第27章 铸造技巧解答
Abstract:Based on the comprehensive analysis on the plastic part’s structure service requirement, mounding quality and mould menu factoring cost. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed. By adopting the multi-direction and multi-combination core-pulling. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed, the working process of the mould was introduced
第二十七章铸造
第一节概述
铸造是将液态金属浇注到具有与零件形状相适应的铸型中，冷却凝固后，获得毛坯或零件的方法，称为铸造（cast,casting）。
用铸造方法生产的毛坯与零件统称铸件，铸造后还需加工者称毛坯，不需加工直接使用者称零件。
在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是砂型铸造，其铸件约占铸件总量的90%，砂型铸造的主要工序为制造模型、芯盒、制备造型材料、造型、造芯、烘干、合箱、熔化与浇注，铸件的清理和检验。
除了砂型铸造外，还有特种铸造，其中主要包括熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造以及壳型铸造等。
铸造生产在工业生产中得到广泛应用。以重量计算，铸件约占一般机械重量的(45～90) %，占切削机床重量的80%，占汽车重量的(40～60) %，占拖拉机重量的(70～80) %，重型机械、矿山机械、水力发电设备的铸件重量约占85%以上。铸造能得到如此广泛的应用，是因它具有一系列的优点：
1.能够制造各种尺寸和形状复杂的零件或毛坯，其轮廓尺寸可小至几毫米，大至几十米，重量可小至几克，大至数百吨。形状有最简单的平板、圆柱体等，也有内腔复杂的铸件如汽缸体等。
2.铸件与机器零件的形状和尺寸都可以做到最为接近( 尤其是精密铸造)，因而切削加工余量可以减到最小，这就减少了金属材料的消耗量和节约了加工工时。
3.适应性强，铸造方法可以铸造各种合金(象铜合金、铝合金、镁合金、铸钢和铸铁等)，对于脆性金属，如铸铁等，铸造是唯一的毛坯制造方法。铸造既适于单件小批生产，又适于大批大量生产。
4.设备投资少，铸件的成本较低，而且原材料来源广泛，价格低廉，金属废料(浇、冒口、废铸件)可以再次直接熔化使用，此外，在大多数情况下，无须进行巨大的生产准备工作，生产周期短。
但铸件生产目前还存在着不少问题，如用同种金属材料制成的零件，铸件的机械性能不如锻件高，这主要是因为铸件内部晶粒粗大，常有缩松、气孔等，铸件质量不够稳定，废品率往往比其它加工方法高。此外，在砂型铸造中，铸件表面质量不高。工人劳动强度大，劳动条件差等。随着现代铸造技术的发展，这些缺点将会逐步克服。
铸造在我国有着悠久的历史，新中国建立的50年来，我国的铸造业发生了巨
大的变化，目前我国已成为世界上第二大铸件生产国. 从产量的比较看，我国的铸造业在国际铸造中占有重要的地位。铸造在我国的机械制造业中具有不可替代的作用，是为机械制造业提供毛坯最多的行业. 铸造行业是非常典型的劳动密集型产业，随着经济全球化的发展，尤其是我国加入WTO后，会给我国铸造业提供更大的发展空间。我国的铸造业已具有年产1500万吨的生产能力，进入90年代后期，每年生产铸件的产量都在1000万吨以上.
第二节砂型铸造(sand casting)
一、造型材料
制作铸型(mold)与型芯(core)的材料分别称为型砂（molding sand）或芯砂（core sand），统称为造型材料(molding medium)，一般来说，生产一吨铸件就需要4～5吨型砂。
原砂多为天然的石英砂(以SiO2为主，另含少量矿物杂质)，粘结剂一般为粘土，还有水玻璃、树脂等。混合后的型砂结构如图27-3所示。粘土吸水后形成粘土膜，均匀裹在砂粒表面并将各砂粒粘起来，而在砂粒之间形成的空隙可以透气。
造型材料应具备的性能：
1.强度
型砂制成砂型后受到外力作用而不破坏的性能称为强度。也就是指铸型在制造、搬运及浇注时，不致破坏的能力。型砂强度不好，则可能发生塌箱、掉砂，甚至被液态金属冲毁，造成砂眼、夹砂等缺陷。型砂的粒度愈细、粘土含量愈多、紧实度愈大则强度愈高。
2.透气性
造型材料具有使气体通过的性能称为透气性。砂型透气性不良，浇注液体金属产生的气体就不能顺利排出，使铸件产生气孔。型砂的砂粒粗大、均匀、且为圆形，粘土含量少，型砂舂得不过紧，型砂含水量适当均可使砂粒间空隙增多，透气性提高。
3.耐火性
型砂在高温作用下而不软化、不烧结的性能称为耐火性。型砂耐火性差时，砂粒易粘附在铸件表面，使清理和切削加工困难。型砂中石英(SiO2)含量高而杂质少时，其耐火性好。圆形和大颗粒的砂粒耐火性也好。为防止粘砂，可在型砂中混入少量煤粉或在型腔和型芯表面涂上一层涂料。
4.退让性
指铸件在冷却、凝固收缩时铸型能被压溃而不阻碍收缩的能力。退让性不好时，铸件收缩受阻，产生内应力，使铸件变形甚至出现裂纹。型砂中粘土量愈多，高温时发生烧结，退让性将愈差。在型砂中加入少量木屑，或采用其它粘结剂如油和树脂，可改善退让性。
此外，还需考虑型砂的回用性、发气性和出砂性等。回用性良好的型砂便于
重复使用，型砂耗费量低；发气性低的型砂浇注时自身产生的气体少，铸件不易产生气孔；出砂性好的型砂浇注冷却后残留强度低，铸件易于清理。
二、各种造型方法的特点和应用
(一)各种手工造型（hand molding）方法的特点和应用
将型砂塑造成砂型的过程称为造型（molding）。造型可用手工和机器进行，两者主要区别是生产效率和铸型的尺寸精度有差异，但就其造型工艺而言无本质的差别。故本部分以手工造型为主。
一般造型可用手工操作，大批量或大量生产时可用机器造型。
手工造型方法按砂箱特征区分有两箱造型、三箱造型、地坑造型、脱箱造型；按模型特征区分有整模造型、挖砂造型、假箱造型、分模造型、活块造型、刮板造型。
1.整(体)模造型
当零件外形轮廓的最大截面位于其一端时，可将其端面作为分型面进行造型，因零件端面以下没有妨碍起模的部分，故可将模型做成与零件形状相适应的整体结构，称为整体模。用整体模进行的造型方法叫整模造型。
特点：采用整体模型，整个模型基本上在一个砂箱内形成。分型面是平面，故铸型简单，操作方便，不会错箱。适用于铸件最大截面靠一端，且为平面的铸件。
2.分开模造型
当零件外形轮廓上的最大截面不是在零件的端面，而是居于中间时，为了便利起模，必须将模型沿铸件中间的最大截面分做成两半，并以此模型分开的面(分模面（die parting face）)作该件造型时砂型的分型面（joint face，mold joint），才能进行造型。
分模造型时，模型的分模面与铸型的分型面重合，起模方便，尤其适合需要用水平型芯形成内孔的铸件，因为它将使下芯操作方便，浇注时型芯产生的气体很容易由分型面排出，因此分模造型最广泛地应用于铸造生产中。值得指出的是，分开模的分模面是依铸件的外形的最大截面而定，模型的两半并非一定是大小对称的两半。
