機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課件第一章鑄造

機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課件第一章鑄造第1頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五§1－1概述

鑄造——將熔融金屬澆注、壓射或吸入鑄型型腔中，待其凝固后而得到一定形狀和性能鑄件的方法。

鑄件——鑄造所得到的金屬工件或毛坯。鑄造概述第2頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五一、鑄造的分類二、鑄造的特點(diǎn)

第3頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五一、鑄造的分類1．砂型鑄造2．特種鑄造鑄造步驟：

（1）制造具有和零件形狀相適應(yīng)空腔的鑄型。

（2）制備成分、溫度都合格的液態(tài)金屬。

（3）將液態(tài)金屬澆注入鑄型的空腔內(nèi)

（4）凝固后取出鑄件并清理它的表面和內(nèi)腔。第4頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五砂型鑄造——用型砂緊實(shí)成形的鑄造方法。1．砂型鑄造造型→造芯→烘干→合型→澆注→落砂→清理→鑄件檢驗(yàn)第5頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五齒輪毛坯的砂型鑄造工藝過程第6頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五2．特種鑄造

特種鑄造——砂型鑄造以外的其他鑄造方法。

金屬型鑄造壓力鑄造離心鑄造熔模鑄造

低壓鑄造殼型鑄造陶瓷型鑄造密封鑄造連續(xù)鑄造第7頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五二、鑄造的特點(diǎn)1．優(yōu)點(diǎn)

可以鑄造各種形狀復(fù)雜的鑄件鑄件的尺寸與質(zhì)量幾乎不受限制可以鑄造任何金屬和合金鑄件生產(chǎn)設(shè)備簡單，投資少，原料來源廣，成本低減少了切削加工工作量，節(jié)省大量金屬材料第8頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五2．缺點(diǎn)

生產(chǎn)工序繁多，工藝過程較難控制，易產(chǎn)生缺陷鑄件尺寸均一性差，尺寸精度低與鍛件相比，鑄件內(nèi)在質(zhì)量差，承載能力弱生產(chǎn)工作環(huán)境差，溫度高，粉塵多，勞動(dòng)強(qiáng)度大第9頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五§1－2砂型的制作一、造型材料和砂型二、模樣與芯盒三、造型四、造芯五、澆注系統(tǒng)及冒口六、合型第10頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五一、砂型和造型材料1．造型材料2．型砂和芯砂3．砂型第11頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五

造型材料——制造砂型和砂芯的材料。1．造型材料（1）砂（2）黏土（3）黏結(jié)劑（4）附加物第12頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五2．型砂和芯砂

型砂——按一定比例配合的造型材料，經(jīng)過混制，符合造型要求的混合料。芯砂——按一定比例配合的造型材料，經(jīng)過混制，符合造芯要求的混合料。

可塑性強(qiáng)度耐火性

透氣性退讓性型砂和芯砂的經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn)第13頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五3．砂型

砂型——用型砂制成，包括形成鑄件形狀的空腔、型芯和澆冒口系統(tǒng)的組合整體。第14頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五二、模樣與芯盒1．模樣與芯盒2．制造模樣與芯盒的注意要點(diǎn)第15頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五1．模樣與芯盒

模樣——用來形成鑄型型腔的工藝裝備稱為模樣。

芯盒——用來制造型芯或其他種類耐火材料芯所用的工藝裝備稱為芯盒。第16頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五2．制造模樣與芯盒的注意要點(diǎn)（1）分型面——鑄型組元間的接合面。

1—上型2—分型面3—型芯4—支座型腔5—芯頭6—下型

第17頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五

（2）收縮余量——為了補(bǔ)償鑄件收縮，模樣比鑄件圖樣尺寸增大的數(shù)值。

（3）加工余量——為保證鑄件加工面尺寸和零件精度，在鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先增加而在機(jī)械加工時(shí)切去的金屬層厚度。

第18頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五

（4）起模斜度——為使模樣容易從鑄型中取出或型芯從芯盒中脫出，在模樣或芯盒上平行于起模方向所設(shè)的斜度。一般α=0.5°

～3°第19頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五

（5）鑄造圓角——制造模樣時(shí)，凡相鄰兩表面的交角，都應(yīng)做成圓角。鑄造圓角（r為鑄造圓角半徑）

第20頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五

（6）芯頭——為了保證型芯在鑄型中得到正確定位和支撐，模樣與型芯均應(yīng)設(shè)有芯頭。零件支座的鑄型

1－上型2－分型面3－型芯

4－支座型腔5－芯頭6－下型

模樣上：模樣的突出部分型芯上：型芯的外伸部分第21頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五三、造型1．手工造型2．機(jī)器造型3．自動(dòng)化造型

造型——用造型混合料及模樣等工藝裝備制造鑄型的過程。

第22頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五1．手工造型

手工造型——全部用手工或手動(dòng)工具完成的造型工序。

有箱造型脫箱造型地坑造型刮板造型手工造中型第23頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五（1）有箱造型

