第三章

鑄

造

概述

一、鑄造的概念鑄造是將金屬熔化并澆注到具有零件形狀相適應(yīng)的鑄型型腔中，等其冷卻凝固后，獲得毛坯或零件的方法。

二、鑄造的特點(diǎn)鑄造的特點(diǎn)是金屬在液態(tài)下成形，即熔化的液態(tài)金屬在一定的壓力作用下充滿(mǎn)鑄型而獲得鑄件。

三、鑄造的方法鑄造的方法主要分砂型鑄造和特種鑄造兩大類(lèi)。

砂型鑄造是最基本的鑄造方法，下圖為套筒的砂型鑄造過(guò)程。

砂型鑄造的工藝過(guò)程主要包括：制造模型和芯盒、配制型砂及芯砂、造型制芯、合箱、熔化金屬、澆注、落砂、清理及檢驗(yàn)等。四、砂型鑄造第一節(jié)

型砂和型芯砂

（一）造型（芯）材料

用來(lái)制造砂型和砂芯的材料統(tǒng)稱(chēng)造型材料。用于制造砂型的的稱(chēng)型砂，用于制造砂芯的的稱(chēng)芯砂。

1.對(duì)型（芯）砂的要求

（1）強(qiáng)度（2）透氣性（3）耐火性（4）退讓性（5）可塑性（6）回用性

2.型（芯）砂的組成

（1）原砂（2）粘結(jié)劑：粘土、水玻璃、油類(lèi)、合脂及樹(shù)脂（3）附加物：煤粉、重油、鋸木屑（4）涂料

3.型（芯）砂的配制型砂的混制是在混砂機(jī)中進(jìn)行。先將一定比例的新砂、粘土和舊砂依次加入混砂機(jī)中，先干混數(shù)分鐘，然后加入一定量的水進(jìn)行濕混約10min。一、砂型的組成

造型是鑄型制造過(guò)程中的重要工序，它的任務(wù)是獲得質(zhì)量合格的鑄型。

1.造型工具及輔具第二節(jié)

常用造型方法

三、常見(jiàn)的造型方法按造型手段可分為手工造型和機(jī)器造型兩大類(lèi)。2.鑄型結(jié)構(gòu)

手工造型方法很多，要根據(jù)鑄件的形狀、大小和生產(chǎn)批量的不同進(jìn)行選擇，常用方法有：

（1）整模造型：整體模型，分型面為平面

1.手工造型

（2）分模造型：分開(kāi)模型，分型面多是平面

（3）挖砂造型：造型時(shí)須挖去阻礙取模的型砂

帶輪的三箱造型用外砂芯將三箱改為兩箱（4）三箱造型：鑄件兩端截面尺寸較大，需要三

個(gè)沙箱

機(jī)器造型是將填砂、緊實(shí)和起模等主要工序?qū)崿F(xiàn)了機(jī)械化，適用于中、小型鑄件的成批生產(chǎn)，常用的機(jī)器造型方法有：

（1）振壓造型工作過(guò)程：a)填砂；b)振實(shí)；c)壓實(shí)；d)起模；

2.機(jī)器造型

（2）多觸頭高壓造型

1.澆注系統(tǒng)（1）外澆口又稱(chēng)澆口杯，形狀多為漏斗形或盆形，后者應(yīng)用于大型鑄件。外澆口的主要作用是緩和液態(tài)金屬流的沖擊力、接收液態(tài)金屬、并使熔渣浮于上面。（2）直澆口是一個(gè)上大下小的圓錐形垂直通道，一般是開(kāi)在上砂型內(nèi)。（3）橫澆口位于直澆口的下端，是上小下大的梯形截面通道，一般情況也是開(kāi)在上砂型內(nèi)的分型面上。它的主要作用是擋渣、減緩金屬流速及分配金屬液體。（4）內(nèi)澆口位于橫澆口的下面，是上大下小的扁梯形截面的水平通道，直接與型腔相連，它的主要作用是控制液體，金屬進(jìn)入型腔的速度和方向，調(diào)解鑄件各部位的冷凝順序。四、澆注系統(tǒng)和冒口2.冒口

）冒口應(yīng)開(kāi)在型腔的最厚實(shí)和最高的部位，并使冒口內(nèi)金屬液最后凝固，形狀多為圓柱形、方形或腰圓形，其大小、數(shù)目及位置視具體情況而定。（a）典型的澆注系統(tǒng)；（b）帶有澆注系統(tǒng)和冒口的鑄件1—澆口杯；2—直澆道；3—橫澆道；4—內(nèi)澆道；5—出氣口第三節(jié)

