机械制造工艺基础第六版第一章

第三节特种铸造及铸造新技术31第一节铸造基础

2第二节砂型铸造一、铸造及其分类铸造分类图第一节铸造基础铸造概述二、铸造的特点铸造的特点三、铸造的应用

由于铸造具有上述特点，所以被广泛应用于机械工件的毛坯制造。在各种机械和设备中，铸件质量占有很大的比例，如拖拉机及其他农业机械中，铸件质量所占比例达40%～70%；在金属切削机床、内燃机中达70%～80%，在重型机械设备中则可高达90%。但由于铸造易产生缺陷，性能不高，因此多用于制造承受应力不大的工件。四、铸造安全文明生产要求进行铸造的工作人员必须有相应的上岗证和操作证，持证上岗。操作人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。熔炼炉炉体及其附属设施完好，控制系统灵敏可靠，升降起吊装置符合起重机械要求，炉坑干燥并设护栏或盖板，炉料符合专门要求。铸造设备完好，操纵灵敏，安全防护装置齐全可靠，除尘装置符合要求。压铸机压铸型区有防护装置并与压射程序联锁；制芯机芯盒加热棒长短适中，线头连接可靠；混砂机防护罩牢固可靠，检修门电器联锁；抛（喷）丸机密封良好，门孔电器联锁。铁水包、钢水包和灼热件起重作业影响范围内，不得设置休息室、更衣室和人行通道，不得存放危险物品，地面应保持干燥。高温烘烤作业人员应穿戴耐高温、防喷溅的防护用品；液态金属、高温材料运输设备要设置耐高温、防喷溅设施，不得在有易燃易爆物质的区域停留，离开厂区时应当发出警报信号。铸件、托板、铁箱等要整齐地码放，防止倾倒伤人。为了避免散乱、便于清扫、利于装运，需将铸件、冷铁、废砂、垃圾等装入箱内或盒中。铸件尽可能地不直接着地，而放在托板上,工具分类装入工具箱中,化学品需放入专用箱内并盖好。1．制作模样与芯盒

模样——用来形成铸型型腔的工艺装备。

芯盒——用来制造型芯的工艺装备。一、砂型铸造的工艺过程第二节砂型铸造2．制备型（芯）砂

基本原材料——铸造砂和型砂黏结剂。

型（芯）砂——用来制造铸型的材料。

常用的铸造砂——原砂、硅质砂、锆砂、铬铁矿砂、刚玉砂等。型砂和芯砂的经验检验3．造型（1）手工造型

造型——利用制备的型砂及模样等制造铸型的过程。

手工造中型（2）机器造型两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型

手工造型——全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型操作灵活、适应性广、工艺装备简单、成本低，但其铸件质量不稳定、生产率低、劳动强度大、操作技艺要求高。

铸型由成对的上型和下型构成，操作简单。适用于各种生产批量和各种大小的铸件两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型

铸型由上、中、下三型构成，中型高度需与铸件两个分型面的间距相适应。操作费工。

主要适用于具有两个分型面的铸件的单件或小批量生产。两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型在地基上挖坑，并利用挖出的地坑进行造型主要用于大型铸件两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型

用若干块砂芯组合成铸型，而不需要砂箱。它可提高铸件的精度，但成本高。适用于批量生产形状复杂的铸件两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型

模样是整体的，铸件分型面为平面，铸型型腔全部在半个铸型内，其造型简单，铸件不会产生错型缺陷。适用于铸件最大截面在一端且为平面的铸件两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型模样是整体的，铸件分型面为曲面。

适用于分型面不是平面的单件或小批量生产的铸件。两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型

在造型前预先做一底胎（即假箱），然后在底胎上制作下箱，底胎不参与浇注。用于代替批量生产中需要挖砂造型的铸件。两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型

将模样沿最大截面处分成两半，型腔位于上、下两个砂箱内。造型简单，生产率低。常用于最大截面在中部的铸件两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型

制模时，将铸件上妨碍起模的小凸台、肋条等部分做成活动的（即活块）。

主要用于带有凸出部分、难以起模的铸件的单件或小批量生产。两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型

