第三章鑄造方法

手工造型機(jī)器造型

金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造離心鑄造低壓鑄造鑄造成形工藝砂型鑄造特種鑄造工藝特點(diǎn)和應(yīng)用第三章金屬的鑄造成形工藝本章主要內(nèi)容：重力作用下的鑄造成形外力作用下的鑄造成形1一、砂型鑄造零件制造模型配制型砂制造芯盒制造芯砂造型造芯合箱澆注落砂清理檢驗(yàn)鑄件1、生產(chǎn)過程22、型砂的分類粘土砂：粘土為粘結(jié)劑；水玻璃砂：水玻璃；油砂：植物油如桐油、亞麻油等；樹脂砂：樹脂如酚醛樹脂等。3、砂型鑄造的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：鑄件批量不受限制；鑄造合金不受限制；鑄件尺寸和形狀不受限制；鑄型成本低；生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較短。缺點(diǎn)：鑄型只能使用一次，尺寸精度低，勞動(dòng)條件差。34、砂型鑄造－造型方法

指填砂、緊砂、起模與合箱等操作由人工來(lái)完成的造型方法。

包括整模、分模、活塊、挖砂、三箱等。單件、小批量生產(chǎn)

指用機(jī)器全部完成或至少完成緊砂

和起模

操作的造型方法。成批、大量生產(chǎn)緊砂方法震壓緊實(shí)：中、小型鑄件拋砂緊實(shí)：大、中型鑄件射砂緊實(shí)：制芯兩箱造型手工造型：機(jī)器造型：4機(jī)器造型起模方法頂箱起模:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔較淺的鑄型；漏模起模:

結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、型腔較深的鑄型；翻轉(zhuǎn)起模:

形狀復(fù)雜、型腔較深的鑄型。機(jī)器造型的工藝特點(diǎn):1）采用模板造型模板是將模樣、澆注系統(tǒng)與底板連接成一體的專用模具。2）不適合與三箱造型及活塊造型

對(duì)形體上需采用三箱或活塊的鑄件采用兩個(gè)砂箱進(jìn)行機(jī)器造型時(shí)，常采用外型芯等措施來(lái)解決起模方面的問題。5a.造下型放下砂箱于底板上，將模樣大端朝下置于砂箱內(nèi)的合適位置，分批加砂舂實(shí)。b.造上型下型反轉(zhuǎn)180o放上箱，撒分型砂；放直澆道、填砂緊實(shí)；刮平砂箱，拔澆道、壓澆口；在上砂型處扎通氣孔，在砂箱壁畫定位線。c.起模打開鑄型，用起模針起模。d.修型起模后型腔有損壞，進(jìn)行修補(bǔ)。e.下芯先找正位置再放入。f.合型上型保持水平，對(duì)正定位線（或定位銷）緩緩落下；用箱卡（或壓鐵）將上下型卡緊；蓋住澆道以防砂粒落入型腔。手工造型基本過程6砂箱刮砂板底板砂舂通氣針起模針皮老虎鏝刀鏝勺提勾7⑴

整模造型應(yīng)用：鑄件最大截面在一端，且是平面。特點(diǎn)：分型面為平面，鑄型型腔全部在一個(gè)砂箱內(nèi)，造型簡(jiǎn)單，鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)箱缺陷。8整模造型9⑵

分模造型特點(diǎn)：模樣沿最大截面分為兩半，型腔位于上下兩個(gè)砂箱內(nèi)。造型方便，但制作模樣較麻煩。應(yīng)用：最大截面在中部，一般為對(duì)稱性鑄件。10分模造型11⑶

活塊造型單件小批生產(chǎn)帶有妨礙起模的凸起部分的鑄件應(yīng)用范圍：12活塊造型13⑷

挖砂造型應(yīng)用：?jiǎn)渭∨a(chǎn)，模樣薄、分模后易損壞或變形的鑄件。特點(diǎn)：模樣為整體模，造型時(shí)需挖去阻礙起模的型砂，故分型面是曲面。造型麻煩，生產(chǎn)率低。14挖砂造型15⑸

