金属型铸造工艺概述

金属型铸造工艺

DieCasting,PermanentMoldCasting

又称硬模铸造或永久型铸造，古代俗成铁范，是在重力作用下将高温熔化的液态材料浇注到用金属制作的铸型型腔中的工艺方法。概述金属型铸件成形特点金属型铸造铸件工艺分析金属型铸造工艺卡片金属型设计第一节概述工艺过程（概述）金属型铸造的优缺点应用范围一、概述工艺流程工艺特点：一型多铸，铸件精度高，力学性能好，但成本高，主要用于大批大量生产铜、铝、镁等非铁合金铸件。（1）金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。（2）铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定；（3）金属型可方便采用各种工艺措施控制凝固顺序、充填平稳度等，保证获得优质铸件。（4）铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般可节约15～30％；（5）不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～100％；环境好；（6）工序简单，便于实现生产管理；易实现机械化和自动化，生产效率高；二、金属型铸造的优点：由于铸件金属在金属型中冷得较快，铸件对热节敏感度低，液态金属中过饱和气体不易析出，铸件致密度高。晶粒细小。故力学性能比砂铸好。铸造精度一般为CT7-10级，轻合金可达CT7-9。砂铸一般都小于CT8。表面光洁度Ra3.2-12.5μm。砂铸一般都大于Ra12.5μm金属型铸造的不足之处：

（1）最小壁厚不小于2mm；

（2）金属型不透气，必须采取一定措施导出气体；

（3）无退让性，易产生裂纹和变形，不适合热裂倾向大的合金；

（4）金属型制造成本高；铸件外形不宜太复杂。不能生产大型铸件，必须在批量较大时才能显出经济效益；

（5）金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制。

三、金属型铸造的应用范围合金种类铸件形状和大小尺寸精度和表面粗糙度生产规模除热裂倾向大的合金，常用铸造合金都可利用金属型铸造。一般金属型铸造适用于形状不太复杂的中小铸件。非铁合金可铸较复杂的铸件，例如气冷式发动机缸盖、液压泵壳体、各种壳体等。钢铁合金只能铸形状简单的铸件。有色金属铸件质量在几千克到几十千克，钢铁铸件质量在几十到几百千克。一般只有成批或大量生产时使用。但一般航空件不受此限制。第二节金属型铸件成形特点导热性特点引起的铸件成形特点没有透气性引起的铸件成形特点无退让性引起的铸件成形特点由金属型材料的导热性能所引起的铸件成型特点金属液浇入型腔，就把热量传递给金属型壁。型壁有两方面变化

(1)蓄热：把热量积蓄起来，温度升高，发生膨胀

(2)传热：把热量散发到周围介质中去系统发生的变化

(1)液体金属通过型壁散失热量,凝固、收缩

(2)铸型获得热量，升高温度产生膨胀结果在铸件与型壁之间，形成了间隙。

形成铸件—间隙—金属型散热系统1.1金属型传热模型

为使热交换问题讨论简化起见，现对板型铸件进行分析。

假定：（1）系统是稳定传热（2）系统中各组元温度均呈直线分布（3）在热交换过程中，通过系统中各组元的比热流（单位时间、单位面积通过的热量）q都相同t℃

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图2-4铸件-间隙-金属型系统的温度分布

1-金属型2-间隙

3-铸件4-铸件中心根据付立叶定定律，q值可用下述三三式表示：λ1、λ2、λ3分别为铸件、、间隙和金属属型的导热系系数。单位w/m℃x1、x2、x3分别为铸件、、间隙和金属属型的厚度。。单位m（1）（2）（3）t℃

