金属型铸造
金属常见铸造工艺
金属常见铸造工艺一、砂型铸造砂型铸造是金属铸造中最常见的一种工艺。
它以砂为主要原料，通过制作砂型，将熔化的金属注入砂型中，冷却后取出成型的零件。
砂型铸造工艺具有成本低、适用范围广等优势。
在砂型铸造中，常用的砂型材料有石英砂、水玻璃砂和石膏砂等。
二、金属型铸造金属型铸造是一种将熔化金属倒入金属型中制造零件的工艺。
与砂型铸造相比，金属型铸造具有更高的表面光洁度和尺寸精度。
常见的金属型材料有铸铁、铸钢、铝合金等。
金属型铸造工艺适用于制造复杂形状、高精度要求的零件。
三、压力铸造压力铸造是一种将金属熔液通过高速喷射到模具中制造零件的工艺。
压力铸造具有生产效率高、零件表面质量好等优点。
在压力铸造中，常用的金属包括铝合金、锌合金、镁合金等。
压力铸造广泛应用于汽车、航空航天等领域。
四、失重铸造失重铸造是一种利用失重环境制造金属零件的工艺。
常见的失重铸造方法有真空铸造、离心铸造和低压铸造等。
失重铸造工艺可以获得高质量的零件，尤其适用于制造大型复杂的铸件。
五、连续铸造连续铸造是一种连续生产长条状铸件的工艺。
在连续铸造中，金属熔液通过连续流动的铸模，经过冷却和凝固，最终形成所需的长条状铸件。
连续铸造工艺适用于生产钢坯、铸铁坯等。
六、精密铸造精密铸造是一种制造高精度、高表面质量零件的工艺。
它通过采用精密模具和特殊工艺控制，实现零件尺寸、形状和表面质量的要求。
精密铸造广泛应用于航空航天、光电子等领域。
七、熔模铸造熔模铸造是一种以熔融模具为模具材料制造零件的工艺。
常见的熔模材料有蜡、塑料等。
熔模铸造工艺可以制造出具有复杂内部结构和高表面质量的零件，广泛应用于航空航天、汽车等领域。
八、低压铸造低压铸造是一种将金属熔液通过压力推入模具中制造零件的工艺。
低压铸造具有生产效率高、零件质量好等优点。
常见的低压铸造材料有铝合金、镁合金等。
九、注射铸造注射铸造是一种将金属熔液通过高速注射进入模具中制造零件的工艺。
注射铸造具有生产效率高、零件尺寸精度高等优点。
生产过程中常见的铸造方法及其优缺点
生产过程中常见的铸造方法及其优缺点一、砂型铸造砂型铸造是铸造方法中最常见的一种方式。
它的原理是将金属熔化后，倒入砂型中，待金属凝固后，取出成型的铸件。
这种方法适用于各种金属的铸造，成本相对较低，生产效率高。
同时，砂型铸造可以生产大型、复杂形状的铸件，适用范围广。
然而，砂型铸造也存在一些缺点。
首先，砂型铸造需要专门的模具制作，时间较长，成本较高。
其次，砂型铸造的表面质量较差，容易产生砂眼、气孔等缺陷。
最后，砂型铸造的生产过程中，对环境造成一定的污染。
二、金属型铸造金属型铸造是一种常见的高精度铸造方法。
其原理是将金属熔化后，倒入金属型中，通过冷却成型。
金属型铸造适用于生产高精度、高表面质量要求的铸件，可以生产出形状复杂、尺寸精确的产品。
然而，金属型铸造也存在一些缺点。
首先，金属型铸造的成本较高，因为需要制作专门的金属型。
其次，金属型铸造的生产周期较长，不适合大规模生产。
此外，金属型铸造对材料的要求较高，只适用于一些特定的金属材料。
三、压铸压铸是一种高效、精密的铸造方法。
其原理是将金属熔化后，通过压力将金属注入到模具中，待冷却凝固后，取出成型的铸件。
压铸可以生产出形状复杂、尺寸精确的产品，具有高生产效率和较好的表面质量。
然而，压铸也存在一些缺点。
首先，压铸需要专门的设备和模具，成本较高。
其次，压铸对金属材料的要求较高，只适用于一些特定的金属。
此外，压铸的生产过程中，容易产生气孔和缩孔等缺陷。
四、低压铸造低压铸造是一种将熔融金属通过压力注入模具的铸造方法。
