第二章铸造锻压和焊接工艺基础课件

1.定义：铸造是将液态金属浇入与零件相适应的铸型中，待其冷却凝固，获得毛坯或零件的方法。第二章铸造、锻压和焊接工艺基础2.1铸造工艺基础2.1.1概述视频：铸造概述铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。1.定义：铸造是将液态金属浇入与零件相适应的铸型中，待其冷却铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。2.工艺特点

铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：

1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。

2.工艺特点

2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等

3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产6）生产过程复杂、工序多，废品率高，铸件力学性能差2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。永乐大钟被称为国之重器，至今有50O多年历史，是现存最大的青铜钟。它高6.75米，重46.5吨，最大直径3.3米，钟壁厚度不等，最厚处185毫米，最薄处94毫米。钟体内外遍铸经文，共22.7万字。铜钟合金成分为：铜80.54％、锡16.40％、铝1.12％，为泥范铸造。视频：永乐大钟（中国博物馆之镇馆之宝）青铜钟铸造工艺铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，中国约在公视频：机壳铸造工艺视频：机壳铸造工艺第二章铸造锻压和焊接工艺基础课件3.应用：在机器制造业中应用非常广泛，铸件约占机器总重量的70-80%。随着铸造技术的进步以及铸造工艺的改善和提高，铸造生产将会发挥更大的作用。3.应用：砂型铸造是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法，它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点，是应用最广的铸造方法。特种铸造是除砂型铸造以外其它铸造方法的总称，常用的特种铸造方法有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、实型铸造等。特种铸造一般具有铸件质量好或生产率高等优点，具有很大的发展潜力。4.分类：砂型铸造特种铸造铸造砂型铸造特种铸造铸造砂型铸造是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法，它具有2.1.2砂型铸造的造型工艺一、砂型铸造基本过程2.1.2砂型铸造的造型工艺一、砂型铸造基本过程零件、砂芯、木模、上砂型和下砂型零件、砂芯、木模、上砂型和下砂型1、砂型铸造基本工序模样及芯盒制作配制型砂、芯砂造型、造芯合型——铸型熔炼合金浇注、落砂、清理检验

