机械制造之第三章热加工方法铸造

1、回顾第11章热加工方法钢铁材料的分类:11.1 铸造成形1 铸造及铸件将熔融的金属液浇注入铸型内，待冷 却凝固后获得所需形状和性能的毛坯或零 件的工艺过程称为铸造。用铸造方法制成的毛坯或零件称为铸 件。II1B11.1 铸造成形2.铸造的分类r铸铁铸造金属材料铸钢铸造有色金属铸造砂型铸造金属型铸造生产方法 压力铸造离心铸造熔模铸造11.1 铸造成形3 铸造的特点：优点：1）原材料来源广；2）工艺设备简单；3）铸件形状与零件接近，尺寸不受限制。 缺点：但铸造生产目前还存在着若干问题，如铸件内 部组织粗大，常有缩松、气孔等铸造缺陷，导致 铸件力学性能不如锻件高。铸造工序多，而且一 些工艺过程还难以

2、精确控制，使得铸件质量不够 稳定，废品率高。11.1.1 砂型的制造一、砂型铸造是指铸型由砂型和砂芯组成，而砂型 和砂芯是用砂子和粘结剂为基本材料制成 的。二、造型材料砂型铸造用的造型材料主要有:型砂、 芯砂和涂料，有时还加入少量的煤粉、植物 油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性 能。11.1.1 砂型的制造良好的型砂必须具备的性能：1）强度：型砂抵抗外力破坏的能力；2）透气性：型砂空隙透过气体的能力；3）耐火性：型砂抵抗高温热作用的能力。4）可塑性：型砂在外力作用下变形，去除 外应力后能完整地保持已有形状的能力：5）退让性：铸件在冷凝时，型砂可被压缩 的能力。图2-2烈砂结构7K意图1砂粒2

3、空隙3附加物4粘土膜三、主要工序有：制模、配制造型材料、造型、 造芯、烘干、合箱、熔炼、浇注、铸件的清理与检 查。套筒的砂型铸造过程:11-1.1 砂型的制造三、铸造工艺图应考虑的问题1）分型面的选择：分型面是上下砂型的分界面，选择分型面时必须 使模样能从砂型中取出，并使造型方便和有利于保证铸件质量O2 ）拔模斜度:为了易于从砂型中取出模样，凡垂直于分型面的表 面，都做出0.5。4。的拔模斜度。3）加工余量：铸件需要加工的表面，均需留出适当的加工余量4）收缩量：铸件冷却时要收缩，模样的尺寸应考虑收缩的影响。 通常铸铁件要加大1 %;铸钢件加大5%2%；铝合金为1 %L5%。5）铸造圆角：铸件上

4、各表面的转折处，都要做成过渡性圆角，以利于造型及保证铸件质量。6）芯头：有砂芯的砂型，必须在模样上做出相应的芯头，以便芯稳 固地安放在铸型中11.1.1 砂型的制造上1、手工造型特点造型方整模两箱整体模型，分型面为平面 造型分模造型分开模型，分型面多是平面 活块造型将模样上有妨碍取摸的部分做成活动的 挖沙造型 造型时须挖去阻碍取模的型砂刮板造型 和铸件截面形状相适应的板状模样(b)?(c)(d)(e)(f)(g)(h)a）捣砂锤b）直浇道棒c）通气针d）起模针e）壇刀：修平面及挖沟槽用f）秋叶:修凹的曲面用g）砂勾:修深的底部或侧面及钩出砂型中散砂用h）皮老虎整模两箱造型(C)幵外魁口扎迪飞孔