相比于传统的重力铸造，低压铸造能够更好地控制金属流动和凝固过程，提高铸件的质量和准确度。
低压铸造适用于生产中大型、薄壁铸件，具有较高的生产效率和较好的表面质量。
然而，低压铸造也存在一些缺点。
首先，低压铸造需要专门的设备和模具，成本较高。
其次，低压铸造的生产周期较长，不适合大规模生产。
此外，低压铸造对金属材料的要求较高，只适用于一些特定的金属。
不同的铸造方法在工业生产中各有优缺点。
金属型铸造方法
金属型铸造方法介绍金属型铸造是一种通过将熔融金属注入到预先制造的模具中，然后在冷却后将固态金属铸造件取出的制造方法。
金属型铸造是一个古老而广泛应用的金属加工方法。
本文将详细探讨金属型铸造的方法和过程。
传统金属型铸造方法传统金属型铸造方法是一种常见且经济高效的方法，适用于大批量生产。
下面是其中几种常用的传统金属型铸造方法：1. 砂型铸造砂型铸造是最常见的金属型铸造方法之一。
该方法使用特制的砂模作为模具，通过在模具中注入熔融金属来制造铸件。
砂型铸造相对简单、经济，并且适用于各种金属。
它可以用于制造大型和小型铸件。
砂型铸造的步骤：1.制造模板：首先，根据设计要求制造一个模板，通常使用木材、泡沫等可加工的材料来制作模板。
2.制造砂型：根据模板制造一个砂型。
砂型是由特制砂料混合剂制成的，该混合剂具有一定的黏合性和可塑性，可以复制模板的形状。
3.铸造过程：将熔融金属倒入砂型中，待冷却固化。
4.分离铸件：一旦金属冷却固化，砂型被分离，得到铸造件。
2. 涂层砂型铸造涂层砂型铸造是一种改良的砂型铸造方法，它在传统的砂型铸造基础上添加了一层涂层。
这一层涂层能够减少砂模与金属之间的热冲击，提高铸件的表面质量。
涂层砂型铸造的步骤：1.制造模板：与传统砂型铸造相同。
2.涂层制备：在砂型表面涂覆一层特殊涂层材料，通常是陶瓷材料。
3.涂层烘干：等待涂层材料干燥。
4.砂型制备：与传统砂型铸造相同。
5.铸造过程：与传统砂型铸造相同。
6.分离铸件：与传统砂型铸造相同。
3. 工艺砂型铸造工艺砂型铸造是一种特殊的砂型铸造方法，它使用特殊的砂料和工艺来制造砂型，以提高铸造件的表面质量和尺寸精度。
工艺砂型铸造的步骤：1.制造模板：与传统砂型铸造相同。
2.砂型制备：选择适合的工艺砂料，结合特殊的砂型制备工艺，制作出具有更高密实度和更平整表面的砂型。
3.铸造过程：与传统砂型铸造相同。
4.分离铸件：与传统砂型铸造相同。
其他金属型铸造方法除了传统的金属型铸造方法外，还存在一些其他的金属型铸造方法，这些方法通常用于特殊需求或小批量生产。
金属型铸造方法
（3）金属型工作温度：取决于浇注合金的种类和牌号、铸 件的结构形状、尺寸大小和壁厚，同时也和合金的浇注温 度有关。过高过低均会产生铸造缺陷。 （4）合金的浇注温度 ：受铸件结构、铸型温度、浇注速度 、浇注系统形式和合金种类等因素的影响 。
金属型铸造优点（与砂型铸造比）
(1)由于不需造型，从而节省了型砂的制备和输送以及造型、落砂和 热处理等工序，同样也节省了这些工序所需要的工时及设备。因此， 显著地提高了生产率，改善了劳动条件，减轻了对环境的污染。
图 1一金属型
整体金属型 2一砂芯 8一转轴
图 水平分型金属型 B2。9冠直分型金属型 1一上半型2一砂芯 3—下半型 1一右半型2一左半型3一金属型芯
图 垂直分型金属型 1一右半型 2一左半型 3一金属型芯
金属型的破坏原因
一) 二) 三) 四) 五) 六) 热应力的叠如 热疲劳应力 铸铁生长 氯气侵蚀 金属液的冲剧 铸件的摩擦
二、金属型结构
