铸造工艺学期末考试复习概述

一.绪论

1，材料成形工艺（有时也称材料成形技术），是将材料制造成所需形状及尺寸的毛坯或成品的所有加工方法或手段的总称。

2 成形方法的选择原则

1）适用性原则满足使用要求；适应成形加工性能。2）经济性原则获得最大的经济效益。3）与环境相宜原则环境保护问题，对环境友好。

3成形方法选择的主要依据

（1）产品功能及其结构、形状尺寸和使用要求等；2）产量；3）生产条件

铸造

1概念：铸造是将液态金属在重力或外力作用下充填到铸型腔中使之冷却、凝固，从而获得所需形状及尺寸的毛坯或零件的方法，所铸出的产品称为铸件。

金属液态成形金属液态成型近净形化生产

2 分类通常从铸型材料、充型和凝固等方面对铸造进行分类。

1）按铸型材料、充型和凝固条件铸造方法分为砂型铸造（用砂型作铸型在重力下充型和凝固的铸造方法）和特种铸造（在铸型材料、充型和凝固等方面与砂型铸造有显著差别的铸造方法的统称）

2）按液态合金充型和凝固条件铸造方法分为重力铸造（如砂型铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、熔模铸造、金属型铸造）和非重力铸造（如压力铸造、低压铸造、挤压铸造和离心铸造）。

3）按铸型材料铸造方法分为一次型铸造（如砂型铸造、壳型铸造和熔模铸造，铸型材料为非金属材料）和永久型铸造（如金属型铸造、压力铸造和低压铸造，铸型材料为金属材料）。

4特点

1）优点

（1）适用范围广合金种类、铸件的形状和大小及质量几乎不受限制；

（2）铸件具有一定的尺寸精度通常比普通锻件高，熔模铸件可达到无加工余量；（3）成本较低原材料来源广，价格低廉；铸件与零件形状和尺寸相近，节省材料。2）缺点

（1）铸件晶粒粗大，组织疏松，易产生缩孔和气孔等缺陷；

（2）铸件力学性能较低，尤其是冲击韧性较低；

（3）生产工序多，铸件质量难以精确控制。

二.铸造工艺设计概论

1 铸造工艺设计的概念

铸造工艺设计又称铸造工艺规程设计根据零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造工艺方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制铸造工艺卡等技术文件的过程。

2 铸造工艺设计任务

编制有关铸件生产工艺过程的技术文件，即用文字、表格、图纸等说明铸件生产工艺的次序、要求、方法、工艺规范及所用材料的种类和规格等。

3 铸造工艺设计目的

保证铸件质量的可靠性和稳定性及低的成本，尽可能达到优质、高效益、低成本、少污染的目的

4 铸造工艺设计依据

1）生产任务（1）铸造零件图样; （2）零件技术要求;

（3）产品数量及生产期限

2）生产条件（1）设备能力 ;（2）工艺技术水平及原材料供

应;（3）模具等工艺装备加工能力和水平

3）考虑经济性（1）原材料、炉料的质量及价格；（2）能耗

及工人的操作技术水平与工时费用；（3）生产

设备与工艺装备成本及费用

5 铸造工艺设计内容

1）分析零件的技术要求和结构工艺性

2）选择铸造工艺方法

3）确定浇注位置和分型面

4）选择工艺参数

5）设计型芯

6）设计浇注系统、冒口、冷铁和铸肋

7）绘制铸造工艺图和铸件毛坯图

8）工艺装备设计与制造

9）生产调试与制订生产工艺

10）编制工艺卡

1 铸造方法选用依据

1）适用的合金种类铸型材料的耐热性，铸型耐火度

及合金充型能力

2）适用的铸件结构及大小铸件结构特点（尺寸大小与

复杂程度等）

3）铸件尺寸精度与表面粗糙度要求

4）铸件生产批量

5）交货期及生产条件

3 铸造工艺方法与铸造方法的区别和联系

铸造工艺方法包括铸造方法、生产操作工艺和具体生产设备及工艺装备等方面内容，而铸造方法则着重从铸型材料、充型和凝固条件等方面强调工艺方法的共性，不涉及具体生产操作工艺方法和具体生产设备及工艺装备。

铸造工艺方案的确定

三.砂型铸造工艺设计

2.1 概述

1 砂型铸造工艺设计的概念

根据零件结构的砂型铸造工艺性分析，结合产量和技术要求及生产条件，确定造型和制芯工艺，编制工艺卡等技术文件。

2 砂型铸造工艺设计依据

1）生产任务；2）生产条件；3）考虑经济性

3 砂型铸造工艺设计内容和基本流程

1）零件图纸的审查（分析零件的技术要求及其砂型铸造的结构工艺性）→2）拟订工艺方案（选择造型、制芯方法，确定浇注位置和分型面，选择机械加工余量、起模斜度和收缩余量等工艺参数）→ 3）砂芯设计（砂芯分块及砂芯本体和芯头）→4）浇注系统、冒口等设计→ 5）绘制铸造工艺图及相关图纸（铸件（毛坯）图，合箱图）→ 6）工艺装备设计（型板图、芯盒图、砂箱图、专用量具和样板图、组合下芯夹具图等）→ 7）编制工艺规程及工艺卡等技术文件

2.2 砂型铸造零件结构的工艺性

1 零件结构的铸造工艺性概念

是指零件的结构应符合铸造生产要求。从避免铸件缺陷和简化铸造工艺两个方面审查零件结构

合金流动性充型能力铸件结构铸造方法

2 铸造零件的设计步骤

1）功用设计曲轴 2）基于铸造经验修改和简化设计3）冶金设计（铸件材质的选择和适用性）曲轴球墨铸铁锻件4）考虑经济性

3 砂型铸造零件结构的工艺性分析

1）从避免缺陷方面审查铸件结构

（1）铸件应有合适的壁厚，介于最小壁厚与临界壁厚

（2）铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角

（3）内壁壁厚小于外壁

（4）壁厚应尽可能均匀，避免肥厚部分，防止形成热节

（5）有利于补缩和实现顺序凝固

（6）防止铸件翅曲变形

（7）避免水平方向出现较大平面

2）从简化铸造工艺方面改进零件结构

（1）铸件外形合理设计凸台、肋条和结构斜度，避免侧凹结构

（2）铸件内腔不用或少用型芯，便于型芯的固定、排气和清理

（3）减少和简化分型面，便于清理

（4）分体铸造和联合铸造

压铸件结构的工艺性

金属型铸件结构的工艺

熔模铸造铸件结构的工艺性

2.3 造型、制芯方法的确定

1.优先采用湿型

2.应和生产批量相适应

3.适合企业生产条件

4.兼顾铸件的精度要求和生产成本

2.4 浇注位置与分型面的选择

1 浇注位置的选择

1）浇注位置的概念铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的状态和位置。水平浇注垂直浇注倾斜浇注

浇注时分型面所处的空间位置

2）确定浇注位置一般原则

①铸件的重要部位应置于下部②铸件的重要加工面应朝下或或呈侧立面③铸件的大平面应位于下部或倾斜④保证铸件的充型能力⑤有利于铸件的补缩

⑥避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验

⑦尽量使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置一致

大平板类倾斜浇注