铸造工艺流程图(精)
铸造工艺流程图
《铁－石墨自生金属型特种成型技术》的优越性我公司重点项目为：《铁－石墨自生金属型特种成型技术》我公司与上海交通大学材料系联合研发该项技术：《铁-石墨自生金属型特种成型技术》，技术水平处于国内领先地位，该技术及利用该技术生产的产品（FPM件主要用于汽车、机床、压缩机和液压件等）填补了省内空白。
该技术是把铁碳合金在金属模中高速冷却，使得微观组织中的石墨形成致密的珊瑚状（具有分支的纤维），均匀分布在基体组织中。
这种珊瑚状石墨由于是在合金液凝固过程中通过冷却速度的控制和加入微量元素而得到的，无须外加加入非金属强化材料（纤维或粒子），故被认为是自生复合材料。
由于石墨本身具有优良的润滑性能，当该材料用于耐磨件时，一方面，石墨有润滑作用，另一方面，石墨剥落形成的显微凹坑可以在摩擦面上形成储油腔，使得在工件相互运动时可在配合面形成一层均匀的油膜，对材料起到保护作用．因此，铁－石墨自生复合材料作为高强度耐磨材料，具有广泛的用途。
表8 典型金属型铸铁化学成分、组织与性能注：1.表中化学成分含量百分数皆指质量分数。
2.净化球墨铸铁铁液，控制Ti、Pb、S、Mn、Cu等元素对金属型球铁质量也十分重要。
①Mg：高冷却速度（铜）型薄壁件低硫铁液加Mg0.01%即可使石墨完全球化。
过高残Mg是造成多种金属型球墨铸铁件废、次品的主因。
②P：增加流动性，又可防热裂，有的加到3.6%[53]。
还加Sb0.02%～0.04%53]。
磷加于炉料中的效果比加于铁液中明显。
③Ti对灰铸铁可增加铁液过冷度，促进生成D型石墨。
低CE作用明显。
为保护机加工刀具Ti＜0.075%。
该技术的主要优越性及先进性体现为：环境与资源是当今世界的两个重大课题。
如何保护环境、节约资源是目前各国铸造工作者迫切追求的目标。
为了实现这一目标，人们提出了绿色集约化铸造（绿色材料环境材料）的概念。
所谓绿色集约化铸造是指铸造整个生产过程中应满足对环境无害、合理使用和节约自然资源、依靠科学技术得到最大的产出和效益等几个要求。
铸造工艺流程图
入库
抽检 混砂及造型 记录
工序
型砂抽检
检测
熔炼浇注工 记录 成分及金相
序
检测
检测
记录 后处理工序
外观及尺寸 检测
不合格 报废处理
合格 砂型质量检 查
本体检测或 不合格 报废 合格 记录保存
砂型硬度及 表面质量
返修或报废 不合格
合格
入库
检验记录要可靠 统计分析才有效
谢谢
造型工序工艺流程图 SHELL MOULDING PROCESS FLOW CHART
混砂工序
模具检查
工装模具 （行车）
合
格
型
砂型硬度
砂
检查外观 吹净散砂
造型 （造型机）
喷脱模剂 （造型机）
砂芯检查 （下芯前）
合 格 砂 芯
制芯工段
下芯平稳 一次到位 放置滤网
下芯 （手工）
合箱 （造型机）
浇注 （行车）
检测合格
造型工序
性能检测 （检测仪器）
水分 紧实率 透气性 湿压强度
为社会做贡献 为企业求发展
原材料验收 标准
制芯工序工艺流程图 CORE-MAKING PROCESS FLOW
覆膜砂 （入厂检验）
工装、芯盒 检查
加热温度和 结壳时间
制芯 （射芯机）
飞边、披缝 及散砂清理
干净
修芯 （手工）
砂芯型Hale Waihona Puke 制芯时间原材料验收 标准
生铁 （入厂检验）
原材料验收 标准
废钢 （入厂检验）
灰铁球铁区 分开
配料单
温度、除渣
成分、性能
配料
熔炼
炉前分析
成分化验
熔铸工艺流程图
