1、金屬型澆鑄模具理論目錄一、概述二、鑄件工藝設(shè)計(jì)三、金屬型設(shè)計(jì)四、鑄造工藝五、金屬型鑄造機(jī)六、鑄件常見缺陷及防止方法一、概述1、鑄造原理：利用重力澆注，進(jìn)入 金屬型模具。2、工藝流程：裝配金屬型3、工藝特點(diǎn)之缺點(diǎn)：(1)金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，澆注的金屬液很快結(jié)晶凝固，降低了充型能力，故對(duì)鑄件的壁厚設(shè)計(jì)有一定要求，一般不小于2mm。（ 2）金屬型本身無(wú)透氣性，必須采用一定的措施導(dǎo)出型腔中的空氣和砂芯所產(chǎn)生的氣體。（ 3）金屬型無(wú)退讓性，鑄件凝固時(shí)容易產(chǎn)生裂紋和變形，不適用于熱裂傾向大的合金。二、鑄件工藝設(shè)計(jì)1 基準(zhǔn)面的選擇2 鑄件在金屬型中的位置3 分型面的選擇4 鑄件工藝性設(shè)計(jì)5 澆注系統(tǒng)6

2、 冒口設(shè)計(jì)1、基準(zhǔn)面的選擇：基準(zhǔn)面決定鑄件各部分相對(duì)的尺寸位置。所以選擇鑄造基準(zhǔn)面時(shí)，必須和鑄件機(jī)械加工的基準(zhǔn)面統(tǒng)一，其選擇原則為：（ 1）非全部加工的鑄件，應(yīng)盡量選取非加工面作為基準(zhǔn)面。（ 2）采用非加工面作基準(zhǔn)面時(shí)，應(yīng)該選尺寸變動(dòng)小、最可靠的面作基準(zhǔn)面。最好不選用活塊形成的鑄件表面作為基準(zhǔn)面。（ 3）基準(zhǔn)面應(yīng)平整和光潔，不應(yīng)有殘余澆冒口、毛刺、飛翅等。（ 4）全部加工的零件，應(yīng)選加工余量最小的面作為基準(zhǔn)面，以保證機(jī)械加工時(shí)不致因加工余量不夠而造成廢品。（ 5）為了便于檢驗(yàn)尺寸，應(yīng)選擇較大的平面作為基準(zhǔn)面，不采用曲面或有鑄造斜度的面作為基準(zhǔn)面。2、鑄件在金屬型中的位置?便于安放澆注系統(tǒng)，保證

3、合金液平穩(wěn)充滿鑄型?便于合金順序凝固，保證補(bǔ)縮?使型芯（或活塊）數(shù)量最少、安裝方便、穩(wěn)固，取出容易?力求鑄件內(nèi)部質(zhì)量均勻一致，蓋子類及碗狀鑄件可水平安放?便于鑄件取出，不致拉裂和變形 。a）垂直分型面時(shí)b）水平分型面時(shí)2中央型芯3一澆口杯4 一上半型5一下半型3、分型面的選擇?簡(jiǎn)單鑄件的分型面應(yīng)盡量選在鑄件的最大端面上?分型面應(yīng)盡可能地選在同一個(gè)平面上?應(yīng)保證鑄件分型方便，盡量少用或不用活塊?分型面的位置應(yīng)盡量使鑄件避免做鑄造斜度，而且很容易取出鑄件?分型面應(yīng)盡量不選在鑄件的基準(zhǔn)面上，也不要選在精度要求較高的表面上? 應(yīng)便于安放澆冒口和便于氣體從鑄型中排出。4、鑄件工藝性設(shè)計(jì)（ 1） 鑄件工藝

