第一章 简 介
1.1中国古代铸造技术发展
中华文明大致经历了石器时代、铜器时代和铁器时代三个历史阶段，这三种材质的工具和技术的创造发明，随着人类的繁衍，不断推动人类文明向高级阶段发展，金属的应用使人类文明产生了根本性的飞跃，而铸造技术的运用和金属的发展紧密联系在一起。对古代很多务农的人来说，铸造技术是一门手艺。据历史考证，我国铸造技术开始于夏朝初期，迄今已有5000多年。到了晚商和西周初期，青铜的铸造技术得到了蓬勃发展，形成了灿烂的青铜文化，遗留到今天的有一批铸造工艺水平较高的铸造产品。
中国古代的铸造方法有：石型即用石头或石膏制作铸型；泥型古称“陶范”；金属型古称“铁范”；失蜡型有出蜡法、走蜡法、脱蜡法或刻蜡法；砂型这种方法是伴随泥型一起产生的。
中国古代铸造中的精品有：沧州铁狮，司母戊方鼎，四羊方尊，曾侯乙尊盘，永乐大铜钟，大型铜编钟，铜车马仪仗队等。
1.2中国铸造技术发展现状
尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。第一,专业化程度不高,生产规模小 。我国每年每厂的平均生产量是815t,远远低于美国的4606t和日本的4878t。第二,技术含量及附加值低。我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。第三,产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。第四,管理水平不高,有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。第五,材料损耗及能耗高污染严重。中国铸铁件能耗比美国、日本高70%～120%。第六,研发投入低、企业技术自主创新体系尚未形成。
1.3发达国家铸造技术发展现状
发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作）。
在大批量中小铸件的生产中，大多采用微机控制的高密度静压、射压或气冲造型机械化、自动化高效流水线湿型砂造型工艺。 砂处理采用高效连续混砂机、人工智能型砂在线控制专家系统, 制芯工艺普遍采用树脂砂热、温芯盒法和冷芯盒法。熔模铸造普遍用硅溶胶和硅酸乙酯做粘结剂的制壳工艺。铸造生产全过程主动、从严执行技术标准，铸件废品率仅2%-5%；标准更新快（标龄4-5年）；普遍进行ISO9000、ISO14000等认证。
重视开发使用互联网技术，纷纷建立自己的主页、站点。铸造业的电子商务、远程设计与制造、虚拟铸造工厂等飞速发展。
1.4我国铸造未来发展趋势
自中国加入WTO以来,我国铸造行业面临机遇与挑战。其未来发展将集中在以下几方面。第一,鼓励企业重组发展专业化生产,包括铸件大型化和轻量化生产。第二,加大科技投入切实推动自主创新,实现铸件的精确化生产和数字化铸造。第三,培养专业人才加强职工技术培训。第四,大力降低能耗抓好环境保护,实现清洁化铸造。
1．5 ZL102
材料名称： ZAlSi5Cu1Mg
合金代号： ZL105
标准：GB/T 1173-1995
特性及适用范围：
不可热处理强化，该合金的铸造性能优良,无热裂及疏松倾向，气密性较高。其密度小，耐蚀性好，可在受大气.海水腐蚀的环境中使用，可承受工业气氛的环境中浓硝酸.过氧化氢等的腐蚀作用；焊接性能也好。但该合金的力学性能低，耐热性和切削加工性差。
化学成份：
硅Si：10.0-13.0
铝Al：余量
铁(砂型铸造)：0.000～0.700
铁(金属型铸造)：0.000～1.000
铜Cu：≤0.30(杂质)
锰Mn：≤0.5(杂质)
镁Mg：0≤0.10（杂质）
锌Zn：≤0.1(杂质)
钛Ti：≤0.20(杂质)
注：杂质总和:(砂型铸造)≤2.0;(金属型铸造)≤2.2
力学性能：
抗拉强度σb (MPa)：≥145
伸长率δ5 (％)：≥4
硬度(HB)：≥50(5/250/30)
铸造方法：
砂型铸造加变质处理、金属型铸造加变质处理、熔模铸造(F态.SB.JB.RB.KB)
第二章 铸造工艺方案的确定
2．1封闭开关外体的生产条件、结构及技术要求
产品生产性质——大批量生产
零件材质——ZL102
零件的外型示意图如图2.1所示，封闭开关外体的零件图如图2.2所示，封闭开关外体的外形轮廓尺寸为260mm*104mm*85.5mm，主要壁厚4mm，最大壁厚8mm，为一中小型铸件；铸件除满足几何尺寸精度及材质方面的要求外，无其他特殊技术要求。
根据ProE实体图的测量得铸件的体积V= 311795mm3
ZL102密度由《铸造实用手册》查表1.1-90得：q=2.7 g/cm3
铸件质量为m=0.84kg
2．2封闭开关外体结构的铸造工艺性
零件结构的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，简化铸件
