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．

1、铸件应有合理的壁厚

每一种合金都有其适宜的壁厚范围。壁厚太薄，容易出现浇不足；太厚，容易出现晶粒粗大，机械性能降低。

2、铸件收缩时不应有严重阻碍，注意壁厚的过渡和铸造圆角

铸件厚薄相接、拐弯、交接之处，都应采取逐渐过渡和转变的形式，

并应采用较大圆角相连接，以免造成突然转变以及应力集中，引起裂纹等缺陷。对于牌号较高、收缩大的合金铸件尤其注意，以防止因严重阻碍铸件收缩而造成裂纹。

3、内壁厚度应小于外壁厚度

铸件内部的筋和壁等，散热条件较差，因此应比外壁薄些，以便使整个铸件的外壁和内壁能均匀的冷却，防止产生内应力和裂纹。

4、壁厚力求均匀，减少厚大部分，防止形成热节

如果壁厚不均匀，铸件冷却也不均匀，在交接处易产生内应力、易于形成缩松、缩孔和裂纹。

5、有利于补缩和实现顺序凝固

对于厚大件，应根据零件特点，设置冒口，进行补缩。

6、注意防止铸件的翘曲变形

对于细长件、大的平板件，在铸件收缩时，由于冷却不一致，很容易引起翘曲变形。应多布置加强筋，防止此类变形。

7、避免水平方向出现较大的平面

在浇注时，水平大平面液流上升速度很慢，较长时间烘烤铸型顶面，极易造成夹砂、浇不足等缺陷，也不利于金属夹杂物和气体的排．出。

（二）从简化铸造工艺过程角度审查零件结构的工艺性

1、改进妨碍起模的凸台、凸缘、筋板的结构

铸件侧壁上的凸台（搭子）、凸缘、筋板等，常常妨碍起模，不得不增加砂芯。所以，尽量改进，以简化铸造模具。

2、尽量取消铸件外表侧凹

铸件侧壁上如有凹入部分，常常妨碍起模，不得不增加砂芯。所以，尽量改进，以简化铸造模具。

3、改进铸件内腔结构，减少砂芯数量

4、减少和简化分型面

尽量采用平直分型面，减少曲面分型。

5、有利于砂芯的固定和排气

底面有利于砂芯固定，顶面有利于砂芯排气。

6、去除不必要的圆角

有些外圆角对铸件质量影响不大，但却对造型和制芯等工艺过程有不良效果，应予以去除。

三、造型、制芯方法

产品零件设计结束后，应根据产品结构及铸造厂的实际情况，确定合理的造型、制芯方式。以下简单介绍当前广泛应用的各种造型、制芯方式。

（一）造型方法

、手工造型（手工粘土砂、手工树脂砂）1．

手工造型适宜于简单、小批量多品种铸件。砂型硬度低，表面粗糙度、尺寸精度差，效率低。

2、普通机器造型（Z145、Z148、Z1410等）

普通机器造型适宜于批量较大、产品要求较高的铸件。砂型硬度中等，表面粗糙度、尺寸精度较好，效率较高。

3、高压造型（平压头、成型压头、多触头）

高压造型适宜于批量不大、尺寸较大的铸件。砂型硬度高、表面粗糙度、尺寸精度较好，效率较高。

4、水平分型流水线造型（静压线、KW线）

水平分型流水线造型适宜于大批量、复杂铸件。砂型硬度很高、表面粗糙度、尺寸精度很好，效率很高。

5、垂直分型流水线造型（DISA线）

垂直分型流水线造型适宜于大批量、尺寸中等及较小的铸件，尤其适宜于球铁件。砂型硬度很高、表面粗糙度、尺寸精度很好，效率很高。（二）制芯方法

1、手工制芯（粘土砂、合脂油、树脂砂）

手工制芯适宜于简单、小批量铸件。表面粗糙度、尺寸精度差，效率低。

2、热芯盒制芯（6kg、12kg、25kg、40kg、100kg）

热芯盒制芯是将混制好的热芯砂（或覆膜砂）通过热芯盒射芯机℃下保温一段时间，然后开模取出成220-260射入热芯盒模具内，在．

品砂芯的一种制芯方式。

热芯盒制芯目前应用广泛，它的适用范围很广，几乎所有砂芯都可以用它制作。砂芯强度很高，表面粗糙度、尺寸精度很好，效率很高。

3、壳芯盒制芯

壳芯盒制芯是将成品覆膜砂通过壳芯机射入壳芯盒模具内，待周边形成8mm左右硬壳后，旋转，倒出剩余余砂，在220-260℃下保温一段

时间，然后开模取出成品砂芯的一种制芯方式。

壳芯盒制芯应用范围也很广泛，主要应用于简单、圆周类砂芯。砂芯强度很高，表面粗糙度、尺寸精度很好，效率很高。

4、冷芯盒制芯

冷芯盒制芯是将混制好的冷芯砂通过冷芯盒射芯机射入冷芯盒内，然后吹入气体（三乙胺或二氧化硫）固化的一种制芯方式，因为它在常温下固化，所以叫冷芯盒制芯。

冷芯盒制芯是目前应用最广泛的一种制芯方式，几乎所有砂芯都可以用它制作。砂芯强度很高，表面粗糙度、尺寸精度很好，效率很高。砂芯发气量低、溃散性好。

四、砂型铸造铸件浇注位置的确定

铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的位置。浇注位置的确定是铸造工艺设计中重要的一环，关系到铸件的质量能否得到保证，也涉及铸件尺寸精度以及造型工艺过程。

、铸件的重要加工面应朝下或呈侧立面1．

这是因为气孔、非金属夹杂物等容易出现在上表面，铸件向下的底面和侧立面通常比较光洁，出现缺陷的可能性小，而且底面组织致密。

2、尽可能使铸件的大平面朝下，以避免形成夹砂和夹杂缺陷

对于大的平板类铸件，必要时可采用倾斜浇注，以增加液体金属的上升速度，防止夹砂缺陷。

3、应保证铸件能充满

铸件很薄的部分应朝下。

4、应有利于实现顺序凝固

对厚薄不均、易于形成缩孔、缩松或质量要求较高的铸件，浇注位置的选择应有利于实现顺序凝固。

5、应尽可能避免使用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯

6、应使合箱位置、浇注位置和铸件的冷却位置相一致

针对手工生产，与机器造型及流水线造型无关。

五、分型面的选择

分型面是指两半铸型相互接触的表面。除了实型铸造法以外，都要选择分型面。有时是平面，有时是曲面。

1、应尽量使铸件全部或大部置于同一半型内

两半型铸件总是或多或少有一些错移，影响铸件尺寸精度。

2、应尽量减少分型面的数目

此指手工多箱造型。

、便于下芯、合箱及检查型腔尺寸3．

因此，应尽量把主要砂芯放在下半砂箱中。

4、应注意减轻落砂、清理和机械加工的工作量

应尽量减小分型面飞边、披缝。

六、砂芯设计

砂芯设计在铸造工艺中很关键，它直接影响着铸件的尺寸精度以及相互关联尺寸。

1、涂料层厚度

应根据每个厂家的具体情况、涂料种类，确定相应的涂料层厚度。在