4、性設(shè)計(jì)原則簡(jiǎn)化金屬型結(jié)構(gòu)，某些小孔一般不鑄出來(lái)，但當(dāng)不便于補(bǔ)縮時(shí)，有些小孔也應(yīng)鑄造出來(lái)；為了便于設(shè)置冒口以對(duì)整體鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮，有些大孔也可以不鑄出；對(duì)一些易變形的鑄件應(yīng)增加防變形肋，待最后工序加工去掉；對(duì)于加工過(guò)程中裝卡定位性差的鑄件，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)定位裝卡凸臺(tái)，其位置應(yīng)有利于鑄件補(bǔ)縮；在不影響產(chǎn)品性能的前提下，可以局部加大鑄造斜度， 避免設(shè)計(jì)活塊。（ 2） 鑄件工藝性設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇1）加工余量零件尺寸精度要求高、表面粗糙度值要求低的加工面，應(yīng)給予較大的加工余量；加工面越大，加工余量應(yīng)越大；加工面距加工基準(zhǔn)面越遠(yuǎn)，加工余量應(yīng)越大；鑄件用砂芯形成的表面，應(yīng)比用金屬芯形成的表面的加工余量大；澆冒

5、口開設(shè)的加工面應(yīng)給予較大的加工余量。2）工藝余量工藝余量是指超過(guò)機(jī)械加工余量的部分。工藝余量根據(jù)鑄件實(shí)際結(jié) 構(gòu)情況確定，應(yīng)保證鑄件順序凝固。3）鑄件尺寸公差一般按照GB確定，特殊要求由供需雙方協(xié)商確定。4）鑄造圓角鑄造圓角半徑R （mm） 一般可以按下式計(jì)算：-6+6'R= 46式中 S、S'鑄件相鄰壁的厚度（mm）5）鑄造斜度-凡是在鑄件冷卻時(shí)與金屬型表面有脫離傾向的面， 應(yīng)給予較小的鑄 造斜度；-凡是鑄件冷卻 時(shí)趨向于包緊金屬型或芯的面， 應(yīng)給予較大的斜度。對(duì)于鑄件尺寸要求精確的非加工面， 若不允許有鑄造斜度時(shí)，可考慮改變分型面，或使用金屬活塊、以及采用砂芯等方法來(lái)解決。各

6、種合金鑄件的鑄造斜度可參考下表：（理論值不一定適用）鑄件表面位置鋁合金鎂合金鑄鐵鑄鋼外表面0 30'>111 1 30'內(nèi)表面0 30'2>2>2>2（3）鑄件圖的繪制繪制鑄件圖的過(guò)程就是鑄造與零件設(shè)計(jì)、機(jī)械加工等部門將鑄件的基準(zhǔn)面、加工余量、鑄造斜度等鑄造工藝因素及技術(shù)要求，以圖加以說(shuō)明，并經(jīng)多方會(huì)簽確定的過(guò)程。鑄件圖既是設(shè)計(jì)、制造金屬型和鑄件驗(yàn)收的技術(shù)依據(jù)，也是機(jī)械加工、設(shè)計(jì)制造工裝夾具的技術(shù)文件之一。5、澆注系統(tǒng)（1） 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（2） 澆注系統(tǒng)的形式及特點(diǎn)（3） 澆注系統(tǒng)的組成部分（4） 澆注系統(tǒng)的計(jì)算（1）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1）

7、 澆注系統(tǒng)尺寸的大小應(yīng)保證金屬液在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能良好地充填金屬型，盡量避免產(chǎn)生紊流，以防止卷氣和渣。（ 傾斜澆注可解決）2） 金屬液的引入位置應(yīng)使金屬液平穩(wěn)流入型腔，盡量不沖擊型芯和型壁，避免產(chǎn)生渦流和飛濺，并利于金屬型型腔中氣體的排除。3） 鑄型的熱分布應(yīng)合理，有利于鑄件順序凝固，以便于鑄件得到充分的補(bǔ)縮。4） 澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單、體積小，在保證鑄件質(zhì)量的前提下，金屬液消耗量應(yīng)最少，并且便于鑄型開合、取件及從鑄件上清除澆冒口。（ 2）澆注系統(tǒng)的形式及特點(diǎn)頂注式? 鑄型熱分布有利于補(bǔ)縮，金屬液消耗量少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。? 金屬液充填型腔時(shí)易產(chǎn)生飛濺，不利于排氣，鑄件易產(chǎn)生氧化夾渣等缺陷