金属型的结构形式可根据其分型面数、分型面方向和铸型 型体的运动方式等特征，将金属型进行分类。 金属型结构形式的确定取决于：铸件的形状、大小和浇注 位置；分型面的方向和数目；浇注系统和冒口的形式、型 芯的种类和数量；铸造合金种类；铸型中铸件的数量；生 产批量的大小和采用的机械化程度。
三、铸件常见缺陷及防止方法
金属型铸件的常见缺陷有气孔、缩孔及缩松、渣孔、针孔 、裂纹、冷隔等。产生这些缺陷的原因大体上包括金属型 预热温度太低、排气设计不良、涂料本身排气性不佳、金 属液处理不符合要求、金属型设计存在结构或工艺方面的 问题、开模时间或者浇注温度掌握不准确等。应根据出现 的铸件缺陷对症下药，有针对性地解决问题。
第2节 金属型铸造
一、观看金属型铸造机 二、金属型铸 1。金属型铸造原理、特点及热规范的确定 2。金属型结构 3。铸件常见缺陷及防止方法
金属型铸造的优缺点及应用
金属型铸造的优缺点及应用金属型铸造是一种常见的铸造工艺，它的主要优点包括制造高质量的金属铸件、生产过程可重复、具有较高的精度和表面光洁度、能够进行大批量生产。
然而，金属型铸造也存在一些缺点，如制造成本较高、制造周期长、不适用于某些复杂形状的铸件。
下面将详细阐述金属型铸造的优缺点及其应用。
金属型铸造的优点主要有：1. 制造高质量的金属铸件：金属型铸造能够生产高密度、无夹杂、无气孔的金属铸件，具有良好的物理和机械性能。
2. 生产过程可重复：金属型铸造采用金属型作为模具，能够重复使用，因此具有批量生产的能力。
3. 较高的精度和表面光洁度：金属型铸造能够制造出较高精度的铸件，并且可以获得较好的表面光洁度。
4. 可进行大批量生产：金属型铸造适用于大批量生产，能够满足工业生产的需求。
金属型铸造的缺点主要有：1. 制造成本较高：金属型铸造需要制造金属模具，模具制造成本较高，尤其是对于小批量生产的产品，成本相对较高。
2. 制造周期长：金属型铸造的制造周期相对较长，需要制造金属模具并进行准备工作，因此对于急需产品的生产不太适用。
3. 不适用于某些复杂形状的铸件：金属型铸造制造的铸件形状相对较简单，对于某些复杂形状的铸件，金属型铸造不太适用。
金属型铸造的应用主要包括以下几个方面：1. 汽车零部件：金属型铸造可以生产汽车零部件，如引擎缸体、曲轴箱等。
金属型铸造的铸件具有高密度和优良的机械性能，能够满足汽车工业的需求。
2. 机械零部件：金属型铸造适用于生产各种机械零部件，如齿轮、轴承座等。
金属型铸造的零部件具有高精度和表面光洁度，能够满足机械工业的需求。
3. 航空航天零部件：金属型铸造适用于生产航空航天零部件，如发动机叶片、涡轮盘等。
金属型铸造能够生产高质量的零部件，具有较高的可靠性和耐用性。
4. 能源设备零部件：金属型铸造可以生产各种能源设备零部件，如热电站锅炉零部件、水电站水轮机零部件等。
金属型铸造的零部件能够承受较高的温度和压力，具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。
金属型铸造
方法一 喷刷涂料
衬料（耐火材料为主，厚度0.2~1.0mm） 涂 料 表面涂料（可燃物质） 金属型的型腔和金属型芯表面必须喷刷涂料
为了产生隔气膜，每浇注一次喷涂一次涂料
三、金属型应保持一定的工作温度 目的：减缓铸型对浇入金属的激冷作用，减少铸件缺陷，提 高铸型寿命
怎样避免灰铸铁产生 白口组织呢？
采用碳、硅含量高的碳铁液，涂料中应加入硅粉，对 已产生白口组织的铸件，要利用出型时铸件的自身预热即使 进行退火。
三、金属型铸造的特点和适用范围
金属型铸造的优点：可实现一型多铸，便于实现机械化和自 动化，其次铸件的表面精度和质量比砂型铸件要显著提高。 并且铸件因为结晶组织致密，铸件的力学性能得到显著提高。
