機械制造工藝基礎(第六版)第一章鑄造

第三節(jié)特種鑄造及鑄造新技術31第一節(jié)鑄造基礎

2第二節(jié)砂型鑄造精品資料一、鑄造(zhùzào)及其分類鑄造(zhùzào)分類圖第一節(jié)鑄造基礎鑄造概述精品資料二、鑄造(zhùzào)的特點鑄造(zhùzào)的特點精品資料三、鑄造(zhùzào)的應用由于(yóuyú)鑄造具有上述特點，所以被廣泛應用于機械工件的毛坯制造。在各種機械和設備中，鑄件質量占有很大的比例，如拖拉機及其他農業(yè)機械中，鑄件質量所占比例達40%～70%；在金屬切削機床、內燃機中達70%～80%，在重型機械設備中則可高達90%。但由于(yóuyú)鑄造易產生缺陷，性能不高，因此多用于制造承受應力不大的工件。精品資料四、鑄造(zhùzào)安全文明生產要求進行鑄造的工作人員必須(bìxū)有相應的上崗證和操作證，持證上崗。操作人員必須(bìxū)按規(guī)定穿戴好勞動保護用品。熔煉爐爐體及其附屬設施完好，控制系統(tǒng)靈敏可靠，升降起吊裝置符合起重機械要求，爐坑干燥并設護欄或蓋板，爐料符合專門要求。鑄造設備完好，操縱靈敏，安全防護裝置齊全可靠，除塵裝置符合要求。壓鑄機壓鑄型區(qū)有防護裝置并與壓射程序聯鎖；制芯機芯盒加熱棒長短適中，線頭連接可靠；混砂機防護罩牢固可靠，檢修門電器聯鎖；拋（噴）丸機密封良好，門孔電器聯鎖。精品資料鐵水包、鋼水包和灼熱件起重作業(yè)影響范圍內，不得設置休息室、更衣室和人行通道，不得存放危險物品，地面應保持干燥。高溫烘烤作業(yè)人員應穿戴耐高溫、防噴濺的防護用品；液態(tài)金屬、高溫材料運輸設備要設置耐高溫、防噴濺設施，不得在有易燃易爆物質(wùzhì)的區(qū)域停留，離開廠區(qū)時應當發(fā)出警報信號。鑄件、托板、鐵箱等要整齊地碼放，防止傾倒傷人。為了避免散亂、便于清掃、利于裝運，需將鑄件、冷鐵、廢砂、垃圾等裝入箱內或盒中。鑄件盡可能地不直接著地，而放在托板上,工具分類裝入工具箱中,化學品需放入專用箱內并蓋好。精品資料1．制作(zhìzuò)模樣與芯盒模樣——用來(yònɡlái)形成鑄型型腔的工藝裝備。

芯盒——用來制造型芯的工藝裝備。一、砂型鑄造的工藝過程第二節(jié)砂型鑄造精品資料2．制備(zhìbèi)型（芯）砂基本原材料——鑄造(zhùzào)砂和型砂黏結劑。

型（芯）砂——用來制造鑄型的材料。

常用的鑄造砂——原砂、硅質砂、鋯砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等。型砂和芯砂的經驗檢驗精品資料3．造型(zàoxíng)（1）手工(shǒugōng)造型

造型——利用制備的型砂及模樣等制造鑄型的過程。

手工造中型（2）機器造型精品資料兩箱(liǎnɡxiānɡ)造型三箱造型(zàoxíng)地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型

手工造型——全部用手工或手動工具完成的造型工序。手工造型操作靈活、適應性廣、工藝裝備簡單、成本低，但其鑄件質量不穩(wěn)定、生產率低、勞動強度大、操作技藝要求高。