视频：手工砂型铸造工艺流程1、砂型铸造基本工序模样及芯盒制作视频：手工砂型砂型铸造流程图砂型铸造流程图2、砂型的组成2、砂型的组成型砂、芯砂和原材料统称为造型材料。型砂和芯砂由原砂、粘结剂、水和附加物按一定的比例混制成据统计，铸件废品率约50%以上与造型材料有关，必须严格控制型砂和芯砂的品质二、造型材料型砂、芯砂和原材料统称为造型材料。二、造型材料1、对造型材料基本性能的要求强度：型砂在承受外力作用下不易破坏的性能透气性：砂粒之间有间隙能被气体通过的能力耐火度（性）：在高温液体金属作用下，砂型不软化、不熔融以及不粘附在铸件表面上的性能退（容）让性：随着铸件冷却时收缩，砂型和型芯的体积可以被压缩的性能。以减少铸件内应力可塑性：型砂在外力作用下变形，去除外力后完整地保持已有形状的能力1、对造型材料基本性能的要求强度：型砂在承受外力作用下不易破2、各种造型材料原砂石英砂(SiO2）：杂质少、粒圆、粒大，耐火性好。粘结剂粘土—膨润土：粘结力大、湿压强度高，透气性、容让性较低。附加物煤粉：提高铸件表面质量、防止粘砂。水2、各种造型材料原砂石英砂(SiO2）：石英砂(SiO2）：膨润土膨润土3、正确地选择造型材料根据铸件的材料要求、尺寸大小、复杂程度、铸件的质量、性能要求正确地选择砂子、粘土、煤粉的品位和配比，进行充分混制，以达到各项要求视频：型砂和芯砂的经验检验3、正确地选择造型材料根据铸件的材料要求、尺寸大小、复杂程度手工造型机器造型整模造型分模造型活块造型挖砂造型假箱造型三箱造型刮板造型地坑造型三、造型方法砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。手工造型机器造型整模造型三、造型方法砂型铸造分为手工造型（制1.手工造型手工造型因其操作灵活、适应性强，工艺装备简单，无需造型设备等特点，被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低，劳动强度较大。1.手工造型手工造型因其操作灵活、适应性强，工艺装备简单，无常用的手工造型工具常用的手工造型工具整模造型当零件的最大截面在端部，并选它作分型面，将模样做成整体。适用于形状简单、最大截面在端部的铸件，如齿轮坯、轴承座等整模造型当零件的最大截面在端部，并选它作分型面，将模分模造型当铸件的最大截面不在铸件的端部时，为了便于造型和起模，模样要分成两半或几部分，这种造型称为分模造型。当铸件的最大截面在铸件的中间时，应采用两箱分模造型，模样从最大截面处分为两半部分（用销钉定位）。造型时模样分别置于上、下砂箱中，分模面（模样与模样间的接合面）与分型面（砂型与砂型间的接合面）位置相重合。两箱分模造型广泛用于形状比较复杂的铸件生产，如水管、轴套、阀体等有孔铸件。分模造型当铸件的最大截面不在铸件的端部时，为了便于造第二章铸造锻压和焊接工艺基础课件铸件形状为两端截面大、中间截面小，如带轮、槽轮等，为保证顺利起模，应采用三箱分模造型。此时分模面应选在模样的最小截面处，而分型面仍选在铸件两端的最大截面处，由于三箱造型有两个分型面，降低了铸件高度方向的尺寸精度，增加了分型面处飞边毛刺的清整工作量，操作较复杂，生产率较低，不适用于机器造型。因此，三箱造型仅用于形状复杂、不能用两箱造型的铸件生产。铸件形状为两端截面大、中间截面小，如带轮、槽轮等，为活块造型铸件上妨碍起模的部分（如凸台、筋条等）做成活块，用销子或燕尾结构使活块与模样主体形成可拆连接。起模时先取出模样主体，活块模仍留在铸型中，起模后再从侧面取出活块的造型方法称为活块模造型。活块造型铸件上妨碍起模的部分（如凸台、筋条等）做成活块，用销活块模造型主要用于带有突出部分而妨碍起模的铸件、单件小批量、手工造型的场合。如果这类铸件批量大，需要机器造型时，可以用砂芯形成妨碍起模的那部分轮廓。活块模造型主要用于带有突出部分而妨碍起模的铸件、单件当铸件的外部轮廓为曲面（如手轮等）其最大截面不在端部，且模样又不宜分成两半时，应将模样做成整体，造型时挖掉妨碍取出模样的那部分型砂，这种造型方法称为挖砂造型。挖砂造型的分型面为曲面，造型时为了保证顺利起模，必须把砂挖到模样最大截面处。由于是手工挖砂，操作技术要求高，生产效率低，只适用于单件、小批量生产。挖砂造型当铸件的外部轮廓为曲面（如手轮等）其最大截面不在端部模样做成整体，分型面为曲面模样做成整体，分型面为曲面用与铸件断面形状相适应的刮板代替模样造型可省去制模的工序操作要求高用于单件小批量生产适用于大、中型轮类、管类铸件