特点：当铸件的最大截面不在端面时，为了从铸件中起出模型，常将模型最大截面处分成两半，并用销钉将其定位，以保证两半模型形成完整的铸件轮廓，模型被分割的平面称分模面，分模面常常就是分型面，型腔位于上、下两个半型内。分模造型常用于铸件最大截面在中部(或圆形)的铸件。
3.活块造型
当零件的外形上有局部妨碍起模的凸台或筋条时，可将模型上的这部分做成活动的，称之为活块(loose piece)。
模型上的活块部分与模型主体用销钉或燕尾榫连接，起模时先取出模型主体，然后再从侧面取出活块。由于取活块过程较为困难，因而此部分铸件精度较差。
活块造型操作困难，生产率低，主要用于单件、小批量生产带有突出部分，
难以起模的铸件。
4.挖砂造型
当零件的外形轮廓为曲面或阶梯面，又不便沿其最大截面将模型做成分开模，只允许采用整体模结构时，则这类零件就须用挖砂造型。
挖砂造型适用于单件、小批生产分型面不是平面的铸件。
5.三箱造型
当零件的外形上出现两个大截面之间夹着一小截面时，若只用一个分型面，两个砂箱造型，则不能起模。必须将砂型沿两个最大截面分型，即用两个分型面，三个砂箱造型，同时还应将模型分成两块或多块，才能使模型从砂型中取出。三箱造型操作是较复杂的，它比两箱造型多了一个分型面，同时就增加了一次错箱的可能性，从而降低铸件的尺寸精度。只有在单件和中、小批量生产形状复杂具有两个分型面的铸件时才采用。
以上五种围绕解决不同形状模型起模而产生的造型方法，是我们应掌握的内容。这些基本造型方法并非一定是单独使用，实际上往往是在一个铸件上综合应用多种造型方法。
6.刮板造型
对于某些回转体型或等截面形状的大、中型铸件，如带轮、简单汽缸盖、弯管等，若生产数量不多，为节省制造实体模型所需的材料和工时，可用与铸件截面形状相应的刮板来造型，缩短生产周期，这种造型方法称为刮板造型（sweep moulding）。造型时，既可用下砂箱，也可不用下砂箱，直接在砂坑中造型。刮板分为绕轴线旋转及沿导轨往复移动的两类。
7.地坑造型
在车间地面上挖一个地坑代替下砂箱，将模型放入地坑中填砂造型称为地坑造型。
这种方法不用砂箱或只用上箱，减少了砂箱的投资，但造型费工难烘干，劳动量大，且要求工人技术较高。
在成批、大量生产时，应采用机器造型，就是将造型过程中的两道基本工序－紧砂和起模－机械化。大大提高劳动生产率，提高铸件的精度和表面质量，改善劳动条件。
机器造型是采用模板进行两箱造型的。模板是将模型、浇注系统沿分型面与底板联结成一整体的专用模具，造型后底板形成分型面，模型形成铸型型腔。机器造型时多是由专门造上箱及专门造下箱的两台机器配对生产，因此机器造型通常只允许两箱造型。
用机器造型的零件只能有一个分型面，即只能用两箱造型，同时还要求尽量少用或不用活块，因为取出活块费时，因此，对于形状上需要采用三箱造型和活块造型的零件，当进行机器造型时，就必须用下型芯的方法，将三箱变为两箱，或用型芯代替活块。因此，设计大批量生产铸件及确定其造型工艺时，需考虑机
器造型这些工艺要求。
机器造型所用的模型与底板连成一体，称为模板(或型板)。模板上有定位销与砂箱精确定位，所以机器造型生产的铸件精度较好。
三、浇注系统（gating system）
浇注时(pouring)，金属液注入铸型型腔内所经过的通道称为浇注系统，它包括外浇口、直浇口、横浇口和内浇口。
外浇口（pouring basin）的作用是减少金属流对铸型的冲击并能浮渣。直浇口是通过其高度产生的静压力使金属液迅速充满型腔，直浇口（sprue hole）的锥度有利于取出浇口棒。横浇口(cross gate runner)主要起挡渣作用，其截面多为梯形，常做在上砂箱内，位于内浇口之上。内浇口(ingate)直接和型腔相连，主要作用是控制金属液流入型腔的速度和方向，使之平稳地充满型腔，其截面常为扁平的梯形，在下砂箱的分型面上。
为了保证浇注时金属液能平稳连续的注入型腔，并把熔渣等杂质阻挡在型腔以外，一般应使内浇口截面积总和小于横浇口截面积，而横浇口截面积则小于直浇口截面积。
冒口(riser，rising head)主要是对铸件最后冷却部位的收缩提供金属进行补缩，以便使铸件的缩孔集中在冒口内，故冒口尺寸要足够大，此外，冒口还有排气和集渣的作用。
四、铸件的常见缺陷
铸件缺陷（casting defect）产生原因是复杂的，应该根据具体情况综合分析，找出原因，再采取相应措施加以防止。有缺陷的铸件则应在保证质量的前提下尽力修复，以免浪费。
表27-1为铸件几种常见缺陷及其产生的原因。
第三节合金的铸造性能
一、合金的铸造性能
合金的铸造性能（castability ,casting property）是指合金在铸造时表现出来的工艺性能，主要指合金的流动性及合金的收缩等。这些性能对于是否获得健全的铸件是非常重要的。
(一)流动性
流动性（fluidity,liquidity）是指液态合金充填铸型的能力。
合金液的流动性好，容易浇满型腔，获得轮廓清晰、尺寸完整的铸件，相反合金的流动性不好，则易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。
在常用的合金中，灰口铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢流动性最差。
影响流动性的因素很多，其中主要是合金的化学成分、浇注温度和铸型的填充条件等。
(二)收缩性（contractibility）
液态合金在冷却凝固过程中体积和尺寸不断减小的现象称为收缩（contraction，shrinkage）。收缩是铸造合金本身的物理性质，是铸件中许多缺陷(缩孔、缩松、内应力、变形和裂纹等)产生的基本原因。合金液从浇入型腔冷却到室温要经历三个阶段：
1.液态收缩（liquid contraction）：从浇注温度冷却到开始结晶的液相线温度之间的收缩。
2.凝固收缩（solidification contraction）：从开始结晶温度冷却到结晶完毕的固相线温度的收缩。
3.固态收缩（solid contraction）：从结晶完毕的温度冷却到室温之间的收缩。
合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小，通常用体积收缩率来表示，它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。合金的固态收缩虽然也是体积变化，但它只引起铸件外部尺寸的变化，因此，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹等缺陷的根源。
合金的化学成分、浇注温度、铸型条件及铸件结构是影响合金收缩的主要因素。铸件的形状、尺寸和工艺条件不同，实际收缩量也有所不同。
另外，合金液在冷却成铸件的过程中出现的各部分化学成分不均匀的现象即偏析性，吸气性和氧化性均对铸造性能有着不利影响。
二、常用合金的铸造性能
1.铸铁
铸铁是极其重要的铸造合金，具有良好的铸造性能。
灰口铸铁流动性好，可浇注出形状复杂的薄壁铸件，并且收缩小，产生缩孔和裂纹的倾向较小，故一般不设臵冒口和冷铁，使铸造工艺简化。而且浇注温度较低，对型砂的要求不高。一般可用湿型浇注，故使用灰口铸铁铸造时设备简单，操作方便，成本低。