铸轧、铸造的相关知识——肖立隆（晟通技术总顾问）1 熔铸工艺流程图：电解铝液调温调成分取样分析2 炉子准备：烘炉烘炉曲线升温过程中不损害炉子寿命3 炉料要求和加料顺序：炉料要求: 无吸水，无油污加料顺序：废料 中间合金 铝锭 化平后铜、锌等 镁 添加剂 取样4 熔化：Q=dT C TM⎰201+L+dT C T TM ⎰2C 1——固体比热：卡/克0C ； C 2——液体比热：卡/克0CL ——熔化潜热：卡/克0C黑度：5 熔化时的增气反应：铝和水发生反应： 2Al+3H 2O=Al 2O 3+6[H]火焰炉燃烧时发反应： C m H n +O 2 CO+CO 2+H 2O6 熔体中氢的平衡溶解度：S=K 2H P7 影响熔体含气量的因素：1) 合金元素影响：V MeO / V Me ＞1 ＜1= 1α氧化铝膜密度3.47克/㎝3，致密，可防止继续氧化：γ氧化铝膜表面疏松，存在φ50—100×10-10 m的小孔，在熔炼温度下含有1—2%的水分；在9000C以上时，γ完全变成α氧化铝，密度增到3.97克/㎝3，体积收缩13%，氧化铝易被搅入铝液中。
2) 熔体温度影响：3) 熔体停留时间影响：4) 空气湿度影响：8 熔化时的造渣反应：有关化学元素的氧化物生成自由能几种氧化物和熔融铝可能发生的化学反应式：3SiO2 + 4Al = 2Al2O3 + 3Si 3FeO + 2Al = Al2O3 + 3FeCr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si9 电解铝液的情况：温度高：900——9300C炉内停留时间长：24小时以上含气量高，氧化夹渣多，结晶核心钝化10 调成分调温：1）加入废料、中间合金、铝锭；2）加入铜、锌等其他金属3）加入镁和其他添加剂；4）快速升温5) 取样分析11 精炼：基本原理：1）吸附净化：依靠精炼剂产生的吸附作用达到去氧化夹杂和气体的目的。
铜合金铸造工艺操作流程及要点—
表2熔炼流程中的操作要点
步骤
要点
工具与用品准备
⑴提前准备好热电偶、钟罩、扒渣工具、搅拌工具、铁锤、铁钳等必要工具和精炼剂、覆盖剂、涂料等用品.
⑵钟罩、扒渣工具、搅拌工具需要在使用前上好涂料并烤干。
⑶锡白铜使用的工具用涂料为氧化锆，铝白铜使用的工具涂料为氧化锌。
炉料配制与加料原则
⑴按照烧损量原则计算好各个组元成分含量，每次配12Kg料，得两个锭。
⑵炉料称量时至少需要两个人确认称量准确无误。
⑶向坩埚内加铜、镍的原则:少量铜(下）→全部镍（中)→剩余铜（上）。
⑷加入易烧损的元素（TI、Al等）要用钟罩按进金属液体内。
⑸炉料添加前应充分预热除水分。
模具预热与上涂料
⑴上涂料前模具预热到150℃左右，上完涂料后在浇铸前模具预热到350℃左右。
⑵锡白铜使用的模具涂料为4％石墨+96％机油，铝白铜使用的模具涂料为氧化锌。
坩埚使用原则
⑴冷坩埚使用前将坩埚在200℃下充分预热。
⑵不能用硼砂作为覆盖剂
⑶浇铸完成后，应迅速清理坩埚内残留的金属、渣等残留物。
炉子使用及功率调节原则
金属型重力铸造铜合金工艺流程及操作要点
1、工艺流程图
2、操作要点
表1熔炼工艺技术条件卡片
合金种类
出炉温度
脱氧剂
覆盖剂
精炼剂
加料与融化操作顺序
锡白铜
1220~1250℃
铜—磷
木炭
冰晶石
铜+镍+木炭→融化→磷铜除氧→锡→除气→磷铜除氧→钛→测温→精炼、搅拌、捞渣→浇铸
铸造工艺流程图
《铁-石墨自生金属型特种成型技术》的优越性我公司重点项目为：《铁-石墨自生金属型特种成型技术》我公司与上海交通大学材料系联合研发该项技术：《铁-石墨自生金属型特种成型技术》，技术水平处于国内领先地位，该技术及利用该技术生产的产品（FPM件主要用于汽车、机床、压缩机和液压件等）填补了省内空白。
该技术是把铁碳合金在金属模中高速冷却，使得微观组织中的石墨形成致密的珊瑚状（具有分支的纤维），均匀分布在基体组织中。
这种珊瑚状石墨由于是在合金液凝固过程中通过冷却速度的控制和加入微量元素而得到的，无须外加加入非金属强化材料（纤维或粒子），故被认为是自生复合材料。
