鑄造生產(chǎn)的工藝流程

1、鑄造生產(chǎn)的工藝流程鑄造生產(chǎn)是一個復(fù)雜的多工序組合的工藝過程，它包括以下主要工序：1）生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備，根據(jù)要生產(chǎn)的零件圖、生產(chǎn)批量和交貨期限，制定生產(chǎn)工藝方案和工藝文件，繪 制鑄造工藝圖；2）生產(chǎn)準(zhǔn)備，包括準(zhǔn)備熔化用材料、造型制芯用材料和模樣、芯盒、砂箱等工藝裝備；3）造型與制芯；4）熔化與澆注；5）落砂活理與鑄件檢驗(yàn)等主要工序。成形原理鑄造生產(chǎn)是將金屆加熱熔化，使其具有流動性，然后澆入到具有一定形狀的鑄型型腔中， 在重力或外 力（壓力、離心力、電磁力等）的作用下充滿型腔，冷卻并凝固成鑄件（或零件）的一種金屆成形方 法。液態(tài)金屆鑄件舉例圖1鑄造成形過程 鑄件一般作為毛坯經(jīng)切削加工成為零件。但也有許

2、多鑄件無需切削加工就能滿足零件的設(shè)計(jì)精度和表 面粗糙度要求，直接作為零件使用。型砂的性能及組成1、型砂的性能型砂（含芯砂）的主要性能要求有強(qiáng)度、透氣性、耐火度、退讓性、流動性、緊實(shí)率和潰散性等。2、型砂的組成型砂由原砂、粘接劑和附加物組成。鑄造用原砂要求含泥量少、顆粒均勻、形狀為圓形和多角形的海砂、河砂或山砂等。鑄造用粘接劑有粘土（普通粘土和膨潤土） 、水玻璃砂、樹脂、合脂油和植物油 等，分別稱為粘土砂，水玻璃砂、樹脂砂、合脂油砂和植物油砂等。 為了進(jìn)一步提高型（芯）砂的某 些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤粉、鋸末、紙漿等 。型砂結(jié)構(gòu)，如圖2所示圖2型砂結(jié)構(gòu)示意圖工藝特點(diǎn)鑄造是

3、生產(chǎn)零件毛坯的主要方法之一，尤其對丁有些脆性金屆或合金材料（如各種鑄鐵件、有色合金 鑄件等）的零件毛坯，鑄造幾乎是唯一的加工方法。與其它加工方法相比，鑄造工藝具有以下特點(diǎn)：1）鑄件可以不受金屆材料、尺寸大小和重量的限制。鑄件材料可以是各種鑄鐵、鑄鋼、鋁合金、銅 合金、鎂合金、鈦合金、鋅合金和各種特殊合金材料；鑄件可以小至幾克，大到數(shù)白噸；鑄件壁厚可 以從0. 5毫米到1米左右；鑄件長度可以從幾毫米到十幾米。2）鑄造可以生產(chǎn)各種形狀復(fù)雜的毛坯，特別適用丁生產(chǎn)具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯，如各種箱體、缸 體、葉片、葉輪等。3）鑄件的形狀和大小可以與零件很接近，既節(jié)約金屆材料，乂省切削加工工時。4）鑄件一

4、般使用的原材料來源廣、鑄件成本低。5）鑄造工藝靈活，生產(chǎn)率高，既可以手工生產(chǎn)，也可以機(jī)械化生產(chǎn)。鑄件的手工造型手工造型的主要方法砂型鑄造分為手工造型（制芯）和機(jī)器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工 完成；機(jī)器造型是指主要的造型工作，包括填砂、緊實(shí)、起模、合箱等由造型機(jī)完成。泊頭鑄造工量 具友介紹手工造型的主要方法：手工造型因其操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，工藝裝備簡單，無需造型設(shè)備等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用丁單件小批量 生產(chǎn)。但手工造型生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度較大。手工造型的方法很多，常用的有以下幾種：1. 整模造型對丁形狀簡單，端部為平面且乂是最大截面的鑄件應(yīng)采用整模造型。整模造型操作簡便，造型

