第7章金属制造工艺
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（5）浇注。浇注前应做好浇注准备工作。由于浇注温度 对铸件质量影响很大，因此应根据合金种类、铸件结构和铸型 特点确定合理的浇注温度范围。
为了获得合格的铸件，必须控制浇注温度、浇注速度，严 格遵守浇注操作规程。
第7章 金属制造工艺
（6）铸件的落砂与清理。浇注完毕，铸件凝固以后，还 必须进行落砂、清理、表面处理等工作，才能得到合格的铸 件。
第7章 金属制造工艺
第7章 金属制造工艺
7.1 铸造 7.2 压力加工 7.3 焊接 7.4 切削加工
第7章 金属制造工艺
7.1 铸 造
7.1.1
1.
金属或合金的流动性是指液态金属或合金自身的流动能 力。流动性良好的金属或合金能铸造出薄而复杂的铸件，利 于铸件的补缩以及气体和非金属夹杂物的上浮和逸出。反之， 铸件上易出现浇不足、冷隔、气孔、夹渣和缩孔等缺陷。
(3)表面干型：铸型表面仅有一层很薄的型砂被干燥(干 燥层一般为15～20mm)，铸型其余部分仍然是湿的，故称表面 干型。表面干型介于湿型和干型之间，既有湿型的优点，又 有湿型达不到的性能。表面干型常用于生产中、大型铝铸件 和铸铁件。
第7章 金属制造工艺
(4)化学硬化砂型(自硬砂型)：铸型靠型砂自身的化学反 应而硬化，一般不需烘干，或只经低温烘烤。优点是强度高， 节约能源、效率高。但成本较高，有的易产生粘砂等缺陷。化 学硬化砂型目前用得较多的有用水玻璃作粘结剂的水玻璃砂型， 以及用合成树脂作粘结剂的树脂砂型等。化学硬化砂型对于各 种铸件均可采用。
②机器造型(芯)是指用机器全部地完成或至少完成紧砂 操作的造型工序。和手工造型相比，机器造型的生产率高、 质量稳定、工人劳动强度低。但设备和工艺装备费用高，生 产准备时间长，一般只适用于一个分型面的两箱造型。机器 造型(芯)适用于大量和批量生产。
第7章 金属制造工艺
（2）型(芯)砂的紧实。型砂需要紧实才能成为整体的 砂型。型砂的紧实程度影响着铸型的强度和透气性，紧实度 越大，铸型强度越大，透气性越差。故铸造生产中对铸型的 紧实度提出了较高的要求，一是要求铸型紧实度均匀，二是 要努力提高紧实度。
烘干方法有表面烘干和整体烘干两种。表面烘干是为了 缩短生产周期，减少燃料能源消耗，以及有利于组织流水作 业。在达到质量要求的条件下，应尽量应用表面烘干。一般 大型和较重要的砂型和砂芯都要进行整体烘干。
第7章 金Leabharlann Baidu制造工艺
（4）合箱。合箱就是把砂型和砂芯按要求组合在一起成 为铸型的过程，习惯上也称拼箱、配箱或扣箱。铸型的合箱是 制备铸型的最后工序，也是铸造生产的重要环节。如果合箱质 量不高，铸件的形状、尺寸和表面质量就得不到保证；甚至还 会由于编芯、错箱、抬箱、跑火等原因而使铸件报废。
铸造金属或合金的收缩是指从浇入铸型、凝固和直至冷却 到室温的过程中，其体积或尺寸的缩减现象。金属或合金的收 缩是一种物理属性，是形成缩孔、缩松、变形和裂纹等缺陷的 根本原因。铸造金属或合金从浇注到冷至室温要经历三个收缩 阶段，即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