金属型铸造的缺点：制造成本高、生产周期长，同时铸造 工艺要求严格，否则容易出现浇不到、冷隔、裂纹等缺陷， 而灰铸铁又难以避免白口缺陷，此外铸件的形状和尺寸受 一定限制。
金属型铸造主要用于铜、铝合金中小 铸件的大批生产。
金属型的排气：依靠出气口及分布在分型面上的许多 气槽 推杆机构：为了能在开型过程中将灼热的铸件从型腔中 推出，多数金属型设有推杆机构。
金属型的材料： 金属型一般用铸铁制成，也可采用铸钢 铸件内腔材料：非铁的金属芯或沙芯
由于铝活塞内腔存有销 销孔内凸台整体无法抽出所 以采用组合型属型芯。
二、金属型的铸造工艺
金属型铸造
金属型铸造是将液态金属浇入金属铸 型中，并在重力作用下凝固成形以获得铸 件的方法。由于金属铸型可以反复使用多 次，故有永久型铸型之称。状、尺寸，合金的种 类及生产批量。
整体式 按 分 型 面 分 垂直分式 其中垂直 分式应用 最广
水平分式
复合分式
第1节 金属型铸造概述
铁范
犁镜
第一节 金属型铸造概述 金属型铸造的优点 （1）铸件的质量和尺寸稳定，尺寸精度较高，一般 为CT7-9级，轻合金铸件可达CT6-8级，而砂型铸造的 尺寸精度都小于CT8级。金属型铸件的表面粗糙度较 细，一般为Ra6.3-12.5μm，最好可达3.2 μm或更细， 砂型铸造的表面粗糙度一般都粗于Ra12.5μm。 （2）铸件的组织致密，机械性能高。 （3）金属型上可方便地采取较多工艺措施。 （4）改善了劳运条件，提高了劳动生产率。 （5）由于工序简化，所需控制的工艺因素少，易于 实现生产过程自动化、机械化。 （6）液体金属工艺获得率高。
第一节 金属型铸造概述
第一节 金属型铸造概述 其要点如下：
金属型铸件的最小壁厚有限制；
第一节 金属型铸造概述 金属型铸件上的孔最小直径有限制 对于铸铁件，孔径应大于40mm，孔的深度应小 于直径的一半；对于铝合金及镁合金铸件，孔径应 大于5mm。
第一节 金属型铸造概述
金属型铸件的铸造斜度比砂型铸造小
第一节 金属型铸造概述 缺点： 金属型结构复杂且要求高，成本高； 金属型无透气性、退让性，铸件缺陷； 工艺参数对铸件质量影响较为敏感，应严格控制； 不适宜形状复杂的薄壁铸件
金属型铸造的应用
适用于生产批量大、中小型铸件的生产，特别在铝、 镁合金铸件方面。 广泛地用于生产铝合金、镁合金、铜合金、灰铸铁、 可锻铸铁和球墨铸铁件，有时也生产碳钢件。如汽油 发动机的汽缸盖和汽缸头、活塞、轮毂、各种壳体等。
下几个方面： 金属型铸件的成形特点（掌握） 金属型设计（理解） 金属型铸造工艺（掌握） 金属型铸造机（了解）
第一节 金属型铸造概述 金属型铸造——指在重力作用下，液体金属充填金属 铸型及随后冷凝成型而获得铸件的一种铸造方法。 （也称永久型铸造或硬模铸造）
金属型铸造
第一节 金属型铸造工艺
第二章 金属型铸造
2、对涂料性能的要求
➢ 涂料要有足够的耐火度，不致被浇注的金属液熔 化，并且与金属液是不润湿的；
➢ 化学稳定性高，不与液态金属及其氧化物形成易 熔化合物，也不与型壁起化学作用；
➢ 涂料的导热性能在较大的范围内调节，有时要求 导热性高，有时则要求低。
第二章 金属型铸造
(2)影响金属型热流大小的因素 1）型壁热阻x2/λ2的影响
铸型壁厚x2在这种情况下有两种作用： 一是增大热阻的作用，减慢对铸件的冷却；
二是积蓄热量的作用，增强对铸件的冷却。
金属材料工程教研室
第一节 金属型铸造工艺
2）型壁外表面温度的影响
第二章 金属型铸造
降低(如水冷)则通过型壁的比热流q增大， 即可提高铸件的冷却速度。
