金属型铸造知识
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。
关于铸造知识点总结
关于铸造知识点总结一、铸造的历史铸造是一种非常古老的金属加工工艺，早在5000年前的新石器时代，人类就已经开始使用一些简单的铸造工艺，比如使用砂型铸造一些简单的金属器物。
随着时间的推移，铸造工艺不断改进和完善，逐渐发展成为了一门独立的工艺学科。
在中国古代，铸造技术非常发达，铸造了许多金属器物，比如青铜器、铁器等。
随着现代科技的不断发展，铸造技术也在不断创新和改进，成为了现代制造业中的核心工艺之一。
二、铸造的基本工艺铸造的基本工艺包括模型制作、型砂制备、浇注、冷却、去砂和清理等几个步骤。
1. 模型制作模型是铸造的起点，它决定了最终铸件的形状和尺寸。
模型可以通过手工、机械加工或者数字化制造等方式来制作。
2. 型砂制备型砂是用来制作铸造模具的材料，常见的型砂包括石膏型砂、粘土型砂、水玻璃型砂等。
型砂的选择要根据铸件的形状、材质和使用条件来确定。
3. 浇注浇注是将熔化的金属倒入模具中的过程，通常要考虑金属的流动性、温度控制和浇注方式等因素，以确保在浇注过程中获得良好的铸件质量。
4. 冷却冷却是铸件从熔化金属到冷却凝固的过程，冷却的速度和方法会直接影响到铸件的内部组织和性能。
5. 去砂和清理在铸造完成后，还需要进行去砂和清理，以去除模具和铸件表面的残留物，使铸件获得理想的表面光洁度。
以上这些基本工艺是铸造过程中不可或缺的一部分，通过合理的工艺控制和技术手段，可以获得高质量、高精度的铸件。
三、铸造的材料选择在铸造中，材料选择是非常重要的，常见的铸造材料包括铁、钢、铝、铜、锌等各种金属材料，以及一些非金属材料，如塑料、陶瓷等。
不同的铸造材料具有不同的特性和适用范围，需要根据具体的使用要求和工艺条件来进行选择。
比如，对于高温高压的工况，通常选择耐热合金或特殊合金来进行铸造，以保证铸件的使用寿命和安全性。
对于一些要求表面光洁度和高精度的零部件，一般选择高强度、高硬度的合金材料进行铸造，以满足产品的高品质要求。
四、铸造设备技术随着科技的不断进步，铸造设备技术也在不断创新和发展，比如数控铸造设备、机器人自动化铸造线等。
铸造的有关知识点总结
铸造的有关知识点总结一、铸造的基本概念铸造是指利用金属、合金或其他熔融状态的材料，通过铸型中的空腔形成所需的零件或制品的加工工艺。
铸造是一种传统的金属加工工艺，其历史可以追溯到几千年前。
铸造的基本工艺包括模型制作、铸型制作、金属熔化、浇注、冷却、脱模、清理等步骤。
二、铸造工艺1. 模型制作模型是铸造的基础，也是制品的原型。
模型通常分为实物模型和数控模型。
实物模型是根据所需制品的尺寸和形状，由木材、塑料等材料手工制作而成。
数控模型则是通过计算机数控加工设备来加工制作，具有高精度和良好的一致性。
2. 铸型制作铸型是用来装模砂、石膏或其他材料制成的，用以形成铸造件中空腔的设备。
常见的铸型有砂型、金属型、水玻璃型等。
砂型是最为常见的铸造型式，其制作工艺简单、成本低，适应性广泛。
3. 金属熔化金属熔化是将金属或合金加热至液态状态的过程。
通常使用的熔炉包括电弧炉、感应炉、燃炉等。
在金属熔化过程中，需要对金属原料进行配料、融化、熔炼、浇注等处理。
4. 浇注浇注是将熔融的金属或合金倒入铸型中的空腔，使其填充整个铸型，形成所需的铸件。
浇注过程需要控制浇注速度、压力和温度等参数，以确保铸造件的质量。
5. 冷却铸造件在浇注后需要进行冷却，通常采用水冷却或自然冷却的方式。
冷却过程中，铸造件的内部结构会逐渐凝固，从而形成所需的形状和结构。
6. 脱模与清理脱模是指将铸造件从铸型中取出的过程，通常需要采用机械设备或手工操作。
脱模后，铸造件需要进行修整、清理和表面处理等工艺，最终形成成品。
三、铸造材料1. 铸造铁铸造铁是铸造中最为常见的金属材料之一，其主要成分包括铁、碳、硅等。
根据其组织和用途不同，可以分为灰铸铁、球墨铸铁、白口铸铁等。