球墨铸铁由于浇注前需要经过球化处理，使铁水温度降低，流动性有所降低，且球铁收缩率较大，因此，应采取加大浇注面积、快速浇注、顺序凝固的工艺措施以防止缺陷产生。
可锻铸铁因熔点高，流动性较差，收缩也较大。因此在铸造工艺上应采取提高浇注温度，提高砂型的耐火性、退让性及增设冒口等措施以减少和防止冷隔、缩孔和裂纹等缺陷。
2.铸钢
铸钢流动性差，收缩性大，容易产生偏析、氧化、吸气等现象，并且熔点高。因此应选用耐火性高、强度和退让性好的型砂，并采用干型浇铸。在厚壁设冒口和冷铁，使之实现顺序凝固。
3.有色金属
铜合金的铸造性能是熔点较低，流动性好，收缩较大，易于氧化和吸气。铜合金易氧化应采用玻璃屑、食盐、萤石和硼砂等作熔剂、氧化物和非金属夹杂物浮于金属液表面起保护作用并利于排渣。由于黄铜中的锌本身就是良好的脱氧剂，所以熔化黄铜时，不需另加溶剂和脱氧剂。
铝合金的流动性很好，收缩率稍高于铸铁，铝合金在液态下也极易氧化和吸气。铝氧化生成Al2O3熔点很高，密度比铝大得不多，作为非金属夹杂物悬浮于铝液中很难排出，造成合金机械性能下降，铝合金在液态下还容易吸收氢气，形成针孔。为了减缓铝液的氧化和吸气，可向坩锅炉中加入KCl、NaCl 作为熔剂将铝液覆盖，与炉气隔离。为了排出铝液中已吸入的氢气，在出炉之前要进行精炼。
铜、铝合金熔点较低，流动性好，可以浇注薄壁和形状复杂的铸件。它们一般是在以焦炭为燃料的坩锅炉中进行。
它的特点是金属料不与燃料直接接触，以减少金属的损耗并保持洁净。由于浇注温度低，对型砂的耐火性要求不高，可以用细砂造型，以获得较低的表面粗糙度。铜、铝合金的凝固收缩率比铸铁大，除锡青铜外，一般多需设臵冒口使其顺序凝固，以便补缩，防止缩孔产生。为了防止氧化和吸气应使合金液较快而平稳地填满铸型。
第四节铸件结构工艺性
铸件结构工艺性是指铸件结构设计的合理性，既保证使用性能，又要考虑铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求。力求简化铸造生成工艺过程，减少铸件产生缺陷的可能性，提高生产率，降低成本。
一、合金铸造性能对铸件结构的要求
在设计铸件结构时还应考虑合金铸造性能的要求，否则铸件容易产生缩孔、缩松、浇不足、冷隔、变形及裂纹等缺陷。因此，设计时应考虑以下几方面：
1.铸件应有合理而均匀的壁厚
从考虑合金的流动性来看，铸件的壁不能太薄，否则易产生浇不足、冷隔等
缺陷。在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小厚度称之为该铸造合金的最小壁厚。各种铸造合金砂型铸件的最小壁厚可从有关的表中查到。但是，铸件的壁也不能太厚，否则在铸件中心部位的晶粒粗大，易产生缩孔与缩松等缺陷，反而使强度下降。
此外，铸件各部分的壁厚应该力求均匀。由于铸件各部分冷却速度差别较大，还将形成热应力，使厚薄联接处产生裂纹，而壁厚处形成金属聚集的热节，易产生缩孔、缩松等缺陷。
2.铸件壁的联接
(1)铸件结构圆角
一般情况下，铸件上各转角处都设计成圆角。这对于防止铸造缺陷，提高铸件结构强度都有很重要的作用。此外，铸造圆角还有利于造型，减少取模掉砂，并使铸件外形美观。因此，铸件结构壁转角都采用圆角。
铸件内圆角必须与壁厚相适应，通常圆角处内接圆直径应不超过相邻壁厚的1.5倍。具体数值可参阅有关的表格。
另外，在个别情况下，为造型、造芯的方便，在铸件的个别转角处应避免采用圆角。
(2)避免交叉和锐角连接
为了减小热节，防止铸件产生缩孔、缩松、应力等缺陷，铸件壁的连接应尽量避免锐角连接，中、小型铸件可选用交错接头，大件则宜用环形接头。并且铸件壁间也应避免锐角连接，倘若必须为锐角连接，则应采用过渡形式。
(3)厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡
对于互相连接的壁，当壁厚不相等时，应采取逐渐过渡的方式连接，避免壁厚突变，防止产生应力集中和裂纹。
3.避免受阻收缩
当铸件收缩受到阻碍时，铸件内部就产生了内应力，当内应力超过合金的强度极限时，铸件就产生了裂纹。因此，应尽量使铸件结构有利于自由收缩。
4.避免过大的水平面
铸件上大的水平面不利于金属的填充，且易产生浇不足、冷隔等缺陷。并且，平面型腔的上表面，由于受液体金属长时间的烘烤，易于产生夹砂。此外，大的水平面也不利于气体和非金属夹杂物的排除。
二、铸造工艺对铸件结构的要求
为了简化制模、造型、制芯、合箱和清理等工序，避免浪费工时，防止缺陷，并为实现机械化创造条件，在进行铸件结构时必须从下列几个方面考虑：
1.减少与简化分型面
分型面就是上下砂型的分界面，平直的分型面以避免操作费时的控砂或假箱造型，减少毛边，清理方便。
2.减少型芯的数量，尽量避免活块
3.便于型芯的固定、排气和清理
4.铸件的结构斜度
凡垂直于分型面不加工表面，最好有结构斜度。可以使起模省力，延长木模寿命，起模时型腔表面不易损坏，同时还由于起模或制芯时，模型或芯盒的松动量减少，从而提高了铸件的尺寸精度。另外，结构斜度还往往使铸件外表美观。
铸件结构斜度大小随铸件垂直壁的高度而不同，高度愈小，斜度愈大。并且采用金属模或机器造型时取0.5°～1°；用木模或手工造型时取1o～3°；此外铸件内侧的斜度应大于外侧。
第五节特种铸造(简介)
砂型铸造虽然是铸造生产中使用最广泛的铸造方法，同时也可根据具体情况采用新工艺、新技术和实现机械化自动化生产来进一步改善劳动条件，降低劳动强度和提高劳动生产率，并且可在一定程度上提高铸件质量，但是，砂型铸造由于方法本身的固有特点，铸型不仅只能使用一次，要消耗较多造型材料，而且工序繁多，实现机械化自动化生产比较困难，并且由于砂型铸造中影响质量的因素太多，铸件的尺寸精度、表面粗糙度和内部质量的提高都受到较多的限制。因此，生产中不得不寻求其它铸造方法来满足某些特殊要求，习惯上将那些普通砂型铸造以外的铸造方法都统称为特种铸造。
下面仅就几种较为常用的特种铸造方法作一些简单介绍。
一、熔模铸造
熔模铸造（investment casting,wax mold casting）是用易熔的蜡料制成的和铸件形状相同的蜡模和浇注系统，在蜡模表面涂挂几层耐火涂料和石英砂，经硬火、干燥后将蜡模加热熔化，排出蜡液，得到一个中空的型壳，即获得无分型面的整体铸型，最后进行浇注，故熔模铸造又称为失蜡铸造(lost wax casting)。
二、金属型铸造
将液体金属浇入金属铸型以获得铸件的工艺过程，称为金属型铸造（metal mold casting，chill casting）。由于金属型可以重复使用多次，几百次甚至到几千次，所以又称为永久型铸造。
制造金属铸型最常用的材料为铸铁和铸钢。铸件的内腔可用金属型芯或砂芯来形成。
金属型本身不透气，为了在浇注时能顺利地排出型腔中的气体，在铸型上部必须开排气冒口，在分型面上开排气槽。
由于金属型导热快，且没有退让性，因此铸件易于产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷，铸铁还容易出现硬脆的白口组织。故在浇注前应将金属型预热，以减慢铸件的冷却速度，浇注后应尽早取出铸件，以防止产生裂纹甚至卡住铸型。此外，为延长金属型使用寿命，其型腔和型芯要涂以耐火涂料，防止高温金属液对型腔的直接冲刷，调节铸件各部分的冷却速度，且每浇注一次，都要喷涂一层煤油，
