铝合金砂型铸造工艺
铝合金产品制造工艺流程
铝合金产品制造工艺流程一、原材料准备。
铝合金制造嘛，那原材料肯定得先备好。
这原材料就是铝锭啦，就像做菜得先把食材准备好一样。
铝锭有不同的纯度和规格，要根据咱要制造的铝合金产品的要求去挑选。
比如说，要是做那种对强度要求比较高的铝合金门窗框架，那可能就得选纯度高一点、质量好一点的铝锭。
而且这些铝锭得保证质量，不能有啥明显的缺陷，就像挑苹果似的，得挑那些个又大又好没有烂疤的。
二、熔炼。
选好了铝锭，就开始熔炼这一步。
把铝锭放进熔炼炉里，就像把小冰块放进热锅里一样。
这熔炼炉里的温度可高啦，能达到好几百摄氏度呢。
在熔炼的时候，还会加入一些其他的元素，像镁、硅之类的。
这就好比做菜的时候加调料，不同的调料加进去，味道就不一样啦。
加这些元素是为了改变铝合金的性能，让它变得更强、更耐腐蚀或者更容易加工。
在熔炼的过程中，要不断地搅拌，让这些元素能均匀地分布在铝液里。
要是搅拌不均匀，那做出来的铝合金产品可能有的地方性能好，有的地方就不行，就像蛋糕没烤匀一样，有的地方熟了，有的地方还是生的。
三、精炼。
熔炼完了的铝液可不能就这么直接用，还得精炼呢。
精炼就像是给铝液做个大扫除，把里面的杂质去掉。
这杂质就像汤里的渣滓一样，要是不去掉，做出来的铝合金产品就不纯净，质量就不好。
精炼的时候会用一些特殊的方法，比如说吹气精炼法，往铝液里吹入气体，让杂质跟着气体跑出去。
还有过滤精炼法，就像筛沙子一样，把杂质过滤掉。
这一步可重要啦，就像化妆之前得先把脸洗干净一样，精炼好了的铝液才能做出高质量的铝合金产品。
四、铸造。
精炼后的铝液就可以进行铸造啦。
铸造的方法有好多种呢。
比如说压铸，这就像把铝液快速地挤进一个模具里，就像挤牙膏一样，不过速度要快得多。
压铸出来的铝合金产品精度比较高，表面也比较光滑，适合做一些形状复杂、对尺寸精度要求高的小零件，像汽车发动机的一些小部件就可以用压铸的方法来做。
还有砂型铸造，就是用沙子做模具，把铝液倒进去。
这种方法比较传统，适合做一些大型的、对精度要求不是特别高的铝合金产品，像一些大型的铝合金雕塑啥的。
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。
铝合金铸造实用技术(15%)
3、砂眼：铸件内部或表面包有砂粒、砂块，常 伴有夹砂、掉砂
• 性能、成分、组织不合格类缺陷：
1、机械性能不合格（抗拉强度、延伸率、硬 度等） 2、成分不合格：化学成分含量不符合要求 3、组织不合格（组织粗大不致密、白点、偏 析等）
十一、铸件缺陷的检验
• 铸件表面缺陷一般靠目视检验；需方有要
求时，用无损检测，如渗透检测，磁粉检 测等检验。 • 铸件内部缺陷主要靠无损检测，如水（气） 压试验、超声波检测、射线检测等检验方 法。
十、铸造缺陷的识别
• 多肉类缺陷：
1、飞边和毛刺：多产生在分型面、分芯面、芯 头、芯型裂缝处
2、胀箱、胀砂：分型面方向尺寸增大，有厚大飞边， 铸件表面局部胀大
3、冲砂、掉砂：砂子被金属液冲掉，砂型、砂 芯局部掉块
• 孔洞类缺陷：
1、气孔：产生在铸件内部或表面，形状呈圆形、 椭圆形，孤立或成群分布，内壁较光滑
3、 III类铸件:承受轻载荷，用于一般 部位的铸件。
铸件类别一般在图样中标示出或在技术 文件中规定，对于未注明类别的铸件，视 为III类铸件。图示标记包括:所用合金牌号 或代号、铸造方法、铸件供应状态、铸件 类别等。 例如： ZL104J/T6-Ⅱ(215-2) AS7G03Y33-Ⅰ(216-2) AS7G03Y23-Ⅰ(216-2)
4、表面缺陷：主要有夹砂（鼠尾、沟槽）、 皱皮和缩陷。 5、残缺类缺陷：主要有浇不足、未浇满、跑 火、型漏等 6、形状及重量差错类缺陷：主要有尺寸和重 量差错、变形、错型、错芯等 7、夹杂类缺陷：主要有金属冷豆、非金属夹 渣和砂眼等 8、性能、成分、组织不合格类缺陷：主要有 抗拉强度、延伸率、硬度、化学成分、组 织不致密、偏析等缺陷
铝合金铸造实用技术
铝合金电机壳低压砂型铸造工艺设计
铝合金电机壳低压砂型铸造工艺设计摘要：近年来，在节能减排和环保的需求下，汽车制造企业的研发重点正在由传统燃料汽车向新能源汽车转移。
铝合金电机壳作为新能源汽车的动力总成核心铸件，结构比较复杂，铸造难度大。
水冷电机壳体的侧壁环绕冷却水套的密封性是产品的重要技术要求，也是产品最大的铸造。
同时，电机壳体上、下端面以及侧壁的缩松也是工艺开发中需要避免的铸造缺陷。
随着计算机技术在铸造领域的迅速发展，通过铸造过程模拟仿真分析模拟可以预测铸造缺陷，评估工艺可行性。
关键词：铝合金电机壳；低压砂型铸造；工艺设计；前言：由于大型薄壁壳体类铸件壁的空间分布无明显规律，有必要在低压铸造设备完备的前提下针对树脂砂或石墨型低压铸造方法进行工艺试验研究，从而铸造成组织致密、尺寸精确的优质铸件这类铸件在核电装备中亦具有重要地位。
一、对象目前，型号弹上产品的壳体类铸件可以分为两大类：①四面体结构；②五面体结构。
四面体壳体铸件长一般为260～280 mm，宽140～150 mm，高120～150 mm，最小壁厚3 mm，最大壁厚10 mm。