对手工操作的金属型，合型后，为防止液 体金属进入分型面，采用锁紧机构见图：
金属材料工程教研室
第三节 金属型的设计
七、金属型破坏的原因 1、应力的叠加 2、热应力疲劳
第二章 金属型铸造
金属材料工程教研室
第三节 金属型的设计
3、铸铁的生长 4、氧气侵蚀 5、金属液的冲刷 6、铸件的摩擦
第二章 金属型铸造
3、设排气孔
第二章 金属型铸造
4、设置排气塞
金属材料工程教研室
第三节 金属型的设计
第二章 金属型铸造
金属材料工程教研室
第三节 金属型的设计
第二章 金属型铸造
金属材料工程教研室
第三节 金属型的设计
五、铸件顶出机构的设计
第二章 金属型铸造
金属材料工程教研室
第三节 金属型的设计
第二章 金属型铸造
➢ 而对于矩形分型面大多采用定位销定位。 定位销应设在分型面轮廓之内，其配合公 差如图所示：
金属型铸造
第三节 金属型的破坏原因
多次交变热应力→微小裂纹（大于疲劳强度极 限）→裂纹扩大→报废
措施：涂料；磨去微小裂纹。
3. 铸铁生长 原因：铸铁金属型时，浇注高温下，铸铁中珠光体
分解，使铸铁体积增大，称为铸铁生长。因为，生长 部位不均匀，则引起应力，加快热疲劳裂纹的扩展。
4. 氧气侵蚀 高温、热疲劳裂纹氧化，使裂纹进一步扩展。
其塑性变形值
1 1(Ts T1)
1 合金在T1与Ts之间的线收缩率。
当1大于铸件本身在温度T1时的塑性变形极限
时，
0
则会产生热裂。
② 冷裂（原因）
随铸件温度下降到再结晶温度以下的某一温度T2， 则合金处在弹性变形状态，金属型腔或型芯的阻碍收
缩可能在铸件中产生内应力，其值为：
9
第一节 金属型铸件的成形特点
16
第三节 金属型的破坏原因
5. 金属液的冲刷 过程：高温下，金属型强度降低，液体金属的侵蚀的表
面会与铸件粘在一起，取件时破坏金属型表面。压铸时更 明显。措施： 选用适当涂料，合理设计浇注系统。
6. 铸件的摩擦 过程：浇注系统、型芯等处，包紧力引起的摩擦力较大，
易磨损金属型。压铸时，这种破坏较突出。 措施：选择合适涂料，控制好铸型各处工作温度，及时
第三节 金属型的破坏原因
金属型的破坏原因▲
1. 应力的叠加 铸铁件中常有铸造应力，如采用铸铁作为制型材
料，则铸型应经消除应力的充分退火处理。否则铸造 内应力与热应力叠加，易使铸型破坏（出现裂纹）。
2. 热疲劳应力 原因：每浇注一个铸件，金属型型壁就会经受一次
加热和冷却过程，型壁内表面就经受一次交变应力的 作用（加热时为压应力，冷却时为拉应力）。
金属型铸造
金属型铸件设计原则：
1、铸件结构应保证顺利出型；
2、壁厚差不能过大，以免造成各部分温差悬 殊，引起铸件疏松和缩裂； 3、限制金属型最小壁厚，过小易产生冷隔或浇 不足；
金属型铸件允许的最小壁厚，毫米
铝硅合金
2～4
铝镁合金
3～5
铸 铁
2.5～4
2、铸件在金属型的浇注位置
1－铸件；2－金属芯；3－砂芯； 4－浇口
4、浇注系统设计
顶注式浇注过程及温度分布
1－金属型 2－凝固层 3－金属液
底注式浇注过程及温度分布 1－金属型 2－凝固层 3－金属液
侧注式浇注过程及温度分布
5、冒口设计
6、金属型铸件的工艺参数
1、线收缩率
与合金成分、铸件结构，型中受阻情况、出型温度
2、铸造斜度 3、加工余量，一般在0.5~4毫米之间。
涂料的作用
• 调节铸件的冷却速度
• 保护金属型
• 排气
涂料的组成
• 粉状耐火材料－氧化锌、锆砂粉等；
• 粘结剂－水玻璃等； • 溶剂－水 • 特殊附加物 涂料的技术要求：一定的粘度和耐火度:高温时不产生气体； 不与合金发生化学反应
四、金属型铸件的工艺设计
1、铸件结构的工艺性分析
