铸造概述

砂型铸造
机 器 造 型 原 理 图
砂型铸造
造（制）芯 用途：当制作空心铸件，或铸件的外壁内凹，或铸件 具有影响起模的外凸时，经常要用到型芯，制作型芯 的工艺过程称为造芯。型芯可用手工制造，也可用机 器制造。形状复杂的型芯可分块制造，然后粘合成形。 泥芯之间的相互连接也有多种方式： 胶水连接（丰田V6缸体） 螺栓连接（华泰V6缸体） Key－core连接（华泰V6缸体）
一、低压铸造
低压铸造设备 低压铸造设备一般由保温炉及其附属装置，铸型开合 系统和供气系统三部分组成。按铸型和保温炉的连接方 式，可分为顶铸式低压铸造机和侧铸式低压铸造机两种 类型。 （1）保温炉及附属装置 它由炉体、熔池、密封盖和升液管等所组成，是低压 铸造机的基本部分。保温炉的炉型很多，如焦炭炉，煤 气炉，电阻炉，感应炉等。但目前广泛使用的是电阻加 热炉，其次是电热反射炉。 （2）供气系统 在低压铸造中，正确控制对铸型的充型和增压是获得 良好铸件的关键，这个控制完全由供气系统来实现。根 据不同铸件，不同铸件的要求，供气系统应可以任意调 节，工作要稳定可靠，结构要使维修方便
二、压力铸造
压铸工艺：将定量金属液浇入压室，柱塞向前推进，金属液经浇道 压铸工艺： 压入压铸模型腔中，经冷凝后开型，由推杆将铸件推出。冷压室压 铸机，可用于压铸熔点较高的非铁金属，如铜、铝和镁合金等。
二、压力铸造
压力铸造的特点及其应用 压铸有如下特点： （1）压铸件尺寸精度高，表面质量好，可不经机械加工直接使用， 而且互换性好。 （2）可以压铸壁薄、形状复杂以及具有很小孔和螺纹的铸件，如 锌合金的压铸件最小壁厚可达0.8mm，最小铸出孔径可达0.8mm、 最小可铸螺距达0.75mm。还能压铸镶嵌件。 （3）压铸件的强度和表面硬度较高。压力下结晶，加上冷却速度 快，铸件表层晶粒细密，其抗拉强度比砂型铸件高25%~40%。 （4）生产率高，可实现半自动化及自动化生产。 不足：气体难以排出，压铸件易产生皮下气孔，压铸件不能进行热 处理，也不宜在高温下工作；金属液凝固快，厚壁处来不及补缩， 易产生缩孔和缩松；设备投资大，铸型制造周期长、造价高，不宜 小批量生产。
一、低压铸造
4）保压时间 型腔压力增至结晶压力后，并在结晶压力下保持一段时间，直到 铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。如果保压时间不够，铸 件未完全凝固就卸压，型腔中的金属液将会全部或部分流回批捐， 造成铸件“放空”报废：如果保压时间过久，则浇口残留过长， 这不仅降低工艺收得率，而且还会造成浇口“冻结”，使铸件出 型困难，故生产中必须选择一适宜的保压时间。 5）铸型温度及浇注温度 低压铸造可采用各种铸型，对非金属型的工作温度一般都为室温， 先特殊要求，而对金属型的工作温度就有一定的要求。如低压铸 造铝合金时，金属型的工作温度一般控制在200～2500C，浇注薄 造铝合金时，金属型的工作温度一般控制在200～2500C，浇注薄 壁复杂件时，可高达300～3500C。 壁复杂件时，可高达300～3500C。 关于合金的浇注温度，实践证明，在保证铸件成型的前提下，应 该是愈低愈好。 6）涂料 如用金属型低压铸造时，为了提高其寿命及铸件质量，必须刷涂 料；涂料应均匀，涂料厚度要根据铸件表面光洁度及铸件结构来 决定。
铸造概述
PT铸件组
什么是铸造
铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷 却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。 铸造是常用的制造方法， 优点是： （1）适应性广，工艺灵活性大（材料、大小、形状 几乎不受限制） （2）最适合形状复杂的箱体、机架、阀体、泵体、 缸体、缸盖等 （3）成本较低（铸件与最终零件的形状相似、尺寸 相近） 缺点是：生产环境噪声大，温度高，易产生粉尘等 颗 粒，污染环境。
砂型铸造
机器造型 特点： 大批量生产砂型的主要方法，能够显著提高劳动生产率， 改善劳动条 件，并提高铸件的尺寸精度、表面质量， 使加工余量减小。 基本原理： 机器造型工艺是采用模底板进行两箱造型下图所示为顶 杆起模式震压造型机的工作过程。模底板是将模样、浇 注系统沿分型面与底板联结成一个整体的专用模具。造 型后，底板形成分型面，模样形成铸型空腔 填砂→震击紧砂→辅助压实→起模
四、金属型铸造
金属型铸造：将液体金属在重力 作用下浇入金属铸型，以获得铸 件的一种方法。 1、金属型的结构与材料 根据分型面位置的不同，金属型 可分为垂直分型式、水平分型式 和复合分型式三种结构，其中垂 直分型式金属型开设浇注系统和 取出铸件比较方便，易实现机械 化，应用较广，如右图所示。 （目前2.0缸盖使用的就是此种金 属型工艺）
特种铸造
特种铸造：铸型用砂较少或不用砂、 特种铸造：铸型用砂较少或不用砂、采用 特殊工艺装备进行铸造的方法， 特殊工艺装备进行铸造的方法，如金属型 铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、 铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、 陶瓷型铸造和实型铸造。 陶瓷型铸造和实型铸造。 特点： 特点：特种铸造具有铸件精度和表面质量 铸件内在性能好、原材料消耗低、 高、铸件内在性能好、原材料消耗低、工 作环境好等优点。但铸件的结构、形状、 作环境好等优点。但铸件的结构、形状、 尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制。 尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制。
二、压力铸造
金属压铸是压力铸造的简称。它是将熔融 的液态金属注入压铸机的压室，通过压射 冲头的运动，使液态金属在高压作用下， 高速通过模具浇注系统填充型腔，在压力 下结晶并迅速冷却凝固形成压铸件。 高压和高速是压铸工艺的重要特征。