以形成隔热气膜。
与砂型铸造相比，金属型铸造的主要优点是实现了“一型多铸”提高了劳动生产率，且便于实现机械化和自动化，金属型铸造的铸件冷却速度快，铸件的晶粒细密，从而提高了机械性能，铸件精度也较高，可达IT12～IT14，表面粗糙度小，为Ra12.5～Ra6.3，从而减少加工余量，节约材料和工时。
金属型铸造的缺点是主要在于制造金属型的成本高，周期长，铸造工艺要求严格，由于铸件冷却快，易产生难以切削的白口组织，不宜生产大型、复杂铸件。故金属型铸造主要适用于大批量生产形状简单的有色金属中小型铸件。如汽车、拖拉机、内燃机的铝活塞、气缸体、缸盖、油泵壳体，以及铜合金轴瓦、轴套等。金属型铸造有时也可用于某些铸铁和铸钢件。
三、压力铸造
压力铸造(简称压铸，pressure die casting，pressure casting，die casting)是在高压下，快速地将液态或半液态合金压入金属铸型型腔，并在压力作用下凝固而获得铸件的一种工艺方法。
压铸常用的压力从几兆帕至数十兆帕，最高可超过200MPa。金属液的充填速度约在（5～50）m/s。由于充填速度高，所以充型时间极短，约为（0.001～0.2）s。高速、高压是压铸的两大特点。
压铸是将液态合金快速压入金属型，并使其在压力下凝固，因而兼有金属型铸造的特点。必须指出，在所有的铸造方法中，压力铸造的生产率最高，每小时可铸几百个铸件。压铸件的尺寸精度可达IT11～IT13，表面粗糙度可达Ra3.2～Ra0.8，可实现少无切削的加工。此外，由于加压成型，因而可以铸造薄壁复杂铸件，并可直接铸出小孔、螺纹、齿轮等，且所得铸件的结晶致密、强度高。但由于金属液的充填速度高，压型内的气体很难排除，所以压铸件内常有小气孔，并常存在于表皮下面。因此压铸件一般不进行切削加工。另外，此气孔是在高压下形成，热处理加热时，因气体膨胀会使铸件表面突起或变形，因此压铸件不能进行热处理，也不能在高温下工作，不适用高熔点合金，如钢、铸铁等。压铸模结构复杂，设备投资大，成本高。因此，压力铸造广泛用于大批量生产薄壁、复杂的小型有色金属铸件，如铝合金汽缸体、缸盖、仪表、化油器等。
四、离心铸造
离心铸造（centrifugal casting，rotary casting）是将液体金属浇入高速旋转的铸型中，使金属在离心力作用下填充铸型并结晶的铸造方法。离心铸造大多是用以铸造中空的铸件，通常使用金属型，也可以使用砂型。
目前国内广泛使用的是卧式离心铸造机，可获得均匀的壁厚，主要用来浇注缸套、轴套等圆筒形重要零件。也可用来制造钢套镶铜的双金属轴承，即先将加工好的钢套进行表面处理，然后装入离心机中，再在钢套内腔内浇入铜液进行离心铸造，使两种合金牢固地联结成一体，以节约昂贵的铜合金。
离心铸造法生产的空心圆筒形铸件可省去型芯和浇注系统，省工又省料，在
离心力的作用下，液体金属中的气体、熔渣等夹杂物由于其密度较小而集中在铸件内表面，金属的结晶则从外向内呈方向性结晶，因而铸件表面结晶致密，无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷，铸件质量较好。
离心铸造法的不足之处是铸件内表面较粗糙，尺寸不易控制，对内孔要切削加工的零件，则应增大加工余量。
离心铸造目前主要用于成批大量生产一般形状的黑色金属及铜合金的大、中型回转体。如铸铁水管、缸套、活塞环坯料和输油管等。
特种铸造除了以上几种方法之外，还有低压铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、磁型铸造等方法。这些方法都为提高铸件质量、改善劳动条件、提高生产率等，开辟了更为广阔的前程。
五、各种铸造方法的比较
各种铸造方法都有其优缺点和最适宜的应用范围。如砂型铸造尽管有不少缺点，但其适应性强，所用设备比较简单，因此，它仍然是当前生产中最基本的铸造方法。特种铸造方法仅在一定条件下，才能显示其优越性。因此，在选择铸造方法时，必须根据合金种类、铸件大小与形状、批量、质量、车间设备及技术状况等来进行全面分析，综合比较，选择经济合理的方法。
表27-3为各种铸造方法的比较。
锻造基础知识大汇集
forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 重型航空模锻液压机进行热试为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。 滑块 还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分，利用补偿装置可
锻造基础知识大汇集
2015-06-08锻压世界锻压世界 forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。
铸造工艺基础要点
铸造工艺基础知识 一、铸造方法 常见的铸造方法有以下几种： 1、砂型铸造：砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混 制好以后，用模型造出砂型，浇入液体金属而形成铸 件的一种方法。砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方 法。 2、熔模铸造：熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数 层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而 制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件 的一种方法。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和 表面粗糙度，所以又称“熔模精密铸造”。 3、金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属用重力 浇注法浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。 所以又称“重力铸造”。 4、低压铸造：低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型 腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低， 所以叫低压铸造。 5、压力铸造：压力铸造简称压铸，是在高压作用下，使液态或半液 态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用 下凝固而获得铸件的一种方法。