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图2-4铸件-间隙-金属型系统的温度分布

1-金属型2-间隙

3-铸件4-铸件中心（1）+（2）+（3）得：整理得：分别为三者的的热阻分析：（1）比热流q与铸件断面中中心温度和金金属型表面温温度之差（t0-t3）成正比，而而与热阻之和和（））成反比.（2）比热流愈大大，铸件冷却却强度愈大.（3）铸件材质、、尺寸一经确确定，其热阻阻、、t0即为定值。此此时比热流q的大小就取决决于、、和和t3的大小，下面面分析它们对对q的影响。1.2金属型对传热热的影响1.2.1关于型壁热阻阻的的影响金属型壁导热热系数λ3愈大，则其热热阻愈小，铸铸件的冷却速速度愈强铸铁铸钢铸铝铸铜39.546.4373.6390.9常用金属材料料导热系数λ（w/m.℃）可见，铜铸型型比铁铸型冷冷却速度要大大，所以连铸铸结晶器用铜铜结晶器。1.2.2型壁厚度x3的影响如果型壁x3愈大，其热阻阻愈大，按公公式q愈小，这不符符合实际情况况。这是因为为在热交换过过程中，除了了导热外，还还兼有蓄热作作用，而公式式中却未反应应型壁的蓄热热能力。假定金属型壁壁与铸件接触触面为F（m2），密度比热容c3（单位J/kg.℃℃）型壁温度场场平均温度t均℃，则金属型蓄热热量Q可表示为Q＝F×××c3×t均（J）可见愈大，Q愈大由于金属型蓄热和导热能力是相互依依赖的λ3很大，的的增加为为其蓄热量的的增加创造了了条件，这样样型壁能迅速速从间隙吸收收大量热量，，从而提高了了铸件的冷却却速度。但当当超过一定值值时，铸件的的冷却速度变变化不大，这这主要由于铸铸型的热传导导性能决定了了型壁中离工工作表面较远远的地方温度度不能升得太太高，该处的的金属型壁也也就起不到蓄蓄热作用。金属型厚壁，，毫米1-平板铸件2-圆柱形铸件铸件凝固时间间，秒1.2.3t3的影响在其他条件相相同时，t3很小的时候，对冷冷却速度十分分有利，此时时应尽可能减少热热阻，即减小小型壁厚度，提高其导热热系数，以充充分发挥型壁壁外的介质强强化冷却作用用。1.3关于间隙热阻阻定义称为魏氏准则t℃