在每个侧面的两端都有突出的台肩；要求铸件满足规定的各项技术要求；其材质选用ZL 104或ZL 114A，铸件毛坯重约20 kg；要求铸件不能有裂纹、气孔、缩松、夹杂等铸造缺陷；铸件针孔度要求为三级，局部允许四级。
以往所采用的砂型重力铸造方法不能满足技术要求。
二、铝合金电机壳低压砂型铸造工艺设计1.铸件的浇注位置。
铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中的位置。
浇注位置是根据零件的结构特点、尺寸、重量、技术要求、铸造合金特性、铸造方法以及生产车间的条件决定的。
正确的浇注位置应能保证获得健全的铸件，并使造型、造芯和清理方便。
铸件的加工面、主要工作面应尽量放在底部或侧面，以防止这些表面上产生沙眼、气孔、夹渣等铸造缺陷。
因此，根据上述要求和有利于铸件的凝固顺序，以及有利于砂心的定位和稳固支撑、使排气顺畅等的分析，砂箱中铸件数量的确定砂箱中铸件的数量一般要根据工艺要求和生产条件(生产批量及设备的相互要求和配合等)来确定。
铝合金薄壁铸件砂型无模铸造工艺
铝合金薄壁铸件砂型无模铸造工艺摘要：介绍铝合金薄壁铝合金铸件采用砂型无模铸造的工艺流程及特点，并通过零件结构分析产生冷隔、缩松等缺陷风险，设计了双浇口开放式顶注式浇注系统及内浇口上方设置多处异性冒口。
结果表明，双浇口开放顶注重力式浇注可以解决薄壁件砂型浇注产生的冷隔、缩松等缺陷，取得显著的经济效益。
关键词：砂型无模；无模精密成型；凝固收缩中图分类号：Sand mold less casting process for thin wall aluminum alloycastingsOU Hong-rong ZHOU Liang-jian FAN Jin-qianGuangxi Yuchai Machinery Co. Ltd.Yulin,Guangxi Province,China，537000Abstract: The technological process and characteristics of sand mold less casting for thin-walled aluminum alloy castings are introduced. Through the structural analysis of the parts, the risk of defects such as cold shut and shrinkage porosity is caused. The double gate open top injection gating system is designed, and a number of heterogeneous risers are set above the inner gate. The results show that the double gate open top pouring gravity pouring can solve the defects of cold shut and shrinkage caused by sand mold pouring ofthin-walled parts, and obtain significant economic benefits.Key words: Sand mould without mould；Dieless precision forming；Solidification shrinkage1引言节能减排和轻量化是目前发动机制造行业不断追求的目标，目前大多数柴油发动机的零部件都是由铸铁材料铸造而成。
铝合金铸造工艺
铝合金铸造工艺一、铸造概论铝合金铸造的种类如下：由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。
故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。
流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。
铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。
流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。
在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。
(2) 收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。
一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。
通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。
①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。
集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。
分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。