精品資料鑄型由成對的上型和下型構成，操作(cāozuò)簡單。適用于各種(ɡèzhǒnɡ)生產批量和各種(ɡèzhǒnɡ)大小的鑄件兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料鑄型由上、中、下三型構成，中型高度需與鑄件(zhùjiàn)兩個分型面的間距相適應。操作費工。主要適用于具有(jùyǒu)兩個分型面的鑄件的單件或小批量生產。兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料在地基上挖坑，并利用(lìyòng)挖出的地坑進行造型主要(zhǔyào)用于大型鑄件兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料用若干塊砂芯組合成鑄型(zhùxínɡ)，而不需要砂箱。它可提高鑄件的精度，但成本高。適用(shìyòng)于批量生產形狀復雜的鑄件兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料模樣是整體的，鑄件分型面為平面，鑄型型腔全部在半個鑄型內，其造型簡單，鑄件不會產生(chǎnshēng)錯型缺陷。適用于鑄件最大截面在一端(yīduān)且為平面的鑄件兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料模樣(múyàng)是整體的，鑄件分型面為曲面。適用于分型面不是(bùshi)平面的單件或小批量生產的鑄件。兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料在造型前預先做一底胎（即假箱），然后在底胎上制作(zhìzuò)下箱，底胎不參與澆注。用于代替批量生產中需要挖砂造型(zàoxíng)的鑄件。兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料將模樣(múyàng)沿最大截面處分成兩半，型腔位于上、下兩個砂箱內。造型簡單，生產率低。常用于最大截面在中部(zhōnɡbù)的鑄件兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料制模時，將鑄件(zhùjiàn)上妨礙起模的小凸臺、肋條等部分做成活動的（即活塊）。主要(zhǔyào)用于帶有凸出部分、難以起模的鑄件的單件或小批量生產。兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料采用刮板代替實體模樣造型，可降低模樣成本，節(jié)約木材，縮短(suōduǎn)生產周期。可用于有等截面或回轉(huízhuǎn)體的大、中型鑄件的單件或小批量生產，如帶輪、鑄管、彎頭等。兩箱造型三箱造型地坑造型組芯造型整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活塊造型刮板造型精品資料（2）機器(jīqì)造型機器造型——指用機器全部完成(wánchéng)或至少完成(wánchéng)緊砂操作的造型工序。

緊砂——提高砂箱內的型砂和芯盒內的芯砂緊實度的操作。常用方法有壓實法、震實法、拋砂法等。精品資料

振壓式造型機緊砂和起模a）震壓式造型機b）緊砂c）起模

精品資料4．造芯造芯——制造(zhìzào)型芯的過程。手工造芯：主要應用于單件、小批量生產。機器造芯：生產效率高，砂芯質量(zhìliàng)好，適用于批量生產。手工造芯過程精品資料

芯盒造芯示意圖a）芯盒的裝配(zhuāngpèi)b）取芯精品資料5．合型合型——又稱合箱，是將鑄型的各個組元，如上型、下型、型芯、澆注系統(tǒng)等組合成一個完整鑄型的操作過程。

合型前，應對砂型和型芯的質量進行檢查，若有損壞(sǔnhuài)，需要進行修理；為檢查型腔頂面與型芯頂面之間的距離，需要進行試合型（稱為驗型）。精品資料澆注——把熔融金屬注入鑄型的過程，液體(yètǐ)金屬通過澆注系統(tǒng)進入型腔。（1）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)（2）冒口（3）澆注(jiāozhù)工藝要求6．熔煉和澆注精品資料（1）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)澆注系統(tǒng)——鑄型(zhùxínɡ)中引導液體金屬進入型腔的通道。精品資料（2）冒口冒口——鑄型內存儲供補縮鑄件(zhùjiàn)用熔融金屬的空腔。一般設置在鑄件(zhùjiàn)的最高處和最厚處。精品資料（3）澆注工藝(gōngyì)要求澆注溫度(wēndù)（℃）——液體金屬澆入鑄型時所測量到的溫度(wēndù)。

澆注速度（kg/s）——單位時間內澆入鑄型中的液體金屬的質量。

澆包——容納、輸送和澆注熔融金屬用的容器，用鋼板制成外殼，內襯耐火材料。精品資料常用(chánɡyònɡ)澆包a）握包b）抬包c）吊包精品資料7．落砂和清理(qīnglǐ)（1）落砂落砂——用手工或機械使鑄件和型砂、砂箱分開(fēnkāi)的操作。落砂分為手工落砂和機械落砂兩種。（2）清理