液态收缩和凝固收缩主要表现为铸件体积上的缩减，它们 是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。固态收缩主要表现为铸件 各方向尺寸上的缩小，它是铸件产生应力和裂纹的基本原因。
第7章 金属制造工艺
（3）砂型(芯)的烘干。大型、重型以及质量要求高的铸 件，普通砂型和砂芯均需经过烘干，以除去水分，提高强度 和透气性，减少发气量，使铸件不易产生气孔、砂眼、夹砂 和粘砂等缺陷，从而保证铸件的质量。
砂型和砂芯是多孔性物体，对其烘干即水分的去除大致 可分为两步进行：表面水分的蒸发和内部水分的迁移(扩散)。
第7章 金属制造工艺
2.砂型铸造的工艺流程
砂型铸造的生产工序主要包括：制模、配砂、造型、造芯、 合型、熔炼、浇注、落砂、清理和检验。例如，套筒铸件的生 产过程如图7-1所示。
（1）造型(芯)。制造砂型的工艺过程叫做造型；制造砂 芯的工艺过程叫做制芯，也叫造芯。造型和造芯是铸造生产中 最重要的工艺过程之一。选择合适的造型(芯)方法和正确地进 行造型(芯)工艺操作，对提高铸件质量、降低成本、提高生产 率有极重要的意义。造型(芯)方法按机械化程度可分为手工造 型(芯)和机器造型(芯)两大类。
湿型水分高，强度低，因此对于质量要求高。厚壁中、大 型铸件不宜采用，特别适合于机械化、自动化生产。
第7章 金属制造工艺
(2)干型：经过烘干的砂型称为干型。烘干后增加了强度 和透气性，显著降低发气性，大大减少了由于铸型方面的原 因而产生的气孔、砂眼、胀砂、夹砂等缺陷。干型的缺点是 生产周期长，需要烘干设备，增加燃料消耗，恶化劳动条件， 难于实现机械化和自动化。干型主要用于质量要求高，结构 复杂，单件、小批量生产的中大型铸件。
第7章 金属制造工艺 图7-1套筒铸件的生产过程
第7章 金属制造工艺
①手工造型（芯）是指用手工完成紧砂、起模、修整及 合箱等主要操作的造型(芯)过程。手工造型(芯)是一种最基 本的造型方法，造型工艺适应范围广泛，质量一般能够满足 工艺要求，适合单件、小批量生产。但手工造型(芯)劳动强 度大，生产率低，铸件质量不易稳定。手工造型方法很多， 如模样造型、刮板造型、地坑造型等，各种造型方法有不同 的特点和应用范围。
铸件凝固冷却到一定温度后，把铸件从砂箱中取出，去 掉铸件表面及内腔中的型砂和芯砂的工艺过程称为落砂，落 砂通常分为人工落砂和机械落砂两种。人工落砂是在浇注场 地人工就地落砂。人工用大锤、钢钎或者风锤敲击砂箱和捅 落型砂，不得用锤子直接敲击砂箱中部和铸件本体，免得损 坏砂箱和铸件。人工落砂劳动条件差，生产率低，用于单件、 小批量生产的非机械化铸工车间。机械落砂是把铸件放在震 动落砂机上进行震动，使砂子下落。机械落砂效率高，但机 械易损坏，维修调整困难，而且噪音大。
第7章 金属制造工艺
7.1.2
1.
(1)湿型：向石英砂中加入适量的粘土和水分，混制而成 的型砂称为湿型砂。用湿型砂舂实，浇注前不烘干的砂型称为 湿型。铝合金、镁合金及小型铸铁件的生产常使用湿型。湿型 的优点是：①它可使铸件生产周期缩短，生产率提高；②由于 不必烘干及不需要相应的烘干装置，故湿型可节省投资及能源 消耗；③易于实现机械化和自动化，比干型生产劳动条件好。
金属或合金的种类、成分、结晶特征、粘度及结晶潜热 等都对金属或合金流动性有影响，如金属或合金的种类不同， 其流动性也不同。对一些常用铸造合金的流动性值进行试验， 得知铸铁的流动性最好，铝硅合金的次之，铸钢的最差。
第7章 金属制造工艺 2.
