金属工艺学第七章

1、第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章 铸造成形n本章重难点：本章重难点： 合金的铸造性能合金的铸造性能 铸造缺陷的防止铸造缺陷的防止第七章第七章 铸造成形铸造成形铸铸 造造 概概 述述 本节重点本节重点n 铸造的特点铸造的特点第七章第七章 铸造成形铸造成形 铸铸 造造 概概 述述n铸造定义铸造定义n铸造分类铸造分类n铸造的特点铸造的特点第七章第七章 铸造成形铸造成形 历史历史：我国至少我国至少40004000年的铸造史，较早掌握铸造技术。年的铸造史，较早掌握铸造技术。 夏朝：铸铜；夏朝：铸铜； 周朝：铸铁。周朝：铸铁。 1. 铸造的定义：n 金属液金属液重力场或其它力重力场或其它力（压力、离心

2、力）（压力、离心力） 充满充满铸型铸型毛坯或零件的工艺过程。毛坯或零件的工艺过程。当代当代： 我国铸件的产量已超过我国铸件的产量已超过31003100万吨万吨( (居世界之首居世界之首) )； 尺寸精度达到国际电工协会规定的标准，尺寸精度达到国际电工协会规定的标准， 技术水平正在向国际水平接近。技术水平正在向国际水平接近。铸造文化的代表铸造文化的代表第七章第七章 铸造成形铸造成形2 2、铸造工艺的分类、铸造工艺的分类： 砂型铸造：砂型铸造：用型砂作为主要造型材料的铸造方法。用型砂作为主要造型材料的铸造方法。 此类铸件占铸件总重量的此类铸件占铸件总重量的8080以上。以上。 特种铸造：特种铸造：

3、除砂型铸造外的铸造方法。除砂型铸造外的铸造方法。 如熔模铸造、压力铸造等。如熔模铸造、压力铸造等。第七章第七章 铸造成形铸造成形适于做复杂外形，特别是适于做复杂外形，特别是复杂内腔的毛坯。复杂内腔的毛坯。适应性强，重量，壁厚，适应性强，重量，壁厚，形状，材料种类几乎不受形状，材料种类几乎不受限制。限制。成本低，原材料来源广泛，成本低，原材料来源广泛， 价格低廉价格低廉, ,一般不需要昂一般不需要昂贵的设备。贵的设备。脆性金属和合金脆性金属和合金( (如铸铁如铸铁等等) )，铸造铸造是唯一可行的是唯一可行的工艺。工艺。优优 点点3、铸造的特点（重点）工艺过程比较复杂，一些工艺工艺过程比较复杂，一

4、些工艺过程还难以控制。过程还难以控制。铸件内部组织的均匀性、致密性一铸件内部组织的均匀性、致密性一般较差。般较差。铸件易出现缺陷（缩孔、缩松、气铸件易出现缺陷（缩孔、缩松、气孔、砂眼、夹砂、裂纹等），产品孔、砂眼、夹砂、裂纹等），产品 质量不够稳定。质量不够稳定。铸件力学性能比同类材料的塑性成铸件力学性能比同类材料的塑性成形件低形件低. .缺缺 点点第七章第七章 铸造成形铸造成形第一节 合金的铸造性能第七章第七章 铸造成形铸造成形第一节 合金的铸造性能 本节重点本节重点n流动性及影响因素流动性及影响因素n收缩性及影响因素收缩性及影响因素n铸造缺陷铸造缺陷第七章第七章 铸造成形铸造成形第一节第一

5、节 合金的铸造性能合金的铸造性能 流动性流动性 收缩性收缩性 应力、变形和裂纹应力、变形和裂纹 第七章第七章 铸造成形铸造成形一、液态合金的流动性一、液态合金的流动性n是指液态金属的流动能力。是指液态金属的流动能力。n是衡量铸造合金铸造性能优劣的主要标志之一。是衡量铸造合金铸造性能优劣的主要标志之一。n1.1.流动性测试流动性测试 第七章第七章 铸造成形铸造成形合金流动性的比较*铸铁的流动性铸铁的流动性*铸钢的流动性铸钢的流动性实验证明铸铁的流动性好，铸钢的流动性差。实验证明铸铁的流动性好，铸钢的流动性差。第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章第七章 铸造成形铸造成形2.2.影响因素影响因素ab