显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。
生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。
砂型铸造
主要成 分为硅砂，根据来源可分为山砂、河砂和人 工砂。
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硅砂的主要成分为SiO2，它的熔点高达1700℃，砂中的 SiO2含量越高，其耐火度越高 根据铸件特点，对原砂的颗粒度、形状和含泥量等有着 不同的要求 砂粒越粗，则耐火度和透气性越高 圆形硅砂、较多角形和尖角形的硅砂透气性好 含泥量越小，透气性越好等 (2)黏结剂 用来黏结砂粒的材料称为黏结剂 常用的黏结剂有黏土和特殊黏结剂两大类。 ①黏土是配制型(芯)砂的主要黏结剂。用黏土作为黏结 剂配制的型砂称黏土砂 常用的黏土砂分湿型砂和干型砂，湿型砂普遍采用黏结 性能较好的膨润土作黏结剂，而干型砂多用普通黏土作黏结剂
(3)要具有较高的耐火度 型(芯)砂经受高温热作用的能力称为耐火度 耐火度主要取决于砂中SiO2的含量，若耐火度不够，就 会在铸件表面或内腔形成一层粘砂层，不但清理困难、影响 外观，而且为机械加工增加了困难。 (4)要具有一定的退让性 铸件凝固和冷却过程中产生收缩时，型砂能被压缩、退 让的性能称为退让性 若型(芯)砂退让性不足，会使铸件收缩时受到阻碍，产 生内应力、变形和裂纹等缺陷 (5)要具有一定的可塑性。 指型(芯)砂在外力作用下变形，去除外力后仍保持变形 的能力。可塑性好型(芯)砂柔软易变形，起模和修型时不易 破碎和掉落。
4.合型
将上型、下型、型芯、浇注系统等组合成一个完整铸 型的操作过程称为合型，俗称合箱
合型是浇注前的最后一道工序，若合型操作不当，会 使铸件产生错型、偏芯、跑火及夹砂等缺陷。合型工作包 括以下几方面
(1)铸型的检验 这里包括检验型腔、浇注系统及表面有无浮砂，排气道是否通畅。 (2)下芯 将型芯的芯头准确地放在砂型的芯座上。应注意芯头间隙、芯子 排气孔及定位等。
常用造型方法
砂型铸造工艺流程及所需材料
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202X/XX/XX
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2. 铸造工艺准备工作 2.2 铸造工艺装备准备 模样是造型过程中必备的工艺装备，直接关系铸件的形状和尺寸精度。模样须有足够的强度和刚度，要保证表面光洁，并且要使用方便、制造简单、成本低廉。 模样材料： a、木材：轻便，易加工，价格低；但强度低，易吸潮变形，寿命短。 b、金属：铝合金轻便，加工性好，表面光洁，不易锈，但耐磨性差；铜合金易加工，表面光滑，耐蚀、耐磨，但成本高，重量大；铸铁强度硬度高，耐磨，低价，但重量大、易锈且不易加工。 c、塑料：制造简便、修理方便、较耐磨、变形小、生产周期短，但导热性差、不可加热。 d、泡沫塑料：密度小，重量轻，制造简便，但模样表面不够光滑，易撞破，只能使用一次。
砂型铸造简介 砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。
2.铸造工艺准备工作
铸造准备
工艺装备
原材料
涂料
配制
型砂
混合
砂箱
模板
模样
涂敷
配制
组成
2.铸造工艺准备工作 2.1 型砂的准备 铸造用型砂的种类可分为石英砂、镁砂、橄榄石砂、锆英石砂、石灰石砂、黏土砂、水玻璃砂、树脂砂、油砂等。 为获得优质的铸件和良好的技术经济效果，型砂按一定比例混合后，应具有以下性能： a、良好的成型性； b、足够的强度； c、一定的透气性； d、较小的吸湿性； e、较低的发气量； f、较高的耐火度； g、较好的退让性、溃散性和耐用性。 型砂性能对铸件的质量有重要影响，因此，所采用的型砂均要满足一定的性能需求。型砂的性能主要包括：水分、紧实率、透气性、变形量、破碎指数、有效黏土含量、有效煤粉含量等。
简述铸造成型的工艺特点
简述铸造成型的工艺特点铸造成型是一种重要的制造工艺，采用这种工艺可以制造出大量高质量的零部件和组件。
不同的铸造成型工艺有着各自独特的特点，本文将按照工艺类别对其各自的特点进行简述。
一、砂型铸造砂型铸造是应用最广泛的一种铸造成型工艺。
其工艺特点主要有以下几个方面：1. 砂型制作灵活，能够适应各种形状、大小、结构的铸件制作。
2. 砂型材料便宜，易得，能够降低成本，提高生产效率。
3. 砂型铸造适用于各种铸造材料，包括铸铁、铸钢、铝合金等材料。
4. 砂型铸造的表面质量较差，需要进行后续处理和加工，才能达到要求。
二、压铸工艺压铸是另一种常见的铸造成型工艺，其工艺特点主要有以下几个方面：1. 压铸制品表面质量高，尺寸精度高，能够生产出复杂、高精度的零部件和组件。
2. 压铸工艺节约原材料，减少成本，提高生产效率。
3. 压铸同时还能够进行镁合金、铝合金、铜合金等各种工程材料铸造，可满足不同领域的需要。
三、熔模铸造熔模铸造是一种相对高级的工艺，其工艺特点主要有以下几个方面：1. 熔模铸造制品的表面质量和尺寸精度都非常高，能够铸造出复杂形状和高精度的铸件，适用于生产高质量的小批量铸件。