8、。? 適用于矮而簡(jiǎn)單的鑄件。高度超過(guò)100mm 的鋁、鎂合金鑄件宜采用傾斜澆注，傾斜角度為3050°。中注式? 金屬液流動(dòng)比頂注式平穩(wěn)，能獲得比底注式較合理的熱分布，但不能完全避免產(chǎn)生飛濺和渦流。? 適用于高度較高又不便于采用底注式的鑄件。底注式? 金屬液由下而上平穩(wěn)地充填鑄型，有利于排氣、排渣。熱分布不利于金屬液順序凝固。? 廣泛應(yīng)用于各種尺寸的鑄件，為了克服熱分布不合理產(chǎn)生的缺陷，可以采取增加工藝余量使鑄件上厚下?。粡捻斆翱谥醒a(bǔ)充金屬液；控制金屬型的涂料厚度?？p隙式? 金屬液由下而上逐步充填鑄型，流動(dòng)平穩(wěn)，擋渣排氣條件好，金屬型的熱分布合理。? 鑄件結(jié)構(gòu)受到限制，金屬液消耗量多，

9、切割、清理澆口費(fèi)工。? 適用于質(zhì)量要求較高的鑄件。3) 澆注系統(tǒng)的組成部分1)澆口杯接受和貯存一定量的金屬液，同時(shí)起到緩沖和浮渣的作用。2）直澆道直澆道形式主要有垂直、傾斜和蛇形等。1 一綸璀史澆道之一孳直口川懈斜式直澆消3）貓頸式直澆31一亶說(shuō)道2一過(guò)jg海3一橫優(yōu)逆3)橫澆道起緩沖、穩(wěn)流和擋渣的作用，并將直澆道的金屬液分配給內(nèi)澆道。4)內(nèi)澆道直接與鑄件相連，控制金屬液流動(dòng)的速度和方向，與鑄件質(zhì)量密切相關(guān)。5）縫隙澆道般由直澆道、橫澆道、立筒和縫隙組成O如下圖1 一鑄件2縫隙內(nèi)澆口 3一垂直過(guò)道4 一管澆道（4）澆注系統(tǒng)的計(jì)算確定澆注系統(tǒng)截面積時(shí)，通常先計(jì)算澆道的最小截面積，然后再 根據(jù)比例

10、關(guān)系確定其他單元的截面積。澆注時(shí)間一般比砂型鑄造短 20%40%。H式中T 澆注時(shí)間（S）H鑄件高度（cm）v金屬液在型腔中平均上升速度（cm / s ）對(duì)于鋁、鎂合金鑄件：V="d式中 8鑄件壁厚（cm）V= -TWi VAmin式中v澆道最小截面積中金屬液平均速度（cm/s）W鑄件的重量（g）P金屬液的密度（g/cm3）T 澆注時(shí)間（S）Amin澆道的最小截面積（cm2）v也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。對(duì)于鋁合金，一般 v<150cm/s;對(duì)于鎂合 金，一般 v<130cm/s.對(duì)于鋁、鎂合金，為防止金屬液產(chǎn)生飛濺，通常采用開放式澆注 系統(tǒng)。大型鑄件：A直:A橫:A內(nèi)=1: （

11、2-3） : （36）中型鑄件：A直:A橫:A內(nèi)=1: (23) : (24)小型鑄件：A直:A橫:A內(nèi)=1: (1.53) : (1.53)6、冒口設(shè)計(jì)?鋁、鎂合金鑄件冒口的體積一般為它所補(bǔ)縮的鑄件熱節(jié)體積的11.5倍。?明冒口高度一般應(yīng)大于 60mm,過(guò)低補(bǔ)縮效果不好；但也不應(yīng) 大于200mm,否則會(huì)產(chǎn)生其他缺陷。冒口直徑一般以不超過(guò) 100mm為宜。?對(duì)不宜用冒口補(bǔ)縮的部位，可采用冷鐵激冷或?qū)⒗滂F和冒口聯(lián) 合使用。?對(duì)鋁、鎂合金鑄件，常在冒口工作表面涂絕熱性能好的涂料， 也可以加厚涂料層。還可將冒口設(shè)在內(nèi)澆道和直澆道之間，冒口既能補(bǔ)縮又可起集渣的 作用。1 一內(nèi)澆口 2-圍口 3一直澆道