随着温度的降低，浇入铸型的金属液将发生凝固，并伴随 着收缩过程。
为了获得合格的铸件，必须控制浇注温度、浇注速度，严 格遵守浇注操作规程。
第7章 金属制造工艺
（6）铸件的落砂与清理。浇注完毕，铸件凝固以后，还 必须进行落砂、清理、表面处理等工作，才能得到合格的铸 件。
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7.1 铸造 7.2 压力加工 7.3 焊接 7.4 切削加工
第7章 金属制造工艺
7.1 铸 造
7.1.1
1.
金属或合金的流动性是指液态金属或合金自身的流动能 力。流动性良好的金属或合金能铸造出薄而复杂的铸件，利 于铸件的补缩以及气体和非金属夹杂物的上浮和逸出。反之， 铸件上易出现浇不足、冷隔、气孔、夹渣和缩孔等缺陷。
(3)表面干型：铸型表面仅有一层很薄的型砂被干燥(干 燥层一般为15～20mm)，铸型其余部分仍然是湿的，故称表面 干型。表面干型介于湿型和干型之间，既有湿型的优点，又 有湿型达不到的性能。表面干型常用于生产中、大型铝铸件 和铸铁件。
第7章 金属制造工艺
(4)化学硬化砂型(自硬砂型)：铸型靠型砂自身的化学反 应而硬化，一般不需烘干，或只经低温烘烤。优点是强度高， 节约能源、效率高。但成本较高，有的易产生粘砂等缺陷。化 学硬化砂型目前用得较多的有用水玻璃作粘结剂的水玻璃砂型， 以及用合成树脂作粘结剂的树脂砂型等。化学硬化砂型对于各 种铸件均可采用。
②机器造型(芯)是指用机器全部地完成或至少完成紧砂 操作的造型工序。和手工造型相比，机器造型的生产率高、 质量稳定、工人劳动强度低。但设备和工艺装备费用高，生 产准备时间长，一般只适用于一个分型面的两箱造型。机器 造型(芯)适用于大量和批量生产。
第7章 金属制造工艺
（2）型(芯)砂的紧实。型砂需要紧实才能成为整体的 砂型。型砂的紧实程度影响着铸型的强度和透气性，紧实度 越大，铸型强度越大，透气性越差。故铸造生产中对铸型的 紧实度提出了较高的要求，一是要求铸型紧实度均匀，二是 要努力提高紧实度。
烘干方法有表面烘干和整体烘干两种。表面烘干是为了 缩短生产周期，减少燃料能源消耗，以及有利于组织流水作 业。在达到质量要求的条件下，应尽量应用表面烘干。一般 大型和较重要的砂型和砂芯都要进行整体烘干。
第7章 金Leabharlann Baidu制造工艺
（4）合箱。合箱就是把砂型和砂芯按要求组合在一起成 为铸型的过程，习惯上也称拼箱、配箱或扣箱。铸型的合箱是 制备铸型的最后工序，也是铸造生产的重要环节。如果合箱质 量不高，铸件的形状、尺寸和表面质量就得不到保证；甚至还 会由于编芯、错箱、抬箱、跑火等原因而使铸件报废。
铸造金属或合金的收缩是指从浇入铸型、凝固和直至冷却 到室温的过程中，其体积或尺寸的缩减现象。金属或合金的收 缩是一种物理属性，是形成缩孔、缩松、变形和裂纹等缺陷的 根本原因。铸造金属或合金从浇注到冷至室温要经历三个收缩 阶段，即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
液态收缩和凝固收缩主要表现为铸件体积上的缩减，它们 是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。固态收缩主要表现为铸件 各方向尺寸上的缩小，它是铸件产生应力和裂纹的基本原因。
