸造造性能好，，在工业上上得到广泛泛应用。１）、常用用的Al-Si合金金，又称硅硅铝明；其其流动性好好，ε液较低，热热裂倾向向小、气气密性好好，又有有足够强强度，常常用作形形状复杂杂的薄壁壁件或气气密性要要求较高高的零件件。2）、Al-Cu合金金：铸造造性较差差，热裂裂倾向大大、气密密性、耐耐蚀性较较差，但但耐热性性较好，，常作活活塞、气气缸头等等。铝合金的的牌号不不反应机机性、也也不反应应化学成成分。（（表2-8）３、铸铝铝件生产产特点：：１）、熔熔炼时间间接加热热。２）、出出炉前应应去气处处理；３）、加加入钠盐盐等变质质剂进行行细化晶晶粒的变变质处理理。12/29/202249第三章砂砂型铸铸造一、砂型型铸造是是传统的的铸造方方法，适适用于各各种形状状、大小小及各种种合金铸铸件的生生产。二、铸造造工艺图图：是在在零件图图上用各各种工艺艺符号表表示出铸铸造工艺艺方案的的图形。。最主要要的几个个组成因因素是：：浇注位置置、分型型面、型型芯、铸铸造圆角角、加工工余量、、拔模斜斜度，另另外还有有收缩率率、浇注注系统、、冒口、、冷铁等等。绘好工艺艺图，选选择造型型方法、、浇注位位置和分分型面是是关键。。12/29/202250第一节造型型方法的选择择

一、分类类：（手工造造型、机器造造型）

二、、各造型方法法的特点及应应用范围：１１、手工造造型

Ａ、操操作灵活，大大小铸件均可可适应。可分分为：整模造型、分分模造型、活活块造型、挖挖砂造型、三三箱造型等方法；ＢＢ、模型和砂砂箱费用低、、生产准备时时间短；ＣＣ、对工人技技术水平要求求较高；Ｄ、尺寸精度及表表面质量较差差；

Ｅ、生生产率低。多用于单件、、小批生产，，有时也用于于较大批量生生产。12/29/202251整模造造型:模样样是整整体的的，分分型面面是平平面，，铸型型型腔腔全部部在半半个铸铸型内内。其其造造型简简单，，铸件件不会会产生生错型型缺陷陷。成品木模先造下下箱再造上上箱合箱浇浇注12/29/202252挖砂造造型:模样样虽然然是整整体的的，但但铸件件分型型面是是曲面面，为为了能能起出出模样样，造造型使使用手手工挖挖去阻阻碍碍起模模的型型砂。。放木模模、造造下箱箱翻转、、挖砂砂造上箱箱起模、、合箱箱12/29/202253为了克克服上上述挖挖砂造造型的的挖砂砂缺点点，在在造型型前预预先制制造底底胎，，再在在底胎胎上造造下箱箱。由由于底底胎并并不参参加浇浇铸，，故称称假箱箱12/29/202254活块块造造型型：：制制模模时时将将铸铸件件上上有有妨妨碍碍起起模模的的小小凸凸台台制制成成活活动动部部分分。。起起模模时时，，先先起起出出主主体体模模样样，，然然后后再再从从侧侧面面取取出出活活块块。。其其造造型型费费时时，，要要求求工工人人技技术术水水平平高高12/29/202255刮板板造造型型：：用用刮刮板板代代替替木木模模造造型型。。可可大大大大降降低低模模型型成成本本，，节节约约木木材材，，缩缩短短生生产产周周期期。。但但要要求求工工人人技技术术水水平平高高。。12/29/202256三箱箱造造型型12/29/202257铸造轧制12/29/202258２、机器器造型（（紧砂、、起模由由机械完完成）：：Ａ、零件件只准有有一个分分型面；；Ｂ、要求求尽量少少用或不不用活块块；Ｃ、生产产的铸件件精度高高；Ｄ、生产产率高、、劳动条条件得以以改善；；Ｅ、设备备投资大大，生产产准备时时间长。。适于大批批量生产产。12/29/20225912/29/202260第二节节浇浇注位位置与与分型型面的的选择择一、浇浇注位位置的的选择择１、浇浇注位位置与与浇口口位置置：浇注位位置：指浇浇注时时铸件件在铸铸型中中所处处的空空间位位置，，具体体是指指铸件件上的的某个个表面面是位位于铸铸型的的上表表面、、侧面面、还还是下下面而而言。。浇口位位置：是指指内浇浇口与与铸型型型腔腔连接接处的的位置置，也也就是是液态态合金金流入入铸型型型腔腔的位位置。。２、浇浇注位位置选选择原原则：：Ａ、重要加加工表表面朝朝下／／侧面面；Ｂ、、大平面面朝下下；Ｃ、、薄壁位位于下下部或或垂直直、倾倾斜；Ｄ、、易产生生缩孔孔件，，厚壁壁处于于分型型面附附近的的上部部或侧侧面。车床床床身卷扬筒筒薄壁件件上下12/29/202261二、铸铸型分分型面面的选选择原原则：：1、应便于于起模模、使使造型型工艺艺简化化（尽量量使分分型面面平直直、数数量少少，避避免不不必要要的活活块和和型芯芯）*12/29/202262*12/29/2022632、应尽量使使铸件全部或或大部分置于于同一砂箱，，以保证铸件件精度；3、尽量使型型腔及主要型型芯位于下箱箱。车床床身**12/29/202264第三节工艺艺参数的选择择绘制工艺图，，在铸造工艺艺方案初步确确定之后，还还须选定机械械加工余量、、拔模斜度、、收缩率、型型芯头尺寸、、铸造圆角等等。一、机械加工工余量和铸孔孔：１、机加工余余量：铸件上上为切削加工工而加大的尺尺寸称为机加加工余量.决定因素：生生产批量、合合金种类、铸铸件大小、加加工面与基准准面的距离及及加工面在浇浇注时的位置置。（表2-9）２、铸孔：较较大的孔槽应应铸出，较小小不必铸出：：HT铸出时时的最小尺寸寸：30~50mm，成成批：15~30mm，，大量：12~15mm，不必加工工的孔无论大大小都铸出。。12/29/202265二、拔模斜度度（图示2-36）