12、三、金屬型設(shè)計(jì)1金屬型結(jié)構(gòu)形式 2金屬型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3金屬型操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4金屬型加熱和冷卻5金屬型用材料及其選用6金屬型壽命1、金屬型結(jié)構(gòu)形式?整體金屬型?水平分型金屬型?垂直分型金屬型?綜合分型金屬型1金屬型2砂芯3轉(zhuǎn)軸水平分型金屬型1 一上半型2眇芯3下半型垂直分型金屬型綜合分型金屬型1 一右半壁2-左半：3金屬型芯】一軸2金屬半型3砂芯4 一底扳整體金屬型2、金屬型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)金屬型型體設(shè)計(jì)(2)型芯設(shè)計(jì)(3)活塊設(shè)計(jì)(4)金屬型的排氣系統(tǒng)(1)金屬型型體設(shè)計(jì)1)金屬型壁厚一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)列出的圖表或計(jì)算公式確定。鑄件壁厚與鑄鐵金屬型壁厚的關(guān)系?對(duì)于鋁合金鑄件，金屬型壁厚可以薄一些。?若

13、采用鋼或球鐵制成的金屬型時(shí)，其壁厚可適當(dāng)減薄，鋁、鎂合金鑄造使用鑄鐵做金屬型時(shí)，金屬型的壁厚見下表鑄件壁厚3件金屬型壁厚3型洗用原則<101520大型壁厚鑄件取上限10 1520 25s件一一鑄件壁厚15 3025 30>30 50(1 1.3)S 件鋁、鎂合金鑄造使用鑄鐵做金屬型時(shí)，還可以根據(jù)分型面的尺寸確定金屬型的壁厚:分型面平均尺寸S金屬型壁厚S型<125125 160160 200200500> 5008001618202530S=式中1、b分別表示金屬型分型面的長(zhǎng)和寬金屬型加強(qiáng)筋的箱形結(jié)構(gòu)2）金屬型分型面上的尺寸尺寸名稱尺寸值（mm）型腔邊緣至金屬型邊緣的距離

14、（a）2530型腔邊緣間的距離（b）>30小件1020直澆道邊緣至型腔邊緣間的距離（c）10 25型腔卜緣至金屬型底邊間的距離（d）30 50型腔上緣至金屬型上邊間的距離（e）40 60金屬型分型面上的尺寸3）型腔尺寸計(jì)算確定金屬型的型腔和型芯尺寸時(shí)，主要是根據(jù)鑄件外形和內(nèi)腔的 名義尺寸，并考慮鑄件的線收縮和涂料層厚度以及加工公差等。金屬型型腔和型芯的尺寸可按下式計(jì)算：Ax= （A+A e +2 S ） 士 A AxDx= （A+A e -2 S ） ± ADx式中Ax, Dx分別為型腔和型芯的尺寸A, D分別為鑄件的外形和內(nèi)孔的名義尺寸e鑄件材料的線收縮率8涂料層的厚度（一般

15、取 0.1mm0.3mm） Ax, ADx 金屬型加工公差金屬型型腔和型芯尺寸的確定I A + As。十力2d二-一L 4）型體定位為了使金屬型半型間不發(fā)生錯(cuò)位，常用定位銷定位，也可采用止 口定位。a>工一定位銷2上半型3下半型(2)型芯設(shè)計(jì)型芯種類及特點(diǎn)型芯半型型一中右2 二4 6芯 芯 型心用 孔型型孔 側(cè)側(cè)蒯側(cè) - 一 *-*:1 二二 1 fl b 7型芯種類特點(diǎn)可抽出金屬芯鑄件冷卻速度快，組織致密均勻，尺 寸精度高，表面粗糙度值低，生產(chǎn)周期短，成本 低鋁、鎂合金鑄件應(yīng)優(yōu) 先選用可熔金屬芯主要用來(lái)鑄造鑄件中的細(xì)孔通道砂芯可以做出最復(fù)雜的型芯，但鑄件質(zhì)量、尺寸精度、表面粗糙度都比金