由于石墨本身具有优良的润滑性能，当该材料用于耐磨件时，一方面，石墨有润滑作用，另一方面，石墨剥落形成的显微凹坑可以在摩擦面上形成储油腔，使得在工件相互运动时可在配合面形成一层均匀的油膜，对材料起到保护作用.因此，铁-石墨自生复合材料作为高强度耐磨材料，具有广泛的用途。
表8典型金属型铸铁化学成分、组织与性能注：1•表中化学成分含量百分数皆指质量分数。
2.净化球墨铸铁铁液，控制Ti、Pb、S、Mn、Cu等元素对金属型球铁质量也十分重要。
①Mg :高冷却速度（铜）型薄壁件低硫铁液加MgO.01%即可使石墨完全球化。
过高残Mg是造成多种金属型球墨铸铁件废、次品的主因。
②P:增加流动性，又可防热裂，有的加到 3.6%［53］。
还加Sb0.02%〜0.04%53］。
磷加于炉料中的效果比加于铁液中明显。
③Ti对灰铸铁可增加铁液过冷度，促进生成D型石墨。
低CE作用明显。
为保护机加工刀具Ti V 0.075%。
该技术的主要优越性及先进性体现为：环境与资源是当今世界的两个重大课题。
如何保护环境、节约资源是目前各国铸造工作者迫切追求的目标。
为了实现这一目标，人们提出了绿色集约化铸造（绿色材料环境材料）的概念。
所谓绿色集约化铸造是指铸造整个生产过程中应满足对环境无害、合理使用和节约自然资源、依靠科学技术得到最大的产出和效益等几个要求。
铸造工艺图及设计实例
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目录
• 铸造工艺图 • 铸造材料及特性 • 铸造设备及工具 • 铸造设计实例 • 铸造工艺优化及改进建议 • 铸造工艺图及设计软件应用
01
铸造工艺图
铸造工艺流程图
造型材料准备
包括对铸造用砂、型砂等的选择 、混砂、配制等过程。
模样和芯盒准备
根据图纸准备木模、木芯盒等。
造型和制芯
将模样放入芯盒内，填入型砂， 形成铸型。
落砂和清理
铸件冷却后打开铸型，去除铸件 表面和内部的残砂和夹杂物。
浇注
将熔融的金属注入铸型中。
合型
将上、下铸型组合起来，形成完 整的铸型。
铸造模具设计图
模具材料选择
根据铸造合金和模具使用条件 选择模具材料，如铸铁、铜合
金等。
模具结构设计
根据产品图纸和铸造工艺要求 ，设计模具结构，包括浇口位 置、分型面选择等。
组成。
数控铣床
用于模具型腔的铣削加工，主要由 主轴、工作台、控制系统等组成。
数控磨床
用于模具型腔的磨削加工，主要由 工作台、主轴、控制系统等组成。
铸造用辅助设备
混砂机
用于混制型砂，一般由混砂转子、型砂输送装置、润 湿装置等组成。
砂处理设备
用于对型砂进行干燥、冷却、输送等处理，一般由干 燥器、冷却器、输送装置等组成。
浇注机
用于浇注金属液体，一般由浇包、浇道、控制系统等 组成。
铸造工具及选用
1 2
模样和芯盒
用于制作铸造用的模样和芯盒，一般由木材或塑 料制成。
浇口杯和分流锥
用于浇注金属液体，一般由耐火材料制成。
3
冒口和冷铁
用于控制铸件的温度和补缩，一般由铸铁或铸钢 制成。
铸造工艺流程图
节能降耗 减少污染 预防为主 持续改进 建设绿色工厂
原材料验收 标准
辅料 （入厂检验）
原材料验收 标准
新砂 （入厂检验）
温度、水分 及含泥量
旧砂 （砂处理）
混砂工序工艺流程图 SAND MIXING PROCESS FLOW
混砂配比
备料
紧实率 湿压强度
水加入量 混砂时间
混砂 （混砂机）
在线检测 （检测设备）
LOGO
原材料验收 及工装模具
检查
原辅材料及 工装准备
加热温度和 结壳时间
制芯 （射芯机）
工艺流程图
Process Flow Chart
飞边、披缝 及散砂清理
干净
混砂配比
温度、水分 及含泥量
修芯 （手工）
混砂
至混砂
（混砂机）
旧砂回收 （砂处理）
混砂配比
砂型硬度