有箱造型——用砂箱作為鑄型組成部分制造鑄型的過程。砂箱

整體模造型分開模造型第24頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五手工造型工具搗砂錘墁刀成形墁刀砂鉤拔模針風(fēng)動(dòng)錘第25頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五整體模造型過程第26頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五兩箱分開模造型過程第27頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五（2）脫箱造型

脫箱造型——在可脫砂箱內(nèi)造型，合型后澆注前脫去砂箱的造型方法。第28頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五造下型造上型上型起模下型起模合型脫箱、加套箱起模第29頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五（3）地坑造型

地坑造型——在地平面以下的砂坑中或特制的地坑中制造下型的造型方法。1－通氣管2－型芯3－冒口4－鑄型空腔5－澆口6－上箱7－定位樁8－焦炭第30頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五（4）刮板造型

刮板造型——是不用模樣而用刮板操作的造型方法。1－下砂箱2－刮板架3－刮板4－上砂箱5－型砂鑄件刮板刮制下型刮制上型合型第31頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五2．機(jī)器造型

機(jī)器造型——用機(jī)器完成緊砂和起?；蛑辽偻瓿删o砂操作的造型工序稱為機(jī)器造型。

緊砂：使砂箱內(nèi)的型砂和芯盒內(nèi)的芯砂提高緊實(shí)度的操作。常用方法有壓實(shí)法、震實(shí)法、拋砂法等。第32頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五震壓式造型機(jī)的緊砂與起模緊砂起模第33頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五3．自動(dòng)化造型

自動(dòng)化造型——所有造型工序基本上不需要人力完成的造型過程稱為自動(dòng)化造型。第34頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五四、造芯1．造芯及其分類2．烘干與刷涂料第35頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五1．造芯及其分類

造芯——制造型芯的過程。

手工造芯：主要應(yīng)用于單件、小批量生產(chǎn)中。機(jī)器造芯：生產(chǎn)效率高，型芯質(zhì)量好，適用于大批量生產(chǎn)。手工造芯過程第36頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五常用手工造芯的方法：芯盒造芯芯盒的裝配取芯第37頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五刮板造芯第38頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五2．烘干與刷涂料

烘芯——用適當(dāng)溫度和足夠時(shí)間加熱型芯，使其獲得一定強(qiáng)度的過程。

芯骨——放入型芯中用以加強(qiáng)或支持型芯并有一定形狀的金屬構(gòu)架。

型芯刷涂料的目的：提高型芯表層的耐火度、保溫性、化學(xué)穩(wěn)定性，使型芯表面光滑，并增強(qiáng)其抵抗高溫熔融金屬侵蝕的能力。第39頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五五、澆注系統(tǒng)及冒口1．澆注系統(tǒng)2．冒口第40頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五1．澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)——又稱澆口，是為填充型腔和冒口而開設(shè)于鑄型中的一系列通道。1－澆口杯2－直澆道3－橫澆道4－內(nèi)澆道第41頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五2．冒口

冒口——鑄型內(nèi)存儲(chǔ)供補(bǔ)縮鑄件用熔融金屬的空腔。1－澆口杯2－直澆道3－橫澆道4－內(nèi)澆道5－冒口第42頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五六、合型

合型——又稱合箱，是將鑄型的各個(gè)組元，如上型、下型、型芯、澆口盆等組合成一個(gè)完整鑄型的操作過程。第43頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五§1－3澆注、落砂和清理一、澆注二、落砂和清理三、鑄件的缺陷第44頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五一、澆注

澆注——將熔融金屬從澆包注入鑄型的操作。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(nèi)襯耐火材料。1．澆包第45頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五握包抬包吊包第46頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五2．澆注溫度與澆注速度

澆注溫度（℃）——金屬熔液澆入鑄型時(shí)所測量到的溫度。

澆注速度（kg/s）——單位時(shí)間內(nèi)澆入鑄型中的金屬熔液質(zhì)量。第47頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五二、落砂和清理1．落砂

落砂——用手工或機(jī)械使鑄件與型砂、砂箱分開的操作。從鑄件中去除芯砂和芯骨的操作稱為除芯。通常所說的落砂包括落砂與除芯。2．清理

清理——落砂后從鑄件上清除表面粘砂、型砂、多余金屬（包括澆、冒口、飛翅和氧化皮）等過程的總稱。第48頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五三、鑄件的檢驗(yàn)與缺陷鑄件的常見缺陷

氣孔縮孔砂眼粘砂第49頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五§1－4特種鑄造簡介一、金屬型鑄造二、壓力鑄造三、離心鑄造四、熔模鑄造五、特種鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用第50頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五一、金屬型鑄造

金屬型鑄造——通過重力作用進(jìn)行澆注，將熔融金屬澆入金屬鑄型獲得鑄件的方法。金屬型——用金屬材料制成的鑄型稱為金屬型。第51頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五垂直分型式金屬型1－底座2－活動(dòng)半型3－定位銷4－固定半型第52頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五鉸鏈開合式金屬型第53頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五組合式金屬型芯第54頁，共58頁，2023年，2月20日，星期五二、壓力鑄造

壓力鑄造——使熔融金屬在高壓下高速充型，并在壓力下凝固的鑄造方