213特种铸造及铸造新技术解析
特种铸造之熔模铸造.
Foundry cup, Early fifth century BC
Late Cycladic (17th cent. BCE) gold ibex sculpture about 10cm long with lost wax cast feet and head
模料性能的优劣是由其配方决定的，因此各生产厂非 常重视模料配方的研究。
1.1.2 模料的配制和回收
1） 模料的配制 配制模料的目的是将组成模料的各种原材料混合成 均匀的一体，并使模料的状态符合压制熔模的要求。 配制时主要用加热的 方法使各种原材料熔化混 合成一体，而后在冷却情 况下，将模料剧烈搅拌， 使模料成为糊膏状态供压 制熔模用。有时也有将模 料熔化为液体直接浇注熔 模的情况。
19世纪末期，牙科用熔模铸造工艺，结合离心浇注技术生产牙科 铸件。20世纪初为生产出更粗密的牙科件，人们开始研究影响蜡模和 型壳尺寸稳定性的因素，以及一些金属和合金的凝固收缩性能，20世 纪30年代初调整了熔模使用的材料。从1900年到1940年这方面的专利 就多达400件以上。珠宝首饰行业也广泛采用熔模铸造技术。
2）模料的回收。 使用树脂基模料时，由于对熔模的质量要求高，大 多用新材料配制模料压制铸件的熔模。而脱模后回收 的模料，在重熔过滤后用来制作浇冒口系统的熔模。 使用蜡基模料时，脱模后所得的模料可以回收，再 用来制造新的熔模。可是在循环使用时，模料的性能 会变坏，脆性增大，灰分增多，流动性下降，收缩率 增加，颜色由白变褐，这些主要与模料中硬脂酸的变 质有关。因此，为了尽可能地恢复旧模料的原有性能， 就要从旧模料中除去皂盐，常用的方法有盐酸（硫酸） 处理法，活性白土处理法和电解回收法。
《特种铸造》第4章-反重力铸造(4-5学时)-王猛
2)、避免金属液直接接触空气，氧化卷气现象可得到抑制，有 利于保证铸件冶金质量，可用于易氧化金属如钛合金，铸钢件 等的铸造。 3)、金属液/型壁气隙小，热量传输顺畅，凝固较快，晶粒细小， 真空吸铸生产的铝合金铸件强度、硬度较重力铸造提高5%～10%，
延伸率提高30%。
4-7
“十三五”规划教材
特种铸造
5）充型及补缩压差一般在20～60kPa范围内，金属液上升的速
度以不超过0.3米/秒为宜。
4-4
“十三五”规划教材
特种铸造
第4章 反重力铸造
反重力铸造的充型、补缩与传统的重力铸造有显著差异，同时 也与高压充型的压力铸造有明显差别，因而具备如下优点： 金属液充型流动平稳——有序流动，液面上升速度易于控制； 铸件成形性能好——充型压头高于显著提升充填能力； 铸件致密度高——有序充型可获得良好温度场分布，补缩易于实现； 合金纯净度高——升液管直接从金属液中层吸取金属，避免卷渣； 铸件含气量低——铸件可热处理实现性能强化； 材料利用率高——有效减少浇冒系统对金属原料的消耗； 工艺可控性及稳定性好——自动控制来确保铸造工艺方案严格执行。
图4-7 调压铸造装置结构示意图
（教材图4-7）
1-压力罐，2-正压控制系统，3-上
压室，4-铸型，5-负压控制系统，
6-真空罐，7-金属液，8-保温炉，
9-下压室
4-16
“十三五”规划教材
特种铸造
第4章 反重力铸造
4.2 反重力铸造工艺参数
一、 压力调控
二、 浇注温度及铸型温度
4-17
“十三五”规划教材
P1 gH1 1 H1 / v1
充型阶段：
P2 gH2 2 (H2 H1) / v2
铸造工艺(附图)
铸造工艺流程图铸造（founding）铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。
②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。
铸造工艺通常包括：①铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；②铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金；③铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。
铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。
铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。
金属熔炼不仅仅是单纯的熔化，还包括冶炼过程，使浇进铸型的金属，在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。
为此，在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。
有时，为了达到更高要求，金属液在出炉后还要经炉外处理，如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。
熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。
