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1、第二篇 铸 造 概述：将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的 铸型中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生 产方法，叫作铸造。二、特点1、适应性强； 成型实质液态流动成型一、定义 ：3、机械性能较差；4、废品率较高； 5、劳动条件差，劳动强度大。2、成本低；三、应用 用于制造受力较简单，形状复杂的零件毛坯。四、种类1、砂型铸造； 2、特种铸造。1.1 液态合金的充型一、概念液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的 能力，称为液态金属的充型能力。二、对铸件质量的影响充型能力强：1、易获得尺寸准确，外形完整、轮郭清晰的铸件。2、有利于排出夹杂物和气体，避免夹渣和气孔。3、有利于补缩、
2、避免缩孔、缩松。第一章 合金铸造工艺基础三、影响液态金属充型能力的因素1、合金的流动性2、浇注条件 浇注温度：温度越高则充型能力越强。 充型压力：3、铸型填充条件 铸型材料 铸型温度流动性：是合金本身的流动能力，是合金主要铸造性能之一。 合金的流动性愈好，充型能力愈强。化学成分对流动性的影响最为显著。其中共晶成分的合金由于是 在恒定的温度完成结晶，凝固的温区窄，液态的流动性最好。液态合金的流动性通常以“螺旋形试样”的长度来衡量 。 铸型中的气体 压力越大则充型能力越强。2、浇注条件3、铸型填充条件 铸型中的气体 (液态合金在流动方向上所受的压力叫充型压力)(一)概念(二)收缩阶段1、液态收缩：
3、从浇注温度到凝 固开始温度（即液相线温度） 间的收缩。（T浇T液）2、凝固收缩：从凝固开始到凝 固终止温度（即固相线温度 ）间的收缩。（T液T固）3、固态收缩：从凝固终止到室温 间的收缩。（T固T室）铸件在冷却、凝固过程中，其体积和尺寸减小的现象 叫做收缩。使液面下降，是 铸件产生缩孔、 缩松的基本原因 。使铸件外部尺寸的减小 ，是铸件产生内应力、 变形和裂纹的基本原因 。二、合金的收缩三、 铸件的凝固方法1. 顺序凝固法:在铸件的厚壁处设置冒口，使铸件的凝固按薄壁厚壁冒口的顺序先后进行，使缩孔集中在冒口中，从而获得致密的铸件，但铸件各部的温差大，会引起较大的热应力，金属的消耗大。2. 同时凝
4、固法:铸件的各部分同时进行和完成凝固过程，为此一般要在铸件厚的部位放置一块冷的金属(冷铁)使各部分的温度均匀，铸件的热应力小，但易产生缩松。2、铸造内应力、变形与裂纹的形成与防止1)形成结果：原因：铸件壁厚的不均匀。 厚部（心部）拉应力 薄部（表面）压应力2)防止 a尽量使壁厚均匀，结构对称，避免尖角结构。b采用同时凝固（冷铁）c提高型（芯）砂的退让性e采用反变形法 f严格控制sp含量d进行时效处理自然时效人工时效（钢、铸铁的去应力退火）根据石墨 的形状根据碳的存在形式分 白口铸铁 Fe3c 灰口铸铁 石墨麻口铸铁 （白口灰）普通灰口铸铁 片状可锻铸铁 团絮状球墨铸铁 球状普通铸铁根据化学成分
5、合金铸铁2 铸 铁蠕墨铸铁 蠕虫状 化学成分碳是形成石墨的元素 硅是强烈促进石墨化的元素锰本身是阻碍石墨化的元素， 但锰能与硫形成化合物，起着 间接的促进作用。硫是强烈阻碍石墨化的元素磷对石墨化影响不大 冷却速度：冷却速度慢有利于石墨的形成 a铸型材料V金属型V砂型 V湿型 V干型 b铸件壁厚3、影响铸铁组织与性能的因素（石墨化）碳以石墨形式析出的过程称为石墨化 冷却速度3.1 造型方法的选择 一、造型材料（制造砂型和型芯的材料）1、型（芯）砂的组成 原砂 附加物 水粘结剂 2、型砂应具备的性能 强度 型砂在承受外力作用时，具有不易破坏的性能； 透气性型砂具有能使气体透过的性能； 耐久性型砂在