三箱造型應(yīng)用范圍：?jiǎn)渭∨a(chǎn)具有兩個(gè)分型面的鑄件。下特點(diǎn)：鑄件兩端截面尺寸比中間大，采用兩箱無(wú)法起模，故采用三箱。造型復(fù)雜，易錯(cuò)箱，生產(chǎn)率低。16三箱造型17三箱造型18a)整模造型b)分模造型c)挖砂造型d)三箱造型e)活塊造型不同幾何體所構(gòu)成鑄件的造型方法19常用手工造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍造型方法特點(diǎn)應(yīng)用范圍整模造型整體模，分型面為平面，鑄型簡(jiǎn)單，鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷鑄件最大截面在一端，且為平面分模造型模樣沿最大截面分為兩半，型腔位于上、下兩個(gè)砂箱內(nèi)，造型方便，但制作模樣較麻煩最大截面在中部，一般為對(duì)稱性鑄件挖砂造型整體模，分型面是曲面，造型時(shí)需挖去阻礙起模的型砂。造型麻煩、生產(chǎn)率低單件小批量生產(chǎn)模樣；薄，分模后易損壞或變形的鑄件活塊造型將模樣上妨礙起模的部分，作成活動(dòng)的活塊，便于造型起模，造型和制作模樣都麻煩單件小批量生產(chǎn)帶有突起部分的鑄件三箱造型（也可兩箱）鑄件兩端截面尺寸比中間部分大，采用兩箱造型無(wú)法起模時(shí)，鑄型可由三箱組成，關(guān)鍵是選配高度合適的中箱。造型麻煩，容易錯(cuò)型單件小批量生產(chǎn)具有二個(gè)分型面的鑄件20機(jī)器造型－震壓緊實(shí)2122機(jī)器造型－拋砂緊實(shí)23機(jī)器造型－射砂緊實(shí)24造型方法原理主要特點(diǎn)和適用范圍震壓造型先以機(jī)械震擊緊實(shí)型砂，再用較低的比壓（0.15～0.4MPa）壓實(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，效率較高，緊實(shí)度較均勻；但緊實(shí)度較低，噪聲大。適用于成批大量生產(chǎn)中小型鑄件微震壓實(shí)造型在高頻率、小振幅振動(dòng)下，利用型砂的慣性緊實(shí)作用并同時(shí)或隨后加壓緊實(shí)型砂砂型緊實(shí)度較高且均勻，頻率較高，能適應(yīng)各種形狀的鑄件，對(duì)地基要求較低；但機(jī)器微震部分磨損較快，噪聲較小。適用于成批、大量生產(chǎn)中、小型鑄件拋砂造型利用離心力拋出型砂，使型砂在慣性作用下完成填砂和緊實(shí)砂型緊實(shí)度較均勻，不要求專用模板和砂箱，噪聲小，但生產(chǎn)效率低，操作技術(shù)要求高。適用于單件、小批量生產(chǎn)中，大型鑄件常用的機(jī)器造型方法的主要特點(diǎn)和適用范圍25二、金屬型鑄造定義：指在重力作用下將液態(tài)金屬澆入金屬型而獲得鑄件的鑄造方法。1、金屬型材料及結(jié)構(gòu)：金屬型材料：鑄鐵或鑄鋼。金屬型結(jié)構(gòu)：可分為整體式、水平分型式、垂直分型式和復(fù)合分型式四種，其中垂直分型應(yīng)用較廣。

2、工藝特點(diǎn)

1)

加強(qiáng)排氣；

2)

型腔噴刷涂料

；

3)

鑄型預(yù)熱并控制溫度

；4)

及時(shí)開型取件。26金屬型結(jié)構(gòu)－水平分型式27金屬型結(jié)構(gòu)－垂直分型式28金屬型結(jié)構(gòu)－垂直分型式29鋁活塞模具303、金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用1)優(yōu)點(diǎn)

①

金屬型鑄造一型多鑄,提高了生產(chǎn)率，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化

；②

鑄件尺寸精度高、表面粗糙度值小，加工余量小，鑄件的力學(xué)性能提高

；③勞動(dòng)條件好。2)缺點(diǎn)

金屬型制造成本高，周期長(zhǎng)，不適合單件小批生產(chǎn)；不宜鑄造形狀復(fù)雜、薄壁或大型鑄件；用于熔點(diǎn)較高的合金時(shí),鑄型壽命短。3)應(yīng)用

主要用于大批量生產(chǎn)鋁合金、銅合金等非鐵合金的中、小型鑄件,如活塞、缸蓋、液壓泵殼體等。

31指液態(tài)金屬在重力作用下澆入由蠟?zāi)Ｈ凼Ш笮纬傻闹锌招蜌げ⒃谄渲谐尚?，從而獲得精密鑄件的鑄造方法。熔模鑄造又稱失蠟鑄造。1、熔模鑄造的

工藝過程制造壓型→壓制蠟?zāi)！圃鞖んw→熔去蠟?zāi)！簾鷿沧ⅰＨ勰ｈT造工藝過程三、熔模鑄造322、熔模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用1)特點(diǎn)

可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰的薄壁鑄件；鑄件精度高,表面質(zhì)量好，實(shí)現(xiàn)了少、無(wú)切削加工；適用于各種合金,尤其適用于高熔點(diǎn)合金及難以切削加工的

合金；生產(chǎn)批量不受限制,可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水生產(chǎn)。但是工序繁多

