铸造教学课件 辽宁工业大学 工程训练中心 概述 铸造生产是机械制造工业中制做机械零件或者零件毛坯的重要方法。铸造是指制造铸型、熔炼金属，并将熔融金属液浇注到具有与零件形状相似的铸型型腔内，待其冷却凝固后，获得一定形状和性能的金属件（铸件）的方法。大多数铸件毛坯需要再经过切削加工制成机械零件。在一定工艺条件下，铸造也可以生产少削精密零件毛坯或无切削的零件。铸造成形实质上是利用熔融金属的流动性能实现成形的。当然，铸造作为一种方法也可以推广到其它材料上的成形。例如，塑料件的成形等。 铸造生产方法 1．砂型铸造 砂型铸造是用型砂紧实成型的铸造方法。型砂来源广泛，价格低廉，砂型铸造方法适应性强，因而是目前生产中用得最多、最基本的铸造方法。 2．特种铸造 特种铸造与砂型铸造不同的其它铸造方法，如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造、低压铸造和离心铸造等。它们之中还可再分为若干种铸造方法。 动画：变三箱造型为两箱造型 应尽量使加工基准面与大部分加工面在同一砂箱内 顶注式浇注系统 型芯的制作 动画：定向凝固 特种铸造 * 北京明朝永乐青铜大钟重达46.5t，钟高6.75m，钟唇厚22cm，外径3.3m，钟体内遍铸经文22.7万字，击钟时尾音长达2min以上，传距20km。永乐青铜大钟外形和内腔如此复杂、重量如此巨大、质量要求如此之高，若不采用铸造方法和具有精湛的铸造技术，是难以用其他任何方法制造的。 三箱造型的特点是只能手工造型。因此，造型时工艺操作比较麻烦，只适应于单件小批生产。由于三箱造型的中箱高度与中箱模样的高度相等，故中箱的通用性较差。并且由于机器造型不能采用三箱造型，在大批生产时，往往采用外型芯环，从而使槽轮铸件的三箱造型变为两箱造型。 动画：分型面选择原则5 以确保铸件的加工精度。 浇注系统的类型很多，根据合金种类和具体铸件情况不同，按照内浇道在铸件上开设位置的不同，可将浇注系统分为顶注式、底注式、中间注入式和分段注入式等。 浇注系统的类型 优点是易于充满型腔，型腔中金属的温度自下而上递增，因而补缩作用好、简单易做、节省金属。但对铸型冲击较大，有可能造成冲砂、飞溅和加剧金属的氧化。所以这类浇注系统多用于重量小，高度低和形状简单的铸件。 动画：顶注式浇注系统 型芯的形式 型芯的作用 型芯是砂型的一部分，在制造中空铸件或有妨碍起模的凸台铸件时，往往要采用型芯。 缩孔的防止方法可以考虑采用冒口补充热节圆处的金属液体，和采用冷铁激冷远离冒口处的金属，在生产上一般称为定向凝固补缩原则。即远离冒口处的金属先凝固，靠近冒口处的金属后凝固，冒口处的金属最后凝固，形成一条畅通的补缩通道，如下图所示。 所谓特种铸造，是指有别于砂型铸造方法的其他铸造工艺。 特种铸造一般能至少实现以下一种性能： 5～7 熔模 6～9 低压 6～9 金属型 8～10 机器砂型 11～13 手工砂型 公差等级(CT) GB6414-86 铸造方法 提高铸件的尺寸精度和表面质量 提高铸件的物理及力学性能 提高金属的利用率(工艺出品率) 减少原砂消耗量 适宜高熔点、低流动性、易氧化合金铸造 改善劳动条件，便于实现机械化和自动化 随着大工业的到来，机器造型和特种铸造的需求日益上升，金属型开始进入使用。 砂型 ─── 一次型 泥型 ─── 半永久型 金属型 ── 永久型 动画：整体式金属型铸造 压铸模是进行压铸生产的主要工艺装备，压铸生产过程能否顺利进行，铸件质量有无保证，在很大程度上取决于模具结构的合理性和技术上的先进性。 压铸模主要由动模和定模两大部分组成，其总体结构如下图所示。 压铸模 型壳熔模铸造工艺如下视频所示。用易熔材料(蜡或塑料等)制成精确的可熔性模型,并进行蜡模组合，涂以若干层耐火涂料，经干燥硬化成整体型壳，加热型壳熔失模型，经高温焙烧而成耐火型壳，在型壳中浇注铸件。 铸造生产中，砂型（芯）直接承受液体金属作用的只是表面一层厚度仅为数毫米的砂壳，其余的砂只起支撑这一层砂壳的作用。若只用一层簿壳来制造铸件，将减少砂处理工部的大量工作，并能减少环境污染。 1940年，Johannes Croning发明用热法制造壳型，称为“C法”或“壳法”(shell process)，或叫壳型造型(shell molding)，目前该法不仅可用于造型，更主要的是用于制壳芯。 壳型铸造 壳型铸造（翻斗法） 该法用酚醛树脂作黏结剂，配制的型（芯）砂叫覆膜砂，像干砂一样松散。其制壳的方法有两种：翻斗法和吹砂法。翻斗法常用于制造壳型，吹砂法用于制造壳