不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。
特种铸造技术概述
金 属 型 的冷 却 速 度 很快 ， 铸 件 的 便 面 在众 多的特种铸 造方法 之中 ， 熔 模 铸 其次 ， 械性能 。 再次 ， 铸件造 型不用砂 ， 大 大 的 改 善 了 工 人的 劳动 条 件 。 最后 ， 铸 件 尺 寸具 有
１ 传统铸造 技术 的优 缺点
铸 造 是 使 液 态 金 属 成 型的 一 种 工 业 技 术， 在 我 国传 统 铸 造 业 中 ， 最 常 用 的铸 造 技 术 是 砂 型铸 造 。 砂型铸造是将铸件 在砂 中
生成 ， 砂 型 铸 造 可 以生 产 出 钢 、 铁等 绝 大 多
铸造 。
制作 模 具 ， 又 因 为砂 的 质 地 很软 而 且 孔 多 ，
别的 。
方法 ； 其次， 型 芯 通 常 被 做 成 组 合 式 的 形
常见的特 种铸造 的方法主要 有 ： 熔 模 式 ， 以 便 于从 铸 型 中抽 出 。 金 属 模 铸 造 有 以 铸造 、 金属型铸造、 压 力铸 造 、 低 压 铸 造 与 下 优 点 ： 首先 ， 由于 铸 型 是 金 属 制 造 的 ， 有
造 型方 法 、 金 属 液充 形 式 和 在铸 型 的 属 铸 型 中 获 得 铸 件 的 工 艺 过 程 。 金 属 铸 型 数 常 见 金 属铸 件 。 砂 型铸 造 有 价 格 低廉 ， 材 材 料 、
料 容 易获 得 ， 制 造 铸 件 模 型 的 方 法 简 单 便 凝 固条 件 等 方 面 与普 通 砂 型 铸 造 有 显著 差 的特 点 首 先 是 铸 型广 泛 地 采 用 垂直 分型 的 捷等优 点 ， 而 且 无 论 生 产 单 件 铸 件 还 是 成 批 大 量 的 生产 ， 都 要 很 好 的适 应 。 自从铸 造 业兴起 以来 ， 砂 型铸 造 一 直 是 铸 造 生 产 中 的基 本 的 传 统 工艺 。 但是每个砂型磨具 只 废， 所 以 生 产 效率 比较 低 ， 需 要 不 断 的 重新
特种成型-熔模铸造工艺技术详解
二是与醇发生脂化反应，生成脂肪酸脂和
水。
（3）酯蜡 ➢ 是高级脂肪酸和高级饱和一元醇进行脂化反应生
成酯的混合物，其分子式为RCOOR′。
➢ 主要包括川蜡C25H51COOC26H53和蜂蜡 C15H31COOC30H61 。
3、工艺性能 ➢可焊性：具有良好的焊接性能和焊接强度。 ➢流动性：获得形状准确和表面光洁的熔模。 ➢图挂性：模料应能很好的为耐火材料所润湿。 ➢灰分：要尽可能少，应低于0.05％。 4、其他性能
还要求模料的密度小，回收方便，复用 性好，无公害及来源丰富，价格低廉等。
二、模料的种类、组成和性能
1、蜡基模料（低温模料）
金属材料工程教研室
第二节 制壳原材料
对制壳用耐火材料提出相应的性能要求： （1）耐火材料的耐火度及最低共熔点
必须具有高于金属浇注温度的耐火度，耐火度 和熔点这两个概念的区别。 （2）耐火材料的热膨胀性
各种耐火材料的热膨胀性能主要取决于其化学 矿物组成和所处的温度。 （3）耐火材料的化学稳定性
耐火材料对于粘结剂和熔融金属应具有良好的 化学稳定性。
金属材料工程教研室
金属材料工程教研室
金属材料工程教研室
金属材料工程教研室
工艺流程： 熔模铸造的工艺过程包括：蜡模制造、
结壳、
熔模铸造的特点：
➢铸件的精度和表面质量较高（精度可达 CT4~7，Ra1.6~12.5）。
➢合金种类不受限制，钢铁及有色金属均可适 用。
➢ 石蜡的强度低，塑性好，硬度差（针入度为150）。
2）地蜡 ➢ n=35～53，主要由异构烷烃组成，是微晶型蜡。 ➢ 熔点比石蜡高，热稳定性好，能与石蜡互溶。 ➢ 有提纯地蜡和合成地蜡两种，地蜡价高。 （2）脂肪酸蜡 分子式CnH2n+1COOH，为晶体。 ➢ 酸性：固态时酸性不明显，熔融时随温度升高，
铸造新技术的发展趋势
铸造新技术的发展趋势 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998我国铸造新技术的发展面对全球，信息、技术飞速发展，机械制造业尤其是装备制造业的现代化水平高速提升，中国(这里只讲大陆的情况，不包括台湾和港澳地区)铸造业当清醒认识自己的历史重任和与发达国家的现实差距，大胆利用现代科学技术及管理的最新成果，认清“只有实现高新技术化才能跟上时代步伐”的道理，把握现代铸造技术的发展趋势，采用先进适用技术，实施可持续发展战略，立足现实又高瞻远瞩，以振兴和发展中国铸造业的累累硕果来奠定中国现代工业文明进程的坚实基础。
我国加入WTO和世界进入21世纪以来，人们从不同角度探讨铸造技术的发展并且发表了许多着述，为了给人们提供一个关于我国铸造技术发展现状和发展趋势的整体概念，引发同仁们更深入地思考，笔者就自己的认识以及参考了一些公开发表的文献，同时又吸纳了一些专家学者的意见，形成此文，以供同行参考。
1 发达国家铸造技术发展现状发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。
生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。
铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达%，以下：熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备，使钢液中H、O、N 达到几个或几十个10～6的水平。
在重要铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P小于%、S小于%，铸钢要求P、S均小于%，采用热分析技术及时准确控制C、S含量，用直读光谱仪2～3 min分析出十几个元素含量且精度高，C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。
普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。
电子课件——机械制造工艺基础(第七版) 1第一章 铸造
1 §1—1 概述 2 §1—2 砂型铸造 3 §1—3 特种铸造及铸造新技术
第一章 铸造
§1—1 铸造基础
一、 铸造及其分类
将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型 腔中，凝固后获得具有一定形状、尺寸 和性能的毛坯或零件
砂型铸造
铸 造
特种铸造
熔模铸造 金属型铸造 压力铸造 离心铸造
§第1一—章1 铸铸造造基础
整模两箱造型
§第1—一2章 砂型铸铸造造
模样分成两 部分，分别 制造上型和 下型，型腔 则位于上型 和下型之间
分模两箱造型
§第1—一2章 砂型铸铸造造
2）脱箱造型 在可脱砂箱内造型，合型后浇注前脱去砂箱
§第1—一2章 砂型铸铸造造
3）挖沙造型 下型分型面挖成不平分型面（曲面、非平面）
§第1—一2章 砂型铸铸造造
气动微振压实造型机紧砂
§第1—一2章 砂型铸铸造造
3．造芯
制造型芯的过程称为造芯
手工造芯 机器造芯
芯盒造芯
§第1—一2章 砂型铸铸造造
4．合型
又称合箱，是将铸型的各个组元 组合成一个完整铸型的操作过程
5．熔炼
熔炼是使金属由固态转变为熔融状态的过程
§第1—一2章 砂型铸铸造造
6．浇注
（1）浇注工具
4．铸造圆角
相邻两表面的过渡圆角
§第1—一2章 砂型铸铸造造
5．芯头
在模样上：芯头是模样的凸出部分 在型芯上：芯头是型芯的外伸部分
§第1—一2章 砂型铸铸造造
6．浇注系统
（1）外浇口 （2）直浇道 （3）横浇道 （4）内浇道
7．冒口
§第1—一2章 砂型铸铸造造
三、砂型铸造的工艺过程
1．混砂
铸造成形方法及特点概述
铸造成形方法及特点概述常见的铸造成形方法分类如图1所示。
铸造成形方法主要分为砂型铸造特种铸造两大类。
砂型铸造一般用硅砂制造铸型和砂芯，而特种铸造较少采用（或基本不用）硅砂型、芯。
消失模铸造，按其工艺特征介于砂型铸造与特种铸造之间，它既有砂型铸造的特点，又有特种铸造的特点。
图1 铸造成形方法分类1.砂型铸造砂型铸造是指以硅砂为原砂、以黏结剂作为黏结材料，将原砂黏结成铸型根据所用黏结剂的不同，砂型又可分为黏土砂型、树脂砂型、水玻璃砂型三大类。
在砂型铸造中，黏土砂型铸造历史悠久，成本低，普通黏土砂型铸造零件的尺寸精度和表面精度较低，它广泛用于铸铁件、各类非铁合金铸件、小型铸钢件。
为了提高铸件的尺寸精度和表面精度，20世纪中期以后，世界上先后出现了化学黏结剂砂型：水玻璃砂型和树脂砂型。
黏土砂采用黏土做黏结剂，它通常由原砂、黏土（即膨润土）、附加物（有煤粉、淀粉等）及水按一定配比组成（又称湿型砂），通过物理加压紧实而获得具有一定形状和紧实度的砂型和砂芯。
树脂砂型、水玻璃砂型，采用树脂及水玻璃等化学黏结剂，辅之固化剂（树脂砂常用磺酸，水玻璃砂常用CO2和有机酯等）调节砂型的硬化速度，形成强度和精度更高的砂型。
2.特种铸造在铸造行业，砂型铸造以外的铸造方法统称为特种铸造。
特种铸造的种类很多，它包括：精密熔模铸造、压力铸造、金属型铸造、离心铸造、反重力铸造（低压铸造、压差铸造）等。
特种铸造大多采用金属铸型，铸型的精度高表面粗糙度低，透气性差，冷却速度快。
因此，与砂型铸造比较，特种铸造的零件的尺寸精度和表面精度更高，但制造成本也更高；特种铸造，大多为精密铸造的范畴。
大量应用的常见特种铸造方法包括熔模精密铸造、压力铸造、金属型铸造、低压铸造四种。
3.消失模铸造笔者认为，消失模铸造是介于砂型铸造与特种铸造之间的铸造方法，它采用无黏结剂的砂粒作为填充，又采用金属模具发泡成形泡沫塑料模样，浇注及生产过程与砂型铸造过程相似，其铸件的精度和表面质量又与特种铸造相似。
铸造安全技术详解
铸造安全技术详解铸造作为一种金属热加工工艺，将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法。
铸造作业一般按造型方法来分类，习惯上分为普通砂型铸造和特种铸造。
下面一起和我来看看看吧!铸造设备就是利用这种技术将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的能用到的所有机械设备。
铸造设备主要包括：(1)砂处理设备，如碾轮式混砂机、逆流式混砂机、叶片沟槽式混砂矶、多边筛等。