金属型铸件的结构工艺性比较
2、金属型的浇注
金属型浇注主要控制浇注温度和浇注速度
各种合金的浇注温度 ℃ 铝合金 680－740 镁合金 715－740 锡青铜 1100－1150 铸铁 1300－1370
回转浇注示意图
1－平板；2－金属型；3－浇包；4－转轴；
5－支架
3、铸件的出型和抽芯时间
4、金属型工作温度的调节
5、金属型涂料
应用实例
金属型铸造(1)
金属型铸造1. 引言金属型铸造是一种常见的工艺方法，用于制造金属零件和构件。
它涉及到将熔融金属倒入预先制备好的金属模具中，然后让其冷却和凝固。
金属型铸造可以提供各种形状和尺寸的金属零件，用于不同的工业领域。
在本文中，将对金属型铸造的过程和应用进行详细介绍。
2. 金属型铸造的过程金属型铸造的过程主要包括以下几个步骤：2.1 模具制备在金属型铸造中，模具是非常重要的。
模具可以根据所需的零件形状和尺寸，制备出适当的模具。
通常情况下，模具由耐高温材料制成，以便能够承受熔融金属的高温和压力。
2.2 熔炼金属金属型铸造的下一步是熔炼金属。
通常情况下，所用的金属是先通过高温加热熔化，然后加入合适的合金元素来改变其特性。
熔炼后的金属成为熔融金属，准备好注入模具。
2.3 注入模具一旦熔融金属准备好，它会被小心地倾倒到预先准备好的模具中。
倾倒过程需要小心操作，以确保熔融金属充满整个模具，同时避免产生气泡或其他缺陷。
2.4 冷却和凝固倾倒完熔融金属后，需要等待一段时间，让金属冷却和凝固。
这个过程很关键，因为它决定了最终金属零件的质量和特性。
冷却时间可以根据金属的类型和大小来确定。
2.5 模具分离一旦金属零件完全冷却和凝固，模具可以被分离。
通常情况下，模具被轻轻敲击或使用工具来分离。
这样就可以得到金属零件的最终形态。
3. 金属型铸造的应用金属型铸造在各个行业都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：3.1 汽车工业金属型铸造是汽车工业中最常见的工艺方法之一。
它可以用于制造发动机零件、车架和其他重要组件。
金属型铸造可以提供高强度和精度的零件，以满足汽车工业的要求。
3.2 航空航天工业在航空航天工业中，金属型铸造被广泛应用于制造航空发动机零件和飞行器构件。
这些零件需要具备高强度和耐高温性能，金属型铸造可以满足这些要求。
3.3 医疗器械金属型铸造在医疗器械制造中也扮演着重要角色。
例如，人工关节和牙科种植物等零件通常使用金属型铸造来制造。
第一章 金属型铸造
2）水平分型金属型 如图1-19所示，铸型主体由上、 下两半型组成，下半型固定在工作台面上，上半型 作开（合）型动作。可以配置各种型芯，抽芯及顶 出。砂芯安放方便，但不便于设计浇、冒口系统， 排气条件差。适用于轮盘类铸件。
金属型的预热方法主要有： 1）用煤气或天然气火焰预热。该方法简单、 方便，但金属型上温度分布不均匀。 2）采用电加热方法。在模具背面设置电加热 管，浇注开始前将金属型预热到指定的温度。 该方法同上述1）方法一样，简单方便，但温 度不是很均匀。也可烘箱加热。 3）将金属型放入加热炉中预热，可获得均匀 一致的温度，但仅限于小金属型。 4）采用浇注金属液的方法预热。该方法一般 不推荐，因为一是浪费金属液，二是缩短金 属型使用寿命。小型铸型。
涂料组成：
1）耐火材料：氧化锌、滑石粉、锆砂粉、硅藻 土粉等。 2）粘结剂：水玻璃、糖浆、纸浆废液等。
3）溶剂：水等。
4）附加物
从上面的一些分析可知，确定金属型浇 注工艺规范时，应铸件材质、形状大小、复 杂程度等考虑以下三点原则：
