工程材料基础 教学课件 作者 张文灼 赵振学 主编 10.1 铸造.ppt

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1、铸造铸造成形铸造是指将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到具有一定形状、尺寸和性能的铸件的成形方法。分类砂型铸造和特种铸造应用常用于制造承重的各类结构件优点（1）可铸造出形状十分复杂的铸件，铸件的尺寸和重量几乎不受限制；（2）铸造原材料价格低廉，铸件的成本较低；（3）铸件的形状和尺寸与零件很接近，因而节省了金属材料及加工的工时间缺点（1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。（2）铸件质量不够稳定。砂型铸造砂型铸造可分为湿砂型铸造和干砂型铸造两种。湿砂型不经烘干可直接进行浇注；干砂型是经烘干才

2、能浇注的高黏土砂型砂型铸造砂型铸造的生产工序模样和芯盒砂型制造模样→制备造型材料→造型（制造砂型）→造芯（制造砂芯）→烘干（用于干砂型铸造）→合型→熔炼→浇注→落砂→清理与检验和铸件的外形相适应单件或小批生产时，模样和芯盒可用木材制作，大批大量生产时，可用铝合金、塑料等材料来制作。用型砂制成的铸型称为砂型，砂型用砂箱支撑时，砂箱也是铸型的组成部分。砂型铸造造型材料主要包括型砂和芯砂1、强度：应保证铸型（或型芯）受外力作用时，不易被损坏。型砂强度不足会造成塌箱、冲砂与砂眼等缺陷。2、透气性：铸型（或型芯）能允许气体通过，因为浇注时，型腔内的空气及铸型产生的挥发气体要通过砂型逸出。3、可塑

3、性：型砂受力易成型且获得清晰轮廓。可塑性好，造型的轮廓清晰，可铸出形状尺寸精确的铸件。4、耐火性：型（芯）砂在高温液态金属作用下，不软化、不熔融和不粘结的能力、耐火性差的型（芯）砂，砂粒易粘附在铸件表面，使清砂和切削加工困难。5、退让性：铸件凝固收缩时，型（芯）砂不阻碍铸件收缩。退让性差的型芯砂，将阻碍铸件的收缩，会使铸件产生应力，引起变形，甚至开裂。原砂是型砂和砂芯的主要组成部分，其主要成分是由SiO2及其他氧化物。砂粒均匀且呈圆形的好，一般采自山地、沙漠、河滩和海滨。粘结剂其作用是将砂粒互相粘结在一起，使型（芯）砂具有一定的强度和可塑性。种类很多，常用的有陶（高岭）土、膨润土、油类

4、、合脂、树脂等。附加物为了改善型（芯）砂某些性能而附加的物质。例如，加入煤粉可提高耐火性，加入水玻璃可提高强度，加入木屑可改善透气性和退让性等。型砂和芯砂的组成物决定于铸造合金的种类，铸件的大小及结构特征等。由原砂、粘接剂、水和附加物配制而成。造型根据生产性质不同，造型方法可分别采用手工造型或机器造型手工造型：全部用手工或手动工具完成的造型工序。根据铸件的形状特点，可采用整体模造型、分块模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型、刮板造型等机器造型：用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序，主要用于成批大量生产。按紧砂方式不同，常用的造型机有震压造型、微震压实造型、高压造型、抛砂造型、射砂

5、造型、气流冲击造型等。整模造型分模造型是将模样沿最大截面处分成两半，型腔位于上、下两个砂箱内，造型简单省工。常用于最大截面在中部的铸件。三箱造型挖砂造型的模样是整体的，但铸件分型面为曲面。为便于起模，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂、其造型费工、生产率低，工人技术水平要求高。用于分型面不是平面的单件、小批生产铸件。挖砂造型4、活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台，肋条等这些部分作成活动的（即活块）。起模时，先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。其造型费时，工人技术水平要求高。主要用于单件、小批生产带有突出部分、难以起模的铸件。活块造型刮板造型是用刮板代替实体模样造型，它可降低模样

6、成本，节约木材，缩短生产周期。但生产率低，工人技术水平要求高。用于有等载面或回转体的大、中型铸件的单件、小批生产、如带轮、铸管、弯头等。刮板造型组芯造型是用若干块砂芯组合成铸型，而无需砂箱。它可提高铸件的精度，但成本高。适用于大批量生产形状复杂的铸件。假箱造型是为克服挖砂造型的挖砂缺点，在造型前预先做个底胎（即假箱），然后在底胎上制下箱，因底胎不参予浇注，故称假箱。比挖砂造型操作简单，且分型面整齐。适用于成批生产中需要挖砂的铸件。假箱造型砂型铸造造芯芯的主要作用是形成铸件的内腔或局部外形分类：手工造芯或机器造芯手工造芯主要应用于单件、小批量生产中。机器造芯是利用造芯机来完成填砂、紧砂和

7、取芯的，生产效率高，型芯质量好，适用于大批量生产型心固定：型芯在砂型中靠与砂型接触的芯头来定位和稳固支撑砂型铸造浇注系统及冒口浇注系统：把液态金属引入型腔的通道，简称浇口浇注系统作用：保证熔融金属平稳、均匀、连续地充满型腔；阻止熔渣、气体和砂粒随熔融金属进入型腔；控制铸件的凝固顺序；供给铸件冷凝收缩时所需补充的金属熔液（补缩）冒口作用：补缩、排气、集渣砂型铸造合型将铸型的各个组元如上型、下型、型芯、浇口杯等组合成一个完整铸型的操作过程注意事项：