6、离心铸造：离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金 属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造 方法。 7、连续铸造：连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的 特殊金属型中，凝固了的铸件连续不断的从结晶器的 另一端拉出，从而获得任意长度或特定长度铸件的一 种方法。 8、消失模铸造：消失模铸造是采用泡沫气化模造型，浇注前不用取 出模型，直接往模型上浇注金属液，模型在高温下 气化，腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。 也叫“实型铸造”。 二、零件结构的铸造工艺性分析 零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求，既便于整个铸造工艺过程的进行，又利于保证产品质量。 对产品零件图进行分析有两方面的作用：第一，审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。如发现结构设计有不合理的地方，就要与有关方面进行研究，在不影响使用要求的前提下，予以改进。这对简化工艺过程、保证质量及降低成本均有极大作用。第二，在既定的零件结构条件下，考虑在铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取相应工艺措施予以避免。 （一）从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性
锻造基本知识
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。 1.变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻，在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。 2.锻造类别 上面提到，根据锻造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻。 根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。 1）自由锻。指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。自由锻都是以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工，获得合格锻件。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。 2）模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向，也代表了锻造技术水平的高低。 按照材料分，模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义，就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。 挤压应归属于模锻，可以分为重金属挤压和轻金属挤压。 闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺，由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。
铸造工培训计划及培训大纲
铸造工培训计划 一、培训目标 1、总体目标 培养具备以下条件的人员：具有创新精神和较强实践能力，掌握必要的文化基础知识和专业知识，掌握现代金属材料铸造等专业知识，有较强的实际操作能力，能适应社会主义市场经济的生产、建设、服务、管理等一线需要的技术应用性专门人才。 学员应掌握较宽的基本理论知识和较扎实的基本技能。具有分析、解决铸造生产技术问题的能力。具有应用现代铸造技术的能力和自学能力。2、理论知识培训目标 依据《铸造工国家职业标准》中对铸造工的理论知识要求，通过培训，使培训对象掌握本专业培养目标所必需的技术基础知识，机械制图基本知识，公差与配合、常用金属材料与热处理知识；掌握铸造工艺与工装设计及铸件质量检测方面的专业知识；了解铸造新技术的发展现状及基本原理。 3、操作技能培训目标 依据《铸造工国家职业标准》中对铸造工的操作技能要求，通过培训，使培训对象具备铸造工艺的编制与实施的基本能力；具有铸造工装的设计与制造的基本能力；具有材料检验及管理的基本能力；具备运用所学知识，
分析、解决铸造车间现场技术问题的能力；具备良好的文字表达能力和用普通话进行社交的能力。 二、教学要求 2.1理论知识要求 2.1.1职业道德、职业守则、安全文明生产与环境保护知识 2.1.2专业基础知识 2.1.3加工准备知识 2.2操作技能要求 2.2.1 加工准备 2.2.2钳工、车工、铣工、磨工、焊接的基本过程、工艺范围及其应用 2.2.3了解各工种的操作方法 2.2.4 铸造工装的设计与制造 三、教学计划安排 总课时数：400课时。 理论知识授课：110课时。 理论知识复习：25课时。 操作技能授课：50课时。 操作技能练习：190课时。 机动课时：25课时。
铸造工艺标准设计基础学习知识
铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。
每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1～表7-5 表1-2 熔模铸件的最小壁厚（单位：㎜）
铸造基础知识.pdf
铸造部分 目录 第一节 铸造基础知识 (3) 一、铸造生产概述 (3) 二、铸造生产常规工艺流程 (3) 第二节 砂型铸造工艺 (4) 一、型砂和芯砂的制备 (4) 二、型砂的性能 (4) 三、铸型的组成 (5) 四、浇冒口系统 (5) 五、模样和芯盒的制造 (6) 第三节 合金的熔炼 (8) 一、铝合金的熔炼 (8) 二、铸铁的熔炼 (9) 第四节 造 型 (11) 一、手工造型 (11) 二、制芯 (14) 三、合型 (15) 四、造型的基本操作 (15) 五、合金的浇注 (17) 六、机器造型 (18) 第五节 铸造工艺设计 (20) 一、分型面 (20) 二、型芯 (21) 三、铸造工艺参数 (21) 四、模样的结构特点 (21) 第六节 铸件常见缺陷的分析 (23) 铸工实习安全技术守则 (24) 第七节 铸工概论 (25) 一、铸造的辉煌历史 (25) 二、铸造的分类 (25) 第八节 特种铸造 (26) 一、压力铸造 (26)
二、实型铸造 (27) 三、离心铸造 (27) 四、低压铸造 (28) 五、熔模铸造 (29) 六、垂直分型无箱射压造型 (30) 七、金属型铸造 (30) 八、多触头高压造型 (31) 九、真空密封造型 (32) 第九节 铸造工艺图的绘制 (33) 一、铸造工艺图 (33) 二、浇注位置 (33) 三、分型面 (33) 四、机械加工余量和铸孔 (33) 五、拔模斜度 (34) 六、铸造圆角 (34) 七、型芯、芯头及芯座 (34) 八、铸造收缩率 (34) 九、铸造工艺图的绘制 (34) 十、模样图的绘制 (34) 十一、铸型装配图的绘制 (35) 十二、铸件图的绘制 (36) 十三、模样、型腔、铸件和零件之间的尺寸与空间的关系 (36) 十四、铸造技术的发展趋势 (36)
铸造基础知识总结