(2)有造型造芯用的各种造型机、造芯机，如高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷和热芯盒机等。
(3)金属冶炼设备，如冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。
(4)铸件清理设备，如落砂机、抛丸机、清理滚筒机等。
一、铸造作业危险有害因素铸造作业过程中存在诸多的不安全因素.可能导致多种危害，需要从管理和技术方面采取措旒，控制事故的发生，减少职业危害。
1.火灾及爆炸红热的铸件、飞溅铁水等一旦遇到易燃易爆物品，极易引发火灾和爆炸事故。
2灼烫浇注时稍有不慎，就可能被熔融金属烫伤;经过熔炼炉时，可能被飞溅的铁水烫伤;经过高温铸件时，也可能被烫伤。
3.机械伤害铸造作业过程中，机械设备、工具或工件的非正常选择和使用，人的违章操作等，都可导致机械伤害。
如造型机压伤，设备修理时误启动导致砸伤、碰伤。
4高处坠落由于工作环境恶劣、照明不良，加上车间设备立体交叉，维护、检修和使用时，易从高处坠落。
5尘毒危害在型砂、芯砂运输、加工过程中，打箱、落砂及铸件清理中，都会使作业地区产生大量的粉尘，因接触粉尘、有害物质等因素易引起职业病。
冲天炉、电炉产生的烟气中含有大量对人体有害的一氧化碳，在烘烤砂型或砂芯时也有二氧化碳气体排出;利用焦炭熔化金属，以及铸型、浇包、砂芯干燥和浇铸过程中都会产生二氧化硫气体，如处理不当，将引起呼吸道疾病。
6噪声振动在铸造车间使用的震实造型机、铸件打箱时使用的震动器，以及在铸件清理工序中，利用风动工具清铲毛刺，利用滚筒清理铸件等都会产生大量噪声和强烈的振动。
机械制造基础 第1章-03特种铸造
离心铸造主要用于大批生产铸铁管、气缸套、铜套、双金属 轴承、无缝钢来自毛坯、造纸机滚筒、细薄成形铸件等。
§1-3 特种铸造 五、熔模铸造
1.熔模铸造的工艺过程 将液态金属浇入由蜡模熔失后形成的中空型壳中，从而获得精密 铸件的方法，称为熔模铸造或失蜡铸造。
§1-3 特种铸造 二、压力铸造
将液态金属高速压人铸型，使其在压力下结晶而获得铸件的方法 1. 压力铸造工艺过程
压型必须用合金工具钢来制造，并要进行严格的热处理。压型工 作时应保持120～280度的工作温度，并定期喷刷涂料。
§1-3 特种铸造 2.压力铸造的特点及应用范围
(1)生产率高，生产过程易于机械化和自动化。
低熔点合金铸件。
三、挤压铸造
挤压铸造也称“液态模锻”，是对进入 挤压模内的液态金属施加较高的机械压 力，使其凝固成为铸件的铸造方法。
1. 挤压铸造的工艺过程
挤压铸造
挤压铸造与压力铸造的主要区别是:
挤压铸造 压力铸造
充型速度(m/s ) 凝固过程
0.1～0.4 15～100
压力下结晶并产生 塑性变形
② 原材料价贵，铸件成本高。
主要用来生产形状复杂、精度要求较高或难以切削加工的小型 合金铸件。在航空、船舶、汽车、机床、仪表、刀具和兵器等行 业得到了广泛应用。
§1-3 特种铸造 六、消失模铸造
用泡沫塑料模样造 型后，不取出模样、 直接浇注，使模样气 化消失而形成铸件的 方法，称为消失模铸 造。
1. 负压消失模铸 造工艺过程
机械制造技术基础
第1章 铸造工艺
华中科技大学机械学院
机械制造技术基础
第1章 铸造工艺
铸造工程学-特种铸造
应用先进的传感器和检测技术对铸造过程进行实 时监控和数据采集，为生产优化和质量控制提供 依据。
大数据与人工智能技术
利用大数据分析和人工智能技术对铸造过程进行 优化和控制，实现精益生产和智能化决策。
05 特种铸造质量控制与检测
质量影响因素分析
原材料质量
特种铸造对原材料的成分、纯净度和 组织结构有严格要求，原材料质量直
热处理设备
对铸件进行退火、正火、淬火等热处理，改善其力学性能和加工 性能。
表面处理设备
采用喷涂、电镀、化学处理等方法对铸件表面进行防护和装饰， 提高其耐腐蚀性和美观度。
自动化与智能化技术应用
1 2 3
自动化生产线
实现铸造生产全过程的自动化，包括熔炼、造型、 浇注、清理等工序，提高生产效率和产品质量稳 定性。
低压铸造
01
02
03
定义
低压铸造是在低压气体作 用下，使液态金属由下而 上地充填型腔并凝固成形 的铸造方法。
工艺流程
合模→升液→充型→增压 →保压→卸压→开模取件 。
特点
铸件组织致密，力学性能 高，可铸造大型复杂薄壁 铸件，适用于铝合金等有 色金属的铸造。
离心铸造
定义
离心铸造是将液态金属浇 入旋转的铸型中，在离心 力作用下充填铸型和凝固 成形的铸造方法。
造型与制芯技术
3D打印技术
01
通过逐层堆积材料的方式构建三维模型，可快速制造出复杂形
状的砂型和芯子。
机器人造型
02
利用机器人进行自动造型，提高生产效率和造型精度。
陶瓷型芯制造技术
03
采用陶瓷材料制造型芯，具有高温稳定性、耐磨损等优点，适
用于高精度铸件生产。
特种铸造技术的研究及发展趋势
特种铸造技术的研究及发展趋势作者：马清杰来源：《城市建设理论研究》2013年第18期摘要：本文主要讨论了四种特种铸造工艺及各自所具有的特点，从铸件的批量、材质、大小、结构等方面的比较，探讨了不同零件所适合的铸造方法。