16、屬芯差只有在不能使用金屬芯時(shí)選用冗心鑄件質(zhì)量、尺寸精度和表面粗糙度接近金屬芯，同時(shí)還可以做出復(fù)雜的型芯廣泛用來(lái)代替砂芯(鋁合金鑄件)鋁合金活塞金屬型用砂芯形成澆冒口系統(tǒng)局部采用砂芯防止鑄件開裂6)1 一砂芯2金屬型2 金屬型31芯頭砂芯芯頭、芯座間的斜度與間隙(3)活塊設(shè)計(jì)當(dāng)金屬型分型取出鑄件受到阻礙時(shí)，對(duì)阻礙分型取出鑄件的部分可以設(shè)計(jì)成活塊。采用活塊雖然會(huì)使鑄件方便地從鑄型中取出， 但會(huì) 使分型面增加、金屬型結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作麻煩，導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸精度不高， 生產(chǎn)效率低。因此，設(shè)計(jì)金屬型時(shí)應(yīng)盡量少用或不用活塊。(4)金屬型的排氣系統(tǒng) 1)排氣孔 一般在型腔最后充滿處開直徑為 0 15mm的圓形排氣2

17、）排氣梢上。3）排氣塞般設(shè)置在金屬型的分型面上以及活塊、鑲件的結(jié)合面（通氣塞）金屬型分型面上的排氣梢1.2一排氣槽排氣梢尺寸排氣塞型式裝配在金屬型上的排氣塞1 一金屬型壁2一金屬排氣塞3水玻璃砂塞3金屬型操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)鎖緊機(jī)構(gòu)(2)抽芯機(jī)構(gòu)(3)鑄件頂出機(jī)構(gòu)(4)金屬型型體與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接(1)鎖緊機(jī)構(gòu)-摩擦鎖-楔銷鎖偏心鎖摩擦鎖緊機(jī)構(gòu)1 一左半型2精子3摩擦固警手把4 一右半番一凸羽偏心鎖緊機(jī)構(gòu)楔銷鎖緊機(jī)構(gòu)14凸耳2楔銷3一手柄工一獨(dú)之一左半型3鎖揖4一偏心軸 5一右半型(2)抽芯機(jī)構(gòu)-撬桿抽芯機(jī)構(gòu)-齒條-齒輪抽芯機(jī)構(gòu)-螺桿抽芯機(jī)構(gòu)-偏心軸抽芯機(jī)構(gòu)撬桿抽芯機(jī)構(gòu)撬桿抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于

18、起模斜度大、長(zhǎng)度較短的簡(jiǎn)單1 一型芯2一撬桿齒條-齒輪抽芯機(jī)構(gòu)1 一金屬型2齒條3一型芯4 一齒輪齒條-齒輪抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)用較為廣泛，抽芯平穩(wěn)，抽芯距離大,省力，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，一般用于抽拔金屬型底部或側(cè)面的型芯 螺桿抽芯機(jī)構(gòu) 螺桿抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、省力、操作方便。偏心軸抽芯機(jī)構(gòu)偏心軸抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，適合于抽拔位于金屬型底部的型芯（3）鑄件頂出機(jī)構(gòu)頂桿位置的選擇應(yīng)使鑄件均勻頂出，防止鑄件產(chǎn)生變形及其他一些缺陷，應(yīng)注意:1）頂桿應(yīng)布置在鑄件受夾緊力最大的地方;2）頂桿的數(shù)量應(yīng)足夠多，并且分布合理;3）頂桿與鑄件接觸面積應(yīng)足夠大，防止鑄件發(fā)生局部變形和在鑄件表面產(chǎn)生壓痕;4）頂桿應(yīng)盡可能地

19、布置在澆冒口上或鑄件需機(jī)加工的部位;5）當(dāng)鑄件結(jié)構(gòu)不宜布置頂桿時(shí)，可設(shè)置專門的工藝凸臺(tái)1金屬螫2彈簧31頂桿3-頂桿板1 一螺母2一螺桿3一支架4 一型芯1 一型芯2卷頭3一信心軸4一手把單個(gè)頂桿機(jī)構(gòu)組合頂桿機(jī)構(gòu)1-金屬型2-頂桿兩半型中不同的鑄造斜度1IKff 2金屬型(4)金屬型型體與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接金屬型型體與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接方式有多種，如用螺紋、插銷和 T型梢連接等。插銷連接更換金屬型方便，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，并要求插銷應(yīng)有 足夠的抗剪強(qiáng)度；T形梢連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗剪能力強(qiáng)，便于制造。這些方式也可用在金屬型動(dòng)型板與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接。4金屬型加熱和冷卻(1)金屬型加熱裝置(2)金屬型冷卻裝置金屬型加熱