• （1）保证铸件全部表面能得到清晰的外形， 没有冷隔和浇不足的现象，也就是希望冷却 慢些，要求有较高的浇注温度和金属型温度。 • （2）保证铸件变形小，不发生扭曲和裂纹， 要求金属型温度高而浇注温度低。 • （3）保证铸件组织细密，力学性能好，希望 快速冷却，要求较低的金属型温度和浇注温 度。
• 缺点:
(1) 金属型制造成本高。
(2) 金属型急冷、不透气，而且无退让性，易造成 铸件浇不足、冷隔、开裂或铸铁件白口等缺陷。
(3) 铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度， 铸件在铸型中停留的时间以及所用的涂料，对 铸件质量的影响敏感，控制难度大。 近年来，为了防止浇注时金属液流动过程中形成紊 流，减少氧化夹渣及卷气等缺陷，采用倾转式 浇注已成为金属型铸造的主流方式，见图1-1。
金属型铸造工艺课件
铸铁
用于制造受力较小的铸件， 如汽车发动机缸体、缸盖 等。
铸造有色金属
如铝、铜、锌等，用于制 造轻巧、美观的铸件，如 艺术品、装饰品等。
铸造用辅助材料
造型材料
用于制造砂型或树脂型，如型砂、树 脂等。
脱模剂
用于涂抹在模具内表面，便于脱模和 防止粘模。
涂料
用于涂覆在砂型或铸件表面，以提高 表面质量、防止粘砂或提高铸件外观。
模具设计
模具设计需根据铸件的结构、尺寸 和生产批量进行，确保模具结构合 理、易于制造和维修。
模具制造
模具制造过程中需保证尺寸精度、 表面光洁度和结构稳定性，以确保 铸造出的铸件符合要求。
熔炼设备
熔炼炉
熔炼炉是熔炼金属的主要设备， 根据需要选择合适的熔炼炉，如
电弧炉、感应炉等。
熔炼材料
根据铸件的要求选择合适的熔炼 材料，如生铁、废钢、回炉料等，
无损检测
采用X射线、超声波等无损检测方法对铸件 内部缺陷进行检测。
尺寸检测
使用测量工具对铸件尺寸进行测量，确保符 合图纸要求。
外观检测
目视或借助放大镜对铸件外观进行检测，检 查是否存在气孔、砂眼等缺陷。
机械性能检测
对铸件进行拉伸、弯曲、冲击等试验，检测 其机械性能是否达标。
06
CATALOGUE
金属型铸造工艺案例分析
铸件质量控制标准
化学成分
机械性能
铸件的化学成分应符合相关标准和设计要 求，控制杂质元素含量，保证材料性能。
铸件的机械性能应满足标准要求，如抗拉 强度、屈服强度、伸长率等，确保铸件在 使用过程中能够承受足够的载荷。
外观质量
铸件外观应平整、光滑，无明显缺陷，如 气孔、砂眼、裂纹等。
金属型铸造工艺概述PPT(共 91张)
整理得：
q t0 t3 x1 x2 x3
1 2 3
x1 x2 x3 1 2 3
分别为三者的热阻
分析：
q t0 t3 x1 x2 x3
1 2 3
（1）比热流 q 与铸件断面中心温度和金属型表面温度之
差（t0-t3）成正比，而与热阻之和（ x1 x2 x3 ）成反比.
第二节 金属型铸件成形特点
导热性特点引起的铸件成形特点 没有透气性引起的铸件成形特点 无退让性引起的铸件成形特点
1. 由金属型材料的导热性能所引起的铸件成型特点 金属液浇入型腔，就把热量传递给金属型壁。
型壁有两方面变化 (1)蓄热：把热量积蓄起来，温度升高，发生膨胀 (2)传热：把热量散发到周围介质中去
金属型铸造工艺
Die Casting,Permanent Mold Casting
又称硬模铸造或永久型铸造，古代俗成铁范，是在重 力作用下将高温熔化的液态材料浇注到用金属制作的铸 型型腔中的工艺方法。
概述 金属型铸件成形特点 金属型铸造铸件工艺析 金属型铸造工艺卡片 金属型设计
1 2 3
（2）比热流愈大，铸件冷却强度愈大.