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图2-4铸件-间隙-金属型系统的温度分布

1-金属型2-间隙

3-铸件4-铸件中心K1是铸件热阻与与中间层热阻阻之比，或是是铸件断面的的温差与中间间层断面温差差之比。K2是铸型的热阻阻与中间层热热阻之比，或或是铸型断面面的温差与中中间层断面温温差之比。K1<<1,K2>>1;K1<<1,K2<<1;K1>>1,K2>>1;K1>>1,K2<<1。砂型铸造砂型铸造时，，砂型本身的的热物理性质质是决定整个个系统热交换换过程的主要要因素，亦即即铸件的冷却却强度主要取取决与铸型的的热物理参数数。金属型铸造传热特点是，，铸件断面上上的温差和铸铸型断面上的的温差与中间间层的温度相相比，显得很很小，可以忽忽略不计。可可以认为，铸铸件和铸型断断面上的温度度分布实际上上是均匀的，，传热过程主要要取决于涂料料层的热物理理性质。金属型的涂料料层很薄时中间层断面的的温差与铸件件和铸型的温温差相比较显显得很小。可可以认为，铸铸型内表面温温度和铸件表表面温度相同同，传热过程取决决与铸件和铸铸型的热物理理量。非金属铸件在在金属型中冷冷却这种类型的热热交换特点是是，中间层和和金属铸型断断面上的温差差很小，可以以忽略不计。传热过程主要要取决于非金金属铸件本身身的热物理性性质铸件和金属型在K1《1，K2《1时的温度分布1-金属型2-间隙3-铸件4－铸件中心铸件和金属型在K1》1，K2》1时的温度分布对于金属型铸造，，属于第一种种情况。即金属液及及金属型中的的温差与间隙隙的温差比可可忽略，间隙隙成为铸件冷冷却的控制环环节。金属型铸造时时，型壁与铸铸件间是有涂涂料的，涂料料可以认为是是间隙的一部部分。涂料和空气的的导热系数都都很小，且间隙层都很很薄。可以用改变涂涂料的热物理理性能和厚度度的方法来控控制铸件的凝凝固。下列两种情况况：（1）k1《1k2《1（2）k1》1k2》11石墨粉涂料2锆英粉涂料3硅藻土涂料01234涂料层厚度（（mm）1.21.00.80.60.40.2比热流、（J/cm·K）涂料层的厚度度和材料对比比热流的影响响2、由金属型材材料的无退让让性所引起的的铸件的凝固固收缩特点金属型阻碍铸铸件的凝固收收缩。在金属液冷却却，尤其是进进入结晶区间间，开始有凝凝固收缩，当当收缩受到阻阻碍，就可能能形成热裂、、冷裂等缺陷陷。2.1热裂铸件温度在合合金的再结晶晶温度以上，，合金处于塑塑性状态。于于是金属型阻阻碍铸件收缩缩而使铸件产产生塑性变形形。ε=a1(T缩-T1)其中a1—在(T缩-T1)范围内的线收收缩率；T缩—铸件合金开始始线收缩的温温度；T1—凝固到某一时时刻铸件的温温度若ε大于铸件本身在该该温度下的塑性变形极限限，就出现热裂裂—有热节时，就就在热节处集集中出现裂纹纹。2.2冷裂裂当温温度度降降至至再再结结晶晶温温度度以以下下时时，，合合金金处处于于弹弹性性状状态态，，金金属属型型芯芯阻阻碍碍铸铸件件收收缩缩将将产产生生应应力力。。σ=Ea2（T弹-T2）其中中E——（T弹-T2）范范围围内内的的弹弹性性模模量量；；a2—（T弹-T2）范范围围内内的的线线收收缩缩率率；；T弹—开始始产产生生弹弹性性形形变变的的温温度度；；T2—某一一时时刻刻铸铸件件的的温温度度σ超过过T2温度度下下的的强强度度极极限限时时，，铸铸件件就就会会出出现现冷冷裂裂2.3防止止收收缩缩裂裂纹纹的的措措施施综上上所所述述，，由由于于金金属属型型无无退退让让性性，，为为防防止止铸铸件件产产生生裂裂纹纹，，并并顺顺利利取取出出型型芯芯和和铸铸件件需需采采用用一一些些专专门门的的措措施施：：（1）设设计计专专门门抽抽芯芯，，顶顶出出机机构构；；（2）尽尽早早拔拔取取铸铸件件，，取取出出型型芯芯；；（3）严严重重阻阻碍碍收收缩缩的的孔孔采采用用砂砂芯芯；；（4）增增大大金金属属型型拔拔模模斜斜度度，，涂涂层层厚厚度度增增大大，，据据各各件件不不同同而而定定。。金属属型型铸铸件件无无退退让让性性引引起起的的铸铸件件成成形形特特点点金属属型型阻阻碍碍收收缩缩，，产产生生较较大大应应力力可能能形形成成的的缺缺陷陷－热热裂裂－冷冷裂裂－抽抽芯芯、、出出型型困困难难尽可可能能早早的的取取出出铸铸件件和和从从铸铸件件中中取取出出金金属属型型芯芯设计计简简易易平平稳稳取取出出铸铸件件和和型型芯芯的的结结构构严重重收收缩缩的的内内孔孔改改为为砂砂芯芯增大大铸铸造造斜斜度度、、涂涂料料层层厚厚度度涂料料层层中中添添加加润润滑滑成成分分3.