20、裝置及特點(diǎn)箱式電阻爐加熱采用臺(tái)車爐，將金屬型放入電爐中加熱。金屬型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，型溫均勻，加熱效果好，但生產(chǎn)過(guò)程 中加熱困難，型溫不易控制。適用于多品種、中小型金屬型加熱 。固定式電加熱器加熱在金屬型鑄造機(jī)的安裝板上設(shè)計(jì)電加熱器，金屬型安裝在鑄造機(jī)上加熱。金屬型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，加熱方便，在生產(chǎn)過(guò)程中容易補(bǔ)充加熱，型溫容易控制，但效率低，不安全。適用于中小型金屬型加熱。移動(dòng)式電加熱器加熱加熱器放在兩半型之間通電加熱，金屬型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，加熱方便、安全，但熱效率低，型溫不均勻，補(bǔ)充加熱時(shí)必須停止?jié)沧?。適用于單一分型面的各種尺寸的金屬型。直接式電加熱器加熱金屬型中設(shè)置電加熱元件，通電對(duì)金屬

21、型直接加熱。熱效率高，使用方便，型溫容易控制，但金屬型體積增大，成本高，不安全。適用于大量生產(chǎn)的大型金屬型。煤氣加熱用煤氣或液化氣對(duì)金屬型加熱。使用方便、快捷、經(jīng)濟(jì)，但型溫不易控制。移動(dòng)式加熱器用于各種尺寸的金屬型；固定式加熱器用于大型金屬型。用熔融金屬加熱用熔融金屬液連續(xù)澆注一定數(shù)量的鑄件來(lái)提高金屬型的工作溫度，加熱方便，速度快， 但不安全，金屬型壽命短。適用于生產(chǎn)過(guò)程中的補(bǔ)充加熱。金屬型局部電加熱裝置3中央型芯2鼠口3電阻絲4 一金屬型金屬型冷卻裝置及特點(diǎn)在金屬型背面設(shè)置散熱片或散熱刺冷卻散熱片及散熱刺的數(shù)量愈多，散熱面積愈大，散熱效果愈好。一般散熱刺平徑直徑10mm左右，間距30 40m

22、m。散熱片的厚度， 根據(jù)金屬型的大小，選412mm,片與片的間距為散熱片厚度的1 1.5倍，高度都以不超過(guò)金屬型外廓尺寸為宜適用于用鑄鐵制成的金屬型對(duì)金屬型抽氣或通壓縮空氣冷卻在金屬型背面留出抽氣空間，用抽氣機(jī)抽氣，也可以用壓 縮空氣吹氣，以達(dá)到降低金屬型溫度的目的。散熱效果好，使用安全，不影響金屬型使用壽命。對(duì)金屬型通水冷卻在金屬型型腔背面鉆通水孔，溫度升高時(shí)，通水冷卻，效果最好，但應(yīng)避免冷卻速度太快而降低金屬型使用壽命。用于銅合金鑄件。設(shè)置激冷塊冷卻對(duì)要求局部激冷的金屬型，在激冷處安置激冷塊，加快該 處的冷卻速度，以防止產(chǎn)生縮松。激冷塊的材料為陰極銅。設(shè)置冷卻筋與冷卻孔冷卻對(duì)易產(chǎn)生輕微縮松

23、的鑄件，可在其局部較厚的部位型面上開設(shè)冷卻筋或冷卻孔。冷卻筋為24mm的三角形，冷卻孔常設(shè)在分型面上，直徑為24mm空氣冷卻金屬型水冷金屬型25金屬型用材料及其選用(1)對(duì)金屬型材料的要求-具有足夠的高溫強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性;-具有足夠的強(qiáng)度和韌性；在高溫金屬液作用下不致被熔焊； 溫度急劇變化時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力要小，不易產(chǎn)生翹曲、變形和裂紋；鑄造性能及機(jī)械加工性能要好。（ 2）材料的選擇金屬型的型體、底板及型芯等廣泛采用鑄鐵和中碳鋼。鑄鐵制的金屬型壽命低、修補(bǔ)時(shí)沒有碳鋼方便，所以復(fù)雜型面的金屬型常用碳鋼制造， 而 小型芯和薄活塊， 澆注時(shí)受金屬液包圍，工作條件惡劣，宜采用合金鋼 制造。6 金屬型壽命（