6、1)1)铸件的凝固方式铸件的凝固方式 逐层凝固逐层凝固 糊状凝固糊状凝固 中间凝固中间凝固 表层表层中心中心t t铸件铸件固相线固相线液相线液相线成分成分温度温度表层表层中心中心t t铸件铸件液液固固液液c表层表层中心中心S St t铸件铸件温度温度液相线液相线固固凝固区凝固区第七章第七章 铸造成形铸造成形 a)a)主要取决于主要取决于合金成分。合金成分。 a a1 1 ）在恒温下凝固）在恒温下凝固a a2 2 ）在一定温度范围内凝固）在一定温度范围内凝固202040406060808020204040606080800 0流动性（流动性（cmcm）共晶成分的合金共晶成分的合金（纯金属除外），

7、（纯金属除外），流动性流动性好。好。100100200200300300温度（温度（）0 0a a1 1a a2 22) 2) 影响因素影响因素 第七章第七章 铸造成形铸造成形b) b) 浇注条件浇注条件浇注温度浇注温度 一般一般T T浇浇越高，粘度越小，流动性越好。越高，粘度越小，流动性越好。充型压力充型压力 在流动方向上所受的压力越大，流动性越好。在流动方向上所受的压力越大，流动性越好。铸型的结构：铸型的结构：复杂，流动阻力越大，流动性越差复杂，流动阻力越大，流动性越差c)c)铸型材料铸型材料铸型的导热性铸型的导热性: : ，液态金属温度，液态金属温度，流动性越差，流动性越差铸型温度铸型温

8、度: : ，液态金属与铸型的温差，液态金属与铸型的温差，流动性越差，流动性越差铸型排气铸型排气: : ，流动阻力，流动阻力 ，流动性越差。，流动性越差。第七章第七章 铸造成形铸造成形 二、合金的收缩性二、合金的收缩性收缩的阶段收缩的阶段 收缩的影响因素收缩的影响因素缩孔与缩松缩孔与缩松铸造应力、变形与裂纹铸造应力、变形与裂纹第七章第七章 铸造成形铸造成形1.1.合金的收缩经历三个阶段：合金的收缩经历三个阶段： 液态收缩：液态收缩：T T浇浇 T T液液 固态收缩：固态收缩：T T固固 T T室室 凝固收缩：凝固收缩：T T液液 T T固固缩孔或缩松缩孔或缩松的基本原因。的基本原因。 体收缩：体

9、收缩：线收缩：线收缩：应力、变形、裂纹应力、变形、裂纹的基本原因。的基本原因。 体收缩体收缩线收缩线收缩第七章第七章 铸造成形铸造成形 2.2. 影响收缩的因素影响收缩的因素n化学成分：化学成分： C C、SiSi促进石墨化收缩促进石墨化收缩; ; Mn Mn、SS阻碍石墨化收缩阻碍石墨化收缩. .n浇注温度：浇注温度：n铸件结构和铸型条件：铸件结构和铸型条件：温度温度，收缩，收缩。对收缩的制约程度。对收缩的制约程度。上型下型第七章第七章 铸造成形铸造成形3.3.缩孔与缩松缩孔与缩松 液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩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体积得不到

10、补充，则在铸件最后凝固的部位形成一些减的体积得不到补充，则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞孔洞 。大而集中大而集中的称为的称为缩孔缩孔，细小而分散细小而分散的称为的称为缩松缩松。a) a) 缩孔和缩松的形成缩孔和缩松的形成第七章第七章 铸造成形铸造成形缩孔与缩松的形成缩孔与缩松的形成第七章第七章 铸造成形铸造成形铸件热节处的缩孔与缩松铸件热节处的缩孔与缩松第七章第七章 铸造成形铸造成形n缩孔缩孔n基本原因：基本原因： 液态收缩和凝固收缩。液态收缩和凝固收缩。n基本条件：基本条件： 逐层凝固。逐层凝固。n产生部位：产生部位： 铸件上部或最后凝固铸件上部或最后凝固的部位。的部位。缩孔和缩松对比缩孔