铸造——将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得铸件的方法。 作为一种成型工艺，熔铸的基本优点在于液态金属的抗剪应力很小，易于成型。 优点： 1、原材料来源广，价格低廉，如废钢、废件、切屑等；生产成本低，与其它成形工艺相比，铸造具有明显的优势。 2、铸造是金属液态成形，因此可生产形状十分复杂，尤其是具有复杂内腔的各种尺寸规格的毛坯或零件。 3、铸件的形状尺寸与零件非常接近，减少了切削量，属于无切削加工； 4、铸件的大小、重量及生产批量不受限制，可生产多种金属或合金的产品，比较灵活。 5、应用广泛，农业机械中40%~70%、机床中70%~80%的重量都是铸件。 缺点： 1、铸件的力学性能不如相同化学成分的锻件好 2、铸件质量不够稳定，工序多，影响因素复杂，工艺过程较难控制。 3、制品中有各种缺陷与不足。微观组织随位置变化，化学成分随位置变化。如铸件内部常 存在气孔、缩孔、缩松、夹杂、砂眼和裂纹等缺陷。 4、尺寸精度较低。 5、铸造生产的劳动条件较差。砂型铸造中，单件、小批量生产，工人劳动强度大 砂型铸造——是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。 主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与检查等。 简述砂型铸造的基本工艺过程。 （1）造型：用型砂及模样等工艺设备制造铸型。通常分为手工造型和机器造型。 造芯、涂料、开设浇注系统、合型。 （2）熔炼与浇注 熔炼：使金属由固态转变为熔融状态。 浇注：将熔融金属从浇包注入铸型。 （3）落砂与清理 落砂：用手工或机械使铸件与型砂、砂箱分开。 清理：落砂后在铸件上清理表面粘砂、型砂、表面金属等。 金属型铸造——将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸件的方法。 优点：
锻造基础知识
锻造基础知识.txt昨天是作废的支票；明天是尚未兑现的期票；只有今天才是现金，才能随时兑现一切。人总爱欺骗自己，因为那比欺骗别人更容易。锻造基础知识对金属坯料（不含板材）施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。锻造的种类和特点当温度超过300-400℃（钢的蓝脆区），达到700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能力也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。原本这种温度区域的划分并无严格的界限，一般地讲，在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻，不加热在室温下的锻造叫冷锻。在低温锻造时，锻件的尺寸变化很小。在700℃以下锻造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。因此，只要变形能在成形能范围内，冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。热锻时，由于变形能和变形阻力都很小，可以锻造形状复杂的大锻件。要得到高尺寸精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工。另外，要注意改善热锻的工作环境。锻模寿命（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）与其它温度域的锻造相比是较短的，但它的自由度大，成本低。坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化，使锻模承受高的荷载，因此，需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法。另外，为防止坯料裂纹，需要时进行中间退火以保证需要的变形能力。为保持良好的润滑状态，可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行连续加工时，目前对断面还不能作润滑处理，正在研究使用磷化润滑方法的可能。 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品。例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式：·限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。·准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。·冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。·能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。此外，根据滑块运动方式还有滑块垂直和水平运动（用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造）方式之分，利用补偿装置可以增加其它方向的运动。上述方式不同，所需的锻造力、工序、材料的利用率、产量、尺寸公差和润滑冷却方式都不一样，这些因素也是影响自动化水平的因素。锻件与铸件相比有什么特点金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。一般说来，铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻
铸造常识
铸造常识 1.钢和铁是按含碳量来区分的： 工业纯铁C<0.0218％ 钢0.0218％< C < 2.11% 铁 2.11％< C < 6.69% 2.钢按含碳量来分［碳素钢（非合金钢）］：低碳钢中碳钢高碳钢 低碳钢 C < 0.25% 低碳钢又称软钢，含碳量从0.10%至0.25%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削， 常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。 中碳钢0.25% < C < 0.60% 及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可 1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材 料外，还大量用于制造各种机械零件。 普通碳素结构钢
优质碳素结构钢 高碳钢 C > 0.60% 3.合金钢：低合金钢、中合金钢、高合金钢 低合金钢 中合金钢 高合金钢 4.耐磨钢分类 高锰钢Mn: 11.0~14.0% C: 1~1.4% 高强度高硬度高耐磨耐高温抗冲击低破碎率 高锰钢按照国家标准分为5个牌号，主要区别是碳的含量，其范围是0.75％－1.45％。 受冲击大，碳含量低。锰含量在11.0％－14.0％之间，一般不应低于13％。超高锰钢尚无国标，但锰含量应大于18％。硅含量的高低，对冲击韧度影响较大，故应取下限，以不大于0.5％为宜。低磷低硫是最基本的要求，由于高的锰含量自然起到脱硫作用，故降磷是最要紧的，设法使磷低于0.07％。铬是提高抗磨性的，一般在2.0％左右。 中、低合金耐磨钢 铬钼硅锰钢 耐气蚀钢 耐磨蚀钢 特殊耐磨钢 5.铸铁 铸铁的特征及主要用途见表7.1.1。