2. 铸造钢铸造钢是由铁和碳以及其他合金元素组成的金属材料，具有优良的力学性能和耐磨性。
铸造钢可用于制造高强度、高耐磨的铸件。
3. 铸造铝合金铸造铝合金具有良好的热导性、导电性和机械性能，广泛应用于汽车、航空航天、船舶等行业。
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
下列两种情况 ：
（1） （2）
k1 《 1
k 1 1
k2 《 1 k 2 1
对于金属型铸造，属于第一种情况。即金属液及金 属型中的温差与间隙的温差比可忽略，间隙成为铸件 冷却的控制环节。 金属型铸造时，型壁与铸件间是有涂料的，涂料 可以认为是间隙的一部分。涂料和空气的导热系数都 很小，且间隙层都很薄。 可以用改变涂料的热物理性 能和厚度的方法来控制铸件的凝固。
（2）激冷作用大，无退让性，透气性
（3）应用范围受限制，薄壁件易产生冷隔，浇不足。
3.应用范围
可用于飞机、汽车、拖拉机制造方面，应用广泛。在 运输机械、农业机械、机床以及日用品生产中的应用也 不断扩大。金属型铸造生产的铸件小至数十克，大至数 吨重。金属型可生产铸铁、铸钢及各有种有色金属铸件。
第二节 金属型铸件的成型特点
4.2 涂料的组成
耐火粉料、粘结剂、悬浮剂、载体 （与砂型涂料类似，只是喷涂、黏度有差别）
4.3 涂料的涂覆—— 金属型一般要求光洁度高，喷涂—即压缩空气经 喷雾器将涂料均匀喷出呈雾状，可以满足该要求。 （1）喷前金属型要预热180~230℃，温度太低造 成干燥慢，流淌；温度太高造成剧烈蒸发产生裂纹
1、 金属型的预热 金属型浇注前须经预热
1.1 预热作用： （1）避免浇不足，冷隔缺陷 （2）避 免金属型强烈热冲击，影响金属型寿命
1.2 根据铸造合金种类大小不同，需要预热（工 作）温度不同
金属型的预热温度参考值
铸件 温度（℃） 铝合金 200~300 镁合金 200~250 铸铁 250~350 铸铜 150~300
第二章 金属型铸造
第一节 概述
1. 概念—金属型铸造
金属型铸造是将熔融的液体金属浇注到金属模具 中，而获得铸件的铸造方法，也叫铁模铸造或永久 型铸造(使用几百到上万次)。
金属型铸造方法
金属型铸造方法
金属型铸造是一种制造金属件的工艺，它通过将金属熔化后注入铸型中，然后冷却凝固成为所需形状的零件。
这种方法可以生产出高精度、高质量的零件，被广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
金属型铸造主要分为两种类型：压力铸造和重力铸造。
压力铸造是指
在注入金属液体时施加一定的压力来填充铸型，可以获得更高的密度
和更好的表面质量；而重力铸造则是通过自由流动的方式填充铸型，
适用于较大尺寸和较简单形状的零件。
在金属型铸造中，选择合适的材料也非常重要。
常用的材料包括灰铁、球墨铸铁、钢、不锈钢等。
不同材料具有不同的物理性能和化学性质，需要根据实际需求进行选择。
除了以上基本内容外，以下是一些与金属型铸造相关的细节问题：
1. 铸模设计
一个好的设计可以使得零件更容易制作，并且在使用时具有更好的性能。
在设计铸模时，需要考虑到金属液体的流动性、收缩率、气孔等
因素。
2. 熔炼金属
金属型铸造需要用到熔炼炉来将金属加热至液态。
不同的金属需要不
同的温度和时间来达到合适的熔化状态。
3. 铸造过程控制
铸造过程中需要控制温度、压力、流量等参数，以确保零件质量稳定。
同时，也需要注意安全问题，避免发生意外事故。
4. 后处理
铸造完成后，还需要进行后处理工作，如去除毛刺、打磨表面等。
这
些工作可以提高零件的表面光洁度和精度。
总之，金属型铸造是一种重要的制造工艺，在现代工业中得到了广泛
应用。
通过合理设计和严格控制工艺参数，可以生产出高质量、高精
度的零件，为各行业提供了可靠的支持。
铸造基础知识总结
铸造——将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得铸件的方法。