最后，分析了铸造技术发展的趋势。
关键词：铸造工艺；特点；趋势中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：一、特种铸造概述铸造是一种液态金属成型的方法。
在各种铸造方法中，用得最普遍的是砂型铸造。
这是因为砂型铸造对铸件形状、尺寸、重量、合金种类、生产批量等几乎没有限制。
为适应这些要求，铸造工作者发明了许多新的铸造方法，这些方法统称为特种铸造方法，即特种铸造。
常用的特种铸造方法有熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半连续铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。
常用的特种铸造工艺包括：熔模铸造、金属模铸造、消失模铸造…压力铸造等。
二、特种铸造方法及特点1、熔模铸造熔模精密铸造是在古代失蜡铸造基础上发展起来的。
具体的做法是：用易熔材料制成与零件相同的模型，在模型上涂挂由耐火材料(石英、刚玉等)及高强度黏结剂(硅酸乙酯或水玻璃)组成的涂料，或者用石膏浇注形成一定厚度的型壳，然后加热熔失模型，模壳经高温焙烧后再浇注获得铸件的过程。
熔模铸造方法最大的优点是铸件有着很高的尺寸精度(CT4～6)和表面光洁度(Ra1.6～3.2 μm)，只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可，所以可减少机械加工工作；甚至某些铸件只留打磨、抛光余量，不必机械加工即可使用。
由此可见，采用熔模铸造可大量节省机床设备和加工工时，大幅度节约金属材料。
熔模铸造的另一个优点是，它可以铸造各种合金的复杂的铸件，特别可以铸造高温合金铸件，如：喷气式发动机的叶片，其流线型外廓与冷却用内腔，用机械加工工艺几乎无法形成。
用熔模铸造工艺不仅可以做到批量生产，保证了铸件的一致性，而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。
铸造工艺----特种铸造
4、浇注
离心铸造时，浇注工艺有其本身的特点，首先由于铸件 的内表面是自由表面，而铸件厚度的控制全由所浇注液体金 属的数量决定，故离心铸造浇注时，对所浇注金属的定量要 求较高。此外由于浇注是在铸型旋转情况下进行的为了尽可 能地消除金属飞溅的现象，要很好控制金属进入铸型时的方 向。 液体金属的定量有重量法、容积法和定自由表面高度 （液体金属厚度）法等。容积法用一定体积的浇包控制所浇 注液体金属的数量，此法较简便，但受金属的温度，熔渣等 影响，定量不太准确，在生产中用的较多。 为尽可能地消 除浇注时金属的飞溅现象，要控制好液体金属进入铸型时的 流动方向。
缺点 1）铸件易产生比重偏析，因此不适合于合金易产生 比重偏析的铸件(如铅青铜)，尤其不适合于铸造杂质 比重大于金属液的合金，但近年来，也有利用离心铸 造的这个特点来生产梯度复合材料的情况； 2）铸件内孔直径不准确，内孔表面比较粗糙，质量 较差，加工余量大； 3）用于生产异形铸件时有一定的局限性。
•3）模型组合成簇：
是将自行加工好（或外购）的泡塑模型与浇冒口模型组 合粘结在一起，形成模型簇，这种组合有时在涂料前进行， 有时在涂层制备后埋箱造型时进行。是消失模（实型）铸 造不可缺少的一道工序。
• 4）模型涂层：
实型铸造泡塑模型表面必需涂一层一定厚度的涂料， 形成铸型内壳。其涂层的作用是为了提高EPS模型的强度和 刚度，提高模型表面抗型砂冲刷能力，防止加砂过程中模 型表面破损及振动造型及负压定型时模型的变形，确保铸 件的尺寸精度。 外购的消失模铸造专用涂料,在涂料搅拌机内加水搅 拌,使其得到合适的粘度。搅拌后的涂料放入容器内,用浸、 刷、淋和喷的方法将模型组涂覆。一般涂两遍，使涂层厚 度为0.5 ~ 2mm。据铸件合金种类、结构形状及尺寸大小不 同选定。涂层在40~50℃下烘干。
JZ213热室压铸机操作规程
JZ213热室压铸机操作规程概述本操作规程适用于JZ213热室压铸机（以下简称压铸机）的操作人员。
为确保生产安全，保证生产质量，规范操作流程，防止操作误区，制定此规程。
压铸机基本信息JZ213热室压铸机是一种特殊的机器，用于处理铝合金等材料的压力铸造，操作人员必须熟悉此设备的机构、结构和工作原理。
以下是该设备的基本信息：•型号：JZ213•功率需求：380V / 50Hz / 3P / 40kW•最大压力：2130KN•最大注射容积：5400cm³操作步骤准备工作1.操作人员应穿戴适宜的劳动保护用品，如手套、工作鞋、眼镜等，以确保人身安全；2.检查压铸机的总体结构和电气系统，确认压铸机处于正常状态；3.打开压铸机的操作面板，检查液压系统、注射系统等压铸机的主要设施是否符合要求；4.确定铝合金等原材料的材质和配方，按照配方准备好原材料，装入料斗中；5.入铸型液前应检查压铸机的润滑系统，确保其正常。
开机操作1.将电源开关打开；2.等待压铸机进行一些自检和自动化校准，直到播放热设备启动完成的提示声音；3.按照压铸机操作面板的提示进行操作，选择注射速度、注射压力、合模速度等；加工运行1.开始加工前，必须要搞好铸型，将铸型放到压铸机内并进行固定；2.按照计划，通过注射系统将原料注入到铸型内；3.按照操作面板指令，执行铸型合模动作；4.接着，进行冷却处理，直到加工完成；5.加工完成后，将铸型从压铸机中取出。
