绪论铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛时期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属液浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。铸造所生产的产品称为铸件。大多数铸件只能作为毛坯，经过机械加工后才能成为各种机器零件。当有的铸件达到使用的尺寸精度和表面粗糙度要求时，才可作为成品或零件直接使用。常用被铸金属有：铜、铁、铝、锡、铅等，普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。特种铸造的铸型包括：熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等。（原砂包括：石英砂、镁砂、锆砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂、兰晶石砂、石墨砂、铁砂等）我国古代铸造技术居世界先进行列。由于过长的封建社会影响了科学技术的发簪，阻滞了铸造技术前进的步伐。新中国成立以来的50多年中，自20世纪50年代初至今，几乎从零开始，逐步发展到现在这样的规模，成绩是巨大的。现在铸造在我国是一个很大的行业，产量居世界第二位，年产量达1000万—1200万吨，厂点多大2万多个，职工100—130万人，其中工程技术人员约占3.5%，已经成为了国家重要的基础工业之一。20世纪40年代，H.Morrogh和W.J.Williams研制成功球墨铸铁，使铸铁进入一个新的发展时期，这引起人们极大的重视，球墨铸铁从此得到迅速发展与推广。球墨铸铁是在浇注前向一定成分的铁液中加入纯镁、稀土或稀土镁合金等球化剂进行球化处理及孕育处理后获得大部分或全部为球状石墨的铸铁。球墨铸铁是一种广泛应用于各工业部门的重要结构材料，它的出现使铸铁材料的性能发生了质的飞跃，因此在国内外发展都很快，许多方面已取代了锻钢、铸钢及可锻铸铁的应用，成为产量仅次于灰铸铁的铸造合金材料。以往球铁均需通过各种不同的热处理手段方能达到相应的牌号要求，从而耗费能源、污染环境、增加成本、延长生产周期、加重工人劳动强度，因此生产铸态球铁便成为近年来国内外球铁生产方面的一个重要发展方向。据数据统计，我国用于灰铸铁件热时效的能耗每吨铸件为40～100kg标准煤，而用于球墨铸铁件退火、正火的能耗每吨铸件为100～180kg标准煤。我国球墨铸铁件中高韧性铁素体球铁和高强度珠光体球铁占有很大的比重，通常是采用退火、正火处理。采用铸态球墨铸铁生产技术省去了退火、正火处理工序，节约能源，避免了因高温处理而带来的铸件变形、氧化等缺陷。所以，推广应用铸态球墨铸铁生产技术，对于铸造行业的节能降耗减少排放，以及提高经济效益都具有非常重要的意义。铸造工艺方案的确定1.1零件结构工艺性分析1.1.1零件基本信息及技术要求零件名称：支座（如图1-1）零件材料：QT500-7球墨铸铁件生产类型：大批量生产技术要求：1、铸件重量5.6Kg，重量偏差小于0.1kg2、不允许有超标的外观和内部缺陷3、未注拔模斜度为2°4、未注圆角半径为3mm5、硬度230～270HB图1-1 零件图1.1.2零件结构组成分析使用UG作出如图1-2三维模型进行结构组成分析。零件支架由外径Φ90mm内径Φ50mm的空心圆柱和120mmX200mm的方形底座构成，总高120mm，零件壁厚不均匀，其中底座壁厚30mm，空心圆柱壁厚20mm。支座底部需螺栓固定，留有两个螺栓孔，尺寸为Φ12mm，可在铸件完成后切削加工。零件结构对称，没有突出部件影响起模，适合使用两箱造型。铸件整体有一定的表面精度要求。图1-2 零件三维图1.1.3零件所用材质性能分析支架在铸造过程中采用QT500-7球墨铸铁为材料，大批量生产。球墨铸铁是在浇注前向一定成分的铁液中加入纯镁、稀土或稀土镁合金等球化剂进行球化处理及孕育处理后获得大部分或全部为球状石墨的铸铁。理论上在化学成分和浇注温度相同时，球墨铸铁的流动性较灰铸铁好，收缩性两者相当。由于球墨铸铁的弹性模量较灰铸铁大（160～180GPa），加之其热导率又较灰铸铁低，因此，无论是收缩应力还是温差应力均较灰铸铁大。这样，球墨铸铁件的变形及开裂倾向均高于灰铸铁，故应在铸件结构设计上和铸件工艺上采取相应的防止措施。球墨铸铁在生产中，除会产生一般的铸造缺陷外，还会经常产生：缩孔及缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮及球化衰退等缺陷。1.1.4零件结构工艺总结结合零件基本信息、结构组成、所用材质性能及技术要求，总结归纳出铸件可能出现的缺陷及问题有：1、因零件壁厚不均匀，在壁厚、拐角处可能出现缩孔。2、因零件拐角处壁厚，导致冷却速度不均匀，可能产生热结。 3、因浇注材料球墨铸铁的变形及开裂倾向大，可能导致工件出现裂纹。 4、浇注材料球墨铸铁还会还会经常产生：缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮及球化衰退等缺陷。 5、未能选择最合适的造型方