采用刮板代替实体模样造型，可降低模样成本，节约木材，缩短生产周期。可用于有等截面或回转体的大、中型铸件的单件或小批量生产，如带轮、铸管、弯头等。两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型（2）机器脖造型机器造诞型——指用机渔器全部驼完成或墙至少完侧成紧砂制操作的固造型工拌序。紧砂——提高砂箱内卖的型砂导和芯盒询内的芯与砂紧实响度的操丛作。常板用方法村有压实法、寸震实法、延抛砂法等。振压式造嫩型机紧砂那和起模a）震压心式造型亏机b）紧砂c）起模4．造芯造芯——制造型蚕芯的过缝程。手工造芯零：主要应窝用于单件纤、小批量台生产。机器造芯之：生产效田率高，砂扔芯质量好羊，适用于冤批量生产么。手工造芯过程芯盒造芯抖示意图a）芯盒施的装配b）取芯5．合型合型——又称合岂箱，是透将铸型挖的各个爱组元，施如上型椅、下型引、型芯夹、浇注追系统等跳组合成灾一个完傲整铸型港的操作鹿过程。合型前宜，应对丹砂型和饼型芯的饱质量进帝行检查岗，若有己损坏，齐需要进筒行修理赖；为检请查型腔盲顶面与仓型芯顶更面之间云的距离溪，需要伸进行试合型（扁称为验型止）。浇注——把熔融金泊属注入铸县型的过程笼，液体金屠属通过浇党注系统进验入型腔。（1）浇注系绘统（2）冒口（3）浇注灰工艺要求6．熔炼枝和浇注（1）浇注系冰统浇注系统——铸型中滥引导液制体金属烈进入型牲腔的通导道。（2）冒口冒口——铸型内摘存储供钥补缩铸踢件用熔予融金属抛的空腔嫁。一般设置江在铸件的挣最高处和勿最厚处。（3）浇注挨工艺要跌求浇注温裁度（℃）——液体金锣属浇入津铸型时升所测量衣到的温馒度。浇注速瓦度（kg/液s）——单位时肌间内浇俘入铸型宾中的液注体金属舰的质量伯。浇包——容纳、明输送和颂浇注熔嘱融金属愚用的容必器，用宾钢板制蓝成外壳男，内衬自耐火材唯料。常用浇包a）握包b）抬包c）吊包7．落砂和希清理（1）落砂落砂——用手工或淡机械使铸才件和型砂号、砂箱分嫩开的操作路。落砂分础为手工疾落砂和邻机械落耻砂两种病。（2）清理清理——落砂后植从铸件西上清除泰表面黏迈砂、型习砂、多绕余金属液（包括企浇冒口婆、飞翅涛）和氧促化皮等俩过程的疯总称。8．检验（1）铸件的外黑观质量——铸件表桨面状况蚀和达到钩产品要嫩求的程逐度。包灵括铸件消的表面蝴粗糙度冠、表面持缺陷、铅尺寸误戒差、形璃状及位伍置误差阵、质量津偏差等抗。（2）铸件的盛内在质背量——一般不能用肉贩眼检查出革来的铸件宣内部状况胃和达到用肿户要求的纱程度。包染括铸件的奇化学成分宽、力学性优能、金相亮组织，以进及存在于最铸件内部旋的孔洞、筑裂纹、夹碗杂物等缺鹅陷。（3）铸件的使妖用性能——指铸件能放满足使用麦要求的性推能。使用宗性能有在院强力、高西速、磨耗猎、腐蚀、扰高热等不黑同条件下去的工作性强能、切削淘加工性能熟、焊接性补能、运转泥性能等。二、铸段件的缺陷铸件的常见缺陷一、特种下铸造1．熔模兼铸造2．金属型舱铸造3．压力被铸造4．离心铸身造5．特种铸沃造的特点苦及应用二、铸造腊新技术和信新工艺1．消失模船铸造2．陶瓷兔型铸造第三节喘特种铸色造及铸造羞新技术1．熔模坛铸造熔模铸造兽的工艺过叫程a）拨叉腿铸件b）制作蜡模c）制作型层壳d）浇注2．金属型扇铸造金属型彼铸造——又称硬亏模铸造晨，是将韵液体金婚属浇入叔金属铸她型，在蜜重力作镰用下充积填铸型绞，以获稻得铸件五的铸造蓬方法福。铸型材料常选用铸冷铁、碳素玻钢或低合膛金钢。金属型铸俯造示意图妈金属姜型铸造产瓜品压力铸拔造——简称压铸错，是利用谊高压使液竹态或半液盗态金属以傻较高的速都度充填金碌属型型腔狱，并在压彼力下成型泡和凝固而叶获得铸件砍的方法。3．压力铸切造压铸机a）立式压有铸机b）卧式热室压浊铸机压力铸伐造过程a）合型并注流入液态金摆属b）压射c）开型并顶消出铸件a）b）c）4．离心铸邻造离心铸乳造——将熔融金虹属浇入绕闻水平轴、响立轴或倾变斜轴旋转霸的铸型内少，在离心细力作用下匪凝固成型产的铸造方扛法。离心铸言造的工菜作原理a）绕瓦立轴旋娘转的离混心铸造b）绕水材平轴旋弊转的离行心铸造5．特种铸减造的特点认及应用特种铸造特点应用熔模铸造铸件精度高，表面质量好，可铸造形状较为复杂的铸件和高熔点合金铸件；但生产工艺复杂，生产周期长，成本高用于以碳钢、合金钢为主的合金和耐热合金的复杂、精密铸件（铸件质量不大于10kg）的批量生产金属型铸造与砂型铸造相比，铸件精度高，力学性能好，生产率高，无粉尘；铸造非铁合金铸件有细化组织的作用，铸造灰铸铁件易出现白口；设备费用高用于非铁合金铸件的批量生产；铸件不宜过大，形状不宜过于复杂，铸件壁不能太薄压力铸造精度高、效率高的高压成型方法，可以铸造形状复杂的薄壁铸件；但压铸机昂贵，压铸型制造复杂、费用高用于锌合金、铝合金、镁合金、铜合金等有色金属合金的中、小型薄壁铸件的大批量生产离心铸造铸件组织细密，设备简单，成本低，生产率高；但内表层余量大，机械加工量大用于空心回转体铸件的单件或批量生产，并可进行双金属衬套、轴瓦的铸造1．消失贡模铸造消失模铸浑造——是利用泡周沫塑料，盾根据工件督结构和尺嘉寸制成实坐型模具，孔经浸涂耐农火黏结涂鞠料，烘干秘后进行干百砂造型、心振动紧实远，然后浇钉入液体金蹦属使模样阳受热汽化既消失，从纳而得到与躁模样形状碑一致的铸花件的铸造苗方法。二、铸造办的新技术贩和新工艺消失模铸状造的工艺举过程a）泡沫塑棉料b）造型c）浇注d）成型后爪的铸件无杠毛刺、飞妈翅2．陶瓷型凭铸造f）合型a）模样b）砂套造示型c）灌浆d）喷烧e）铸