由金金属属型型无无透透气气性性引引起起的的铸铸件件成成型型特特点点3.1气体体来来源源：：（1）型型内内气气体体；；（2）铁铁锈锈产产生生；；（3）芯芯和和涂涂料料未未干干金属属型型充充填填时时，，型型腔腔中中原原存存气气体体以以及及涂涂料料等等受受热热散散发发的的气气体体，，如如果果排排不不出出去去，，就就对对铸铸件件质质量量造造成成不不良良影影响响。。3.2造成成缺缺陷陷（1）如如果果气气体体压压力力过过高高，，高高过过总总外外压压之之和和，，气气体体就就有有可可能能冲冲破破金金属属液液流流束束表表层层，，通通过过内内浇浇口口向向外外逸逸出出，，不不仅仅破破坏坏了了金金属属的的继继续续流流动动，，还还会会造造成成强强烈烈氧氧化化。。（2）穿穿越越金金属属液液时时，，受受到到初初晶晶或或凝凝固固层层的的阻阻碍碍，，便便留留在在金金属属中中成成为为气气孔孔。。（3）在在金金属属某某些些局局部部（（拐拐角角、、凹凹坑坑））处处，，气气体体的的通通路路被被金金属属液液阻阻碍碍、、包包围围，，易易产产生生气气阻阻、、浇浇不不足足。。图2-1金属型浇注时，型腔内气体压力变化示意图V一型腔内气体的体积p一型腔内气体的压力Σp外压一液体全属、大气等对型腔内气体的压力图2－2型腔腔里里的的““气气阻阻””阻阻碍碍铸铸件件成成型型1一气气阻阻2一金金属属型型3一液液体体金金属属4金属属型型芯芯为保保证证获获得得优质质铸铸件件和延长长金金属属型型的的使使用用寿寿命命，须须有有严严格格的的铸铸造造工工艺艺。。金金属属型型铸铸造造的的工工艺艺规规范范包括括：：预预热热、、浇浇注注、、出出型型、、涂涂料料等。。1、金金属属型型的的预预热热金金属属型型浇浇注注前前须须经经预预热热1.1预热热作作用用：：（1）避避免免浇浇不不足足，，冷冷隔隔缺缺陷陷（2）避避免免金金属属型型强强烈烈热热冲冲击击，，影影响响金金属属型型寿寿命命第三三节节金金属属型型铸铸造造工工艺艺1.2根据据铸铸造造合合金金种种类类大大小小不不同同，，需需要要预预热热（（工工作作））温温度度不不同同金属属型型的的预预热热温温度度参参考考值值铸件铝合金镁合金铸铁铸铜温度（℃）200~300200~250250~350150~300小薄薄件件取取上上限限，，大大厚厚件件取取下下限限，，最最下下限限150℃℃1.3预热热方方法法（1）喷喷灯灯或或者者煤煤气气火火焰焰预预热热:简单单方方便便，，但但温温度度不不均均匀匀（2）电阻阻加热热器预预热:大型金金属型型背面面设加加热器器（3）加热热炉预预热：：温度度均匀匀，适适用于于小件件2、金金属型型的浇浇注金属型型浇注注，合合金的的浇注注温度度和浇浇注速速度必必须适适当。。2.1由于金金属型型的特特点,金属型型的浇浇注温温度比比砂型型的高高；金属型型的浇浇注速速度比比砂型型的快快；如果浇浇注温温度低低，速速度慢慢就会会产生生浇注注不足足，冷冷隔等等。铸件铝合金镁合金铸铁铸铜温度（℃）680~740715~7401300~1370900~950浇注温温度经经验数数据小薄件件取上上限；；大厚厚件取取下限限2.2浇注原原则浇注速速度：：（（1）先慢慢，防防止飞飞溅（2）后快快，充充型快快（3）再慢慢，防防止金金属溢溢出型型外3、铸件件出型型和抽抽芯时时间3.1抽芯晚晚的危危害（1）铸件件在金金属型型内停停留时时间愈愈长，，其收收缩量量就愈愈大，，由于于型腔腔的阻阻碍，，包紧紧力愈愈大，，取出出铸件件愈困困难。。（2）铸件件在金金属型型中停停留时时间过过长，，型壁壁温度度升高高，需需要更更多的的冷却却时间间，降降低生生产率率，降降低模模寿命命。3.2最佳停停留时时间：：当铸件件冷却却到塑性变变形温温度范范围，，并有有足够够强度度时，是抽抽芯的的最好好时机机。一一般通通过经经验获获得。。抽芯：：过过早——会发生生形变变，断断裂；；过晚——①①会包紧紧、力力大、、出型型困难难；②模型型温度度上升升，寿寿命下下降，，生产产率下下降。。4、金属属型涂涂料4.1涂料作作用：：（1）调节节铸型型冷却却速度度从“铸铸件—间隙—金属型型”系系统热热交换分分析看看，涂涂料对对铸件件的冷冷却十十分重要。。其导导热性性和厚厚度都都可用用来调调节铸件的的冷却却速度度。（2）保护护金属属型可保护护铸型型免受受浇注注时的的热冲冲击、、冲刷刷和磨磨损。。实验结结果表表明：：当采采用硅硅藻土土涂料料，涂涂层厚厚度为为0.58mm时，浇浇入铁铁水，，与铁铁水接接触的的第一一秒，，涂料料表面面温度度约981℃，(t1)而金属属型表表面温温度只只有494℃(t2)，温差差约487℃，可见见涂料料可有有效地地减轻轻金属属型的的表面面热冲冲击和和冲蚀蚀。同同时取取铸件件时，，防止止金属属型磨磨损。。t℃