6.几种铁碳合金的体积收缩率 常用合金中，铸钢的收缩率最大，灰铸铁最小。几种铁碳合金的体积收缩率见表1-2。常用铸造合金的线收缩率见表1-3。 表1-2 几种铁碳合金的体积收缩率 表1-3 常用铸造合金的线收缩率 7.高铬钢 7.1 三铬钢： 含碳（C）占0.28-0.35%、含铬（Cr）12.8-13.5%等成份组成。经过油淬火处理后，硬度可达到54-56 HRC。该钢质系列产品特点：锋利、易复磨、不易生锈。 7.2 四铬钢：
铸造知识点总结
01.铸造概念及特点? 答：铸造是液态金属成形的一种方法，其过程是指将金属熔化后，浇注到型腔内，冷却、凝固后形成具有型腔形状的金属制品。 02.铸造的工艺过程? 答：模样、芯盒制作---造型、制芯----合箱----浇铸----落砂----清理----检验----铸件 03.铸造的发展趋势? 答：1.铸件的特大型化2.铸件的轻量化3.铸件的精确化4.数字化铸造5.网络化铸造6.清洁化铸造 04.充型能力概念及其影响因素?如何提高薄壁铸件充型能力。 答：液态金属的充型能力是指液态金属流经浇注系统并充满铸型型腔的全部空间，形成轮廓清晰、形状完整的铸件的能力。 影响因素：1.金属性质方面的因素：1）合金的成分2）结晶潜热3）液态金属比热容和导热系数4）液态金属黏度和表面张力2.铸型性质方面的因素1）铸型的蓄热系数2）铸型温度3）铸型中的气体3.浇注条件方面的因素1）浇注温度2）充型压头3）浇注系统结构4.铸件结构方面的因素1）铸件的折算厚度2）铸件的复杂程度。 提高：1.铸型性质方面：对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度，利用涂料增加铸型的热阻，提高铸型的排气能力，减小铸型在金属充填期间的发气速度，均有利于提高充型能力。2.浇注条件方面：适当提高浇注温度、提高充型压头、简化浇注系统均有利于提高充型能力。增大浇口面积可在线速度较小的情况下使铸型很快充满。 05.温度场影响因素?如何提高温度梯度 答：1.金属性质的影响1）金属的热扩散率2）结晶潜热3）金属的凝固温度2.铸型性质的影响1）铸型的蓄热系数2）铸型的预热温度 3.浇注条件的影响4.铸件结构的影响1）铸件的壁厚2）铸件的形状 提高温度梯度： 06.凝固方式及影响因素?
铸造知识
砂铸（Sand Casting） 原理：砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺 应用范围：适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用 优势：1. 比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出2. 砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺 不足：1.因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低 2. 因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙 重力压铸（Gravity Casting） 原理：重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称重力浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。 金属型铸造（Permanent Mold Casting） 原理：是用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具的现代工艺。 应用范围：大批量生产有色金属的中、小铸件时，只要铸件材料的熔点不过高，一般都优先选用金属型铸造。 优势：1. 金属型的铸型模具能反复多次使用，每浇注一次金属液，就获得一次铸件，寿命很长，生产效率很高。 2. 金属型的铸件不但尺寸精度好，表面光洁，而且在浇注相同金属液的情况下，其铸件强度要比砂型的更高，更不容易损坏。 不足：1. 因为耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵，所以金属型的模具费用不菲，不过总体和压铸模具费用比起来则便宜多了。对小批量生产而言，分摊到每件产品上的模具费用明显过高，一般不易接受。 2. 因为金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制，所以对特别大的铸件也显得无能为力。因而在小批量及大件生产中，很少使用金属型铸造。 3. 金属型模具虽然采用了耐热合金钢，但耐热能力仍有限，一般多用于铝合金、锌合金、镁合金的铸造，在铜合金铸造中已较少应用，而用于黑色金属铸造就更少了。 金属型铸造与砂型铸造比较：优势： 1.金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。同样合金，其抗拉强度平均可提高约25%，屈服强度平均提高约20%，其抗蚀性能和硬度
铸造材质分类的知识
铸造材质分类及采购格式 钢一般分为35号钢、45号钢和普通碳钢 球铁（QT）一般分：QT400、QT700 灰铁（HT）一般分：HT200、HT250 铜：磷铜、红铜、紫铜、青铜、黄铜、光亮铜、铜屑、铍铜、马达铜、镀白铜 不锈钢：304不锈钢、316不锈钢、301不锈钢、201不锈钢等 锌：锌合金、锌渣、粗锌、破碎锤、回炉锌等 锡：无铅焊锡、锡渣、锡条、锡线、锡膏、锡灰等 铝：铝合金、铝线、铝皮铝板、铝锭、生铝、熟铝、铝箱等 铁：冲压铁、生铁（灰铁）、马达铁、不锈铁、铁边料等 贵金属：镍、钛、铬、铑、钼、钴粉、镀金、镀银、钨丝、钻头、钨钢刀具 铸造材料：中性打炉料、碱性打炉料、酸性打炉料、炉衬修补料、铝矾土砂（粉）、镁砂（粉）、石英砂（粉）、莫来石砂（粉）、棕刚玉砂（粉）、铸钢铸铁覆盖剂、除渣剂、粘结剂、脱模剂、FNC系列铸铁、铸钢、消失模、金属型、及离心铸造用涂料、FNS 系列铸钢、铸铁、消失模、砂型及金属型铸造用涂料等。 特种耐火材料：粘土砖、高铝砖、莫来石转、钢包转、保温砖、耐磨砖、耐酸转、尖晶石转、炉衬捣打料、钢包铁液包浇注料、低水泥浇注料、钢纤维浇注料、耐磨耐火浇注料、高强耐磨浇注料、高铝浇注料等各种不定性耐火材料。 以上是基本的铸造材料，大家都大概了解一下，以后再收集信息时请着重核实下产品材质和用途以便利于我们更好的向供应商匹配。 采购信息基本格式：公司名称→产品名称→材质（型号、规格）→数量→用途→联系方式（联系人、电话）