清理——落砂后從鑄件上清除表面黏砂、型砂、多余金屬（包括澆冒口、飛翅）和氧化皮等過程的總稱。精品資料8．檢驗(jiǎnyàn)（1）鑄件的外觀質量——鑄件表面狀況和達到產品要求的程度。包括鑄件的表面粗糙度、表面缺陷(quēxiàn)、尺寸誤差、形狀及位置誤差、質量偏差等。

（2）鑄件的內在質量——一般不能用肉眼檢查出來的鑄件內部狀況和達到用戶要求的程度。包括鑄件的化學成分、力學性能、金相組織，以及存在于鑄件內部的孔洞、裂紋、夾雜物等缺陷。精品資料（3）鑄件的使用性能——指鑄件能滿足使用要求的性能。使用性能有在強力、高速、磨耗、腐蝕、高熱等不同條件下的工作性能、切削加工(jiāgōng)性能、焊接性能、運轉性能等。精品資料二、鑄件(zhùjiàn)的缺陷鑄件的常見缺陷精品資料一、特種(tèzhǒng)鑄造1．熔模鑄造(zhùzào)2．金屬型鑄造(zhùzào)3．壓力鑄造(zhùzào)4．離心鑄造(zhùzào)5．特種鑄造(zhùzào)的特點及應用

二、鑄造新技術和新工藝1．消失模鑄造2．陶瓷型鑄造第三節(jié)特種鑄造及鑄造新技術精品資料1．熔模鑄造熔模鑄造的工藝(gōngyì)過程a）撥叉鑄件b）制作蠟模c）制作型殼d）澆注精品資料2．金屬型鑄造金屬型鑄造——又稱硬模(yìnɡm(xù)ó)鑄造，是將液體金屬澆入金屬鑄型，在重力作用下充填鑄型，以獲得鑄件的鑄造方法。鑄型材料常選用(xuǎnyòng)鑄鐵、碳素鋼或低合金鋼。精品資料金屬型鑄造示意圖金屬型鑄造產品(chǎnpǐn)精品資料壓力鑄造——簡稱壓鑄，是利用高壓使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填金屬型型腔，并在壓力下成型和凝固(nínggù)而獲得鑄件的方法。3．壓力(yālì)鑄造壓鑄機a）立式壓鑄機b）臥式熱室壓鑄機精品資料壓力鑄造(zhùzào)過程a）合型并注入液態(tài)金屬b）壓射c）開型并頂出鑄件a）b）c）精品資料4．離心(líxīn)鑄造離心鑄造——將熔融金屬澆入繞水平(shuǐpíng)軸、立軸或傾斜軸旋轉的鑄型內，在離心力作用下凝固成型的鑄造方法。離心鑄造的工作原理a）繞立軸旋轉的離心鑄造b）繞水平軸旋轉的離心鑄造精品資料5．特種鑄造(zhùzào)的特點及應用特種鑄造特點應用熔模鑄造鑄件精度高，表面質量好，可鑄造形狀較為復雜的鑄件和高熔點合金鑄件；但生產工藝復雜，生產周期長，成本高用于以碳鋼、合金鋼為主的合金和耐熱合金的復雜、精密鑄件（鑄件質量不大于10kg）的批量生產金屬型鑄造與砂型鑄造相比，鑄件精度高，力學性能好，生產率高，無粉塵；鑄造非鐵合金鑄件有細化組織的作用，鑄造灰鑄鐵件易出現白口；設備費用高用于非鐵合金鑄件的批量生產；鑄件不宜過大，形狀不宜過于復雜，鑄件壁不能太薄壓力鑄造精度高、效率高的高壓成型方法，可以鑄造形狀復雜的薄壁鑄件；但壓鑄機昂貴，壓鑄型制造復雜、費用高用于鋅合金、鋁合金、鎂合金、銅合金等有色金屬合金的中、小型薄壁鑄件的大批量生產離心鑄造鑄件組織細密，設備簡單，成本低，生產率高；但內表層余量大，機械加工量大用于空心回轉體鑄件的單件或批量生產，并可進行雙金屬襯套、軸瓦的鑄造精品資料1．消失模鑄造(zhùzà