作为一种成型工艺，熔铸的基本优点在于液态金属的抗剪应力很小，易于成型。
优点：1、原材料来源广，价格低廉，如废钢、废件、切屑等；生产成本低，与其它成形工艺相比，铸造具有明显的优势。
2、铸造是金属液态成形，因此可生产形状十分复杂，尤其是具有复杂内腔的各种尺寸规格的毛坯或零件。
3、铸件的形状尺寸与零件非常接近，减少了切削量，属于无切削加工；4、铸件的大小、重量及生产批量不受限制，可生产多种金属或合金的产品，比较灵活。
5、应用广泛，农业机械中40%~70%、机床中70%~80%的重量都是铸件。
缺点：1、铸件的力学性能不如相同化学成分的锻件好2、铸件质量不够稳定，工序多，影响因素复杂，工艺过程较难控制。
3、制品中有各种缺陷与不足。
微观组织随位置变化，化学成分随位置变化。
如铸件内部常存在气孔、缩孔、缩松、夹杂、砂眼和裂纹等缺陷。
4、尺寸精度较低。
5、铸造生产的劳动条件较差。
砂型铸造中，单件、小批量生产，工人劳动强度大砂型铸造——是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。
主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与检查等。
简述砂型铸造的基本工艺过程。
（1）造型：用型砂及模样等工艺设备制造铸型。
通常分为手工造型和机器造型。
造芯、涂料、开设浇注系统、合型。
（2）熔炼与浇注熔炼：使金属由固态转变为熔融状态。
浇注：将熔融金属从浇包注入铸型。
（3）落砂与清理落砂：用手工或机械使铸件与型砂、砂箱分开。
清理：落砂后在铸件上清理表面粘砂、型砂、表面金属等。
金属型铸造——将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸件的方法。
优点：1、尺寸精度高，表面质量好，机械加工余量小;2、金属型导热性好，冷却速度快，铸件晶粒细小，力学性能好;3、一型多铸，生产效率高，易于机械化或自动化;4、节省造型材料，环境污染小，劳动条件好。
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• 便于合金顺序凝固，保证补缩 • 使型芯（或活块）数量最少、安装方便、
稳固，取出容易 • 力求铸件内部质量均匀一致，盖子类及碗
状铸件可水平安放 • 便于铸件取出，不致拉裂和变形
铸件在金属型中的位置
3 分型面的选择
• 简单铸件的分型面应尽量选在铸件的最大端面上 • 分型面应尽可能地选在同一个平面上 • 应保证铸件分型方便，尽量少用或不用活块 • 分型面的位置应尽量使铸件避免做铸造斜度，而
≥1° ≥2°
1° >2°
1°～1°30′ >2°4 铸件工源自性设计（3） 铸件图的绘制
4 铸件工艺性设计
（2） 铸件工艺性设计参数的选择 2）工艺余量
工艺余量是指超过机械加工余量的部分。 工艺余量根据铸件实际结构情况确定，应 保证铸件顺序凝固。 3）铸件尺寸公差
一般按照GB/T 6414－1999确定，特 殊要求由供需双方协商确定。
4 铸件工艺性设计
（2） 铸件工艺性设计参数的选择
目录
一、概述 二、铸件工艺设计 三、金属型设计 四、铸造工艺 五、金属型铸造机 六、铸件常见缺陷及防止方法
二、铸件工艺设计
1 基准面的选择 2 铸件在金属型中的位置 3 分型面的选择 4 铸件工艺性设计 5 浇注系统 6 冒口设计
1 基准面的选择
基准面决定铸件各部分相对的尺寸位置。 所以选择铸造基准面时，必须和铸件机械 加工的基准面统一，其选择原则为： （1）非全部加工的铸件，应尽量选取非加工 面作为基准面。 （2）采用非加工面作基准面时，应该选尺寸 变动小、最可靠的面作基准面。最好不选 用活块形成的铸件表面作为基准面。
4 应用范围
（3）尺寸精度和表面粗糙度 按GB/T 6414－ 1999，金属型铸件的尺寸精度一般为CT8～ CT10级，铝、镁合金铸件的尺寸精度为 CT7～CT9；表面粗糙度一般为Ra12.5～ 6.3μm，最高可达Ra3.2μm。。