24、1）平均壽命金屬型壽命是指金屬型在其報(bào)廢前所能澆注鑄件的絕對(duì)次數(shù)，一般與金屬型材料、鑄件材料及鑄件特性等因素有關(guān)。對(duì)于非鐵合金鑄鐵金屬型，小型鑄件可澆注數(shù)萬(wàn)至數(shù)十萬(wàn)次 ，中型鑄件可澆注數(shù)萬(wàn)次。（ 2）金屬型破壞類型及原因熱應(yīng)力的疊加鑄鐵金屬型坯料的內(nèi)應(yīng)力沒有及時(shí)消除而存留在加工后的金屬型內(nèi)，澆注時(shí)受金屬液的熱作用，產(chǎn)生新的熱應(yīng)力，若兩種應(yīng)力符號(hào)相同時(shí)，將產(chǎn)生疊加，當(dāng)應(yīng)力大于材料的強(qiáng)度極限時(shí)，金屬型就會(huì)出現(xiàn)開裂。熱疲勞應(yīng)力 每澆注一次，金屬型內(nèi)表面就得經(jīng)受一次交變應(yīng)力的作用。長(zhǎng)期工作，金屬型內(nèi)表面就得承受無(wú)數(shù)次交變應(yīng)力的作用，當(dāng)這種交變應(yīng)力超過(guò)金屬型的疲勞強(qiáng)度極限時(shí)，金屬型內(nèi)表面上就會(huì)出現(xiàn)微小

25、裂紋。隨著澆注次數(shù)的增多，裂紋擴(kuò)展，會(huì)在金屬型工作表面形成明 顯的網(wǎng)狀裂紋，嚴(yán)重時(shí)，金屬型會(huì)因此報(bào)廢。金屬型受交變熱應(yīng)力示意圖第澆注時(shí)b）鑄件凝固時(shí)C）取出鑄件后1 一鑄件2金屬型壁3溫度分布曲線4一應(yīng)力分布曲線氧氣侵蝕金屬型高溫工作條件下，氧氣會(huì)進(jìn)入金屬型的熱疲勞裂紋中，與金屬型發(fā)生較劇烈的氧化反應(yīng)，使裂紋處組織疏松并進(jìn)一步擴(kuò) 展。金屬液沖刷澆注時(shí)，金屬液對(duì)金屬型工作表面有劇烈的熱沖擊作用，使金屬型溫度迅速升高，強(qiáng)度降低。有時(shí)受金屬液侵蝕的表面會(huì)與鑄 件粘合在一起，強(qiáng)力取出鑄件時(shí)會(huì)損壞金屬型工作表面。鑄件的摩擦因金屬型無(wú)退讓性，取出鑄件時(shí)會(huì)與包住鑄件的金屬型產(chǎn)生較大的表面接觸摩擦，引起破壞。

26、對(duì)于金屬型溫度升得較高得表面，破壞的可能性較大，如澆注系統(tǒng)、型芯等處，較易磨損。四、鑄造工藝1 金屬型的準(zhǔn)備2 金屬型的澆注工藝3 金屬型的試鑄1 金屬型的準(zhǔn)備（ 1）金屬型的清理（ 2）金屬型的預(yù)熱（ 3）涂料及涂敷工藝（ 1）金屬型的清理清理方法可以是手工清理、噴砂或化學(xué)清理。（ 2）金屬型的預(yù)熱金屬型在噴刷涂料前需先預(yù)熱，對(duì)于 鋁 、 鎂合金通常預(yù)熱到150c200C;噴完涂料還需進(jìn)一步預(yù)熱至金屬型的工作溫度， 對(duì)于鋁合金，一般預(yù)熱到 200c300C,薄壁件預(yù)熱到300c - 350c ,對(duì)于鎂合金，一般預(yù)熱到200c350C,薄壁件預(yù)熱到300 c 400 c。（ 3）涂料及涂敷工藝