刮板造型视频：皮带轮铸造过程用与铸件断面形状相适应的刮板刮板造型视频：皮带轮铸造过程视频：砂型结构与手工造型三箱造型有些铸件如两端截面尺寸大于中间截断时，需要用三个砂箱，从两个方向分别起模。三箱造型的特点是：模样必须是分开的，以便于从中型内起出模样中型上、下两面都是分型面，中箱高度应与中型的模样高度相近造型过程操作较复杂，生产率较低，易产生错箱缺陷，只适于单件小批量生产视频：砂型结构与手工造型三箱造型第二章铸造锻压和焊接工艺基础课件第二章铸造锻压和焊接工艺基础课件第二章铸造锻压和焊接工艺基础课件2、机器造型机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。在大量生产铸件时都是采用机器造型机械化造型车间是以各种造型机为核心,配以翻箱机、合箱机、压铁机、落砂机等辅助设备和砂处理设备及运输系统组成的机械化和自动化程度较高的生产流水线2、机器造型机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模各种机器造型——按照紧砂方式分类震压造型射压造型高压造型抛砂造型机器造型生产率高、质量稳定、劳动强度低、对工人技术水平要求不高，适应大量生产设备费用高、金属模板生产周期长，只能两箱造型震压式造型机各种机器造型——按照紧砂方式分类机器造型生产率高、质量稳定、(1)震压造型a.震压式造型机以压缩空气为动力，多次使充满型砂的砂箱、震击活塞等抬起几厘米后自由下落，撞击压实气缸，多次震击后砂箱下部型砂由于惯性力的作用而紧实。(1)震压造型a.震压式造型机以压缩空气为动力，多次使充满型b.待砂箱底部型砂紧实后，将压缩空气引入压实气缸，使压实活塞带动工作台上升，利用压板压实上部较松散的型砂。c.紧砂过程全部完成后，压缩空气通入顶杆气缸，顶杆将砂箱顶起，完成起模过程b.待砂箱底部型砂紧实后，将压缩空气引入压实气缸，使压实活塞震压造型特点造型压实力小，型砂紧实度不高，铸件表面粗糙，造型时振动噪声大，生产率较低每小时50~60箱常用于中、小型铸件的生产视频：震压造型震压式脱箱造型机震压造型特点造型压实力小，型砂紧实度不高，铸件表面粗糙，造型(2)射压造型利用压缩空气将型砂射入型腔进行初步紧实，然后压实活塞将型砂再紧实砂型推出后，前后两砂型之间的接触面为分型面全自动无箱射压造型机(2)射压造型利用压缩空气将型砂射入型腔进行初步紧实，然后第二章铸造锻压和焊接工艺基础课件全自动无箱射压造型机型砂入口砂型推出口全自动无箱射压造型机型砂入口砂型推出口射压造型特点造型压实力较高，铸件尺寸精确、表面粗糙度小，生产率较高每小时240~300箱常用于中、小型铸件的大批量生产射压造型特点造型压实力较高，铸件尺寸精确、表面粗糙度小，生产(3)高压造型多触头高压造型利用液压系统产生很高的压力（大于0.7MPa）来压实砂型铸件尺寸精确、表面粗糙度小，生产率较高。每小时120~240箱。适用于形状较复杂的中、小型铸件，多品种、中等批量以上的生产。(3)高压造型多触头高压造型利用液压系统产生很高的压力（大当压实活塞1向上推动时，高压触头将型砂从余砂框压人砂箱，而自身在多触头箱体的相互连通的油腔内浮动，以适应多触头高压造型工作原理不同形状的模样，使整个型砂得到均匀的紧实度。当压实活塞1向上推动时，高压触头将型砂从余砂框压人砂(4)抛砂造型抛砂机的电动机驱动高速叶片，连续地将传送带运来的型砂在机头内初步紧实，并在离心力的作用下，型砂呈团状被高速（30－60m／s）抛到砂箱中，使型砂逐层地紧实。