11、和缩松对比n缩松缩松n基本原因：基本原因： 液态收缩和凝固收缩。液态收缩和凝固收缩。n基本条件：基本条件： 糊状凝固糊状凝固. .n产生部位：产生部位： 铸件的轴线区域、厚铸件的轴线区域、厚大部位或浇口部位。大部位或浇口部位。第七章第七章 铸造成形铸造成形b) b) 缩孔的防止缩孔的防止 采用定向凝固原则，对铸件进行补缩。采用定向凝固原则，对铸件进行补缩。 即将合金的缩孔引导到最后凝固部位，再以合金液补即将合金的缩孔引导到最后凝固部位，再以合金液补缩，获得组织致密的铸件。缩，获得组织致密的铸件。第七章第七章 铸造成形铸造成形暗冒口暗冒口冒口冒口 储存补缩用金属储存补缩用金属液的空腔。液的空腔。

12、冷铁冷铁热节热节第七章第七章 铸造成形铸造成形缩孔的防止缩孔的防止 第七章第七章 铸造成形铸造成形选择共晶成分的合金作铸造合金的原因：选择共晶成分的合金作铸造合金的原因：n流动性流动性 共晶成分的合金，结晶温度低，保持液态共晶成分的合金，结晶温度低，保持液态的时间长，流动性好。的时间长，流动性好。n收缩性收缩性 共晶合金在恒温下结晶，通常是逐层凝固，共晶合金在恒温下结晶，通常是逐层凝固，倾向于形成集中缩孔，缩孔易于检查和修补，倾向于形成集中缩孔，缩孔易于检查和修补，便于采取工艺措施来防止。便于采取工艺措施来防止。第七章第七章 铸造成形铸造成形4.4. 铸造应力、变形与裂纹铸造应力、变形与裂纹

13、铸造应力铸造应力 铸件的变形铸件的变形铸件的裂纹铸件的裂纹第七章第七章 铸造成形铸造成形（1 1）铸造应力）铸造应力 热应力热应力 收缩应力收缩应力 相变应力相变应力第七章第七章 铸造成形铸造成形热应力热应力由于铸件壁厚不均匀由于铸件壁厚不均匀-各部分冷却速度不同各部分冷却速度不同-铸件各部铸件各部分收缩不一致而引起的应力。分收缩不一致而引起的应力。 t tT T1 12 2t t0 0t t1 1t t2 2t t3 3T TH HT T临临T T室室t t0 0tt1 1: :塑性状态塑性状态弹性状态弹性状态1 12 2+ +- -1 12 2t t1 1tt2 2：t t2 2tt3 3

14、：+ +- -1 12 21 12 2- -+ +1 12 2 热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。表层受压缩。 热应力是剩余（或永久）应力。热应力是剩余（或永久）应力。第七章第七章 铸造成形铸造成形相变应力相变应力 合金的固态相变带来各部分体积发生不均衡变化引起的合金的固态相变带来各部分体积发生不均衡变化引起的应力。应力。 收缩应力收缩应力 合金的线收缩受到铸型、型芯、浇注系统的机械阻碍而合金的线收缩受到铸型、型芯、浇注系统的机械阻碍而形成的内应力。形成的内应力。 是暂时应力。是暂时应力。上型上型下型下型第七章第七章 铸造成形铸造成形减小和

15、消除铸造应力的方法减小和消除铸造应力的方法用用自然时效、人工时效自然时效、人工时效（去应力退火）、（去应力退火）、振动时效振动时效来消除。来消除。 减小措施减小措施a a、 同时凝固原则同时凝固原则 将内浇道开在薄壁处，厚壁部位将内浇道开在薄壁处，厚壁部位 加冷铁，减少温差，但此时易导致缩松加冷铁，减少温差，但此时易导致缩松 。C C、在满足使用性能的前提下，尽量选择弹性模量和收缩在满足使用性能的前提下，尽量选择弹性模量和收缩 系数小的铸造合金系数小的铸造合金。 b b 、提高铸型和型芯的退让性提高铸型和型芯的退让性 消除机械阻碍，将铸件放入消除机械阻碍，将铸件放入 保温坑中缓冷，减少应力。保

16、温坑中缓冷，减少应力。 消除措施消除措施第七章第七章 铸造成形铸造成形（2 2）铸件的变形与防止）铸件的变形与防止 + +- -防止变形的方法：防止变形的方法：减少应力的措施。减少应力的措施。消除：消除：时效（人工时效、自然时效、振动时效）时效（人工时效、自然时效、振动时效）第七章第七章 铸造成形铸造成形（3 3）铸件的裂纹与防止）铸件的裂纹与防止 热裂：热裂：（凝固的末期，固相线附近）（凝固的末期，固相线附近） 形状特征是：形状特征是： 裂纹短、缝隙宽、形状曲折、断口呈氧化色。裂纹短、缝隙宽、形状曲折、断口呈氧化色。 防止：防止： 应尽量选择凝固温度范围小，热裂倾向小的合金。应尽量选择凝固温