关机操作1.停止压铸机；2.按照操作面板提示，选择合适的安全停止程序；3.关闭压铸机电源。
操作注意事项1.在操作时，必须穿适宜的劳动保护用品和衣服，以免发生工伤；2.切勿超负荷操作，确保操作正常并严格按照操作规程方可工作；3.加工完成后，必须将原材料余料和铸型余渣清理干净，以免次次加工造成原材料污染和机器阻塞等危险情况；4.若发现操作规程的瑕疵或者安全问题，应及时通知上级主管并报告。
5.压铸机日常维护需定期进行，对于任何部位的异常厉重以及设备的故障应及时通知技术维护人员进行维护修复。
特种铸造及铸造新技术
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离心铸造机
• 立式离心铸造
铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用来 铸造高度小于直径的盘、环类或成形铸件。
▪卧式离心铸造
我国的熔模铸造是在50年代开始应用于工业生 产，首先在航天、航空部门逐步发展到所有的工业 部门中，得到广泛的应用。
凸轮圆环铜铸件
汽车传动轴万向节、凸缘叉、套管叉系列
机箱体和曲轴
2、熔模铸造的工艺过程
（1）制作压型
压型是用来压制模样（即熔模）的模具，一般用钢 、青铜或铝合金经切削加工制成。
（2）制作熔模
❖ 生产率高(一般冷压式压铸机平均每小时压铸 600-700次）
❖缺点
❖ 投资大，生产周期长 ❖ 压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金（
铸铁、铸钢）时，压型寿命低 ❖ 铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余
量的切削加工 ❖压铸件不能用热处理的方法提高性能
❖适用范围
❖主要用于有色合金（如铝合金、锌合金）的中 、小铸件的大量生产。
寿命 低
全自动卧式冷室压铸机
冷压室卧式压铸机的工作过程（目前应用最多)
2、压力铸造的工艺过程
• （1）预热金属铸型，喷涂料 • （2）合型、注入金属液 • （3）压射冲头在高压下推动金属液充满型腔并凝固 • （4）打开铸型，用顶杆顶出铸件
合型并注入液态金属
压射 压力铸造过程
开型并顶出铸件
3、压力铸造的特点和适用范围
特种铸造及铸造新技术
特种铸造
特种铸造
概述
同砂铸相比：铸件精度高，表面质量好；合 金性能改善，劳动生产率高；劳动条件大大改善 ；成本高。
1-3特种铸造及铸造新技术
2分
8分
5分
20分
10分
10分
10分
10分
5分
组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课。
复习旧课
1．型芯怎么制造？
2.怎样设置浇注系统和冒口？
导入新课
金属液浇入铸型时所测量到的温度称为浇注温度，是铸造过程必须控制的质量指标之一。温度↑→充型能力↑，温度不足，易产生浇不族和冷隔的缺陷，温度过高，易产生缩松、缩孔、粗晶、气孔等缺陷。灰铸铁（指具有片状石墨的铸铁）的浇注温度一般在1340°。
（5）脱蜡（6）浇注、落砂和清理
（二）熔模铸造的特点及应用
优点：熔模铸造可以生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁且无分型面、质量较高的铸件，一般的小孔凸台均可直接铸出。熔模铸造能铸造各种合金铸件，特别适于高熔点、难切削和用别的加工方法难以成形的合金，如耐热合金、磁钢、不锈钢等。它的生产批量也不受限制，可实现机械化流水生产。
离心铸件尺寸公差等级可达IT14～IT12，表面粗糙度Ra12.5～6.3μm。离心铸造导致铸件内表面粗糙不平，质量较差，尺寸也不准确。
应用：离心铸造主要用于制造铸钢、铸铁、非铁金属等材料的种类管状零件的毛坯。
二、铸造新技术和新工艺
1、消失模铸造
⑴ 定义：
⑵ 特点及其应用：
2、陶瓷型铸造
⑴ 定义：
⑵ 特点及其应用：
如皋市江海技工学校教案首页
授课日期
班级
课题：§1-3特种铸造及铸造新技术
教学目的、要求：了解几种特种铸造的工艺特点
教学重点、难点：铸件浇注、落砂及清理的工艺过程
授课方法：讲授法、视听法
教学参考及教具（含电教设备）：《机械制造工艺基础》多媒体
授课执行情况及分析：
铸造技术的创新与应用
铸造技术的创新与应用铸造技术的创新与应用铸造技术作为一种重要的制造工艺技术，在工业领域具有广泛的应用。
随着科技的进步和社会的发展，铸造技术也在不断创新与改进，以满足不同行业的需求，并提高产品的质量和生产效率。
一、传统铸造技术的创新传统的铸造技术主要包括砂型铸造、金属型铸造和压力铸造等。
这些传统的铸造技术在实际应用中存在一些问题，比如制作周期长、生产效率低、产品质量难以保证等。
为了解决这些问题，人们对传统的铸造技术进行了创新和改进。
首先，在砂型铸造方面，人们引入了数控技术和三维打印技术，可以通过计算机辅助设计和模具制造，快速实现砂型的制作，大大缩短了生产周期。