吹净散砂 下芯检查 放置滤网
温度、时间
混砂 （混砂机）
退货
入库
抽检 混砂及造型 记录
工序
型砂抽检
检测
熔炼浇注工 记录 成分及金相
序
检测
检测
记录 后处理工序
外观及尺寸 检测
不合格 报废处理
合格 砂型质量检 查
本体检测或 不合格 报废 合格 记录保存
砂型硬度及 表面质量
返修或报废 不合格
合格
入库
检验记录要可靠 统计分析才有效
检测合格
造型工序
性能检测 （检测仪器）
水分 紧实率 透气性 湿压强度
为社会做贡献 为企业求发展
原材料验收 标准
制芯工序工艺流程图 CORE-MAKING PROCESS FLOW
铸造工艺流程
消失模铸造工艺流程一、工艺流程示意图rAEPS EPMMA 预热T 加料、搅拌 T 抽真空 T 喷水雾 T 停止抽真空 T 出料T 干燥T 料仓二、工艺流程 模样生产工艺流程图STMMA干上闭模T 预热模具 T 加料T 合模T 发泡成型 T 冷却T 脱模珠粒可发性组浇 合冒落砂斗 T 水平振动筛 T 型砂冷却 T 提升机 T 磁选、除尘 T 储砂斗冒打机 口磨） 浇、铸件成品却浇（一）预发泡：预发泡目的：为了获得低密度、表面光洁、质量优良的泡沫模样。
流程：预热f加料、搅拌f抽真空f喷水雾f停止抽真空f 出料f干燥f料仓、熟化EPS预发温度100~105C；STMMA 预发温度105~115°C；EPMMA 预发温度120~130C。
进入预发机的加热蒸汽压力在0.15~0.20MPa范围调节。
说明：①间歇式蒸汽预发泡机必须满足加热均匀（蒸汽与珠粒接触）筒体内温度在90~130C范围容易调节和控制。
搅拌要充分、均匀，筒体底部和侧壁要有刮板，防止珠粒因过热而粘壁，搅拌速度可调。
筒体底部冷凝水的排除要畅通，否则影响预发泡效果。
②加热蒸汽压力可调并稳定，且蒸汽中不能夹带水分。
③出料要干净，每批发泡后，筒体内残留的料要吹扫干净。
熟化：把预发泡珠放置几小时以上，让空气进入珠粒内，使珠粒变得干燥有弹性，变形后又能复原的过程。
熟化时间一般为10~24h,熟化时间不能太长否则发泡剂损失太多影响发泡成型质量。
（二）成形发泡的工艺过程为：闭模f预热模具f加料f合模f发泡成型f冷却f脱模f模样熟化要点：珠粒均匀填满模具，模具必须预热到100C，水蒸气温度一般在120C左右，压力为0.15MPa。
模样熟化：将模样置入50~70C的烘干室强制干燥5~6h可达到在室温下自然熟化2天的效果。
（三）模样的粘合对复杂的模样往往不能整体发泡成形，而分块制造，最后需要将各块粘合成整体。
另外，模样与浇冒口系统组成模样组，也需要粘合工序。
铸造APQP流程图(ppt 60页)
52
cap4.mgf
『性能指数』Ppk
CAPABILITY INDICES
Ppk = min{(USL - Xbar)/3s or (Xbar - LSL)/3s}
LSL
USL
53
(Xbar - LSL) (Xbar - LSL)
Red 3s = Blue 3s
cap2.mgf
『性能指数』Pp
CAPABILITY INDICES
32
14. 『PFMEA 』 模式 1
33
14. 『PFMEA 』 模式 2
34
14. 『PFMEA 』 模式 3
35
14. 『PFMEA 』 严重度
36
14. 『PFMEA 』 探测度
37
14. 『PFMEA 』 频度
38
15. 『测量系统分析』
• 测量系统分析是评估测量系统的变差和 决定监控过程中的哪些测量系统是可以 接受的。在铸造过程中要根据控制计划 中的所有检测设备进行MSA分析。 例如：分光仪(GR&R)、测温枪(极差法) 在执行检测设备的测量系统分析时，首 先针对这种产品所需要的设备作一计划。 例如:排气管4.2L
小值
50
『性能指数』