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图2-4铸件-间隙-金属型系统的温度分布

（3）改善善铸件件表面面质量量防止激激冷而而使铸铸件产产生浇浇注不不足、、冷隔隔、白白口等等。（4）改善善型腔腔排气气条件件涂料有有一定定的蓄蓄气和和通气气能力力，在在死角角处，，气体体可以以通过过涂料料的蓄蓄气通通气能能力，，将气气体排排出。。

涂料层的蓄气和排气示意图1-金属型2-型腔3-金属液流4-涂料层5-被阻的气体4.2涂料的的组成成耐火粉粉料、、粘结结剂、、悬浮浮剂、、载体体（与与砂型型涂料料类似似，只只是喷喷涂、、黏度度有差差别））4.3涂料的的涂覆覆——金属型型一般般要求求光洁洁度高高，喷喷涂—即压缩缩空气气经喷喷雾器器将涂涂料均均匀喷喷出呈呈雾状状，可可以满满足该该要求求。（1）喷前前金属属型要要预热热180~230℃，温度度太低低造成成干燥燥慢，，流淌淌；温温度太太高造造成剧剧烈蒸蒸发产产生裂裂纹（2）涂层层厚0.5mm，浇冒冒口部部位可可以大大于1mm5、复复砂金金属型型铸造造涂料虽虽可调调节铸铸件的的凝固固速度度，但但调节节范围围不大大，用用它来来生产产铸铁铁曲轴轴，仍仍出现现白口口，而而用砂砂型铸铸造，，热节节处又又易出出现缩缩松、、缩孔孔。在在铸型型表面面覆以以4-8mm砂层就就能获获得满满意铸铸件。。5.1覆砂金金属型型的优优点：：（1）覆覆砂层层有效效地调调节了了铸件件的冷冷却速速度。。一方方面使使铸件件不出出现白白口，，另一一方面面又使使冷却却速度度大于于砂型型。可可通过过改变砂砂层厚厚度等等来控控制铸铸件冷冷却的的速度度。有资料料统计计：铁铁水浇浇入覆覆砂金金属型型后，，8分钟后后从1300℃℃降至930℃。而同同样的的温降降在砂砂型中中需要要24分钟。。冷却却速度度比砂砂型提提高三三倍。。铸件件机械械性能能普遍遍提高高，一一般可可以使使球铁铁牌号号由QT60-2提高到到QT80-2。（2）覆砂砂金属属型有有良好好的刚刚性、、溃散散性、、退让让性。。它比比金属属型溃溃散性性好。。如：：在浇浇球铁铁时，，其刚刚性有有效地地限制制了球球铁石石墨化化膨胀胀，实实现了了无冒冒口铸铸造，，消除除了疏疏松，，提高高了铸铸件的的致密密度。。（3）由于于砂层层薄，，铸件件既不不易变变型，，又有有高的的精度度，铸铸件精精度比比砂层层大为为提高高。5.2缺点：：比砂砂型模模具费费用大大5.3覆砂工工艺金属型型覆砂砂一般般为树树脂砂砂。一一般用用射砂砂工艺艺覆砂砂，金金属型型温度度一般般在180~200℃5.4应用范范围一般用用于生生产球球铁、、灰铁铁、铸铸钢件件第四节节金金属型型的破破坏原原因及及防止止措施施1破坏原原因金属型型的制制造费用昂昂贵，因此此，应应尽量量延长其其寿命命。分析析其破破坏原原因。。以便便采取取有力力措施施。（1）热应应力的的叠加加金属型型常用用铸铁铁来制制造，，在铸造毛毛坯时时，一一般有有内应应力产产生。如果果该应应力没没有及及时消消除而而残留留在加加工后后的金金属型型内，，当开开始使使用时时，受受到液液体金属的的热作作用，若两两种应力符符号相相同，，叠加加起来来，当应力大大于金属型型某一部位位的强度极极限时就出出现开裂。。制造时残余余应力+使用时应力力>材料强度极极限→开开裂如新的金属属型，在使使用初期开开裂，一般般最先在金金属型表面面上易形成成应力集中中处开裂，，一般属于于该情况。。（2）热疲劳劳压力金属型每浇浇注一个铸铸件就要经经受一次加加热冷却，，在浇注之之前，金属属型内温度度可视为均均匀的。高高温液体金金属浇入铸铸型后，内表层温度度迅速升高高，中间层和型型壁外表层层处温度来来不及同步步上升，温度分布曲曲线如图。。内表层膨胀胀量比中间间层、外表表面大很多多，型壁中中间阻碍内内表层膨胀胀，故在金金属内表层产生生压应力，中间层产生生拉应力，而外层温温度变化不不多，没有出现应应力。凝固时金属型壁受交变热应力示意图

1-金属液2-铸件3-金属型4-温度分布线5-应力分布线A-表层B-内层C-背面当铸件凝固时，型壁中间层层和外表层层温度升高高，分布如图，金属型内表层仍受受压力，外表层出现现了拉应力力（中间层由由于温度升升高，膨胀胀量与内表表层接近了了，所受压压力小了））。