2. 熔模铸造适用于铸造高熔点，难加工的合金，如钨合金等。
3. 熔模铸造的模具寿命长，可反复使用，具有较高的经济效益，但是模具的制造成本也较高。
四、连铸工艺连铸是大型铸造工艺中的一种，其工艺特点主要有以下几个方面：1. 连铸生产效率高，适用于大规模、长期稳定的铸造生产。
2. 连铸制品表面质量好，尺寸精度高，适用于生产大量定尺的铸件。
3. 连铸适用于各种合金的铸造生产，包括铝合金、铜合金、钢等。
总体而言，铸造成型是一种非常常用的制造工艺。
不同的工艺具有各自的优缺点，工程师和制造商需要根据铸件特点和生产需要综合选择具体的铸造成型工艺，以平衡成本、质量和生产效率等因素。
砂型铸造工艺与工装设计
详细描述
针对大型船用柴油机缸盖的工装设计，采用了高强度和刚性的材料，确保了工装的稳定性和精度。同 时，加强筋和支撑结构的设计提高了工装的耐久性和使用寿命，减少了维修和更换的频率。
实例四：复杂阀体的工装设计
总结词
结构紧凑、定位准确、操作简便
VS
详细描述
复杂阀体的工装设计采用了紧凑的结构布 局，减少了占地面积和制造成本。准确定 位和夹紧系统保证了阀体的加工精度和一 致性，提高了产品质量。同时，人性化的 操作界面和便捷的调整方式使得操作过程 简单易懂，降低了操作难度和培训成本。
砂型铸造工艺的应用范围
机械制造
砂型铸造广泛应用于机械制造领域，如汽车、船舶、 航空航天等。
农业机械
在农业机械领域，砂型铸造工艺用于生产各种农机具 和零部件。
五金工具
五金工具制造中，砂型铸造工艺用于生产各种刀具、 量具等。
砂型铸造工艺的历史与发展
历史
砂型铸造工艺起源于古代中国，随着技术的发展和进步，逐渐传播到世界各地 。
发展
现代砂型铸造工艺不断改进和创新，采用新型材料和工艺技术，提高了铸件质 量和生产效率。
02
CATALOGUE
砂型铸造工装设计基础
砂型铸造工装设计的原则
功能性原则
工装设计应满足铸造生产的功 能需求，确保能够实现预定的
铸造工艺过程。
标准化原则
工装设计应遵循标准化原则， 尽量采用标准化的零部件和材 料，以提高互换性和降低成本 。
实例二：汽车发动机缸体的工装设计
总结词
模块化、柔性、高精度
详细描述
汽车发动机缸体的工装设计采用了模块化结构，便于后期维护和升级。同时，柔性化的设计使得工装能够适应不 同型号的缸体生产，提高了设备的利用率。高精度的定位和测量系统确保了缸体的加工精度和产品质量。
翻砂铸铝工艺
翻砂铸铝工艺1. 简介翻砂铸造是一种常见的金属铸造工艺，用于生产各种类型的铸件。
其中，翻砂铸铝工艺是指使用砂型来制造铝合金铸件的工艺。
这种工艺具有成本低、生产效率高和适用范围广等优点，因此在许多行业中得到广泛应用。
2. 工艺流程翻砂铸铝的工艺流程主要包括模具制备、浇注、冷却和脱模四个主要步骤。
2.1 模具制备模具制备是整个工艺的第一步，其目的是根据所需产品的形状和尺寸制作出相应的砂型。
通常，模具制备包括以下几个步骤：1.设计：根据产品的图纸或样品，设计出相应的模具结构和尺寸。
2.制模：根据设计图纸，在模具箱中放置芯盒和底盒，并在芯盒中放置芯子（如有需要）。
3.塑料处理：将特定配比的塑料与水混合，加入到模具中，并用力压实，以形成砂型。
4.干燥：将湿润的砂型放置在通风处，使其充分干燥。
5.整理：将干燥的砂型进行修整和整理，确保其表面光滑且符合要求。
2.2 浇注浇注是将铝合金液态金属倒入准备好的模具中的过程。
主要步骤如下：1.准备液态铝合金：根据所需产品的要求，选择适当的铝合金材料，并进行融化和调整成合适的温度。
2.准备浇注设备：将准备好的液态铝合金倒入浇注设备中，如浇注罐或冷铁水箱。
3.浇注：将浇注设备移动到模具上方，并控制流速和流量，使液态铝合金均匀地填充整个模腔。
4.冷却：等待足够时间，让液态铝合金在模具中冷却和凝固。
2.3 冷却冷却是指待浇注完成后，让模具中的铸件自然冷却以达到一定硬度。
主要步骤如下：1.冷却时间：根据铝合金的类型和尺寸，确定适当的冷却时间，以确保铸件完全凝固。
2.环境控制：在冷却过程中，可以采取一些措施来加快冷却速度，如增加通风或使用冷却设备。
3.监测温度：定期测量铸件的温度，以确保其达到所需硬度。
2.4 脱模脱模是指将已经冷却凝固的铸件从模具中取出的过程。
主要步骤如下：1.拆卸模具：打开模具箱，并小心地将芯盒和底盒分离。
2.脱模剂处理：在模腔表面涂抹一层脱模剂，以防止铸件与砂型黏连。
详解砂型铸造工艺技术
•砂型铸造的基本过程•砂型铸造有六个基本步骤:1) 把模样放入砂中制成一个模具。
2) 在浇注系统中把原型和砂子接合起来。
3) 把模样去掉。
4) 把模具的空隙用熔化了的金属填充起来。
5) 让金属冷却。
6) 把砂型模具敲掉取出铸件。
砂型铸造案例项目导入：轴承座铸件的造型工艺方案。
铸件简图：轴承座如图2-1所示。
铸件材料：HT150。
体积参数：轮廓尺寸240mm´65mm´75mm，铸件重量约5kg。
生产性质：单件生产。
项目要求：确定铸件的造型工艺方案并完成造型操作。
图2-1 轴承座将液体金属浇入用型砂捣实成的铸型中，待凝固冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法称为砂型铸造。
砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常用合金铸件的生产。
套筒的砂型铸造过程如图2-2所示，主要工序包括制造模样型芯盒、制备造型材料、造型、制芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。
图2-2 套筒的砂型铸造过程铸件生产前需根据零件图绘制出铸造工艺图，铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。
其中包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。
铸造工艺图是指导模样(型芯盒)设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本工艺文件。
砂型铸造主要工序包括：(1) 根据零件图制造模样和型芯盒；(2) 配制性能符合要求的型(芯)砂；(3) 用模样和型芯盒进行造型和造芯；(4) 烘干型芯(或砂型)并合型；(5) 熔炼金属并进行浇注；(6) 落砂、清理和检验。
2.1.1 常用造型工模具1. 砂箱制造砂型时，需要用一种无底、无盖并围绕砂型的框架，以防型砂捣实时向外挤出，这种框架就叫做砂箱，砂箱的作用是便于造型，便于翻转砂型及搬运砂型。
砂箱可紧固着在它里面所捣实的型砂，它的四壁可承受金属液对型砂的侧压力，砂箱附有合型时的对准装置及吊运翻箱和夹紧装置，如图2-3所示。
铝合金砂型铸造箱通用工艺
铝合金砂型铸造合箱通用工艺单位：铸造车间编写：张毅校对：方勇1范围铝合金砂型铸造合箱通用工艺2.1合箱前准备：熟悉铸件图纸并了解工艺规程，要准备好工作衣等防护用品。
2.2铸件砂型组合如下图所示：2.3合箱步骤：2.3.1出炉：关闭烘干炉加热电源，拉出烘干的砂型、沙蕊。
关闭烘干炉的所有电源。
2.3.2检查砂型、沙蕊烘干质量，如发现未烘干，可进行二次烘干，直到达到合箱要求。
2.4吊运2.4.1砂型烘干后吊出烘干炉，起吊前检查吊具是否牢固安全，需由两人操作：砂型两边各站一个，行车吊钩与砂型应处在同一垂线上，将吊链交叉后同时挂牢在箱把上即可吊起。
2.4.2当砂型与炉底板离开一定距离后停止上行，指挥行车将砂型吊运到合箱工作现场。
在地上放置三块厚度一致的垫块，以防沙箱底部有突出砂型在放置过程中损坏砂型。
2.4.3然后将上部砂型吊起，垫上垫块，摆放在与第一次砂型落地地点同一条直线上，便于合箱时行车行走，不用多次调整行车方向，依次将所有砂型的沙箱摆开。
2.4.4沙箱之间最少留500mm的空当，便于行走操作。
2.5清理2.5.1底箱清理，吊起箱体到让你眼镜高度，用砂轮片清理砂型底平面，浇道口处粘连的沙块，重点看底平面是否平整，如有突出砂型要磨平，清理时只将是、手臂伸入箱底部，头肩不可进入，更不能站在箱底防止砂型往外脱落造成事故。
清楚干净后平稳吊放在垫块上。
2.5.2其他砂型摆放好后，用扫笔砂轮片，纱布仔细清理打磨砂型表面、分型面、浇注系统以及凹坑内边角芯头里粘连的砂团砂块、涂料块、流痕、清理时注意行腔和浇道等部位是否有凸起的部分，对照图纸进行分析测量，是否符合图纸要求，对因起模挤出的部分进行打磨到图纸要求尺寸。
清理完上面后，吊起砂型翻转到另一面在进行清理。
5.1全部进行清理后，用压缩空气将表面浮砂全部吹干净。
6．修补：6．1砂芯工作面损伤部位的修补：6.1.1砂芯修补：在砂芯工作面损坏表面刷水湿润表皮，水不易刷太多，以防烘干不彻底，浇注时产生气泡。
铝材铸造工艺
铝材铸造工艺铝材铸造工艺主要包括以下几种：1. 砂型铸造：砂型铸造是一种常见的铸造方法，适用于铝材的铸造。
在这个过程中，原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混合，制成砂型，然后将液体金属浇入砂型，形成铝件。
2. 熔模铸造：熔模铸造，又称失蜡铸造，是一种精密铸造方法。
在熔模铸造过程中，先将蜡模涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将蜡模熔去，制成型壳。
再经过焙烧，最后进行浇注，获得铝件。
3. 金属型铸造：金属型铸造，又称硬模铸造，是将液体金属用重力浇注法浇入金属铸型，以获得铝件的一种铸造方法。
4. 低压铸造：低压铸造是一种在压力作用下，液体金属由下而上充填型腔，形成铝件的方法。
由于所用的压力较低，故称为低压铸造。
5. 压力铸造：压力铸造，简称压铸，是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用下凝固，获得铝件的一种方法。
6. 真空铸造：真空铸造是在真空环境下进行金属熔炼和浇注的一种铸造方法。
通过真空铸造，可以减少氧化物生成，提高铝件的纯度。
在铝材铸造过程中，还需注意以下几点：1. 选用合适的铸造合金：根据产品需求，选择合适的铝合金种类，如AlSi10Mg、AlCu4Mg1、AlZn1Mg等。
2. 熔炼工艺：在熔炼过程中，应严格控制熔炼温度、铸造温度和浇注速度，以保证铝液的纯净度和流动性。
3. 模具设计：模具设计要合理，确保型腔尺寸、冷却水道布局等满足铸造要求。