合金的熔煉及澆注（一）鑄造合金的熔煉

1.鑄鐵的熔煉

2.鑄鋼的熔煉

3.鑄造有色合金的熔煉（二）合箱、澆注、落砂、清理及鑄件缺陷分析

1.合箱

2.澆注

3.落砂

4.清理

5.鑄件缺陷分析第五節(jié)特種鑄造（一）特種鑄造的特點(diǎn)和分類(lèi)

1.特點(diǎn)與砂型鑄造相比，特種鑄造具有鑄件精度和表面質(zhì)量高、鑄件內(nèi)在性能好、原材料消耗低、工作環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)。但鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、重量、材料種類(lèi)往往受到一定限制。

2.分類(lèi)（1）金屬型鑄造；（2）熔模鑄造（3）離心鑄造；（4）壓力鑄造（5）低壓鑄造；（6）陶瓷型鑄造（7）實(shí)型鑄造；（8）磁型鑄造金屬型鑄造是在重力作用下將液態(tài)金屬澆入金屬鑄型的成形方法。金屬型的結(jié)構(gòu)可分為：水平分型式、垂直分型式及復(fù)合分型式等。金屬型一般用鑄鐵、鑄鋼；鑄件的內(nèi)腔可用金屬型芯或砂芯來(lái)形成。水平分型式垂直分型式

（二）金屬型鑄造

金屬型鑄造主要用于銅、鋁、鎂等有色金屬鑄件的大批量生產(chǎn)。如內(nèi)燃機(jī)活塞、汽缸蓋、油泵殼體、軸瓦、軸套等。一型多鑄，生產(chǎn)效率高；鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好(IT12-14,Ra6.3-12.5)；鑄件冷卻快，組織致密，機(jī)械性能好。金屬型缺點(diǎn)：金屬型成本高；沒(méi)有退讓性，不宜生產(chǎn)形狀復(fù)雜的鑄件。金屬型優(yōu)點(diǎn)：

（三）熔模鑄造

模鑄造是在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化后，將模樣熔去制成中空型殼，經(jīng)澆注而獲得鑄件的成形方法。熔模鑄造工藝過(guò)程：制造熔模、制模組、上涂料（及撒砂）、脫模、焙燒、澆注、落砂、切澆口。鑄件的精度和表面質(zhì)量較高（IT11-13,Ra1.6-12.5）；合金種類(lèi)不受限制，鋼鐵及有色金屬均可適用；可鑄出形狀復(fù)雜的鑄件；生產(chǎn)批量不受限制；工藝過(guò)程較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高鑄件尺寸不能太大。

熔模鑄造是一種少、無(wú)切削的先進(jìn)精密成形工藝，最適合25kg以下的高熔點(diǎn)、難加工合金鑄件的批量生產(chǎn)。如汽輪機(jī)葉片、泵輪、復(fù)雜刀具、汽車(chē)上小型精密鑄件。熔模鑄造的特點(diǎn)：（四）離心鑄造離心鑄造是將金屬液澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力作用下成形并凝固的鑄造方法。a)垂直軸線b)水平軸線鑄件組織致密，機(jī)械性能好；不用型芯和澆注系統(tǒng)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)，節(jié)約金屬；金屬液的充型能力強(qiáng)，便于流動(dòng)性差的合金及薄壁鑄件便于制造雙金屬結(jié)構(gòu)鑄件易產(chǎn)生偏析，內(nèi)孔不準(zhǔn)確且內(nèi)表面粗糙

離心鑄造是鑄鐵管、氣缸套、銅套、雙金屬軸承的主要生產(chǎn)方法，鑄件最大可達(dá)十多噸。此外，在耐熱鋼輥道、特殊鋼的無(wú)縫管坯、造紙機(jī)干燥滾筒等生產(chǎn)中得到應(yīng)用。離心鑄造的特點(diǎn)：（五）壓力鑄造壓力鑄造是將液態(tài)金屬在高壓作用下快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下結(jié)晶，以獲得鑄件的方法。

壓鑄工藝過(guò)程：a)注入金屬b)壓鑄c)抽芯d)頂出鑄件鑄件的尺寸精度高（IT8~12,Ra3.2~0.4）；鑄件的強(qiáng)度和表面硬度都較高；生產(chǎn)