图2-18凝固时金属型壁受交变热应力示意图

1-金属液2-铸件3-金属型

4-温度分布线5-应力分布线

A-表层B-内层C-背面图2-18凝固时金属属型壁受交交变热应力示意意图1-金属液2-铸件3-金属型4-温度分布线线5-应力分布线线A-表层B-内层C-背面铸件从型腔腔取出后，内壁直接接与空气接接触，降温温较快，型型壁中间层的温温度仍然较较高，此时型壁壁内、外层收收缩较多，中间层收缩缩较少，内、外表表层便会产产生拉应力力。每浇注一个个铸件，金金属型就要要经受一次次交变应力的作用。金金属型这种种交变应力力，超过一一定次数，，就会超出出热疲劳极极限，就会会在内表面面出现微小小裂纹，以以后不断扩扩大，最终终报废。（3）铸铁生长长采用铸铁金金属型时，，其中的珠光体在热热作用下会会分解为铁铁素体和石石墨，同时伴有有体积增大，称为铸铁铁生长。由由于生长是不均均匀的，有的部部位长得较较多，有的的部位较少少。便会在在型内产生生应力，它它加快了热热疲劳应力力裂纹的扩扩展。（4）氧气侵蚀蚀空气进入热热疲劳裂纹纹中，在高高温下与金金属型发生生氧化反应应，使裂纹处组织织疏通，并扩展。。（5）金属液冲冲刷金属型内表表面受剧烈烈的热冲击击，温度迅迅速升高，，本身强度度下降，工工作表面会会较早出现现裂纹。（6）铸件的磨磨损金属型无退退让性，取取出铸件时时，将产生生较大的磨磨擦力。温温度越高的的部位，越越易磨损。。如浇注系系统、型芯芯等处。2提高金属型型寿命的措措施：（1）选用导热热系数大，，热膨胀系系数小，且且强度较高高的材料制制造金属型型。（2）合理的涂涂料厚度，，和涂刷工工艺。（3）金属型结结构合理，，（4）金属型材材料要结构构致密，组组织稳定。。金属模重力力铸造（倾倾转）模拟拟分析实例例分析目的网格模型工艺参数充型过程及及温度场充型时型腔腔内气体运运动过程凝固过程及及温度场缩松、缩孔孔预测金属型工作作温度的调调节冷却的方式式一般有以以下几种：：（1）风冷（2）间接水冷冷（3）直接水冷冷金属型的浇浇注金属型的浇浇注温度，，一般比砂砂型铸造时时高。由于金属型型的激冷和和不透气，，浇注速度度应做到先先慢，后快快，再慢。。出型与抽芯芯时间：金属型芯在在铸件中最最适宜的停停留时间，，是当铸件件冷却到塑塑性变形温温度范围，，并有足够够的强度时时，这时是是抽芯最好好的时机。。金属型铸造工艺卡填写说明零件（铸件）名称最大轮廓尺寸（mm）单件净重（kg）铸件材质（来自零件图）（参考铸件图）（按零件图或重新计算）（按零件图技术要求）铸件毛重（kg）冒口重量（kg）浇口重量（kg）浇注重量（kg）（按铸件图计算）（按铸件图计算）（按铸件图计算）（铸件+冒口+浇口）总重量加工余量（mm）缩

尺

（‰）

上面侧面下面轴孔其它外缩内缩X向（参见2.1.5加工余量及表JSXB-4～表JSXB-5）参见2.1.12收缩量中内容及表JSXB-11冒口冒口编号1#2#3#4#内浇口1

冒口类型参见2.3.2冒口的种类中表JSXB-34冒口的种类及结构浇口杯上部尺寸

分别根据

2.3.3冒口设计要点和

2.3.4冒口尺寸的计算确定直浇口下部尺寸冒口高度冒口数量根据2.3.1冒口位置的确定视铸件具体情况考虑内浇口2金属型型体材料轮廓尺寸第一部分第二部分见表JSXB-39（计算金属型装配后的尺寸）（金属型主型部分说明）（金属型辅型部分说明）涂料种类预热温度浇注温度浇注时间见表JSXB-98～JSXB-128参见表JSXB-97

参见表JSXB-129

由（JSX-3）、（JSX-4）式确定其它工艺说明（填写上述表格中记录不完整或需特别加以说明的工艺内容）工艺简图（绘制金属型合型后的装配示意简图）编制：审核：会签：批准：金属型铸造工艺卡Ⅰ零件（铸件）名称最大轮廓尺寸（mm）单件净重（kg）铸件材质图