一：球墨铸铁的概念： 在铁水浇注前，往铁水中加入少量球化剂（如镁、钙和稀土元素等）、石墨剂（如硅铁、硅钙合金），以促进碳以球状石墨结晶存在，这种铸铁称为球墨铸铁。 球墨铸铁在强度、塑性和韧性方面大大超过灰铸铁，甚至接近钢材。在酸性介质中，球墨铸铁耐蚀性较差，但在其他介质中耐蚀性比灰铸铁好。它的价格低于钢。由于它兼有普通铸铁与钢的优点，从而成为一种新型结构材料。过去用碳钢和合金钢制造的重要零件（如曲轴、连杆、主轴、中压阀门等），目前不少已改用球墨铸铁。通过压铸成型，可加工精密另件，不能浇注，在通过高温烧制而次。 球墨铸铁是一种新的翻砂工艺,和普通的区别一般在质地上面有所区别，一般有用于生产井盖，管件等。密度：近似于钢的密度。 二：灰铁的概念： 灰铁铸铁是铸铁的一种，内部碳是以片状石墨存在的。断口呈灰色，所以简称灰铁。 三：球墨铸铁和灰铁的区别和联系： 1．看切削加工面灰铁：呈灰色，光泽很暗，表面看来较粗糙。球铁：灰色，光泽较灰铁亮，表面粗糙程度似灰铁。 2．锉削试验灰铁：锉削阻力较小，锉削时发出“唰唰”声，极少粘锉，屑末呈灰黑色，有少量银白亮点，细看颗粒大小不一，以小颗粒细末为主，用手指碾磨，很容易使手指染黑。球铁：锉削时阻力比灰铁略大，也有较明显的“唰唰’’声，极少粘锉，屑末呈灰黑色，有细密的亮点，颗粒大小不等，但以大颗粒为主，用手指碾磨屑末，可使手指染黑，但较灰铁染黑程度轻。 3．听敲击声灰铁：声音低沉，持续时间极短。球铁：声音清脆，有余音，持续时间较短。 4. 灰铁就是灰口铸铁，与之对应的是球墨铸铁。两者都是铸铁的一种
铸造知识
1.铸钢和铸铁的区别-岐海铸造 第一：亮度，铸钢发亮，铸铁发暗发灰，铸铁里面的灰口铁和球墨铸铁又不同球铁比灰铁亮。 第二：颗粒。铸钢很致密肉眼一般看不见颗粒。灰铁和球铁都能看见颗粒灰铁颗粒大一些。 第三：声音，铸钢件碰撞是“刚刚”的与铸铁件声音不一样。 第四：气割，铸钢件表面粗糙，冒口，浇口面积都大，必须气割清除。球墨铸铁气割割不断。 第五：韧性。铸钢韧性接近钢板，球墨铸铁韧性稍逊，薄壁件可达到20-30度的弯曲，灰口无韧性。 球墨铸铁铸件的铸造过程：生铁，入炉熔炼，铁水加入合金球化，孕育处理，浇注型腔，打箱清理，―热处理。 2.铸铁的基本常识与分类-岐海铸造 工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。 除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰，磷，硫等元素。 合金铸铁还含有镍，铬，钼，铝，铜，硼，钒等元素。碳，硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。 铸铁可分为： 第一：按断口颜色分，灰铸铁，白口铸铁和麻口铸铁 1，灰铸铁，这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色， 有一定的力学性能和良好的被切削性能，普遍应用于工业中 2，白口铸铁，白口铸铁是组织中完全没有或几乎完全没有石墨的一种铁碳合金，其断口呈白亮色，硬而脆，不能进行切削加工， 很少在工业上直接用来制作机械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性，又称激冷铸铁或冷硬铸铁 3，麻口铸铁，麻口铸铁是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁，其断口呈灰白相间的麻点状，性能不好，极少应用 第二：按化学成分：普通铸铁和合金铸铁 1，普通铸铁，是指不含任何合金元素的铸铁，如灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁等 2，合金铸铁，是在普通铸铁内加入一些合金元素，用以提高某些特殊性能而配制的一种高级铸铁。 如各种耐蚀，耐热，耐磨的特殊性能 第三：铸铁按生产方法和组织性能分：普通灰铸铁，孕育铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁和特殊性能铸铁1，普通灰铸铁，这种铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色，有一定的力学性能和良好的被切削性能，普遍应用于工业中 2，孕育铸铁，这是在灰铸铁基础上，采用“变质处理”而成，又称变质铸铁。 其强度、塑性和韧性均比一般灰铸铁好得多，组织也较均匀。主要用于制造力学性能要求较高，而截面尺寸变化较大的大型铸件 3，可锻铸铁，可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火而成，比灰铸铁具有较高的韧性，又称韧性铸铁。 它并不可以锻造，常用来制造承受冲击载荷的铸件 4，球墨铸铁，简称球铁。它是通过在浇铸前往铁液中加入一定量的球化剂和墨化剂，以促进呈球状石墨结晶而获得的。 它和钢相比，除塑性，韧性稍低外，其他性能均接近，是兼有钢和铸铁优点的优良材料，在机械工程上应用广泛 5，特殊性能铸铁，这是一种有某些特性的铸铁， 第四：根据用途的不同，可分为耐磨铸铁，耐热铸铁，耐蚀铸铁等。 3.铸铁和锻铁各方面的区别
铸造基础知识
铸造基础知识 默认分类2009-04-26 15:35:33阅读393评论0字号：大中小 铸造是金属由液态浇铸到模具中通过凝固、收缩成一定形状的机械制造工艺方法。主要分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造（重力铸造）、压力铸造、低压铸造、石膏型铸造、消失模铸造等。目前我们公司K14B发动机主要用到压力铸造、低压铸造。我们就这两种铸造讲述一下它们的基本原理。 首先介绍一下压力铸造： 压力铸造（简称压铸）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 1、压铸特点 高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa，甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m／s，有些时候甚至可达100m／s以上。充填时间很短，一般在0.01~0.2s 范围内。与其它铸造方法相比，压铸有以下三方面优点： 1.产品质量好 铸件尺寸精度高，一般相当于6~7级，甚至可达4级；表面光洁度好，一般相当于5~8级；强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造提高25~30％，但延伸率降低约70％；尺寸稳定，互换性好；可压铸薄壁复杂的铸件。例如，当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm；铝合金铸件可达0.5mm；最小铸出孔径为 0.7mm；最小螺距为0.75mm。 2.生产效率高 机器生产率高，例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600～700次，小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次；压铸型寿命长，一付压铸型，压铸锌合金，寿命可达几十万次，甚至上百万次；易实现机械化和自动化。 3.经济效果优良 由于压铸件尺寸精确，表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时；铸件价格便易；可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。 压铸虽然有许多优点，但也有一些缺点，尚待解决。如： 1). 压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用一般压铸法，铸件易产生气孔， 不能进行热处理；