4. 浇注系统：设计合理的浇注系统，包括浇口、冒口和冷铁，以保证铝液顺利充填型腔。
5. 铸件后处理：铸件完成后，需要进行去壳、打磨、抛光等后处理，以获得所需的表面质量。
6. 质量检测：对铸件进行尺寸、表面质量、力学性能等检测，确保产品质量符合要求。
铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程
铝合金熔炼与铸造工艺规范与流程资料来源：全球铝业网铝业知识频道/一、铝合金熔炼规范（1）总则①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T 9438-1999《铝合金铸件》、JISH 5202-1999《铝合金铸件》、ASTM B 108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T 15115-1994《压铸铝合金》、JISH 5302-2006《铝合金压铸件》、ASTM B 85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。
②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气（天然气）炉内进行。
一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。
铸铁坩埚须进行液体渗铝。
（2）配料及炉料1）配料计算①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少；也可根据实际情况调整加镁量。
②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。
2）金属材料及回炉料①新金属材料铝锭：GB/T 1196－2002《重熔用铝锭》铝硅合金锭：GB/T 8734-2000《铸造铝硅合金锭》镁锭：GB 3499-1983《镁锭》铝铜中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》铝锰中间合金：YS/T 282-2000《铝中间合金锭》各牌号的预制合金锭：GB/T 8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH 2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTM B 197-03《铸造铝合金锭》、JISH 2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。
②回炉料包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。
回炉料的用量一般不超过80％，其中破碎重熔料不超过30％；对于不重要的铸件可全部使用回炉料；对于有特殊要求（气密性等）的铸件回炉料用量不超过50% 。
3）清除污物为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去（可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件）。
铝合金铸造技术
铝液表面被一层氧化物所覆盖，只要这个氧化物层不被破坏，铝液的吸气速率会很低，而且也会抑制进一步的氧化。
铝熔化炉的吸氢和氧化应尽量小，它应具有能够最经济地提供充足铝液的容量。熔化炉的正常运作需要良好的温度控制。过高的熔化温度和处理温度会造成晶粒粗大，气孔和夹渣等铸造缺陷。
消失模铸造（EPC）是最近发展起来的一种新工艺。在EPC中，利用放入疏松干砂中的膨胀聚苯乙烯模型造型，可进行铸件的大批量生产。这种工艺也可在无型芯条件下生产出形状复杂的铸件，因而增强了铸铝的竞争能力。
铝合金铸造技术（教材
第一章
铝合金的铸造性能
特性
铸造铝合金是用途最广泛的铸造合金之一，通常认为其铸造性能最好。铝可采用多种常用铸造方法进行铸造，而且利用金属模或安装在自动机械上的模具可实现大批量，低成本铸件的成产。铝也可采用砂型铸造，壳型铸造，离心铸造，熔模铸造，实型铸造以及石膏型铸造等方法进行铸造生产，可一模单件或多件。
由于强度较低且铸造性能有限，所以纯铝在电动机转子和其它一些需要高导电率的零部件上的应用受到了极大的限制。对铝进行合金化后，其力学性能和铸造性能均得到明显改善。因此，所有实用的铸造铝合金都含有不同含量的合金元素，每种合金均具有能够足其不同应用需要的性能。
选择合金和最经济的铸造方法时，必须考虑铸造厂的能力，合金的力学和物理性能以及零部件
铝液的这些优点使铝非常适合于采用由钢铁材料制成的金属模或压铸模进行铸造。在金属型重力铸造中，铝液由模具顶部的浇口浇入，在自身重量（重力）的作用下充满型腔。
铝合金砂型铸造工艺分析
1½” Dia. X 2 ¼” 冷铁
模拟结果分析
缩孔预测
区域 4 区域 1 区域 3 区域 2 截面位置 Z = -1.65”
截面位置 Z = -1.44”
缩孔预测
区域 5 截面位置 Z = -0.65”
缩孔预测
区域 6
截面位置 Z = +0.65”
