第二章 铸造、锻压与焊接 金属材料 毛坯 零件 机械零件的形成过程 铸、锻、焊 切削 热 加 工 根据零件的使用要求 性能 结构 精度 确定零件的材料加 工工艺过程 第二章 铸造、锻压与焊接 § 2 — 1 铸造生产 铸造生产的特点： （ 1 ）可获得形状十分复杂的铸件； （ 2 ）铸件的形状接近成品零件的形状，故省材省工； （ 3 ）铸件的体积和质量适应范围大； （ 4 ）原材料来源广，生产成本低； （ 5 ）质量不稳定（缩孔、缩松、气孔、砂眼）故力学性 能较差，不宜重载和冲击场合使用。 将熔融的金属液体浇注到铸型腔中，冷却凝 固后获得零件毛坯或零件的方法称为铸造。 第二章 铸造、锻压与焊接 铸造方法： （ 1 ）砂型铸造 —— 用型砂和型芯砂制造铸型。 （ 2 ）特种铸造 金属型铸造 压力铸造 熔模铸造 离心铸造 低压铸造等 第二章 铸造、锻压与焊接 一、砂型铸造 砂型铸造工艺流程 熔炼金属 制备型砂 制造模样 制备芯砂 制造芯盒 制造型芯 合箱及浇注 制造铸型 烘干铸型 烘干型芯 落 砂 清 理 铸 件 —— 用型砂和型芯砂制造铸型的方法。 第二章 铸造、锻压与焊接 砂型铸造工艺流程 第二章 铸造、锻压与焊接 （一） 造型材料 —— 用来制造砂型和砂芯的材料。 材料 要求 热强度 透气性 耐火性 退让性 可塑性 材料 配制 原砂（山砂、河砂、人工砂） 黏结剂（黏土、桐油、水玻璃等） 附和物（木屑、煤粉等） （二）造型方法 1 、手工造型 紧砂和起模由人工操作完成，用于单件或小批量生产 。 第二章 铸造、锻压与焊接 （ 1 ）整模造型 —— 模样为整体模 , 且分型面是平面； 用于形状简 单且最大截面在一端并为平面的的铸件。 上砂箱 下砂箱 浇口棒 模样 分型面 第二章 铸造、锻压与焊接 （ 2 ）分模造型 —— 模样有几部分组成 , 且分型是平面； 用于铸件 没有平面，且最大截面在中部，可将模样从 中间分开。 （两箱造型） 上半模 下半模 分型面 第二章 铸造、锻压与焊接 （三箱造型） 上砂箱 中砂箱 下砂箱 上模 下模 中模 分型面 分型面 第二章 铸造、锻压与焊接 （ 3 ）挖砂造型 —— 主要用于外廓为曲面或阶梯型的铸件。 下砂箱 模样 挖去分型 面上的砂 放置上 砂箱 第二章 铸造、锻压与焊接 （ 4 ）活块造型 —— 用于带有突出部分而妨碍起模的铸件。 模样 模样 可用钉子、燕尾榫槽等方 法连接 分型面 第二章 铸造、锻压与焊接 （ 5 ）刮板造型 —— 用于单件大回转体铸件 . 砂 箱 刮板 第二章 铸造、锻压与焊接 2 、机器造型 紧砂的方法有： 压实、震实、震压、 抛砂、射砂紧实、 气冲紧实等，以 震 压 紧砂法为主。 紧砂、起模由机械操作完成，生产率高 , 铸件精度和表 面质量高，是现代化大批量铸造生产的基本方法。 压实气缸 震击气缸 震击活塞 进气口 进气口 模 样 模 底 版 砂 箱 压 头 起模气缸 震压紧砂 第二章 铸造、锻压与焊接 起模方法有 : 顶箱起模 （适用于高 度小而且形状简单的铸 件）； 翻转起模 （适用于高 度高而且形状复杂的铸 件）； 漏模起模 （适用于形 状复杂的铸件）等。 液压油缸 起模顶杆 同步连杆 起模液压缸 顶箱起模 第二章 铸造、锻压与焊接 （三）铸造合金的熔炼及浇注 1 、铸造合金的种类 2 、铸造合金的熔炼及浇注 铸造生产中很少采用纯金属，而是采用各种合金。其中 有铸铁、铸钢、铸铜合金、铸铝合金等，铸铁和铸钢是最重 要的品种。 铸铁的熔炼及浇注，应保证在规定的化学成分和合适的 温度下进行。（以冲天炉熔炼铸铁为例） （ 1 ）熔炼炉料 —— 生铁锭、回炉铁、废钢等金属料。配 以硅铁、锰铁等调整其比例可得到一定含碳量和化学成分 的铸铁。 第二章 铸造、锻压与焊接 （ 2 ）燃料 —— 常用燃料为焦炭。 （ 3 ）熔剂 —— 常用熔剂有石灰石（ CaCO 3 ）或莹石 （ CaF 2 ），其目的为造渣。 （ 4 ）浇注温度 —— 在一定的温 度范围内，浇注温度越高，合金 液体的流动性越好。但当超过一 定界限后由于合金液体吸气多， 氧化严重，流动性反而降低。浇 注温度一般控制在液相线以上， 约有150℃的过热度。 共晶铸铁： 1150 ～ 1300 ℃ 铸 钢： 1520 ～ 1620 ℃ 第二章 铸造、锻压与焊接 铸铁：用焦碳为燃料的冲天炉； 铸钢：用电加热的电弧炉和感应炉； 有色金属：多用反射炉或坩埚。 电弧炉 坩埚 冲天炉 3 、铸造合金的熔炼设备 铸造生产（ 43 ） 第二章 铸造、锻压与焊接 二、特种铸造 砂型铸造优点： 设备简单、成本低廉、铸造灵活、尺寸 形状不受限制； 砂型铸造缺点： 工艺复杂、生产率低、铸造缺陷多、尺 寸精度低、切削量大、劳动强度大等。