x1
（3）铸件材质、尺寸一经确定，其热阻 1 、t0 即为定值。此
时比热流q的大小就取决于x 2 、x 3 和t3的大小，下面分析它
们对q的影响。
2 3
1.2金属型对传热的影响
x3
1.2.1关于型壁热阻 3 的影响
金属型壁导热系数λ 3愈大，则其热阻愈小，铸件的 冷却速度愈强
假定金属型壁与铸件接触面为F（m2），密度
比热容c3（单位J/kg.℃）型壁温度场平均温度t均℃， 则金属型蓄热量Q可表示为
金属型铸造
5 浇注系统
（4） 浇注系统的计算 对于铝、镁合金，为防止金属液产生飞
溅，通常采用开放式浇注系统。
大型铸件：A直:A横:A内＝1:（2～3）:（3～6） 中型铸件：A直:A横:A内＝1:（2～3）:（2～4） 小型铸件：A直:A横:A内＝1:（1.5～3）:（1.5～3）
给予较大的斜度。 对于铸件尺寸要求精确的非加工面，若不允
许有铸造斜度时，可考虑改变分型面，或使用金 属活块、以及采用砂芯等方法来解决。
4 铸件工艺性设计
（2） 铸件工艺性设计参数的选择
5）铸造斜度 各种合金铸件的铸造斜度可参考下表：
铸件表面位置
铝合金
镁合金 铸铁
铸钢
外表面 内表面
0°30′ 0°30′～2°
金属型壁厚
铝、镁合金铸造使用铸铁做金属型时，金属型 的壁厚见下表 ：
铸件壁厚δ件
＜10 10～15 15～30 ＞30～50
金属型壁厚δ型
15～20 20～25 25～30 (1～1.3)δ件
选用原则
大型壁厚铸件取上限 δ件——铸件壁厚
金属型壁厚
铝、镁合金铸造使用铸铁做金属型时，还可以 根据分型面的尺寸确定金属型的壁厚：
5 浇注系统
（1） 浇注系统的设计原则 （2） 浇注系统的形式及特点 （3） 浇注系统的组成部分 （4） 浇注系统的计算
5 浇注系统
（1） 浇注系统的设计原则 1) 浇注系统尺寸的大小应保证金属液在规定
的时间内能良好地充填金属型，尽量避免 产生紊流，以防止卷气和渣。 2) 金属液的引入位置应使金属液平稳流入型 腔，尽量不冲击型芯和型壁，避免产生涡 流和飞溅，并利于金属型型腔中气体的排 除。
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金属型铸造
将金属液浇注到金属铸型中，待其冷却后获得铸件的方法叫金属型铸造。
由于金属型能反复使用很多次，又叫永久型铸造。
一、金属型的结构
一般的，金属型用铸铁和铸钢制成。
铸件的内腔既可用金属芯、也可用砂芯。
金属型的结构有多种，如水平分型、重直分型及复合分型。
如图2.2所示。
其中垂直分型便于开设内浇口和取出铸件；水平分型多用来生产薄壁轮状铸件；复合分型的上半型是由垂直分型的两半型采用铰链连结而成，下半型为固定不动的水平底板，主要应用于较复杂铸件的铸造。
二、金属型铸造型的工艺特点
金属型的导热速度快和无退让性，使铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。
此外，金属型反复经受灼热金属液的冲刷，会降低使用寿命，为此应采用以下辅助工艺措施。
1．预热金属型
浇注前预热金属型，可减缓铸型的冷却能力，有利于金属液的充型及铸铁的石墨化过程。
生产铸铁件，金属型预热至250～350℃；生产有色金属件预热至100～250℃。
2．刷涂料
为保护金属型和方便排气，通常在金属型表面喷刷耐火涂料层，以免金属型直接受金属液冲蚀和热作用。
因为调整涂料层厚度可以改变铸件各部分的冷却速度，并有利于金属型中的气体排出。
浇注不同的合金，应喷刷不同的涂料。
如铸造铝合金件，应喷刷由氧化锌粉、滑石粉和水玻璃制成的涂料；对灰铸铁件则应采用由石墨粉、滑石粉、耐火粘土粉及桃胶和水组成的涂料。
3．浇注
金属型的导热性强，因此采用金属铸型时，合金的浇注温度应比采用砂型高出20～30℃。
一般的，铝合金为680℃～740℃；铸铁为1300℃～1370℃；锡青铜为1100～1150℃。
薄壁件取上限，厚壁件取下限。
铸铁件的壁厚不小于15mm，以防白口组织。
4．开型
开型愈晚，铸件在金属型内收缩量愈大，取出采用困难，而且铸件易产生大的内应力和裂纹。
通常铸铁件的出型温度700～950℃，开型时间为浇注后10～60秒。
三、金属型铸造的特点和应用范围
与砂型铸造相比，金属型铸造有如下优点：
1、复用性好，可“一型多铸”，节省了造型材料和造型工时。
2、由于金属型对铸件的冷却能力强，使铸件的组织致密、机械性能高。
3、铸件的尺寸精度高，公差等级为IT12～IT14；表面粗糙度较低，Ra为6.3m。
4、金属型铸造不用砂或用砂少，改善了劳动条件。
但是金属型的制造成本高、周期长、工艺要求严格，不适用于单件小批量铸件的生产，主要适用于有色合金铸件的大批量生产，如飞机、汽车、内燃机、摩托车等用的铝活塞、汽缸体、汽缸盖、油泵壳体及铜合金的轴瓦、轴套等。
对黑色合金铸件，也只限于形状较简单的中、小铸件。