第7章 金属制造工艺
（3）砂型(芯)的烘干。大型、重型以及质量要求高的铸 件，普通砂型和砂芯均需经过烘干，以除去水分，提高强度 和透气性，减少发气量，使铸件不易产生气孔、砂眼、夹砂 和粘砂等缺陷，从而保证铸件的质量。
砂型和砂芯是多孔性物体，对其烘干即水分的去除大致 可分为两步进行：表面水分的蒸发和内部水分的迁移(扩散)。
第7章 金属制造工艺
2.砂型铸造的工艺流程
砂型铸造的生产工序主要包括：制模、配砂、造型、造芯、 合型、熔炼、浇注、落砂、清理和检验。例如，套筒铸件的生 产过程如图7-1所示。
（1）造型(芯)。制造砂型的工艺过程叫做造型；制造砂 芯的工艺过程叫做制芯，也叫造芯。造型和造芯是铸造生产中 最重要的工艺过程之一。选择合适的造型(芯)方法和正确地进 行造型(芯)工艺操作，对提高铸件质量、降低成本、提高生产 率有极重要的意义。造型(芯)方法按机械化程度可分为手工造 型(芯)和机器造型(芯)两大类。
湿型水分高，强度低，因此对于质量要求高。厚壁中、大 型铸件不宜采用，特别适合于机械化、自动化生产。
第7章 金属制造工艺
(2)干型：经过烘干的砂型称为干型。烘干后增加了强度 和透气性，显著降低发气性，大大减少了由于铸型方面的原 因而产生的气孔、砂眼、胀砂、夹砂等缺陷。干型的缺点是 生产周期长，需要烘干设备，增加燃料消耗，恶化劳动条件， 难于实现机械化和自动化。干型主要用于质量要求高，结构 复杂，单件、小批量生产的中大型铸件。
第7章 金属制造工艺 图7-1套筒铸件的生产过程
第7章 金属制造工艺
①手工造型（芯）是指用手工完成紧砂、起模、修整及 合箱等主要操作的造型(芯)过程。手工造型(芯)是一种最基 本的造型方法，造型工艺适应范围广泛，质量一般能够满足 工艺要求，适合单件、小批量生产。但手工造型(芯)劳动强 度大，生产率低，铸件质量不易稳定。手工造型方法很多， 如模样造型、刮板造型、地坑造型等，各种造型方法有不同 的特点和应用范围。
铸件凝固冷却到一定温度后，把铸件从砂箱中取出，去 掉铸件表面及内腔中的型砂和芯砂的工艺过程称为落砂，落 砂通常分为人工落砂和机械落砂两种。人工落砂是在浇注场 地人工就地落砂。人工用大锤、钢钎或者风锤敲击砂箱和捅 落型砂，不得用锤子直接敲击砂箱中部和铸件本体，免得损 坏砂箱和铸件。人工落砂劳动条件差，生产率低，用于单件、 小批量生产的非机械化铸工车间。机械落砂是把铸件放在震 动落砂机上进行震动，使砂子下落。机械落砂效率高，但机 械易损坏，维修调整困难，而且噪音大。
第7章 金属制造工艺
7.1.2
1.
(1)湿型：向石英砂中加入适量的粘土和水分，混制而成 的型砂称为湿型砂。用湿型砂舂实，浇注前不烘干的砂型称为 湿型。铝合金、镁合金及小型铸铁件的生产常使用湿型。湿型 的优点是：①它可使铸件生产周期缩短，生产率提高；②由于 不必烘干及不需要相应的烘干装置，故湿型可节省投资及能源 消耗；③易于实现机械化和自动化，比干型生产劳动条件好。
金属或合金的种类、成分、结晶特征、粘度及结晶潜热 等都对金属或合金流动性有影响，如金属或合金的种类不同， 其流动性也不同。对一些常用铸造合金的流动性值进行试验， 得知铸铁的流动性最好，铝硅合金的次之，铸钢的最差。
第7章 金属制造工艺 2.
随着温度的降低，浇入铸型的金属液将发生凝固，并伴随 着收缩过程。