《工程训练》课件-3第三章铸造

第三章

铸

造

概述

一、铸造的概念铸造是将金属熔化并浇注到具有零件形状相适应的铸型型腔中，等其冷却凝固后，获得毛坯或零件的方法。

二、铸造的特点铸造的特点是金属在液态下成形，即熔化的液态金属在一定的压力作用下充满铸型而获得铸件。

三、铸造的方法铸造的方法主要分砂型铸造和特种铸造两大类。

砂型铸造是最基本的铸造方法，下图为套筒的砂型铸造过程。

砂型铸造的工艺过程主要包括：制造模型和芯盒、配制型砂及芯砂、造型制芯、合箱、熔化金属、浇注、落砂、清理及检验等。四、砂型铸造第一节

型砂和型芯砂

（一）造型（芯）材料

用来制造砂型和砂芯的材料统称造型材料。用于制造砂型的的称型砂，用于制造砂芯的的称芯砂。

1.对型（芯）砂的要求

（1）强度（2）透气性（3）耐火性（4）退让性（5）可塑性（6）回用性

2.型（芯）砂的组成

（1）原砂（2）粘结剂：粘土、水玻璃、油类、合脂及树脂（3）附加物：煤粉、重油、锯木屑（4）涂料

3.型（芯）砂的配制型砂的混制是在混砂机中进行。先将一定比例的新砂、粘土和旧砂依次加入混砂机中，先干混数分钟，然后加入一定量的水进行湿混约10min。一、砂型的组成

造型是铸型制造过程中的重要工序，它的任务是获得质量合格的铸型。

1.造型工具及辅具第二节

常用造型方法

三、常见的造型方法按造型手段可分为手工造型和机器造型两大类。2.铸型结构

手工造型方法很多，要根据铸件的形状、大小和生产批量的不同进行选择，常用方法有：

（1）整模造型：整体模型，分型面为平面

1.手工造型

（2）分模造型：分开模型，分型面多是平面

（3）挖砂造型：造型时须挖去阻碍取模的型砂

带轮的三箱造型用外砂芯将三箱改为两箱（4）三箱造型：铸件两端截面尺寸较大，需要三

个沙箱

机器造型是将填砂、紧实和起模等主要工序实现了机械化，适用于中、小型铸件的成批生产，常用的机器造型方法有：

（1）振压造型工作过程：a)填砂；b)振实；c)压实；d)起模；

2.机器造型

（2）多触头高压造型

1.浇注系统（1）外浇口又称浇口杯，形状多为漏斗形或盆形，后者应用于大型铸件。外浇口的主要作用是缓和液态金属流的冲击力、接收液态金属、并使熔渣浮于上面。（2）直浇口是一个上大下小的圆锥形垂直通道，一般是开在上砂型内。（3）横浇口位于直浇口的下端，是上小下大的梯形截面通道，一般情况也是开在上砂型内的分型面上。它的主要作用是挡渣、减缓金属流速及分配金属液体。（4）内浇口位于横浇口的下面，是上大下小的扁梯形截面的水平通道，直接与型腔相连，它的主要作用是控制液体，金属进入型腔的速度和方向，调解铸件各部位的冷凝顺序。四、浇注系统和冒口2.冒口

）冒口应开在型腔的最厚实和最高的部位，并使冒口内金属液最后凝固，形状多为圆柱形、方形或腰圆形，其大小、数目及位置视具体情况而定。（a）典型的浇注系统；（b）带有浇注系统和冒口的铸件1—浇口杯；2—直浇道；3—横浇道；4—内浇道；5—出气口第三节

合金的熔炼及浇注（一）铸造合金的熔炼

1.铸铁的熔炼

2.铸钢的熔炼

3.铸造有色合金的熔炼（二）合箱、浇注、落砂、清理及铸件缺陷分析

1.合箱

2.浇注

3.落砂

4.清理

5.铸件缺陷分析第五节特种铸造（一）特种铸造的特点和分类

1.特点与砂型铸造相比，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.分类（1）金属型铸造；（2）熔模铸造（3）离心铸造；（4）压力铸造（5）低压铸造；（6）陶瓷型铸造（7）实型铸造；（8）磁型铸造金属型铸造是在重力作用下将液态金属浇入金属铸型的成形方法。金属型的结构可分为：水平分型式、垂直分型式及复合分型式等。金属型一般用铸铁、铸钢；铸件的内腔可用金属型芯或砂芯来形成。水平分型式垂直分型式

（二）金属型铸造

金属型铸造主要用于铜、铝、镁等有色金属铸件的大批量生产。如内燃机活塞、汽缸盖、油泵壳体、轴瓦、轴套等。一型多铸，生产效率高；铸件尺寸精度高，表面质量好(IT12-14,Ra6.3-12.5)；铸件冷却快，组织致密，机械性能好。金属型缺点：金属型成本高；没有退让性，不宜生产形状复杂的铸件。金属型优点：

（三）熔模铸造

模铸造是在易熔模样表面包覆若干层耐火材料，待其硬化后，将模样熔去制成中空型壳，经浇注而获得铸件的成形方法。熔模铸造工艺过程：制造熔模、制模组、上涂料（及撒砂）、脱模、焙烧、浇注、落砂、切浇口。铸件的精度和表面质量较高（IT11-13,Ra1.6-12.5）；合金种类不受限制，钢铁及有色金属均可适用；可铸出形状复杂的铸件；生产批量不受限制；工艺过程较复杂，生产周期长，成本高铸件尺寸不能太大。

熔模铸造是一种少、无切削的先进精密成形工艺，最适合25kg以下的高熔点、难加工合金铸件的批量生产。如汽轮机叶片、泵轮、复杂刀具、汽车上小型精密铸件。熔模铸造的特点：（四）离心铸造离心铸造是将金属液浇入旋转的铸型中，使其在离心力作用下成形并凝固的铸造方法。a)垂直轴线b)水平轴线铸件组织致密，机械性能好；不用型芯和浇注系统，简化生产，节约金属；金属液的充型能力强，便于流动性差的合金及薄壁铸件便于制造双金属结构铸件易产生偏析，内孔不准确且内表面粗糙

离心铸造是铸铁管、气缸套、铜套、双金属轴承的主要生产方法，铸件最大可达十多吨。此外，在耐热钢辊道、特殊钢的无缝管坯、造纸机干燥滚筒等生产中得到应用。离心铸造的特点：（五）压力铸造压力铸造是将液态金属在高压作用下快速压入金属铸型中，并在压力下结晶，以获得铸件的方法。

压铸工艺过程：a)注入金属b)压铸c)抽芯d)顶出铸件铸件的尺寸精度高（IT8~12,Ra3.2~0.4）；铸件的强度和表面硬度都较高；生产