17、度范围小，热裂倾向小的合金。 应提高铸型和型芯的退让性，以减小收缩应力。应提高铸型和型芯的退让性，以减小收缩应力。 对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制硫的含量，对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制硫的含量， 防止热脆性。防止热脆性。 第七章第七章 铸造成形铸造成形冷裂冷裂：（弹性状态时铸造应力大于抗拉强度（弹性状态时铸造应力大于抗拉强度 ） 特征是：特征是：裂纹细小，呈连续直线状，断口有金属光裂纹细小，呈连续直线状，断口有金属光 泽或轻微氧化色。泽或轻微氧化色。 防止：防止：1 1）使铸件壁厚尽可能均匀；）使铸件壁厚尽可能均匀；2 2）采用同时凝固的原则；）采用同时凝固的原则；3 3）对于铸钢件和铸

18、铁件，必须严格控制磷的）对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制磷的 含量，防止冷脆性。含量，防止冷脆性。 第七章第七章 铸造成形铸造成形铸造裂纹铸造裂纹第七章第七章 铸造成形铸造成形本节小结合合金金铸铸造造性性能能凝凝 固固 方方 式式应力与变形应力与变形逐层凝固逐层凝固、糊状凝固、中间凝固糊状凝固、中间凝固收收 缩缩 阶段阶段液态收缩、液态收缩、凝固收缩凝固收缩、固态收缩固态收缩缩孔、缩松缩孔、缩松原因、材质、措施（定向凝固）原因、材质、措施（定向凝固）原因、措施（同时凝固）原因、措施（同时凝固）第七章第七章 铸造成形铸造成形第二节第二节 砂型铸造砂型铸造 本节重点本节重点了解砂型铸造的工艺特点了

19、解砂型铸造的工艺特点第七章第七章 铸造成形铸造成形第二节第二节 砂型铸造砂型铸造n型砂和芯砂型砂和芯砂n造型方法造型方法n砂型铸造工艺设计砂型铸造工艺设计第七章第七章 铸造成形铸造成形零件图零件图铸造工艺图铸造工艺图铸铸型型型型芯芯芯盒芯盒 芯砂芯砂型砂型砂模型模型熔化熔化合合 箱箱落砂、清理落砂、清理检检 验验铸铸 件件一、砂型铸造的工艺过程一、砂型铸造的工艺过程浇注浇注冷却冷却凝固凝固第七章第七章 铸造成形铸造成形看一下实际操看一下实际操作吧！作吧！熔熔化化金金属属第七章第七章 铸造成形铸造成形浇浇注注金金属属看一下实际操看一下实际操作吧！作吧！第七章第七章 铸造成形铸造成形看一下实际操看

20、一下实际操作吧！作吧！清清砂砂第七章第七章 铸造成形铸造成形1. 铸型结构图铸型结构图二、砂型和型芯二、砂型和型芯第七章第七章 铸造成形铸造成形2 2、型（芯）砂的性能对铸件质量的影响：、型（芯）砂的性能对铸件质量的影响：透气性让气体透过并逸出的能力；透气性让气体透过并逸出的能力；强强 度单位面积上承受的最大的力；度单位面积上承受的最大的力；耐火性抵抗高温热作用的能力；耐火性抵抗高温热作用的能力；退让性减少应力。退让性减少应力。第七章第七章 铸造成形铸造成形2 2、机器造型、机器造型机器造型的实质机器造型的实质机器造型的特点机器造型的特点将填砂、紧实和起模等将填砂、紧实和起模等 主要工序实现机

21、械化主要工序实现机械化生产效率高，产品质量稳定生产效率高，产品质量稳定适用于适用于中、小型中、小型铸件的铸件的成批、大批量生产成批、大批量生产三、造型方法三、造型方法1 1、手工造型：、手工造型：播放视频播放视频 适用于适用于单件、小批量生产，单件、小批量生产， 特别是特别是重型和形状复杂的铸件以及新产品试制重型和形状复杂的铸件以及新产品试制。第七章第七章 铸造成形铸造成形3. 3. 造芯造芯n型芯的制造型芯的制造 可用手工制造，也可用机器制造；可用手工制造，也可用机器制造； 在大批量生产中广泛应用机器造芯。在大批量生产中广泛应用机器造芯。 在单件、成批生产中，多用手工造芯。在单件、成批生产中