(4)抛砂造型抛砂机的电动机驱动高速叶片，连续地将传抛砂造型特点生产效率高，每小时10~30m3型砂紧实密度均匀可用于任何批量的大、中型铸型或大型芯的生产视频：抛砂造型抛砂造型特点生产效率高，每小时10~30m3视频：抛砂造型3、造型生产线通过砂箱运输器、造型机、造芯机、翻箱合箱机、压铁机、浇注、落砂等机械有机地组合在一起，机械化地（或自动化地）完成铸件生产系统——造型生产线（自动生产线）。3、造型生产线通过砂箱运输器、造型机、造芯机、造型生产线造型生产线四、铸件浇注位置和分型面的选择铸件浇注位置是指浇注时铸件在铸型内所处的位置分型面是指两半铸型相互接触的表面选择要保证铸件质量和简化造型工艺一般先选择浇注位置后再定分型面四、铸件浇注位置和分型面的选择铸件浇注位置是指浇注时铸件在铸1、浇注位置的选择主要以保证铸件质量为出发点将质量要求高的部分（受力面、重要加工面）和容易产生缺陷的部分（壁厚、壁薄处，大平面等）放在有利部位下部的金属液较纯净，组织较致密。（不合理）（合理）1、浇注位置的选择主要以保证铸件质量为出发点下部的金属液较纯浇注位置的选择原则之1、2：铸件的重要加工面、受力面朝下。若有困难放侧面。铸件的大平面朝下，避免拱起、开裂。浇注位置的选择原则之1、2：铸件的重要加工面、受力面朝下。铸件薄壁部分放在下面，提高金属的充型能力，以避免浇不足和冷隔。浇注位置的选择原则之3：铸件薄壁部分放在下面，提高金属的充型能力，以避免浇不足和冷隔应保证铸件实现定向凝固。壁厚变化大的铸件，厚度大的部分放在上方或分型面处。浇注位置的选择原则之4：口冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩松、缩孔、排气和集渣的作用。应保证铸件实现定向凝固。壁厚变化大的铸件，厚度大的部分放在上应便于型芯的固定、安装、排气及安放冒口、合模、合型方便。浇注位置的选择原则之5：排气通畅合型方便排气不通畅，易造成气孔和夹渣。应便于型芯的固定、安装、排气及安放冒口、合模、合型方便。浇注2、分型面的选择在保证质量的前提下，尽量减化工艺过程，节省人力物力2、分型面的选择在保证质量的前提下，尽量减化工艺过程分型面的选择原则⑴分型面尽量采用平面。（不合理）（合理）分型面的选择原则⑴分型面尽量采用平面。（不合理）（合理）分型面的选择原则⑵分型面结构最简单、数目尽量少。分型面的选择原则⑵分型面结构最简单、数目尽量少。分型面的选择原则⑶尽量使铸件的全部或大部分放在同一砂型内。避免错型、多飞边毛刺。使铸件精度高、易清理，适于批量生产。分型面的选择原则⑶尽量使铸件的全部或大部分放在同一砂型内。避分型面的选择原则⑷尽量减少砂芯和活块的数量。简化造型、造芯工艺，提高生产率。分型面的选择原则⑷尽量减少砂芯和活块的数量。五、工艺参数的选择⑴加工余量⑵起（拔）模斜度⑶铸造圆角⑷型芯头⑸收缩余量五、工艺参数的选择⑴加工余量生产批量大：加工余量小，生产批量小：加工余量大。⑴加工余量取决于合金种类造型方法、铸件精度铸件复杂程度铸件大小生产批量加工面在铸型中的位置形状越复杂加工余量就越大尺寸越大，加工余量就越大顶面比侧面、底面加工余量大钢件表面粗糙，变形大：加工余量大；非铁合金件表光洁：加工余量小。钢件小于φ35、铁件上小于φ25的孔一般不铸出。造型精度高加工余量小

一般中小工件的加工余量为2.5~7mm生产批量大：加工余量小，⑴加工余量取决于合金种类形状越复杂加⑵起（拔）模斜度为了使模型便于取出，垂直于分型面的立壁上所加的斜度为起模斜度。一般取0.5º~4º模样越高，斜度值越小。内壁斜度比外壁大手工造型斜度比机器造型大⑵起（拔）模斜度为了使模型便于取出，垂直于分型面的立壁上所加⑶铸造圆角在壁的连接和拐角部分设计成圆角以防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力集中和裂纹，防止尖角损坏和产生砂眼及缩松缩孔⑶铸造圆角在壁的连接和拐角部分设计成圆角⑷型芯头为了保证型芯在铸型中的定位，模型和型芯都要设计出型芯头，其尺寸和形状要留有芯头装配间隙⑷型芯头为了保证型芯在铸型中的定位，模型和型芯都要设计出型芯⑸收缩余量铸件冷却时的收缩量要加在模样尺寸上不同的金属在冷却时有不同的收缩率：

灰铁0.8-1.0%,

铸钢1.8-2.2%，铝合金1.0-1.5%。收缩量还与铸造工艺和铸件结构有关⑸收缩余量铸件冷却时的收缩量要加在模样尺寸上铸件图零件图铸造工艺图铸件图铸件图零件图铸造工艺图铸件图不同的铸造成合金有不同的铸造性能，对铸造质量产生影响常用的铸造合金有:

铸铁（C>2.06%）铸钢（C<2.06%）铸造铝合金铸造铜合金2.1.3常用铸造合金不同的铸造成合金有不同的铸造性能，对铸造质量产生影响2.1.一、合金的铸造性能流动性收缩性氧化性吸气性偏析一、合金的铸造性能流动性1、流动性流动性好，充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整、轮廓清晰的铸件避免了冷隔、浇不足有利于杂质和气体的排出，避免夹渣、气孔等缺陷有利于补充凝固时的收缩，避免产生缩孔和缩松冷隔浇不足气孔缩孔1、流动性流动性好，充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形影响流动性的因素：⑴化学成份⑵铸造工艺灰铸铁流动性好硅黄铜铝硅合金铸钢流动性差减少金属液流动阻力降低冷却速度延长凝固时间影响流动性的因素：⑴化学成份灰铸铁流动2、收缩性铸件在凝固和冷却过程中体积和尺寸减小的现象为收缩由于熔化的液态金属是由原子团和空穴组成，原子间的距离远比固态时大许多冷却时金属原子间的距离缩小，空穴数量减少甚至完全消失，使体积缩小收缩是铸件中许多缺陷(如缩孔、缩松、裂纹、变形和残余应力等)产生的基本原因。为了获得形状和尺寸符合技术要求，组织致密的健全铸件，必须对收缩加以控制2、收缩性铸件在凝固和冷却过程中体积和尺寸减小的现象为收缩合金收缩的三个阶段液态收缩：金属在液体状态时的收缩。金属体积缩小（体收缩）。凝固收缩：金属在凝固过程时的收缩。金属体积缩小（体收缩）。固态收缩：金属在固态状态时的收缩。主要是尺寸缩小（线收缩）。

线收缩对铸件形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。合金收缩的三个阶段液态收缩：金属在液体状态时的收缩。金属体积对收缩量的主要影响因素合金的化学成分浇注温度铸造工艺铸钢收缩率最大灰铁最小（结晶时产生石墨化体积膨胀，弥补收缩）含硅促进石墨化收缩小含锰、硫阻碍石墨化，收缩大越高，过热度越大，液态收缩量增加。形成缩孔的倾向越大铸型冷却收缩时，受到各种阻力阻碍收缩，所以实际收缩量小于自由收缩量对收缩量的主要影响因素合金的化学成分铸钢收缩率最大越高，过热缩孔的形成——收缩缺陷纯金属和共晶成分液体凝固表面较光滑，由外向内逐层凝固，内部金属不断补充各部的金属的收缩，液面下降铸件内部出现空隙，形成缩孔。视频：缩孔和缩松、渣孔缩孔的形成——收缩缺陷纯金属和共晶成分液体凝固表面较结晶温度间隔宽的合金，存在液固两相区，初生的的树枝状结晶，将液体分隔成互相不通的小区域,导致外部金属不能补缩，产生了较多的小缩孔——缩松结晶温度间隔宽的合金，存在液固两相区，初生的的树枝状解决缩松缩孔的办法应尽量选取纯金属或共晶合金。并按顺序凝固的方式，让冒口最后凝固。利用冒口进行补缩，最后切除冒口，获得完整的铸件。解决缩松缩孔的办法应尽量选取纯金属或共晶a）冒口应就近设在铸件热节的上方或侧旁