5、時整個模樣全部置丁一個砂箱內(nèi)，不會出現(xiàn)錯箱缺陷。整模造型適用丁形狀簡單、最大截面在端部的鑄件，如齒輪坯、軸承座、罩、殼等（圖 2）。訪口棒_ 扎通氣道造下型潔理后的鑄件圖整模造型2. 分模造型當(dāng)鑄件的最大截面不在鑄件的端部時， 為了便丁造型和起模，模樣要分成兩半或幾部分，這種造型稱 為分模造型。當(dāng)鑄件的最大截面在鑄件的中間時，應(yīng)采用兩箱分模造型（圖3）,模樣從最大截面處分為兩半部分（用銷釘定位）。造型時模樣分別置丁上、下砂箱中，分模面（模樣與模樣間的接合面） 與分型面（砂型與砂型間的接合面）位置相重合。兩箱分模造型廣泛用丁形狀比較復(fù)雜的鑄件生產(chǎn)， 如水管、軸套、閥體等有孔鑄件。上型圖3套管的分

6、模兩箱造型過程 鑄件形狀為兩端截面大、中間截面小，如帶輪、槽輪、車床四方刀架等，為保證順利起模，應(yīng)采用三 箱分模造型（圖4）。此時分模面應(yīng)選在模樣的最小截面處，而分型面仍選在鑄件兩端的最大截面處,由丁三箱造型有兩個分型面，降低了鑄件高度方向的尺寸精度，增加了分型面處飛邊毛刺的活整工作 量，操作較復(fù)雜，生產(chǎn)率較低，不適用丁機(jī)器造型，因此，三箱造型僅用丁形狀復(fù)雜、不能用兩箱造 型的鑄件生產(chǎn)。分模屈典型零件舉例ir分型面圖4三箱分模造型舉例3. 活塊模造型鑄件上妨礙起模的部分（如凸臺、筋條等）做成活塊，用銷子或燕尾結(jié)構(gòu)使活塊與模樣主體形成可拆 連接。起模時先取出模樣主體，活塊模仍留在鑄型中，起模后再

7、從側(cè)面取出活塊的造型方法稱為活塊 模造型（圖5）0活塊模造型主要用丁帶有突出部分而妨礙起模的鑄件、單件小批量、手工造型的場 合。如果這類鑄件批量大，需要機(jī)器造型時，可以用砂芯形成妨礙起模的那部分輪廓。圖5角鐵的活塊模造型工藝過程4. 挖砂造型當(dāng)鑄件的外部輪廓為曲面（如手輪等）其最大截面不在端部，且模樣乂不宜分成兩半時，應(yīng)將模樣做成整體，造型時挖掉妨礙取出模樣的那部分型砂，這種造型方法稱為挖砂造型。挖砂造型的分型面為 曲面，造型時為了保證順利起模，必須把砂挖到模樣最大截面處（圖 6）。由丁是手工挖砂，操作技 術(shù)要求高，生產(chǎn)效率低，只適用丁單件、小批量生產(chǎn)。模祥市悅電皆1干造下箱翻轉(zhuǎn)、摘出分型造上

8、型后臺箱圖6手輪的挖砂造型的工藝過程手工制芯型芯用來形成鑄件內(nèi)部空腔或局部外形。由丁型芯的表面被高溫金屆液包圍，長時間受到浮力作用和 高溫金屆液的烘烤作用；鑄件冷卻凝固時，砂芯往往會阻礙鑄件自由收縮；砂芯活理也比較困難。因 此造芯用的芯砂要比型砂具有更高的強(qiáng)度、透氣性、耐高溫性、退讓性和潰散性。手工制芯由丁無需制芯設(shè)備，工藝裝備簡單，應(yīng)用得很普遍。根據(jù)砂芯的大小和復(fù)雜程度，手工制芯用芯盒有整體式芯盒、對開式芯盒和可拆式芯盒，如圖 7所示。圖7芯盒制芯示意圖零件、模樣、芯盒與鑄件的關(guān)系模樣用來形成鑄件的外部輪廓，芯盒用來制作砂芯，形成鑄件的內(nèi)部輪廓。造型時分別用模樣和芯盒 制作鑄型和型芯。圖1分

