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 §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。 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 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。 砂型铸造工艺流程 （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。 （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 （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 （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 （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 （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 （5）刮板造型 ——用于单件大回转体铸件. 砂 箱 刮板 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 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 （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。 （2）燃料——常用燃料为焦炭。 （3）熔剂——常用熔剂有石灰石（CaCO3）或莹石（CaF2），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℃ 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） 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。 1、金属型铸造 ——将液体金属浇入金属铸型以获得铸件的工艺过程。 左半型 左半型 底 座 水平型芯 垂直型芯 铸件 型腔 金属型铸造 2、压力铸造 ——用较低（或较高）的压力将金属液由铸型底部注入型腔,并在压力下凝固以获得铸件的工艺过程。 上型 下型 进空气 坩埚 金属液 充液口 升液管 密封盖 合金液 电阻加热保温炉 压力铸造 3、熔模铸造 ——用蜡做模，再用造型材料将其包住，经硬化后，加热将蜡模熔化排出型外，从而获得铸型，再经浇注获得铸件的工艺过程。 4、离心铸造 ——将液态合金浇入高速旋转(250～1500r/min)的铸型中,使