b）冒口应尽量设在铸件最高、最厚的部位。对低处的热节增设补贴或使用冷铁，造成补缩的有利条件

c）冒口不应设在铸件重要的、受力大的部位，以防止组织粗大降低强度

d）冒口位置不要选在铸造应力集中处，应注意减轻对铸件的收缩阻碍，以免引起裂纹

e）尽量用一个冒口同时补缩几个热节或铸件

f）冒口布置在加工面上，可节约铸件精整工时，外观好g）不同高度上的冒口，用冷铁隔开各个冒口的补缩范围

选择冒口位置的原则a）冒口应就近设在铸件热节的上方或侧旁

选择冒口位置的原则有时为了增加冒口补缩效果，增加铸件厚薄处温差，可在铸件远离冒口处或需激冷处加冷铁有时为了增加冒口补缩效果，增加铸件厚薄处温差，铸件在固态收缩时受到阻力，产生内应力铸件热应力铸件收缩应力这些应力会造成变形、裂纹和变形。冷却速度不同，导致同一时间铸件各部分收缩量不一致而产生的应力金属收缩时型芯、铸型等机械阻碍而产生的应力铸造内应力铸件在固态收缩时受到阻力，产生内应力冷却速度不同，导致同一时裂纹铸造应力超过金属材料的强度极限时则产生裂纹热裂冷裂合金凝固末期高温下收缩时形成。形状曲折不规则，裂缝宽、缝内呈氧化色低温下受热应力和收缩应力综合影响形成。裂缝细小、呈连续直线状，缝内有轻微氧化色。常出现在壁厚差别大、形状复杂、大而薄的铸件受拉应力的部位裂纹铸造应力超过金属材料的强度极限时则产生裂纹合金凝固末期高减少内应力和变形的措施壁厚均匀、形状对称采用反变形法提高型芯、铸型的容让性采用同时凝固的原则消除铸件残余应力的措施：自然时效（将铸件放置于露天，半年以上）人工时效（去应力退火）减少内应力和变形的措施壁厚均匀、形状对称二、铸铁及其工艺性能铸铁约占铸造合金总数量的70%~80%。根据碳的存在形式可分为白口铸铁