,

工藝過程復(fù)雜,生產(chǎn)周期長(zhǎng),鑄件不能太大、太長(zhǎng)。

2)應(yīng)用

主要適用于高熔點(diǎn)、難以切削加工的合金鋼鑄件的成批、大量生產(chǎn)。如汽輪機(jī)葉片和葉輪、切削刀具及航天飛行器、汽車、船舶、機(jī)床上的小型零件等。331、離心鑄造機(jī)離心鑄造機(jī)是離心鑄造所用的設(shè)備,按其旋轉(zhuǎn)軸空間位置的不同分為立式、臥式兩種。離心鑄造示意圖四、離心鑄造離心鑄造是將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力的作用下充型和凝固而形成鑄件的方法。鑄型可用金屬型、砂型、陶瓷型、熔模殼型等。342.立式離心鑄造機(jī)適用于高度不大的環(huán)類鑄件。353.臥式離心鑄造機(jī)適用于鑄造長(zhǎng)度較大的套筒及管類鑄件。如鑄鐵缸套、水管等。361)特點(diǎn)鑄件組織致密,無(wú)縮孔、縮松、氣孔等缺陷,力學(xué)性能好;鑄造圓形中空鑄件時(shí),不用型芯和澆注系統(tǒng),降低了金屬消耗；可生產(chǎn)雙金屬鑄件,如鋼套內(nèi)鑲鑄一薄層銅襯套等；鑄件內(nèi)孔自由表面粗糙，尺寸誤差大，品質(zhì)差；不適用于密度偏析大的合金及鋁、鎂等輕合金。2)應(yīng)用：

離心鑄造主要用于生產(chǎn)各種管、套、環(huán)類鑄件，也可用于生產(chǎn)齒輪、葉輪、渦輪等成形鑄件。4、離心鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用37五、壓力鑄造指在高壓作用下將金屬液快速壓入金屬壓鑄型中，并在壓力下凝固而獲得鑄件的方法。1.壓鑄機(jī)和壓鑄工藝過程壓鑄機(jī)是壓力鑄造生產(chǎn)的主要設(shè)備，按壓室（壓射室）分,一般分熱壓室壓鑄機(jī)（壓室浸于金屬液中）和冷壓室壓鑄機(jī)（壓室與金屬液保溫爐分開）兩大類。臥式冷壓室壓鑄機(jī)的工作過程38熱壓室壓鑄機(jī)壓室和保溫爐一體；適用于低熔點(diǎn)金屬的壓鑄。39壓室與保溫爐分開；適用于壓鑄熔點(diǎn)較高的非鐵金屬和鋼鐵件的生產(chǎn)冷壓室壓鑄機(jī)a)澆入液態(tài)金屬b)加壓c)頂出鑄件402.壓力鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)：生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低，可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、薄壁鑄件，能直接鑄出帶有小孔、螺紋、文字的鑄件；

可鑄造出鑲嵌件；強(qiáng)度、硬度高；壓鑄機(jī)投資大，壓鑄型費(fèi)用高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，只適用于大批量生產(chǎn)；鑄件內(nèi)部常存在氣孔、縮孔和縮松等。不宜進(jìn)行熱處理，不適合制作承受沖擊的零件。應(yīng)用:

主要用于大批量生產(chǎn)鋁、鋅、鎂、銅等非鐵合金的小型、薄壁和形狀復(fù)雜的鑄件，如儀表殼體、喇叭、減壓閥等。41臥式壓鑄機(jī)42六、低壓鑄造指在低壓下將金屬液壓入型腔，并在壓力下凝固成形而獲得鑄件的方法。(1)低壓鑄造的工藝過程向坩堝中通壓縮空氣→金屬液上升充型→保壓、凝固→將坩堝上部與空氣相通→取出鑄件。低壓鑄造工藝過程43低壓鑄造原理示意圖44特點(diǎn):

①

澆注壓力和速度便于調(diào)節(jié)，可適應(yīng)不同材料的鑄型;②充型平穩(wěn)，對(duì)鑄型的沖擊力小，氣體易排除，能有效地克服鋁合金鑄件的針孔等缺陷；③便于實(shí)現(xiàn)定向凝固，鑄件組織致密,力學(xué)性能好;④不用冒口，金屬的實(shí)際利用率高;⑤可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰的薄壁鑄件；⑥設(shè)備簡(jiǎn)單,投資少,。應(yīng)用:主要用于生產(chǎn)質(zhì)量要求高的鋁、鎂合金鑄件。如發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體和缸蓋，高速內(nèi)燃機(jī)和壓氣機(jī)的活塞等；大功率內(nèi)燃機(jī)車的球鐵曲軸，萬(wàn)噸油輪用的30t的銅合金螺旋槳等。(2)低壓鑄造的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用45項(xiàng)目砂型鑄造金屬型鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄造熔模鑄造實(shí)型鑄造連續(xù)鑄造鑄件特征材質(zhì)各類合金非鐵合金為主非鐵合金各類合金各類合金各類合金各類合金各類合金尺寸大小各種尺寸中、小件為主中、小件中、小件各種尺寸小件為主各種尺寸各種尺寸結(jié)構(gòu)復(fù)雜一般較復(fù)雜較復(fù)雜一般復(fù)雜較復(fù)雜簡(jiǎn)單鑄件質(zhì)量尺寸精度(CT)7-136-94-86-96-94-77-97-9內(nèi)部質(zhì)量組織較松,晶粒較粗組織致密,晶體細(xì)小組織致密,晶體細(xì)小,有氣孔組織致密,晶體細(xì)小組織致密,晶體細(xì)小組織較松,晶粒較粗組織