１、为为使模型（型型芯）易于从从砂型（芯盒盒）中取出，，凡垂直于分分型面的立壁壁，制造模型型时必须留出出一定倾斜度度，此斜度叫叫拔模斜度或或铸造斜度。。２、影响因素素：立壁高度度、造型方法法、模型材料料等；一般外外壁：15`~3°，，内壁：3~10°。12/29/202266三、收缩率：由于合金的的线收缩，模模型尺寸必须须比铸件放大大一个该合金金的收缩量。。四、型芯头：：分为水平芯芯头、垂直芯芯头、特殊式式（如悬臂头头、吊芯等））。12/29/202267支座支座的铸造工工艺图第四节综合合分析举例12/29/20226812/29/202269图2-41分分型面的选择择12/29/202270*第第四四章章特特种种铸铸造造一、熔模模精密铸铸造（失蜡铸铸造）１、工艺艺过程：：A、蜡蜡模制造造；B、、蜡模组组装；ＣＣ、结壳壳；Ｄ、、脱蜡和和造型；；Ｆ、焙焙烧和浇浇注；ＧＧ、落砂砂和清理理。２、特点点及应用用范围：：优点：1)、铸铸件的精精度及表表面质量量均优；；可生产产形状复复杂的薄薄壁件；；2)、适适合各种种合金的的铸造，，这对于于高熔点点及难切切削加工工合金（（如高锰锰钢、耐耐热合金金）的铸铸造尤为为可贵；；3)、生生产批量量不受限限制。缺点：1)、材材料昂贵贵、工艺艺繁杂，，生产周周期长；；2)、难难以全盘盘机械化化；3)、不不能生产产大型铸铸件。应用：常常用于高熔点、、难切削削合金，，形状复复杂的薄薄壁中小小件。12/29/202271二、金属属型铸造造（永久型型铸造））１、金属属型构造造：按分型面面方位：：整体式式、垂直直分型式式、水平平分型式式、复合合分型式式。２、工艺艺过程：：３、特点点和适用用范围：：优点：一型多多铸；铸铸件表面面光洁，，尺寸准准确，可可减少机机加工余余量；铸铸件组织织致密，，机性较较好；生生产率高高，适于于大量、、大批生生产。缺点：金属型型成本高高，加工工费用大大；冷速速快，铸铸件易产产生裂纹纹。应用：：常用于于生产产有色色金属属铸件件，也也可浇浇注铸铸铁件件。12/29/202272三、压压力铸铸造压铸：：是在在高压压下快快速地地将液液态或或半液液态合合金压压入金金属铸铸型中中，并在压压力下下结晶晶，以以获得得铸件件的铸铸造方方法。。１、工工艺过过程：：２、压压铸特特点及及适用用范围围：优点：铸件件的精精度及及表面面质量量较其其它方方法均均高；；可压压铸出出形状状复杂杂的薄薄壁件件或镶镶嵌件件；铸铸件的的强度度和硬硬度都都较高高；生生产率率比其其它铸铸造方方法高高，易易实现现生产产过程程自动动化。。缺点：压铸设备备投资大，，制造压型型费用高、、周期长；；压铸合金金的种类受受限制（低低熔点合金金）；铸件件内部常有有气孔和缩缩松，不宜宜较大余量量的切削加加工；不能能用热处理理提高铸件件性能。应用：适于有色合合金的薄壁壁小件大量量生产，在航空、、汽车、电电器、仪表表工业广泛泛应用。12/29/202273四、离心铸铸造离心铸造：：将液态合合金浇入高高速旋转的的铸型中，，使金属液液在离心力力作用下充充填铸型并并结晶的铸铸造方法。。１、工艺过过程：２、特点和和应用范围围：优点：利用自由表表面生产圆圆筒形铸件件时，可省省型芯和浇浇注系统；；铸件在离离心力的作作用下结晶晶凝固，组组织致密，，极少存在在缩孔、气气孔、夹渣渣等缺陷；；合金的充充型能力强强，便于流流动性差及及薄件的生生产；便于于制造双金金属铸件。。