22、，多用手工造芯。作用作用：形成铸件内腔，：形成铸件内腔， 或外形上妨碍起模的凸台，凹槽等。或外形上妨碍起模的凸台，凹槽等。对砂芯的技术要求对砂芯的技术要求 1 1）在型芯上开通气孔和气道）在型芯上开通气孔和气道 2 2）在型芯里放置芯骨）在型芯里放置芯骨 3 3）上涂料及烘干）上涂料及烘干 第七章第七章 铸造成形铸造成形四、砂型铸造工艺设计四、砂型铸造工艺设计工艺方案的确定，包括工艺方案的确定，包括铸造工艺图、铸件图、铸造工艺图、铸件图、铸型装配图、工艺卡等铸型装配图、工艺卡等技术文件的确定。技术文件的确定。第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章第七章 铸造成形铸造成形砂型铸造工艺图的绘制砂型铸

23、造工艺图的绘制浇注位置的选择浇注位置的选择分型面的选择分型面的选择铸造工艺参数的确定铸造工艺参数的确定砂芯的设计砂芯的设计举例举例第七章第七章 铸造成形铸造成形1 1、浇注位置的选定、浇注位置的选定 1 1）重要加工面和受力面）重要加工面和受力面应朝下或位于侧面，图应朝下或位于侧面，图7-177-17。 第七章第七章 铸造成形铸造成形 2 2）有利于补缩）有利于补缩，图，图7-187-18第七章第七章 铸造成形铸造成形3 3）铸件的）铸件的大平面应朝下，图大平面应朝下，图7-197-19 4 4）应将）应将薄壁部位薄壁部位置于铸型置于铸型下面下面或或侧面侧面第七章第七章 铸造成形铸造成形2 2

24、、分型面的选择、分型面的选择 a) a) 两箱造型两箱造型 b) b) 三箱造型三箱造型第七章第七章 铸造成形铸造成形1 1）选用较少的分型面。）选用较少的分型面。 分型面应选择平面，尽量在铸件的最大截面处分型面应选择平面，尽量在铸件的最大截面处第七章第七章 铸造成形铸造成形2 2） 使铸件的全部或大部置于同一砂箱，以保证铸使铸件的全部或大部置于同一砂箱，以保证铸 件的尺寸精度。件的尺寸精度。 第七章第七章 铸造成形铸造成形3 3）应尽量减少砂芯数目，尽量使型腔及主要型芯）应尽量减少砂芯数目，尽量使型腔及主要型芯 位于下箱。位于下箱。 第七章第七章 铸造成形铸造成形3 3、型芯的设计、型芯的设

25、计型芯型芯功用：形成铸件的功用：形成铸件的内腔内腔, ,孔洞和孔洞和形状复杂形状复杂阻碍起模阻碍起模 部分的部分的外形。外形。包括：包括： 型芯的数量、形状、型芯的数量、形状、 模样及芯盒的斜度、模样及芯盒的斜度、 芯头结构、尺寸及下芯顺序等。芯头结构、尺寸及下芯顺序等。第七章第七章 铸造成形铸造成形4 4、铸造工艺参数的确定、铸造工艺参数的确定加工余量；加工余量；线收缩率；线收缩率；起模斜度；起模斜度；最小铸造孔和最小铸造孔和槽的尺寸；槽的尺寸；工艺参数工艺参数第七章第七章 铸造成形铸造成形1 1）铸造线收缩率）铸造线收缩率= (L= (L模模-L-L铸铸)/L)/L模模 100% 100%

26、 （查表）（查表）通常通常灰铸铁灰铸铁为为0.70.71.0%1.0%，铸造碳钢铸造碳钢为为1.31.32.0%2.0%， 铝硅合金铝硅合金为为0.80.81.2%1.2%，锡青铜锡青铜为为1.21.21.4%1.4%2 2）加工余量）加工余量第七章第七章 铸造成形铸造成形 3 3）起模斜度）起模斜度第七章第七章 铸造成形铸造成形4 4铸孔铸孔 生产批量生产批量最小铸出孔直径最小铸出孔直径(mm)(mm)灰口铸铁件灰口铸铁件铸钢件铸钢件大量生产大量生产成批生产成批生产单件、小批生产单件、小批生产1212151515153030303050503030505050505 5铸造圆角铸造圆角 第七