同时，利用三维打印技术可以实现复杂零件的快速制造，提高了铸件的精度和质量。
其次，在金属型铸造方面，人们利用高温合金材料和先进的涂层技术，提高了金属型的耐高温、抗氧化和抗侵蚀性能，延长了模具的使用寿命。
此外，还引入了真空铸造和低压铸造技术，可以减少气孔和夹杂物的产生，提高铸件的紧密性和表面质量。
最后，在压力铸造方面，人们引入了先进的压铸设备和自动化控制技术，实现了生产过程的高度智能化和自动化。
同时，还采用了新的压力铸造工艺，如半固态压力铸造和胶模压铸等，可以提高产品的组织结构和力学性能。
二、铸造技术的应用案例铸造技术的创新为各个行业的发展提供了支持，以下是一些铸造技术在不同行业的应用案例。
1. 汽车行业：汽车是铸造技术的主要应用领域之一。
利用铸造技术可以制造发动机缸体、曲轴、传动箱、悬挂系统等重要零部件。
通过创新的铸造技术，可以实现这些零部件的轻量化、高强度和高精度，提高整车的性能和燃油经济性。
2. 能源与电力行业：在能源和电力领域，铸造技术被广泛应用于制造汽轮机叶片、燃烧器、热交换器等关键部件。
通过采用高温合金材料和复杂结构设计，可以提高这些关键部件的抗高温和抗腐蚀性能，提高能源转换的效率和可靠性。
3. 航空航天行业：航空航天领域对铸件材质的要求极高，同时还需要实现零部件的轻量化和高强度。
铸造技术的发展现状与前景探究
铸造技术的发展现状与前景探究1. 引言1.1 研究背景铸造技术作为制造业中的一项重要技术，对于提高生产效率和产品质量起着至关重要的作用。
随着科技的不断进步，铸造技术也在不断发展和更新。
在本文中，将对铸造技术的发展现状与前景进行探究和分析。
研究背景是指对当前铸造技术发展情况的梳理和分析。
随着全球化经济的发展和市场竞争的加剧，各行各业对产品质量和生产效率有着越来越高的要求。
这也促使铸造技术不断创新和进步，以满足市场的需求。
在这样的背景下，我们需要深入了解铸造技术的现状和未来发展趋势，以便更好地把握行业动向，指导企业做出更科学的发展规划。
铸造技术不仅关乎企业的生产效率和产品质量，也直接关系到整个行业的发展进步和国家的制造实力。
本文将对铸造技术的发展现状进行全面的分析，为未来的发展提供参考和建议。
1.2 问题提出现代铸造技术在不断发展进步的也面临着一些问题和挑战。
对于如何提高铸造零件的质量和精度、减少生产成本、提高生产效率等问题，一直是业界关注的焦点。
随着数字化技术和智能化技术的广泛应用，铸造行业也面临着如何与时俱进，将现代科技与传统工艺相融合，实现智能化生产的问题。
环保和节能也是当前社会的重要议题，铸造工艺如何做到资源的高效利用、减少废料排放、降低能耗等问题，也是值得深入探讨的方向。
本文将从以上问题出发，探讨铸造技术的发展现状与前景，为铸造行业的可持续发展提供一定的参考和借鉴。
1.3 研究意义铸造技术是一种古老而重要的金属加工方法，具有广泛的应用领域，包括汽车制造、航空航天、建筑等。
随着现代工业的发展，铸造技术也在不断创新和进步。
研究铸造技术的发展现状与前景，对于促进技术进步、提高生产效率具有十分重要的意义。
铸造技术的发展可以带来更高的生产效率和更好的产品质量，从而提升企业竞争力。
通过研究铸造技术的发展趋势，可以指导相关产业在技术研发和投资方向上进行合理规划，进一步推动产业升级和转型。
铸造技术的不断创新还可以为环境保护和资源利用提供更好的解决方案，有助于可持续发展。
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组合金属型结构
动画：整体式金属型铸造
金属型和砂型，在性能上有显著的区别
1.透气性差 2.导热性好 3.没有退让性
金属型的这些特点决定了它在铸件形成过 程中有自己的规律。
金属型铸造方法主要用于熔点较低的有色金属 或合金铸件的大批量生产。黑色金属类铸件只限 于形状简单的中小零件。
金 属 型 铸 造
熔模相当于砂型铸造中的模样，常用蜡基模料 （50%石蜡加50%硬脂酸组成）或树脂基（松香）模料 制成，造型后，可在热水中或蒸汽中熔化，故称熔模。
熔模铸造的工艺过程
（3）制作型壳
（4）脱蜡和造型 （5）焙烧和浇注
熔模铸造的工艺过程
浇注
熔模铸造的工艺过程
3、 熔模铸造的特点及应用
1、熔模铸造没有分型面，型壳内表面光洁、耐火度高，可以生 产尺寸精度高和表面质量好的铸件。
压 力 铸 造
铍铜合金压力铸造模具
铍铜合金压力铸造模具
各种压铸零件
各种压铸零件
各种压铸零件
各种压铸零件
四、离心铸造
1、概述
• 离心铸造的第一个专利是在1809年由英国 人爱尔恰尔特（Erchardt）提出的。直到二 十世纪初才开始被采用。 离心铸造是将液 体金属浇入旋转的铸型中，使液体金属在 离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一 种铸造方法。
我国的熔模铸造是在50年代开始应用于工业生 产，首先在航天、航空部门逐步发展到所有的工业 部门中，得到广泛的应用。
凸轮圆环铜铸件
汽车传动轴万向节、凸缘叉、套管叉系列
机箱体和曲轴
2、熔模铸造的工艺过程
（1）制作压型
压型是用来压制模样（即熔模）的模具，一般用钢、 青铜或铝合金经切削加工制成。