9、別表示零件、模樣、芯盒和鑄件的關(guān)系。制造模樣和芯盒所選用的材料， 與鑄件大小、生產(chǎn)規(guī)模和造型方法有關(guān)。單件小批量生產(chǎn)、手工造型時常用木材制作模樣和芯盒，大 批量生產(chǎn)、機(jī)器造型時常用金屆材料（如鋁合金、鑄鐵等）或硬塑料制作模樣和芯盒。零件圖圖 零件、模樣、芯盒與鑄件的關(guān)系鑄造鑄件常見缺陷分析鑄造工藝過程復(fù)雜，影響鑄件質(zhì)量的因素很多，往往由丁原材料控制不嚴(yán)，工藝方案不合理，生產(chǎn)操 作不當(dāng)，管理制度不完善等原因，會使鑄件產(chǎn)生各種鑄造缺陷。常見的鑄件缺陷名稱、特征和產(chǎn)生的 原因，見表。常見鑄件缺陷及產(chǎn)生原因缺陷名稱特征氣孔在鑄件內(nèi)部或表 面有大小不等的 光滑孔洞縮孔與縮松縮孔多分布在鑄 件厚斷面處，形

10、 狀不規(guī)則，孔內(nèi) 粗糙產(chǎn)生的主要原因爐料不干或含氧化物、雜質(zhì)多；澆注工具或 爐前添加劑未烘干；型砂含水過多或起模和修 型時刷水過多；型芯烘干不充分或型芯通氣孔 被堵塞；春砂過緊，型砂透氣性差；澆注溫 度過低或澆注速度太快等鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，如壁厚相差過大，厚壁 處未放冒口或冷鐵；澆注系統(tǒng)和冒口的位置不 對；澆注溫度太高；合金化學(xué)成分不合格， 收縮率過大，冒口太小或太少砂眼在鑄件內(nèi)部或表 面有型砂充塞的 孔眼型砂強(qiáng)度太低或砂型和型芯的緊實(shí)度不夠，故 型砂被金屆液沖入型腔；合箱時砂型局部損 壞；澆注系統(tǒng)不合理，內(nèi)澆口方向不對，金屆 液沖壞了砂型；合箱時型腔或澆口內(nèi)散砂未活 理干凈粘砂鑄件表面粗糙

11、, 粘有一層砂粒原砂耐火度低或顆粒度太大；型砂含泥量過 高，耐火度下降；澆注溫度太高；濕型鑄造 時型砂中煤粉含量太少；干型鑄造時鑄型未刷 涂斜或涂料太薄夾砂錯型鑄件表面產(chǎn)生的 金屆片狀突起 物，在金屆片狀 突起物與鑄件之 間夾有一層型砂型砂熱濕拉強(qiáng)度低，型腔表面受熱烘烤而膨脹 開裂；砂型局部緊實(shí)度過高，水分過多，水分 烘干后型腔表面開裂；澆注位置選擇不當(dāng)，型 腔表面長時間受高溫鐵水烘烤而膨脹開裂；澆 注溫度過高，澆注速度太慢冷隔澆不足裂紋鑄件沿分型面有 相對位置錯移鑄件上有未完全 融合的縫隙或洼 坑，其交接處是 圓滑的鑄件未被澆滿鑄件開裂，開裂處金屆表面有氧化膜模樣的上半模和下半模未對準(zhǔn)；合箱

12、時， 上 下砂箱錯位；上下砂箱未夾緊或上箱未加足夠 壓鐵，澆注時產(chǎn)生錯箱澆注溫度太低，合金流動性差；澆注速度太 慢或澆注中有斷流；澆注系統(tǒng)位置開設(shè)不當(dāng)或 內(nèi)澆道橫截面積太小；鑄件壁太薄；直澆道（含澆口杯）高度不夠；澆注時金屆量不夠， 型腔未充滿鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，壁厚相差太大，冷卻不 均勻；砂型和型芯的退讓性差，或春砂過緊； 落砂過早；澆口位置不當(dāng)，致使鑄件各部分 收縮不均勻常見鑄件缺陷及其預(yù)防措施序缺陷名 稱缺陷特征預(yù)防措施1氣孔在鑄件內(nèi)部、表面或近丁表面處，有 大小不等的光滑孔眼，形狀有圓的、 長的及不規(guī)則的，有單個的，也有聚 集成片的。顏色有白色的或帶一層暗 色，有時覆有一層氧化皮。降低