27、章第七章 铸造成形铸造成形铸造工艺举例：支撑座零件图4- 26180502080800.81.6第七章第七章 铸造成形铸造成形铸造工艺举例确定浇铸位置和分型面确定浇铸位置和分型面1234第七章第七章 铸造成形铸造成形铸造工艺举例确定浇铸位置和分型面确定浇铸位置和分型面上下第七章第七章 铸造成形铸造成形铸造工艺举例确定加工余量确定加工余量上下第七章第七章 铸造成形铸造成形铸造工艺举例确定拔模斜度确定拔模斜度上下第七章第七章 铸造成形铸造成形铸造工艺举例确定型芯确定型芯上下第七章第七章 铸造成形铸造成形第三节第三节 特种铸造特种铸造 本节重点本节重点n特种铸造工艺的选择特种铸造工艺的选择第七章第七

28、章 铸造成形铸造成形第三节第三节 特种铸造特种铸造n熔模铸造熔模铸造n金属型铸造金属型铸造n压力铸造压力铸造n低压铸造低压铸造n离心铸造离心铸造n陶瓷型铸造陶瓷型铸造n消失模铸造消失模铸造第七章第七章 铸造成形铸造成形一、熔一、熔 模模 铸铸 造造 由由耐火材料耐火材料包覆包覆易熔模样易熔模样，待其，待其硬化干燥硬化干燥后，后，将将模样熔去模样熔去制成制成中空中空型壳，经型壳，经浇注浇注而获得铸件的一而获得铸件的一种成形工艺方法。种成形工艺方法。 1 1、工艺过程、工艺过程熔熔 模模 铸铸 造造第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章第七章 铸造成形铸造成形2 2、熔模铸造的特点和适用范围、熔模铸

29、造的特点和适用范围 特点特点（1 1）铸件精度高，表面光洁。）铸件精度高，表面光洁。（2 2）能够铸造）能够铸造各种合金各种合金铸件。铸件。（3 3）铸件）铸件形状可以比较复杂形状可以比较复杂。（4 4）铸件质量）铸件质量不宜太大不宜太大（25kg25kg以下）以下）。 适用范围适用范围 主要用于制造形状复杂、精度要求较主要用于制造形状复杂、精度要求较高的小型零件，如高的小型零件，如涡轮机叶片涡轮机叶片和叶轮、和叶轮、高速钢刀具等。高速钢刀具等。第七章第七章 铸造成形铸造成形二、金属型铸造二、金属型铸造液态金属液态金属浇入浇入金属型金属型铸件铸件获得获得1 1、金属型的材料及结构、金属型的材料

30、及结构金属型材料：金属型材料： 一般用一般用铸铁铸铁， 要求较高时，要求较高时，可用可用碳钢或低合金钢碳钢或低合金钢 。第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章第七章 铸造成形铸造成形金金 属属 型型 铸铸 造造第七章第七章 铸造成形铸造成形2 2、金属型铸造的特点及适用范围、金属型铸造的特点及适用范围 特点：特点：1 1）实现了一型多铸；）实现了一型多铸；2 2）铸件的）铸件的力学性能高力学性能高；3 3）铸件的精度较高；）铸件的精度较高；4 4）局限性：铸型成本高；）局限性：铸型成本高； 透气性差，无退让性，铸件透气性差，无退让性，铸件易产生缺陷易产生缺陷； 铸造

31、合金的铸造合金的熔点不能太高，质量不能太大熔点不能太高，质量不能太大。应用应用：主要用于铜、铝、镁等有色合金铸件：主要用于铜、铝、镁等有色合金铸件 的大批量生产，如的大批量生产，如铝活塞铝活塞。第七章第七章 铸造成形铸造成形三、压力铸造三、压力铸造液态金属在液态金属在高压作用高压作用下下快速压入快速压入金属铸型金属铸型中，并中，并在压力在压力下结晶下结晶，以获得铸件的成形工艺方法。，以获得铸件的成形工艺方法。 1 1、压铸工艺过程、压铸工艺过程第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章第七章 铸造成形铸造成形卧式压铸机第七章第七章 铸造成形铸造成形压压 力力 铸铸 造造