灰铸铁麻口铸铁断口呈银白色，其性能特征是硬而脆，切削困难。只有耐磨工具或零件（磨球、轧辊或农具）才用断口灰色，具有良好的铸造性、耐磨性、减振性、可加工性和低的缺口敏感性，且生产简单，成本低廉应用极少二、铸铁及其工艺性能铸铁约占铸造合金总数量的70%~80%。灰铸铁按石墨的形态分类：普通灰铸铁孕育灰铸铁可锻灰铸铁球墨灰铸铁抗拉强度较低，属脆性材料，有良好的减振性、耐磨性和铸造性，应用广抗拉强度和疲劳强度比普通灰铸铁高，铸造的流动性较普通灰铸铁差塑性大改善，可承受冲击，但不是真可锻造。由于其热处理时间长，工艺复杂，成本高，只用于薄壁中、小件综合机械性能接近碳钢，铸造性能远比钢好。有钢铁所不具有的吸振性和耐磨性能，可焊性优于普通灰铸铁，耐蚀性好。以铁代钢，以铸代锻。可制造曲轴、连杆、气缸盖等灰铸铁按石墨的形态分类：抗拉强度较低，属脆性材料，有良好的减合金铸铁加入磷P、硼B、钒V、钛Ti等可提高铸铁的耐磨性加入铬Cr、钼Mo、铜Cu等可提高耐磨性、高温强度加入铝Al、硅Si、铬Cr等可提高铸铁的耐热性加入铝Al、硅Si、铬Cr、镍Ni、钙Ca等可提高耐蚀性合金铸铁加入磷P、硼B、钒V、钛Ti等可提高铸铁的耐磨性三、铸钢、铸造非铁合金铸钢综合机械性能好，浇注温度高，易吸气和氧化，收缩大、流动性差，极易产生缺陷。可焊性比铸铁好。组织晶粒粗大、组织不均，铸件存在残存应力。可制造重型机械零件和复杂的零件铸铜合金的导电性、导热性、耐磨性、耐腐蚀性好，主要制作耐磨和耐腐蚀零件铸铝合金的导电性、导热性、耐蚀性好，密度小，熔点低。应用广泛三、铸钢、铸造非铁合金铸钢综合机械性能好，浇注温度高，易吸气2.1.4铸件结构工艺性铸件结构工艺性是指所设计的铸件结构不仅能保证使用性能的要求，而且还能适应铸造成工艺和合金铸造性能的要求。铸件结构设计合理与否，对铸件质量、铸造成本和生产率有很大的影响。2.1.4铸件结构工艺性铸件结构工艺性是指所设计一、铸造工艺对铸件结构的要求1、外形设计（1）分型面尽量少，并尽可能是平面不合理不合理合理合理一、铸造工艺对铸件结构的要求1、外形设计不合理不合理合理合理（2）铸件外观应尽量方便造型，考虑起模方便，尽量避免使用活块和型芯。起模方便起模方便起模不方便起模不方便起模不方便起模方便（2）铸件外观应尽量方便造型，考虑起模方便，尽量避免使用活块2、内腔设计（1）尽量避免不必要的型芯不合理不合理合理合理2、内腔设计不合理不合理合理合理（2）型芯便于固定、排气和清理（2）型芯便于固定、排气和清理3、铸件结构斜度的设计3、铸件结构斜度的设计二、合金铸造性能对铸件结构的要求1、合理设计铸件壁厚2、铸件壁厚尽可能均匀壁厚均匀壁厚不均匀二、合金铸造性能对铸件结构的要求1、合理设计铸件壁厚壁厚均匀3、铸件壁的连接方式要合理（1）铸造圆角（2）铸件壁避免交叉和锐角连接（3）厚壁与薄壁连接力求平缓过渡3、铸件壁的连接方式要合理4、避免铸件收缩阻碍图a所示结构对铸件容易制作模样和造型，但对于收缩大的合金则易造成应力对称叠加，产生裂纹。应设计成图b所示弯曲轮幅或图c所示奇数轮辐，利用铸件微量变形来减少内应力。4、避免铸件收缩阻碍5、避免大的水平面大平面易产生夹砂、气孔和渣孔，且大平面不利于金属液充填，易产生浇不足和冷隔。改为倾斜式可减少或消除上述缺陷。5、避免大的水平面2.1.5特种铸造特种铸造是指砂型铸造成以外的其它铸造方法。由于砂型铸造生产率低、铸件精度低、表面粗糙、内部缺陷多、力学性能不高以及生产过程复杂等缺点，人们不断寻求新的铸造方法，以适应各种铸件的生产需要。特种铸造具有铸件精度和表面质量高、铸件内在性能好、原材料消耗低、工作环境好等优点。但铸件的结构、形状、尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制。2.1.5特种铸造特种铸造是指砂型铸造成以外的其它铸造方目前常用的特种铸造方法有熔模铸造金属型铸造压力铸造低压铸造离心铸造目前常用的特种铸造方法有熔模铸造一、熔模铸造（也称失蜡铸造或精密铸造）用低熔点的模料制成与铸件相同的蜡模，在蜡模的表面涂持多层（5-9层）的耐火材料，经硬化、干燥后将蜡模加热熔出，形成壳形，再经焙烧、浇注合金后获得铸件的铸造方法。一、熔模铸造（也称失蜡铸造或精密铸造）用低熔点的模料制成与铸1、熔模铸造工艺过程视频：熔模铸造生产工艺过程1、熔模铸造工艺过程视频：熔模铸造生产工艺过程2、熔模铸造特点及应用（1）精度高IT11-14，表面粗糙度小Ra6.3~1.6μm,有时可不加工（2）没有分型面，可铸造特别复杂的形状，一般小孔、凹凸可直接铸出（3）适合各种合金，特别是高熔点、难加工的高合金钢、耐热钢（4）生产批量不受限制（5）工艺复杂、生产周期长，成本高。工件不宜太长太重（<25kg）常用于生产汽轮机、刀具、汽车、拖拉机、机床、仪表、兵器上的零件2、熔模铸造特点及应用（1）精度高IT11-14，表面粗糙度二、金属型铸造将液体金属在重力作用下浇入金属铸型，以获得铸件的一种方法。铸型用金属制成，可以反复使用几百次到几千次。二、金属型铸造将液体金属在重力作用下浇入金属铸型，以获得铸件金属型铸造的特点（1）可连续重复使用，生产率高，节约铸造工时和造型材料，易于实现自动化，劳动条件好（2）金属型尺寸稳定，但成本高，制作周期长（3）铸件精度高IT12-14、表面质量好，加工量少（4）冷却速度快，组织细密，力学性能好（5）冷却速度太快不易做复杂薄壁件，铸铁易生白口（6）金属型的制造成本高，不宜生产大型、形状复杂和薄壁铸件（7）受金属型材料熔点的限制，熔点高的合金不适宜用金属型铸造金属型铸造的特点（1）可连续重复使用，生产率高，节约铸造工时金属型铸造的应用用于形状不太复杂的铜合金、铝合金等铸件的大批量生产，如活塞、连杆、汽缸盖等视频：金属型铸造、全自动活塞铸造