号齿轮φ254×66

10.40

QT500-7

CL01——01铸件毛重（kg）冒口重量（kg）浇口重量（kg）浇注重量（kg）金属利用率（%）13

2.652.85

18.5

70.30

加工余量（mm）缩

尺

（‰）

上面侧面下面轴孔其它外缩内缩X向Y向Z向3.5

3

3.5

8

8

冒口冒口编号1#2#3#4#浇口

尺寸数量冒口类型明冒口

浇口杯φ70

1

上部尺寸100×48

直浇口φ36/21

下部尺寸70×32

横浇口φ36/2

1

冒口高度105

内浇口1

60×81

冒口数量1

内浇口2

金属型型体材料轮廓尺寸第一部分第二部分第三部分HT200480×602×310定型动型其他涂料种类预热温度浇注温度浇注时间开型时间铸铁Ⅰ号≥240℃

1340℃～1380℃

12～15s

3～4min

其它工艺说明

工艺简图

编制：审核：会签：批准：铸造业贸易易技术壁垒垒及体系贸易技术壁壁垒原本是是国际贸易易中相对于于关税壁垒垒的概念，，它泛指进进口国所采采取的在消消除关税之之后对出口口国生产供供应厂商的的种种限制制，一般分分为法规壁壁垒、标准准壁垒、认认证壁垒、、绿色壁垒垒、包装和和标签壁垒垒、检验程程序和检验验手续壁垒垒等，并且且往往是互互相结合的的。近年来兴起起的SA8000认证壁垒，，同时也是是标准壁垒垒、绿色壁壁垒、劳工工壁垒、人人权壁垒和和道德壁垒垒。对铸件生产产企业提出出ISO9001（质量）、、ISO14001（环境）、、OHSAS（职业健康康与安全））等管理体体系的认证证证书的要要求。处在汽车供供应链上的的铸造厂，，有的客商商要求通过过汽车行业业的ISO9001特殊要求标标准认证（（准确称为为“技术规范”）即ISO/TS16949：2002的认证。以以美国三大大汽车公司司为首的世世界顶级汽汽车制造商商们认为：：“通过ISO/TS16949认证的供方方组织将会会得到一个个价值更大大的注册，，因为这个个注册是建建立在对其其质量体系系进行纯净净地严格审审核基础上上的。如果果你通过了了ISO/TS16949认证，说说明你已已经取得得一些成成绩”。国内现状状ISO9000：到2004年6月30日止，我我国大约约有2000家左右的的铸造厂厂获得了了ISO9000认证汽车行业业ISO/TS16949：到2004年10月底为止止，在已已获证的的近400家中国企企业中，，专业化化的铸造造厂不超超过10家。获得ISO14000和OHSAS的证书的的铸造企企业的比比例数在在各行业业中处于于中游水水平，到到目前为为止，这这两种证证书在全全国铸造造界的拥拥有量也也仅有百百余张。。SA8000：是由民民间国际际组织发发起的，，对申请请认证机机构的审审批要相相对严格格。到目目前为止止，全世世界总共共已经发发放了至至少492张证书，，中国54张，位于于意大利利和巴西西之后。。涉及铸铸造的中中国企业业仅仅是是具有压压铸工艺艺的玩具具厂和个个别砂型型铸造的的家用器器具厂，，估计总总数不会会超过5家。几个铸造造性能方方面的名名词铸造性能能FoundryTechnologicalProperties顺序凝固固DirectionalSolidification同时凝固固SimultaneouslySolidification充型能力力moldfillingcapacity缩孔和缩缩松ShrinkageandDispersedShrinkage冒口Riser冷铁Chilling热节HotSpot起模斜度度Patterndraft铸件工艺艺性分析析－铸件结结构工艺艺性分析析合理的铸铸件结构构应遵循循原则铸件结构构不得阻阻碍出型型，妨碍碍收缩壁厚差不不能太大大，以免免造成温温差悬殊殊，造成成缩松和和缩裂限制最小小壁厚，，避免浇浇不足或或冷隔铸件在金金属型中中的浇注注位置选择浇注注位置应应遵循的的原则保证金属属液流动动平稳，，排气方方便有利于顺顺序凝固固，补缩缩良好，，保证获获得组织织细密铸铸件型芯数量量应尽量量减少，，安放方方便，易易于出型型有利于金金属型结结构简单单化，铸铸件出型型方便铸件分型型面的选选择选择分型型面应遵遵循的原原则为简化金金属型结结构，提提高铸件件精度，，对形状状较简单单的铸件件最好都都布置在在半型内内，或大大部分布布置在半半型内；；分型面数数目应尽尽量少，，保证铸铸件外形形美观，，铸件出出型和下下芯方便便；选择的分分型面应应保证设设置浇冒冒口方便便，金属属充型时时流动平平稳，有有利于型型腔里的的气体排排出；分型面不不得选在在加工基基准面上上；尽量避免免曲面分分型，减减少拆卸卸件及活活决数量量。