缺点：依靠自自由表面面所形成成的内孔孔尺寸偏偏差大而而内表面面粗糙；；不适于于比重偏偏析大的的合金及及轻合金金；不宜宜单件小小批生产产。应用：常用于铸铁管管、气缸套、、铜套、双金金属轴承。12/29/202274第五章铸件件结构设计铸件结构：是是指铸件的外外形、内腔、、壁厚、壁与与壁之间的连连接形式、加加强筋、凸台台及耳子等。。进行铸件结构构设计时应考考虑的因素：：工作性能、、机械性能、、铸造工艺、、合金铸造性性能。第一节铸件件结构与砂型型铸造工艺的的关系砂型铸造的主主要过程：制制模、造型、、制芯、合箱箱、合金熔化化、浇注、清清理。进行铸铸件设计时应应使上述过程程简化，具体体如下几点:１、铸件的外外形应便于取取出模型及简简化制模；1）、避免外外部侧凹；2）、、分型型面尽尽量平平直；；3）、、凸台台、筋筋条的的设计计要便便于造造型。。12/29/20227512/29/202276２、、合合理理设设计计铸铸件件内内腔腔；；1））、、减减少少型型芯芯的的数数量量；；2））、、便便于于型型芯芯的的固固定定、、排排气气和和铸铸件件清清理理。。３、、铸件件的的结结构构斜斜度度：为为起起模模省省力力和和提提高高铸铸件件精精度度在在铸铸件件垂垂直直于于分分型型面面的的非非加加工工表表面面设设计计出出斜斜度度，，这这种种斜斜度度叫叫结结构构斜斜度度.12/29/20227712/29/202278第二节铸铸件结结构与合合金铸造造性能的的关系合理设计计铸件壁壁厚（不同合合金有不不同的最最小壁厚厚），厚厚大截面面的承载载能力并并非按截截面积成成比例增增加。铸造工艺艺孔：为减轻铸件重重量，均均匀壁厚厚，便于于型芯的的固定、、排气和和铸件的的清理，，常在壁壁上开设设的窗口口。１、壁厚厚应尽可可能均匀匀；２、避免免有较大大的水平平位置平平面；３、在易易产生夹夹砂的较较大平面面上可设设置矮筋筋；４、铸件件内部壁壁厚应适适当减薄薄，使整整个铸件件均匀冷冷却；５、避免免铸件收收缩受阻阻；６、有利利于补缩缩；７、应防防止产生生变形；；12/29/202279８、合理理设计铸铸件壁之之间的联联接：1）、合合理设计计铸件的的结构圆圆角；2）、避避免锐角角联接；；3）、厚厚壁与薄薄壁间的的联接要要逐步过过渡；９、防裂裂筋的应应用（防防热裂筋筋的方向向与机械械应力方方向一致致）；10、减减缓筋、、辐收缩缩的阻碍碍。12/29/20228012/29/20228112/29/20228212/29/202283总结总结本课程程中所讲的的主要内容容12/29/20228412/29/2022859、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。21:54:3421:54:3421:5412/29/20229:54:34PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2221:54:3521:54Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。21:54:3521:54:3521:54Thursday,December29,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2221:54:352