32、第七章第七章 铸造成形铸造成形常见的压铸件第七章第七章 铸造成形铸造成形 特点：特点：1 1）铸件尺寸精度高；）铸件尺寸精度高；2 2）铸件的）铸件的强度和表面硬度强度和表面硬度高；高；3 3）可压铸）可压铸形状复杂的薄壁铸件形状复杂的薄壁铸件，可嵌铸其他材料；，可嵌铸其他材料；4 4）生产效率高生产效率高。5 5）局限性：）局限性：不适宜单件、小批生产不适宜单件、小批生产。 不适宜铸铁、钢等高熔点合金。不适宜铸铁、钢等高熔点合金。 不适宜不适宜制造制造承受冲击的制件。承受冲击的制件。 压铸件压铸件存在缩孔、缩松、气孔存在缩孔、缩松、气孔。2 2、压力铸造的特点和适用范围、压力铸造的特点和适用

33、范围应用应用：有色金属的薄壁小件的大批量生产，有色金属的薄壁小件的大批量生产， 如照相机壳体，汽车喇叭等如照相机壳体，汽车喇叭等。第七章第七章 铸造成形铸造成形四、低压铸造四、低压铸造 是在低压（是在低压（0.020.020.06MPa0.06MPa）下将金属液注入型腔，）下将金属液注入型腔，并在并在压力下压力下凝固成形，以获得铸件的方法。凝固成形，以获得铸件的方法。1 1、低压铸造的工艺过程、低压铸造的工艺过程第七章第七章 铸造成形铸造成形低低 压压 铸铸 造造第七章第七章 铸造成形铸造成形 特点特点：1 1）适用于各种铸型；）适用于各种铸型；2 2）铸件）铸件质量好质量好：顺序凝固，缺陷少

34、；：顺序凝固，缺陷少；3 3）劳动条件较好，）劳动条件较好，金属的利用率高金属的利用率高； 应用应用：用于铸造质量要求较高的：用于铸造质量要求较高的铝合铝合 金和镁合金金和镁合金铸件，如铸件，如摩托车气缸体摩托车气缸体等。等。2 2、低压铸造的特点及应用范围、低压铸造的特点及应用范围第七章第七章 铸造成形铸造成形四、离心铸造四、离心铸造液态金属液态金属浇入浇入旋转的铸型旋转的铸型铸件铸件离心力离心力1 1、离心铸造的工艺过程、离心铸造的工艺过程第七章第七章 铸造成形铸造成形卧式离心铸造机第七章第七章 铸造成形铸造成形铸铁管的离心铸造离离 心心 铸铸 造造第七章第七章 铸造成形铸造成形 特点：特

35、点： 1 1）工艺过程简单；）工艺过程简单； 2 2）铸件）铸件力学性能高力学性能高； 3 3）便于铸造双金属铸件；）便于铸造双金属铸件； 4 4）铸件）铸件内表面质量差内表面质量差，孔的尺寸不易控制。，孔的尺寸不易控制。 应用应用 目前主要用于制造目前主要用于制造铁管、缸套和滑动轴承铁管、缸套和滑动轴承。2 2、离心铸造的特点及使用范围、离心铸造的特点及使用范围第七章第七章 铸造成形铸造成形六、陶瓷型铸造六、陶瓷型铸造1、陶瓷型铸造的工艺过程：、陶瓷型铸造的工艺过程：砂套造型砂套造型灌浆与胶结灌浆与胶结起模与喷烧起模与喷烧焙烧与合箱焙烧与合箱第七章第七章 铸造成形铸造成形陶陶 瓷瓷 型型 铸

36、铸 造造第七章第七章 铸造成形铸造成形 特点：特点：（1 1）铸件表面光洁，尺寸精确，）铸件表面光洁，尺寸精确，（2 2）设备投资少设备投资少，准备周期短，准备周期短，对铸件大小无限制对铸件大小无限制。（3 3）铸型材料价格昂贵，）铸型材料价格昂贵，不适宜大批量生产不适宜大批量生产。 应用：应用： 用于厚壁精密铸件的生产，用于厚壁精密铸件的生产，冲模、锻模、压铸冲模、锻模、压铸型、模板、热芯盒型、模板、热芯盒等铸件等铸件2 2、陶瓷型铸造的特点及使用范围、陶瓷型铸造的特点及使用范围第七章第七章 铸造成形铸造成形七、消失模铸造七、消失模铸造 1 1、工艺过程、工艺过程涂有耐火材料的涂有耐火材料的