（4）生产规模 一般只有成批或大量生产时 采用。军工产品一般不受生产批量的限制。
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°
2 工艺流程
3 工艺特点
优点：
（1）金属型的热导率和热容量大，冷却速度 快，铸件组织致密，力学性能比砂型铸件 高15％左右。
（2）铸件尺寸精度高，表面粗糙度的值低， 批量生产质量稳定性好，废品率低，工艺 出品率高 。
3 工艺特点
优点：
（3）与砂型铸造相比，节省了型砂运输和型 砂处理所需的财力和大量劳动力，减少了 粉尘和有害气体的污染，劳动条件好 。
－为了便于设置冒口以对整体铸件进行补缩，有些大孔也可 以不铸出；
－对一些易变形的铸件应增加防变形肋，待最后工序加工去 掉；
－对于加工过程中装卡定位性差的铸件，可以根据需要设计 定位装卡凸台，其位置应有利于铸件补缩；
－在不影响产品性能的前提下，可以局部加大铸造斜度，避 免设计活块。
4 铸件工艺性设计
金属型铸造
目录
一、概述 二、铸件工艺设计 三、金属型设计 四、铸造工艺 五、金属型铸造机 六、铸件常见缺陷及防止方法
一、概述
1 铸造原理 2 工艺流程 3 工艺特点 4 应用范围
1 铸造原理
金属型铸造又称硬模铸造 或永久型铸造，是在重力下 将金属液浇入用金属材料制 造的铸型中获得铸件的工艺 方法。
3 工艺特点
缺点：
（3）金属型无退让性，铸件凝固时容易产生裂 纹和变形，不适用于热裂倾向大的合金。
（4）金属型制造周期较长，成本较高。只有在 大量、成批生产时，才能显示出好的经济效 果。
4 应用范围
（1）合金种类 热裂倾向大的合金除外， 以铝、镁合金应用最广。
（2）铸件形状和大小 不太复杂的中小型 零件。非铁合金可以铸造较复杂的零件， 如气冷式发动机的气缸盖、液压泵壳体、 各种机匣等；钢铁金属只能铸造简单零件。 铝、镁合金铸件可从几十克到几十千克； 钢铁金属铸件从几千克到几百千克。
4）铸造圆角 铸造圆角半径R（mm）一般可以按下式计算：
R＝ ＋ ～ ＋
4
6
式中 δ、δ´——铸件相邻壁的厚度（mm）
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 －凡是在铸件冷却时与金属型表面有脱离倾向的面，
应给予较小的铸造斜度； －凡是铸件冷却时趋向于包紧金属型或芯的面，应
且很容易取出铸件 • 分型面应尽量不选在铸件的基准面上，也不要选
在精度要求较高的表面上 • 应便于安放浇冒口和便于气体从铸型中排出
4 铸件工艺性设计
（1） 铸件工艺性设计原则 （2） 铸件工艺性设计参数的选择 （3） 铸件图的绘制
4 铸件工艺性设计
（1） 铸件工艺性设计原则
－简化金属型结构，某些小孔一般不铸出来，但当不便于补 缩时，有些小孔也应铸造出来；
（2） 铸件工艺性设计参数的选择
1）加工余量 －零件尺寸精度要求高、表面粗糙度值要求低的加
工面，应给予较大的加工余量； －加工面越大，加工余量应越大； －加工面距加工基准面越远，加工余量应越大； －铸件用砂芯形成的表面，应比用金属芯形成的表
面的加工余量大； －浇冒口开设的加工面应给予较大的加工余量。
1 基准面的选择
（3）基准面应平整和光洁，不应有残余浇冒 口、毛刺、飞翅等。
（4）全部加工的零件，应选加工余量最小的 面作为基准面，以保证机械加工时不致因 加工余量不够而造成废品。
（5）为了便于检验尺寸，应选择较大的平面 作为基准面，不采用曲面或有铸造斜度的 面作为基准面。
2 铸件在金属型中的位置
（4）易于实现机械化、自动化，生产效率高， 技术容易掌握，便于生产管理。
3 工艺特点
缺点：
（1）金属型的热导率和热容量大，浇注的金属 液很快结晶凝固，降低了充型能力，故对铸件 的壁厚设计有一定要求，一般不小于2mm。
（2）金属型本身无透气性，必须采用一定的措 施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体。