缩孔预测
区域2、5、6，在低温浇注时会出现缩孔，提高浇注温度后消除。 区域1、3为凸台中的孤立的小缩孔，提高浇注温度未发生改变。 区域7是铸件顶部的一个孤立“热节”，低温时未产生缩孔，但随着浇 注温度的提供越来越明显。 区域8是非常小的孤立“热节”，只在浇注温度最高1420º F时才产生缩 孔。 一般来说，随着浇注温度的提高，铸件上的温度分布有更多的时间达到 平衡。这就是为什么有些低温时的孤立“热节”在高温时会消失，从而 消除了部分厚大位置的缩孔。另一方面来说，提高浇注温度会产生更大 的液态收缩，随着冷却会产生更大缺陷。 这就是为什么有些缺陷会随着浇注温度的变化出现或消失。 区域4是铸件上最需要注意的地方。
缩孔预测
区域 1
区域 4
区域 3 区域2 铸件截面位置 Z = -1.65”
凝固过程 孤立 “热节”
区域 5
铸件截面位置 Z = -0.65”
缩孔预测
区域 5
铸件截面位置 Z = -0.65”
凝固过程
孤立“热节”
区域 6
截面位置 Z = +0.65”
缩孔预测
区域 6
截面位置 Z = +0.65”
缩孔预测– 截面位置 Z = -0.65”
Area 5
Area 5
1330º F
区域5变化不大，都有缩孔。
砂型铸造工艺设计
数字化转型
利用计算机技术实现铸 造过程的数字化控制， 提高生产效率和产品质
量。
环保节能
采用环保材料和节能技 术，降低铸造过程中的
能耗和污染排放。
智能化制造
结合物联网、大数据等 技术，实现铸造生产线 的智能化管理，提高生
产效率。
定制化生产
满足个性化需求，实现 定制化生产，提高产品 附加值和市场竞争力。
工艺流程
主要包括模具制作、型砂 配置、模具填充、金属浇 注、冷却和脱模等步骤。
砂型铸造工艺的重要性
应用广泛
砂型铸造工艺适用于各种 金属材料和复杂形状铸件 的生产，具有较高的灵活 性和适应性。
成本较低
砂型铸造工艺相对其他铸 造方法成本较低，能够降 低生产成本，提高经济效 益。
高效生产
砂型铸造工艺具有较高的 生产效率和规模化生产能 力，能够满足大规模生产 的需求。
砂型铸造工艺设计
contents
目录
• 引言 • 砂型铸造工艺流程 • 砂型铸造材料选择 • 砂型铸造工艺优化 • 砂型铸造工艺应用与发展
01 引言
砂型铸造工艺简介
01
02
03
定义
砂型铸造是一种使用砂型 模具进行金属铸件生产的 工艺。
历史
砂型铸造工艺起源于古代， 随着技术的发展不断改进， 至今仍广泛应用于工业生 产。
未来砂型铸造工艺展望
创新材料应用
探索新型铸造材料，提高产品 性能和降低成本。
智能检测与质量控制
利用先进检测技术实现铸造过 程的实时监控和质量控制。
绿色铸造
推动环保法规的实施，实现铸 造行业的绿色可持续发展。
国际化合作与交流
加强国际合作与交流，引进先 进技术和管理经验，提升我国
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铝合金砂型铸造工艺
摘要：介绍了砂型铸造的生产过程及特点，包含了铸造工艺简介，并且以此为基础进一步涉入铝合金砂型铸造工艺。
其中阐述了铝合金砂型铸造气孔缺陷研究及消除砂型铸造铝合金铸件气孔缺陷探索等。
关键字：砂型铸造铝合金
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。
中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。
铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。
被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属（例：铜、铁、铝、锡、铅等），而铸模的材料可以是沙、金属甚至陶瓷。
因应不同要求，使用的方法也会有所不同。
随着科技的进步与铸造业的蓬勃发展，不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。
以应用最广泛的砂型铸造为例，铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作。
砂型铸造中用来造型造芯的各种原材料，如铸造砂、型砂粘结剂和其他辅料，以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质，选择合适的原砂、粘结剂和辅料，然后按一定的比例把它们混合成具有一定性能的型砂和芯砂。
砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。
为了提高铸件的表面质量，常在砂型和型芯表面刷一层涂料。
涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂，另外还加有便于施涂的载体（水或其他溶剂）和各种附加物。
一、砂型铸造的生产过程及特点
砂型铸造适合于在各种生产条件下，生产各种合金的铸件。
二、砂型铸造工艺简介（如图一）
砂型铸造工艺包括造型、熔炼与浇注、落砂与清理等工序。
（图一砂型铸造的生产过程）
三、铸造工艺图
1.浇注位置的选择（如图二、图三）