37、泡沫塑料模样泡沫塑料模样置入置入砂箱，将型砂砂箱，将型砂间的空气抽走间的空气抽走模样消失，模样消失，获得铸件获得铸件浇注浇注第七章第七章 铸造成形铸造成形模样是一次性的；模样是一次性的；铸件精度高；铸件精度高；适应性好（材质，大小，结构等）；适应性好（材质，大小，结构等）；生产成本低；生产成本低；污染小；污染小；易产生与泡沫有关的缺陷，设备造价高。易产生与泡沫有关的缺陷，设备造价高。2 2、消失模铸造的特点：、消失模铸造的特点：应用：应用：汽车铝铸件的大批量生产。汽车铝铸件的大批量生产。第七章第七章 铸造成形铸造成形典型零件铸造方法的选择典型零件铸造方法的选择n首先选择砂型铸造。首先选择砂型铸

38、造。n其次综合考虑以下因素：其次综合考虑以下因素： 合金种类铸型的耐热情况，熔模耐火度最高，合金种类铸型的耐热情况，熔模耐火度最高， 其次是砂型、金属型铸造、压力铸造。其次是砂型、金属型铸造、压力铸造。 形状形状 砂型铸造砂型铸造复杂内腔复杂内腔 熔模铸造熔模铸造更复杂无内腔更复杂无内腔 离心铸造离心铸造中空管套类中空管套类 大小大小 砂型铸造砂型铸造不限制不限制 熔模铸造熔模铸造小型小型 金属型、压力铸造金属型、压力铸造中小型铸件中小型铸件 精度砂型铸造精度砂型铸造低低 特种铸造特种铸造高高 第七章第七章 铸造成形铸造成形第四节第四节 铸件结构设计铸件结构设计第七章第七章 铸造成形铸造成形第

39、四节第四节 铸件结构设计铸件结构设计铸造工艺铸造工艺铸造性能铸造性能了了 解解设计铸件结构的原则设计铸件结构的原则第七章第七章 铸造成形铸造成形铸件结构工艺性铸件结构工艺性第七章第七章 铸造成形铸造成形1. 铸件的外形设计一、砂型铸造工艺对铸件结构的要求一、砂型铸造工艺对铸件结构的要求2. 2. 铸件的内腔设计铸件的内腔设计3 3、结构斜度、结构斜度第七章第七章 铸造成形铸造成形1. 铸件的外形设计原则：外形设计应便于起模，简化造型工艺原则：外形设计应便于起模，简化造型工艺一、一、 砂型铸造工艺对铸件结构的要求砂型铸造工艺对铸件结构的要求1 1 ）避免外部侧凹、凸起；）避免外部侧凹、凸起；第七

40、章第七章 铸造成形铸造成形2 2 ）分型面应尽量为平直面；）分型面应尽量为平直面；第七章第七章 铸造成形铸造成形 活块造型活块造型3 3 ）凸台、肋条的设计应便于造型。）凸台、肋条的设计应便于造型。第七章第七章 铸造成形铸造成形1）减少砂芯的数量，避免不必要的砂芯实例分析：实例分析：2.2.铸件的内腔设计铸件的内腔设计 原则：减少砂芯数量，利于型芯的固定、排气和清理。原则：减少砂芯数量，利于型芯的固定、排气和清理。第七章第七章 铸造成形铸造成形第七章第七章 铸造成形铸造成形2）便于砂芯的稳定、排气和铸件的清理实例实例分析：分析：图图7 749 49 轴承架铸件轴承架铸件 图图7 740 40

41、增设工艺孔结构增设工艺孔结构第七章第七章 铸造成形铸造成形3 3、结构斜度、结构斜度垂直于分型面的非加工面上设计出结构斜度，斜度较大。垂直于分型面的非加工面上设计出结构斜度，斜度较大。结构斜度：结构斜度：由设计者做出。由设计者做出。在零件图就已标出，在零件图就已标出，不再被加工掉。不再被加工掉。拔模斜度：拔模斜度：由工艺员做出。由工艺员做出。在铸造工艺图上标在铸造工艺图上标出，要被加工掉。出，要被加工掉。第七章第七章 铸造成形铸造成形二、合金铸造性能对铸件结构的要求二、合金铸造性能对铸件结构的要求1. 1. 铸件壁厚的设计铸件壁厚的设计2. 铸件壁的合理连接3 3、设计防裂肋、设计防裂肋4 4、避免