6、高温金属液的作用下而不软化不熔化的性 能； 退让性型砂具有随着铸件的冷却收缩而被压缩其体积的 性能； 韧性 型砂吸收塑性变形能量的能力。强度、透气性、耐久性、退让性 、韧性当生产批量比较大时可采用假箱造型。二、造型和造芯1、手工造型 整模造型： 适于形状简单且横截面依次减少的铸件。 分模造型： 适于最大截面在中间的铸件。 造型 活块造型：适于带有难起模的凸起部分的铸件。 刮板造型： 适于大中型回转体铸件。 挖砂造型： 分型面不是平面铸件的单件小批生产。假箱造型： 多箱造型： 适于形状复杂中间截面小的铸件 造芯1、造芯方法手工造芯整体式芯盒可拆式芯盒刮板造芯分开式芯盒 机器造芯2、芯骨、芯撑和型
7、芯的通气 芯骨 提高型芯的强度和刚度 芯撑：辅助支撑，最终与铸件熔为一体。 型芯的通气：提高型芯的透气性一、浇注位置的选择1、质量要求高的表面和重要的加工面在应朝下或 在侧面。2、易产生缩孔的铸件厚的部分应朝上。3、大的平面或大而薄的平面应朝下。4、型芯数量要少，便于型芯的固定和排气。二、分型面的选择1、分型面要少最好一个且为平面。 2、不用或少用活块和型芯。3、大部分或全部分放在同一砂箱。 4、型腔及主要型芯位于下箱。3.2浇注位置和分型面的选择 P67P681、加工余量2、拔模斜度3、收缩率铸件上如有孔侧：当铸铁件 d25mm 、 铸钢件 d35mm 时，在单件或小批量生产时不需铸出，但不
8、需加工的孔无 论大小一般均要铸出。4、型芯头（保证型芯的固定、排气和出砂）拔模斜度分外 壁和内壁：外壁：153内壁：310 3.3工艺参数1、加工余量2、拔模斜度3、收缩率4、型芯头型芯头也要一定的斜度：下芯头为510 ；上芯头为6 15 ，此外型 芯头与铸型型芯座之间应有14mm的间隙。收缩的大小主要与合金的种类有关 ： 灰口铸铁为0.71.0%；铸钢为1.3 2.0%; 铝硅合金为0.81.2% 。 此外还与铸件的形状和尺寸有关。加工余量：是铸件为切削加工而加大的尺寸； 机械加工余量的具体数值取决于铸件生产批量、合金 的种类、铸件的大小、加工面的精度、加工面与基准 面的距离及加工面在浇注时
9、的位置。拔模斜度：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，为保证铸件的应有尺寸，模型尺寸必须比铸件 放大一个该合金的收缩量。收缩率：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，为保证铸件的应有尺寸，模型尺寸必须比 铸件放大一个该合金的收缩量。1、铸件外形要便于造型。一、铸件的外形设计。4.1 铸件结构与铸造工艺的关系 2、分型面要少且为平面。 3、与分型面垂直的非加工面应留结构斜度，且内外。二、铸件的内腔设计 1、不用或少用型芯。2、便于型芯的固定、排气和出砂。3、设置工艺孔第四章 砂型铸件结构设计和工艺分析拔模斜度1、壁厚要合理 ：max3min ， 内外2、
10、壁厚要均匀。4.2 铸件结构与合金铸造性能的关系 3、垂直壁的连接要有结构圆角。4、避免锐角联接和交叉。5、厚薄壁的联接要逐步过渡。6、避免过大的水平面。7、避免收缩受阻。二、特点及应用1、可制造形状相当复杂的铸件。2、铸件精度高，表面质量好。3、适应性广。特别适于制造形状十分复杂，高熔点，难切削的精密小铸件。4、铸件不能太大。5、工艺过程繁杂，周期长，成本较高。P84三、特点及应用1、实现“一型多铸”。2、铸件精度高，表面质量好。3、铸件机械性能高。4、劳动条件好。5、铸型制造成本高，周期长。6、铸造工艺要求严格。主要用于大批量生产形状不太复杂，壁厚较均匀的 有色金属铸件。P865.2 金属
11、型铸造1、可制造形状复杂的薄壁件或镶嵌件。2、铸件精度高，表面质量好。 3、铸件强度和硬度都较高。 4、生产率最高。 5、易产生气孔与缩松。6、压铸件不宜经受高温。7、压铸设备投资大，制造压型费用高。一、工艺过程根据压室的工作条件不同热压室压铸机冷压室压铸机二、特点及应用主要用于有色合金形状复杂、薄壁小铸件的大批量生产。5.3 压力铸造P87一、工艺过程二、特点及应用1、充型压力和速度便于控制。2、铸件机械性能较高。3、金属的利用率较高。4、铸件成形性好。5、升液管寿命短。主要用于制造质量要求高的铝合金，镁合金铸件。5.4 低压铸造一、工艺过程二、特点及应用 1、铸件机械性能较好。2、不需型芯和浇注系统。主要用于批量生产中空旋转体铸件及双金属铸件。4、铸件内孔的表面质量差，尺寸不精确。5、不适于铸造比重偏析大的合金。3、便于制造双金属铸件。5.5 离心铸造