27、1）噴刷涂料的目的保護(hù)金屬型，改善型腔中氣體的排除條件，避免金屬液直接接觸金屬型型壁，使鑄件表面光潔，便于脫型。不同涂料厚度還可 以調(diào)整凝固順序，減少鑄件缺陷氣體通過(guò)涂料層排出1型壁2涂料層3一金屬液流2）對(duì)涂料的要求涂料應(yīng)具備足夠的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和一定的導(dǎo)熱性能。使用時(shí)流動(dòng)性要好，發(fā)氣量要低，在劇烈溫度變化時(shí)不發(fā)生龜裂和剝落。3）涂料的涂敷原則金屬型的型腔、型芯及澆冒口部位的型面均應(yīng)噴刷涂料。型腔、型芯所用涂料應(yīng)保證鑄件表面光潔， 澆冒口應(yīng)采用保溫涂料。鑄件壁越厚，涂料層應(yīng)減?。环粗?，鑄件壁越薄，涂料層應(yīng)增厚。但冒口至需要補(bǔ)縮部位的涂料層厚度可逐漸減薄， 以利于冒口的充分補(bǔ)縮。開型困難及

28、易拉傷鑄件的部位，應(yīng)噴刷 潤(rùn)滑性好的石墨涂料。涂敷涂料的順序是先噴刷澆冒口系統(tǒng)，后噴刷需要涂料層厚的型腔表面，最后噴刷需要涂料層薄的型腔表面。4）涂料配方涂料一般由粉狀耐火材料（如氧化鋅、白堊粉等）、粘結(jié)劑（如水玻璃）、載體（如水）和其他附加物（如石墨粉、滑石粉等）組成鋁合金鑄件用涂料配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）成分配方用途氧化鋅911中小型及表面要求光潔水玻璃68的鑄件型腔工作面水其余氧化鋅6表面要求光潔的鑄件型白堊粉4腔作面二氧化鈦3水玻璃6水其余氧化鋅或白堊粉4大型及厚壁鑄件及表面石墨粉9容易拉鋁的型腔工作面二氧化鈦9水玻璃7水其余成分配方用途石墨粉10 15用于斜度小的型芯及水玻璃6厚壁鑄件型腔工

29、作面水其余氧化鋅6薄壁鑄件的型腔工作面二氧化鈦12石棉粉12水玻璃10水其余石棉粉10 12澆冒口系統(tǒng)涂料氧化鋅10 12水玻璃10 18水其余石墨粉5用于金屬型摩擦部位鈣基潤(rùn)滑脂952金屬型的澆注工藝(1)合金的澆注溫度(2)澆注工藝(3)鑄件在金屬型中的保持時(shí)間(1)合金的澆注溫度1)形狀復(fù)雜及壁薄的鑄件，澆注溫度應(yīng)偏高些；形狀簡(jiǎn)單、壁厚及 重量大的鑄件，澆注溫度可適當(dāng)降低。2)金屬型預(yù)熱溫度低時(shí)，應(yīng)提高合金的澆注溫度。為了充滿鑄件的 薄斷面，提高合金的澆注溫度比提高金屬型的溫度效果要好。3)澆注速度快時(shí)，可適當(dāng)降低澆注溫度；需緩慢澆注的鑄件，澆注溫度應(yīng)適當(dāng)提高。4） 頂注式澆注系統(tǒng)可采用較低的澆注溫度；底注式澆注系統(tǒng)要求較高的澆注溫度。5）當(dāng)金屬型中有很大的砂芯時(shí)，可適當(dāng)降低合金的澆注溫度。鋁合金：鋁硅合金 680 c 740 c鋁銅合金 700 c 750 c鎂合金：720 c 780 c（ 2）澆注工藝1）常規(guī)澆注澆注一定要平穩(wěn)，不可中斷液流，應(yīng)盡量使金屬液沿澆道壁流入型腔；按 照先慢、后快、再慢的澆注原則；澆包嘴應(yīng)盡可能靠近澆口杯。2）傾斜澆注（比較好的方式）開始澆注時(shí)將金屬型傾斜一個(gè)角度（一般為45° ）， 然后隨澆注過(guò)程而逐漸放平。3）振動(dòng)澆注振動(dòng)澆注可以細(xì)化晶粒，提高鑄件力學(xué)性能，