浇注系统统设计－浇注特特点金属浇注注速度大大，超过过砂型约约20％；其次，在在液体金金属充型型时，型型腔里的的气体要要能顺利利排除，，其流向向应尽可可能与液液流方向向一致，，顺利的的将气体体挤向冒冒口或出出气冒口口；应注意使使液体金金属在充充型时流流动平稳稳，不产产生涡流流，不冲冲击型壁壁或型芯芯，更不不可产生生飞溅。。浇注系统统设计－浇注方方式金属型的的浇注系系统一般般分为顶顶注式底底注式和和侧注式式三类。。顶注式，，其热分分布较合合理，有有利于顺顺序凝固固，可减减少金属属液的消消耗，但但金属液液流动不不平稳，，易进渣渣，铸件件高时，，易冲击击型腔底底部或型型芯。若若用于浇浇注铝合合金件，，一般只只适用于于铸件高高度小于于100毫米的简单件件底注式，金属属液流动较平平稳，有利于于排气，但温温度分布不合合理，不利于于铸件顺利凝凝固侧注式，兼有有上述两者的的优点，金属属液流动平稳稳，便于集渣渣，排气等，，但金属液消消耗大，浇口口清理工作量量大。要要求浇注注系统结构有有利于降低金金属液流速，，流动平稳，，减少其对型型壁的冲刷。。除应保证型型腔内气体有有充裕的时间间排除外，还还保证在充型型过程中不得得产生喷溅。。浇注系统设计计－直浇道形式式垂直分型的金金属型一般不不设横浇道，，为撇渣，常常在直浇道上上部设集渣包包。浇注系统计算算浇注系统直、、横、内浇道道面积比冒口设计金属型铸造的的冒口和砂型型铸造时具有有同等的作用用：即为补缩缩、集渣和排排气。它的设设计原则也与与砂型用冒口口相同。由于于金属型冷却却速度大，而而冒口又常采采用保温涂料料或砂层，因因此金属型的的冒口尺寸可可比砂型的冒冒口小。应注意：冒口不宜过高高，耗金属，，内浇口处易易缩松浇注镁、铝合合金时尽量用用明冒口采取措施节约约金属液减小冒口的措措施金属型铸件工工艺参数线收缩率铸造斜度加工余量小结由于金属型铸铸造的合金很很多，铸件的的形状、大小小、复杂程度度以及技术要要求差别很大大，因此铸造造工艺是千变变万化的。对对于具体问题题，必须进行行具体分析，，并结合实际际情况，灵活活处理，反复复实验总结，，才能得出比比较合适的工工艺方案。金属型生产实实例铸铁齿轮－工艺情况－工艺卡片曲轴金属型设计－种类及特点点－材质选择－主体设计（（型腔尺寸、、壁厚）－排气系统设设计－浇注系统设设计－顶出结构设设计－定位、导向向、锁紧机构构金属型铸造机机犁铧图片1953年河北兴隆铁铁范的发现，，证明我国早早在战国时期期已经用白口口铁的金属型型浇注生铁铸铸件。这批铁铁范包括锄、、镰、斧、凿凿、车具等类类共87件，大部完整整配套。其中中，镰和凿是是一范两件，，锄和斧还采采用了金属芯芯。它们的结结构十分紧凑凑，颇具特色色。范的形状状和铸件相吻吻合，使壁厚厚均匀，利于于散热：范壁壁带有把手，，以便握持，，又能增加范范的刚度。可可以说是创造造了一种中国国风格的金属属型，并且在在那个时候已已经大体定型型了。9、静夜四无邻邻，荒居旧业业贫。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。21:56:3421:56:3421:5612/28/20229:56:34PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2221:56:3421:56Dec-2228-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。21:56:3421:56:3421:56Wednesday,Decemb