13、熔煉時金屆的吸氣量。減少 砂型在澆注過程中的發(fā)氣量，改 進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，提高砂型和型芯的 透氣性，使型內(nèi)氣體能順利排 出。2縮孔在鑄件厚斷面內(nèi)部、兩交界面的內(nèi)部 及厚斷面和薄斷面交接處的內(nèi)部或 表面，形狀不規(guī)則，孔內(nèi)粗糙爪半， 晶粒粗大。壁厚小且均勻的鑄件要米用同 時凝固，壁厚大且不均勻的鑄件 采用由薄向厚的順序凝固，合理 放置冒口的冷鐵。3縮松在鑄件內(nèi)部微小而不連貫的縮孔，聚 集在一處或多處，晶粒粗大，各晶粒 間存在很小的孔眼，水壓試驗(yàn)時滲 水。壁間連接處盡量減小熱節(jié)，盡量 降低澆注溫度和澆注速度。4渣氣孔在鑄件內(nèi)部或表面形狀不規(guī)則的孔 眼。孔眼不光滑，里面全部或部分充 塞看熔渣。提高鐵液溫度。

14、降低熔渣粘性。 提高澆注系統(tǒng)的擋渣能力。增大 鑄件內(nèi)圓角。5砂眼在鑄件內(nèi)部或表回有充塞著型砂的 孔眼。嚴(yán)格控制型砂性能和造型操作，合型前注意打掃型腔。6熱裂在鑄件上有穿透或不穿透的裂紋（注 要是彎曲形的），開裂處金屆表皮氧 化。嚴(yán)格控制鐵液中的S、P含量。 鑄件壁厚盡量均勻。提高型砂和 型芯的退讓性。澆冒口不應(yīng)阻礙 鑄件收縮。避免壁厚的突然改 變。開型不能過早。不能激冷鑄 件。7冷裂在鑄件上伊廖6不穿透的裂紋（主 要是直的），開裂處金屆表皮氧化。8粘砂在鑄件表面上，全部或部分覆蓋著一 層金屆（或金屆氧化物）與砂（或涂 料）的混（化）合物或一層燒結(jié)構(gòu)的 型砂，致使鑄件表面粗糙。減少砂粒間隙。適當(dāng)

15、降低金屆的 澆注溫度。提局型砂、芯砂的耐 火度。9夾砂在鑄件表面上，有一層金屆瘤狀物或 片狀物，在金屆瘤片和鑄件之間夾有 一層型砂。嚴(yán)格控制型砂、芯砂性能。改善 澆注系統(tǒng)，使金屆液流動平穩(wěn)。 大平面鑄件要傾斜澆注。10冷隔在鑄件上有一種未完全融合的縫隙 或洼坑，具交界邊緣是圓滑的。提高澆注溫度和澆注速度。改善 澆注系統(tǒng)。澆注時不斷流。11澆小到由丁金屆液未完全充滿型腔而廣生 的鑄件缺肉。提高澆注溫度和澆注速度。不要 斷流和防止跑火。鑄造鑄件金屬液的澆注生產(chǎn)中，澆注時應(yīng)遵循高溫出爐，低溫澆注的原則。因?yàn)樘岣呓饘靡旱某鰻t溫度有利于夾雜物的徹底 熔化、熔渣上浮，便于活渣和除氣，減少鑄件的夾渣和氣孔缺陷；采用較低的澆注溫度，則有利于降 低金屆液中的氣體溶解度、液態(tài)收縮量和高溫金屆液對型腔表面的烘烤， 避免產(chǎn)生氣孔、粘砂和縮孔 等缺陷。因此，在保證充滿鑄型型腔的前提下，盡量采用較低的澆注溫度。把金屆液從澆包注入鑄型的操作過程稱為澆注。澆注操作不當(dāng)會引起澆不足、冷隔、氣孔、縮孔和夾渣等鑄造缺陷，和造成人身傷害。為確保鑄件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率以及做到安全生產(chǎn)，澆注時應(yīng)嚴(yán)格遵守下列操作要領(lǐng)：(1) 澆包、澆注工具、爐前處理用的孕育劑、球化劑等使用前必須充分烘十，烘十后才能使用。(2) 澆注人員必須按