c) PP:性能指数，工艺规范宽度除以过程 性能，不考虑过程有无偏移。
公式： CP＝USL-LSL/6σ s
取其最
d)Ppk:性能指数，考虑过程偏移。 小值
公式：Ppk＝Min[(USL-X),(X-LSL)]/
3σ s 其中的标准差为：s
n
(xi x)2
i 1
n 1
AIAG
6
19 项工业标准要素
• 小组可行性评估 • 制造过程流程图 • PFMEA • 测量系统分析 • 试生产控制计划 • 过程指导书 • 包装规范
铸造工艺流程图
入库
检验
清理打磨 （手工）
送热 处理
铸铝生产工艺流程
配比 温度、 时间 温度、 时间 外观、尺寸、 机械性能
制芯 （混砂机）
砂芯烘烤 （烘烤炉）
下芯 （手工） 造型 （混砂机）
合箱 （手工）
浇注 （手工）
打箱 （手工）
清理 （手工）
检验
水分、 风干
熔炼 （中频炉、 地坑炉） 铝锭 回炉料
变质、精炼、 成分、温度
铸件清理生产流程
温度、时间 清洁度
钢件 灰铁件
铸件退火 （退火炉）
抛丸处理 （抛丸机）
外观、尺寸、 机械性能
铸件 初清 输入
柳工箱体
抛丸处理 （抛丸机）
震动时效 （震动台）
激振力、 时间
清理打磨 （手工）
检验
油漆、 防锈
球铁件
抛丸处理 （抛丸机）
清洁度、 披缝、修补
铸件 入库
精铸生产工艺流程
回收蜡 制蜡棒 （手工） 制蜡料 (搅蜡机) 制蜡模 (压蜡机) 组装 （手工） 粘涂料 （手工） 制涂料 (搅拌机) 蜡处理 （蜡处理槽）
温度、 时间
废钢
成分、温度、 脱氧
5—8层 粘砂 （手工） 硬化 (硬化池) 风干 (风扇) 模壳脱蜡 (脱蜡槽)
熔炼 （中频炉） 浇注 （手工）
焙烧 (焙烧炉)
配方 配方、 浓度
浓度、 时间
干燥 程度
铸件初清 （手工）
新蜡料
水玻璃、 石英粉
石英砂
氯化铵
外观、尺寸、 机械性能
抛丸处理 (抛丸机)
二次抛丸
红土砂 擦洗砂 合脂油
Байду номын сангаас
红土砂
入库
铸造工艺(附图)
铸造工艺流程图铸造（founding）铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。
②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。
铸造工艺通常包括：①铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；②铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金；③铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。
铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。
铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。
金属熔炼不仅仅是单纯的熔化，还包括冶炼过程，使浇进铸型的金属，在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。
为此，在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。
有时，为了达到更高要求，金属液在出炉后还要经炉外处理，如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。
熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。
不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。