(1)应将铸件上质量要求高的表面或主要加工面，放在铸型的下面。
(2)对于一些需要补缩的铸件，应把截面较厚的部分放在铸型的上部或侧面。
(3)对于具有大面积的薄壁铸件，应将薄壁部分放在铸型的下部，同时尽量使薄壁立放或倾斜浇注。
(4)对于具有大平面的铸件，应将铸件的大平面放在铸型的下面。
2.铸型分型面的选择
(1)分型面应选在铸件的最大截面上，并力求采用平面。
(2)应尽量减少分型面的数量，并尽量做到只有一个分型面。
(3)应尽可能减少活块和型芯的数量，注意减小砂箱高度。
(4)尽量把铸件的大部分或全部放在一个砂箱内，并使铸件的重要加工面、工作面、加工基准面及主要型芯位于下型内。
3.主要工艺参数的确定
铸造工艺参数包括：①铸造收缩率；②机械加工余量；③起模斜度；④铸造圆角；⑤型芯头；⑥最小铸出孔及槽。
4.铸造工艺图
铸造工艺图是指导模样（芯盒）设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本技术文件。
（图二圆锥齿轮的浇注位置—）（图三箱盖的浇注位置）
铝合金砂型铸造气孔缺陷研究
在铝合金砂型铸造生产中，铸件中经常出现气孔缺陷。
气孔的存在不但减小铸件的有效工作面，还产生应力集中，显著降低铸件的强度和塑性，成为零件断裂的根源之一。
弥散性气孔和针孔还使铸件组织疏松，降低铸件的气密性，使铸件失去原有的功能。
因此研究气孔的来源，产生的机理，表现的特征以及采取的措施具有十分现实的意义。
气孔的形成与铝液在整个生产流程中的气体环境有密切的联系。
熔炼过程中合金液本身溶解的气体；铸件在浇注过程中，型腔中存留的空气；浇注时铸型材料在合金液热作用下产生的气体；铸型和冷铁在浇注时产生的气体；浇注系统设置不当，随合金液卷入型腔的气体等都与气孔缺陷密不可分。
因此，防止因铸型材料因素产生气孔的方法为：
1)砂型要适当的扎排气孔；
2)湿砂造型时，紧实度不要过高；
3)铸件在适当部位设置出气孑L或出气冒口；
4)砂芯设有排气孔，对复杂、弯曲的砂芯要设置蜡线或草绳；
5)砂芯甚至整个铸型进行烘烤。
6)放置时间不能过长。
另外，铸型材料中的辅料、涂料等在浇注时也会在型腔内产生气体，这些气体都将给铸件带来影响，因此在添加辅料时要考虑到他们对铸件的负面作用。
解决气孔缺陷的产生首先要分析出气孔的来源，并在各个环节上始终把握两个内容，即：预防和排除。
预防就是想尽一切办法减少气体产生的根源，坚决并且严格执行各项工艺操作规程；排除就是要正确认识气孔，从气孔的大小、位置、分布、形态研究气孔形成的原因及机理，采取相应的措施，铸件的气孔缺陷也就迎刃而解。
消除砂型铸造铝合金铸件气孔缺陷探索
铝合金以其良好的力学性能 (较高的比强度、比刚度)和优良的铸造性能，
在工业中被广泛使用，是汽车、造船、航空航天及其他制造业的重要结构材料。
生产中对铝合金铸件的品质要求也越来越高，除了保证化学成分、力学性能和尺寸精度外，不允许铸件有缩孔缩松、气孔和夹渣等铸造缺陷。
实际生产中，铝合金铸件会出现多种缺陷，气孔缺陷是砂型铸造中经常产生的缺陷，是影响铝铸件质量的重要问题。
气孔缺陷常出现在大型铝铸件的厚大部位以及中小型铝铸件的冒口根部和加工端面。
气孔的产生除与型砂的水分、透气性有关外，还与合金的熔炼质量及合金的原材料有关，如何消除该缺陷值得铸造工作者重视。
要防止砂型铸造中铝合金铸件气孔缺陷的产生，就要采取有效措施尽量减少原材料的水分，强化熔炼质量管理，合理选择铸造工艺，提高铸型的排气能力。
具体有以下几个方面：
1）所有原材料及熔炼用工具都要仔细清除表面的锈迹、油污及熔渣等，中间合金和回炉料的质量也要控制好，质量差的回炉料如碎金属屑、浇冒口不宜大量使用。
2）操作中应尽量缩短熔炼时间，减少合金的吸气量。
熔炼温度不宜过高，温度越高，吸气量越大，一般不超过 800oC，熔炼过程要有测温装置控制。
3）控制砂型的透气性。
还要严格控制砂型中的水分含量，一般控制在4％~5％。
4）在砂型的上型及下型应扎通气孔，以增大在浇注过程中气体的排放。
5）增强砂芯的排气能力。
6）增强冷铁排气，为形成顺序凝固，有些铸件会放置冷铁以提高冷凝速度，而冷铁的排气性较差。
砂型铸造中铝合金铸件的气孔缺陷控制是一个复杂的问题，需要从多方面人手，除操作者要严格、精心操作外，工艺措施要得当，并加强管理，强化工艺过程中的质量检查，缺陷是能够消除的。
总结
铝合金砂型铸造也有一些不足之处：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。
不过，精密铸件厂集多年的技术积累，已大大改善了砂型铸件的表面状况，其抛丸后的效果可与金属型铸件媲美。
参考文献：1./view/1168481.htm
2./zhu-zao/zhi-shi/010/
3.《机械工人》2007年第4期
4. 张小宇郭忠民《电讯工程》2007年
SHANGHAI UNIVERSITY
工程材料课程小论文Engineering Materials (Exercise)
题目:铝合金砂型铸造工艺
学院高等技术学院
专业机电一体化（09中英合作）
学号09320049
提交人孙苠
完成日期2010年2月16日
小组成员孙苠刘婧怡周夏慧叶晓彤
王诗苑王亦欢王辉高敏
工程材料2010-2。