5、帖)起出桃样(引合里册浇口稼件分模造型下半悵(b) M活块造型（山世下砂舉倒取出粮栉主休mm挖砂造型更转 而处挖击分用而（紺手轮零件胶悄样片觀in训丿(a) Wf件(b)刮妣卿I咋附掘示弓怖件的对应寵位)凰制下！刮制匕妣合用站加P)i&/l舉丈9旳Sid-13 M 应黑鹽三Bto半芯盘，加人芯眇廿层捣紧描人幟有泥浆水的芯怦卩位世要.适电1（出側蝴砂她朗刮平，用1T偕札扎出通气札上谕料松开夹于紐酣芯血 便矽芯从芯朮内堆松开取川砂芯，I滋料1冒口 2外浇口 3直浇道4横浇道5内浇道七）合型将上型、下型、砂芯等组合为一个完整砂型的过程称为合型。 包括：1 铸型的检验和装配2铸型的紧固在浇注时，由于金

6、属液具有很大的浮力（又称抬型力），会把上铸型抬起而出现金属 液泄漏现象。小型铸件的抬型力不大，可使用压铁压牢。中、大型铸件的抬型力较大, 可用螺栓或箱卡固定，11.1.2铸铁的熔炼与浇注1.冲天炉的熔炼过程冲天炉的燃料为焦碳；金 属炉料有：铸造生铁锭、回炉 料、废钢、铁合金；熔剂为石 灰石和氟石。在冲天炉熔炼过程中，高 炉炉气不断上升，炉料不断下 降：底焦燃烧；金属炉料被预 热、熔化和过热；冶金反应使 铁水发生变化。I9111.1.2铸铁的熔炼与浇注二、铸铁炉料1）金属料：生铁、回炉铁、废钢和铁合金等2）燃料：焦碳或煤球3）熔剂：石灰石和英石的铸造性能:1）灰口铸铁的铸造性能：铸造性能最好，是

7、铸造中 应用最广泛的一种金属材料；2）球墨铸铁的铸造性能：浇注温度偏低，流动性下 降，容易产生缩孔和缩松。11.1.2铸铁的熔炼与浇注四、铸铁的熔炼（略）五、浇注与清理D浇注将熔融的金属浇入砂型的过程称为浇注，注 意在浇注过程中要控制好浇注温度与浇注速度2）清理1.对铸件进行时效处理2去除浇口、冒口、砂芯、表面粘砂和毛刺飞边等。特征缺陷名称件内部或表面有大 小不等的光滑孔洞缩孔多分布在铸件厚 断面处，形状不规则, 孔内粗糙在铸件内部或表面 有充塞砂粒的孔眼产生的主要原因型砂含水过多，透气性差；起模和修型 時刷水过多；砂芯烘干不良或砂芯通气 孔堵塞；浇注温度过低或浇注速度太快等铸件结构不合理，如

8、壁厚相差过大, 造成局部金属积聚；浇注系统和冒 口的位置不对，或冒口过小；浇注 温度太高，或金属化学成分不合格, 收缩过大型砂和芯砂的强度不够；砂型和砂芯 的紧实度不够；合箱时铸型局部损坏; 浇注系统不合理，冲坏了铸型特征产生的主要原因缺陷名称型砂和芯砂的耐火性不够；浇 囂蠶粗糙，曙度太高；未刷涂料或涂料铸件在分型面处有错移模样的上半模和下半模未对好; 合箱时，上下砂箱未对准铸件上有未完全融合 的缝隙或洼坑，其交 接处是圆滑的浇注温度太低；浇注速度太慢或浇注过程曾有中断；浇注系统位.开设不当或浇道太小特征产生的主要原因缺陷名称铸件不完整浇注时金属量不够；浇注时液体金属从 分型面流出；铸件太薄；浇注温度太低;浇注速度太慢铸件开裂，开裂 处金属表面氧化铸件结构不合理，壁厚相差太大； 砂型和砂芯的退让性差；落砂过早11.1.4铸件的结构工艺性铸件的结构工艺性，是指所设计的零件 在满足使用性能的前提下，铸件成形的可 行性和经济性，即铸造成形的难易程度。 良好的铸件结构性应与金属的铸造性能和 铸造工艺相适应。（一）铸造工艺对铸件结构的要求悬臂