二、压力铸造
压铸在PT零件中应用广泛，主要零件有壳体，槽板，阀 压铸在PT零件中应用广泛，主要零件有壳体，槽板，阀 体，油底壳等。
有色铸造可分为：铸铝、铸镁、铸铜等。

铸造分类
铸造从造型方法来分，则可分为砂型铸造 铸造从造型方法来分，则可分为砂型铸造 和特种铸造两大类。 特种铸造两大类。 特种铸造
其中特种铸造又包含金属型铸造、压力铸造、 低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造和实型铸 造（消失模铸造）等。
砂型铸造
砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常用 合金铸件的生产。砂型铸造工艺 如下：
砂型铸造
PT零件中应用砂型铸造工艺的零件主要有 PT零件中应用砂型铸造工艺的零件主要有 有缸体、曲轴、排气歧管等。
砂型铸造
砂型铸造中的最重要的两道工序-------造型和造 （制）芯。下面分别介绍： 造型是砂型铸造最基本的工序，通常分为手工造 造型 型和机器造型两大类。 手工造型 由于手工造型在进行大批量发动机零件生产 时很少使用，因此只做简单介绍。 特点：操作方便灵活、适应性强，模样生产准备 时间短。但生产率低，劳动强度大，铸件质量不 易保证。只适用于单件小批量生产。
三、实型铸造
实型铸造具有以下特点 （1） 由于采用了遇金属液即气化的泡沫塑料模样，无需起模，无 分型面，无型芯，因而无飞边毛刺，铸件的尺寸精度和表面粗糙度 接近熔模铸造，但尺寸却可大于熔模铸造。 （2） 各种形状复杂铸件的模样均可采用泡沫塑料模粘合，成形为 整体，减少了加工装配时间，可降低铸件成本10%～30%，也为铸 件结构设计提供充分的自由度。 （3） 简化了铸件生产工序，缩短了生产周期，使造型效率比砂型 铸造提高2~5倍。 缺点：实型铸造的模样只能使用一次，且泡沫塑料的密度小、强度 低，模样易变形，影响铸件尺寸精度。浇铸时模样产生的气体污染 环境。 用途：实型铸造主要用于不易起模等复杂铸件的批量及单件生产。
一、低压铸造
低压铸造工艺 低压铸造的工艺规范包括充型、增压、铸型预热温度、浇注 温度，以及铸型的涂料等。 1）充型和增压 升液压力是指当金属液面上升到浇口，附所需要的压力。金 属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢，以便有利于型腔 内气体的排出，同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷 溅。 2）充型压力和充型速度 充型压力Pa是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。 充型压力Pa是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。 在充型阶段，金属液面上的升压速度就是充型速度。 3）增压和增压速度 金属液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一 定大小的压力作用下进行，这时的压力叫结晶压力。结晶压 力越大，补缩效果越好，最后获得的铸件组织也愈致密。但 通过结晶增大压力来提高铸件质量，不是任何情况下都能采 用的。
一、低压铸造
低压铸造的特点及应用 特点： （1）浇注时的压力和速度可以调节，故可适用于各种不同 铸型（如金属型、砂型等），铸造各种合金及各种大小 的铸件。 （2）采用底注式充型，金属液充型平稳，无飞溅现象，可 避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，提高了铸件的合 格率。 （3）铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面 光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利。 （4）省去补缩冒口，金属利用率提高到90～98%。 （5）劳动强度低，劳动条件好，设备简易，易实现机械化 和自动化。
铸造分类
铸造按原材料可分成黑色铸造和有色铸造两类。
黑色铸造可分为：灰铸铁、球墨铸铁等。
灰口铸铁；铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口 呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性 好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件 和耐磨件。灰口铸铁内存在片状石墨，而石墨是一种密度小，强 度低、硬度低、塑性和韧性趋于零的组分。它的存在如同在钢的 基体上存在大量小缺口，即减少承载面积，又增加裂纹源，所以 灰口铸铁强度低、韧性差，不能进行压力加工。 球墨铸铁：在铁水（生铁）浇注前加一定量的球化剂（常用的有硅 铁、镁等）使铸铁中石墨球化。由于碳（石墨）以球状存在于铸 铁基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度、屈 服强度、塑性、冲击韧性大大提高。并具有耐磨、减震、工艺性 能好、成本低等优点，广泛用于曲轴、连杆、汽车后桥等。
一、低压铸造
低压铸造模具 低压铸造所用的铸型，有金属型和非金属型两 类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸 件，非金属铸型多用于单件小批量生产，如砂型， 石墨型，陶瓷型和熔模型壳等都可用于低压铸造， 而生产中采用较多的还是砂型。但低压铸造用砂 型的造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高， 型腔中的气体，全靠排气道和砂粒孔隙排出。