（2）制作熔模
2、能铸出各种合金铸件，尤其适合于铸造高熔点难切削加工和 用别的加工方法难以成型的合金。
3、可生产形状复杂的薄壁铸件，最小壁厚0.3mm最小铸出孔直径 0。5mm。
4、生产批量不受限制，可实现机械化流水作业。 缺点：工艺过程复杂，工序多，生产周期长，生产成本高。熔模 铸造件的质量一般限制在25Kg以内。 熔模铸造主要用于生产形状复杂、熔点高、难以切削加工的小型 零件。如：汽轮机叶片、成型刀具、汽车、拖拉机、机床上的小 型零件。
§2—1 铸 造
1．了解铸造的特点、分类及应用。 2．了解砂型铸造的工艺过程。 3．了解特种铸造的方法、工艺及设备。 4．了解铸造的新技术和新工艺。
特种铸造
特种铸造
概述
同砂铸相比：铸件精度高，表面质量好；合 金性能改善，劳动生产率高；劳动条件大大改善 ；成本高。
特种铸造包括：壳形铸造、金属型铸造、熔 模铸造、气化模铸造、陶瓷型铸造、离心铸造、 压力铸造、低压铸造、挤压铸造、磁型铸造、石 膏型铸造、真空吸铸、连续铸造、石磨型铸造、 实型铸造等。
• 合金的充型能力强，便于流动性差的合金及薄件的生产。 • 便于制造双金属铸件。
寿命 低
全自动卧式冷室压铸机
冷压室卧式压铸机的工作过程（目前应用最多)
2、压力铸造的工艺过程
• （1）预热金属铸型，喷涂料 • （2）合型、注入金属液 • （3）压射冲头在高压下推动金属液充满型腔并凝固 • （4）打开铸型，用顶杆顶出铸件
合型并注入液态金属
压射 压力铸造过程
开型并顶出铸件
3、压力铸造的特点和适用范围
• 根据铸型旋转轴在空间位置的不同，分为 立式离心铸造机和卧式离心铸造机两种类 型。
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离心铸造机
• 立式离心铸造
铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用来 铸造高度小于直径的盘、环类或成形铸件。
▪卧式离心铸造
铸型绕水平轴旋转，铸件壁厚均匀，应用广泛，主 要用来生产圆环类铸件，也用于浇注成形铸件。
一、熔模铸造
1、概述
熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表 面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的 蜡模熔去而制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注 ，而获得铸件的一种方法，由于获得的铸件具有较 高的尺寸精度和表面光洁度，故又称“熔模精密铸 造”
进入80年代以来，世界各地熔模铸造的产量、 产值、质量，都有很大的增长和提高，当前熔模铸 造正向精密、大型、复杂、部件整铸的方向发展。
❖ 生产率高(一般冷压式压铸机平均每小时压铸 600-700次）
❖缺点
❖ 投资大，生产周期长 ❖ 压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金
（铸铁、铸钢）时，压型寿命低 ❖ 铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余
量的切削加工 ❖压铸件不能用热处理的方法提高性能
❖适用范围
❖主要用于有色合金（如铝合金、锌合金）的中、 小铸件的大量生产。
❖优点
❖ 铸件的精度和表面质量都较其他铸造方法高 （尺寸公差等级可达CT4~CT7，表面粗糙度 一般可达Ra1.6~12.5um)
❖ 可压铸出形状复杂的薄壁件、和镶嵌件（铸 件最小壁厚为：锌合金为0.3mm,铝合金为0.5 mm)
❖ 铸件强度和硬度高（抗拉强度可比砂型铸件 提高25%~30%，但伸长率有所降低）
离心式实型铸造
3、离心铸造的生产过程
• （1）将金属型型旋转，取出铸件
4、离心铸造的特点及应用
优点
• 利用回转表面生产圆筒形铸件，省去型芯和浇注系统，大 大简化了生产过程，节约了金属。
• 离心力的作用，铸件由外向内的顺序凝固，而气体和熔渣 因比重轻向内腔移动而排除，铸件组织致密，极少有缩孔、 气孔、夹渣等缺陷。
J316金属型铸造机
立方挖掘机系列铜套、轴瓦
水泥机械各种规格回转窑、托轮轴瓦、蜗轮
巴氏合金<铝、锡基>大轴瓦
三．压力铸造
1、概述
压力铸造——是利用高压使液态或半液态金属以较高的
速度充填金属型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的
方法，简称压铸。
工艺
稳定
铸件
质量
好，
压型
立式压铸机
压铸机
热室压铸机
熔模铸造
二、 金属型铸造
又称硬模铸造，将液体金属浇入金属铸型， 获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成， 可以反复使用多次（几百次到几千次），因此有 人又称它为永久型铸造。
金属型铸造示意图
金属型铸造产品
金属型铸造示意图
1、 金属型构造
金属型的结构有多种形式，（a）是水平分型式金 属型，多用于生产薄壁轮状铸件；（b）为垂直分 型式金属型，广泛应用于复杂铝合金铸件。