机械制造工程技术基础：铸造成型技术
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❖ 内浇道
与型腔直接相连，是浇注系统中引导金属液 进入型腔的通道。其截面多为扁梯形、矩形、 三角形等。它能调节金属液流入型腔的方向和 速度，调节铸件各部分的冷却速度。
五砂 型
浇注系统作用小结 ❖ 将金属液体平稳的导入型腔，以获得轮廓清晰
完整的铸件； ❖ 隔渣，阻止金属液中的杂质和熔渣进入型腔； ❖ 控制金属液流入型腔的速度和方向； ❖ 调节铸件的凝固顺序；
高； ❖ 铸造生产劳动强度大，环境差。
二 铸造的特点
明成祖朱棣下令铸造的永乐大钟，重约 46.5吨，钟高6.75米，直径3.3米，经文字数 22.7万字，钟唇厚23厘米，钟声持续时间2分 钟，传播距离20千米。
具有五绝：
一绝：铸造年代最久； 二绝：铸成经种最多； 三绝：钟声传播最远； 四绝：力学结构最佳； 五绝：铸造工艺最高。
五砂 型
❖ 外浇口
容纳注入的金属液并缓解液态金属对砂型的 冲击。小型铸件通常为漏斗状，较大型铸件为 盆状。
❖ 直浇道
连接外浇口与横浇道的垂直通道，通常带有 一定的锥度（上大下小），改变直浇道的高度 可以改变金属液的流动速度从而改变液态金属 的充型能力。
五砂 型
❖ 横浇道
将直浇道的金属液引入内浇道的水平通道， 一般开在砂型的分型面上，其截面一般为梯形。 横浇道的主要作用是阻挡熔渣流入型腔，并分 配液态金属流入内浇道。
他们的关系： 强度 透气性 退让性 可
塑性 耐火性（与原砂中的二氧化硅 的含量有关）
五砂 型
5.2.砂型的组成和作用
名称 砂箱
作
用
造型时填充型砂的容器，分上、中、下等砂箱。
分型面 各铸型组元间的结合面，每一对铸型间都有一个分型面。
型 腔 用摸样在砂型中形成的，以获得铸件的外形。
型 芯 为获得铸件的内孔或局部外形，用芯砂制成安放在型腔内 部的组元。
三 铸造的分类
3.1.按材质分 ❖ 黑色金属铸造：铸钢、铸铁。 ❖ 有色金属铸造：铸铜、铸铝及其合金等。
三 铸造的分类
3.2.按生产工艺方法分 ❖ 砂型铸造：用型砂紧实成型的铸造方法。 ❖ 特种铸造：砂型铸造之外的其他铸造方
法， 如：熔模铸造、压力铸造等。
三 铸造的分类
3.3.按成品分 ❖ 普通铸造：铸件为零件毛坯，需经进一
五砂 型
5.4.浇注系统的类型
根据铸件形状、大小、合金种类和造型方 法的不同，可选用不同的浇口位置。
按金属液注入方式的不同，浇注系统类型 分为顶注式、底注式、阶梯式、中间注入 式等。
四 砂型铸造生产
❖ 合箱：将铸型的各组元合成一个完整的 铸型的过程，又称合型、组型。
❖ 铸型：用型砂、金属或其他耐火材料制 成的，包括形成铸件形状的型腔、型芯 和浇冒口系统的组合整体，砂型铸造中 的铸型也叫砂型。
四 砂型铸造生产
4.3.模样、型腔、铸件和零件的关系（以三通模
样为例）
形状（凹 凸）
浇注系统 在铸型中用来引导金属液流入型腔的通道。
出气孔 在铸型或型芯上，用针扎出的出气孔，用以排气。
五砂 型
❖ 冒口：是供补缩铸件用的铸型空腔，有些 冒口还起观察、排气和集渣的作用。
❖ 冷铁：是为加快铸件局部冷却，在铸型、 型芯中安放的金属物。
五砂 型
5.3.浇注系统的组成
典型的浇注系统一般由外浇口、直浇道、 横浇道和内浇道四部分组成。
四 砂型铸造生产
❖ 模样：用木材、金属或其它材料制成的， 用来形成铸型型腔的工艺装备。
❖ 型腔：铸型中造型材料所包围的空腔部 分，但不包括模样上芯头形成的相应空 间。
四 砂型铸造生产
❖ 芯盒：制造砂芯或其他种类耐火材料芯 所用的装备。其内腔与型芯的形状和尺 寸相同。
❖ 型芯：为获得铸件的内孔或局部外形， 用芯砂制成的，安放在型腔内部的铸型 组元，又称芯子或芯。
铸造成型技术
ห้องสมุดไป่ตู้气
阀门
离心式水泵
车床床身
普通车床
98 式 主 战 坦 克
一 铸造
铸造是制作铸型、熔炼金属，将熔 炼的液体金属浇注到铸型中，凝固后获 得一定形状与性能铸件的成形方法。
采用铸造方法获得的金属制品称为铸件。 在机械制造中，大部分机械零件是用金 属材料制成的，铸造方法成为制造毛坯 或零件的重要方法，其加工范围广泛， 生产批量不受限制，成本低廉，节省资 源，是少无切削加工的重要发展方向。
五砂 型
❖ 强度：型芯砂抵抗外力破坏的能力。 ❖ 透气性：紧实后的型芯砂透过气体的能力。 ❖ 耐火性：型芯砂在高温液体金属作用下，不
软化、不熔融的性能。 ❖ 退让性：铸件凝固后冷却收缩时，型芯砂是
否容易被压缩的性能。 ❖ 可塑性：型砂在外力的作用下成形，去除外
力后能完整的保持所赋予形状的能力。
五砂 型
二 铸造的特点
2.1.优点
❖ 毛坯形状（外形至内腔）复杂程度高；
❖ 适应性广（铸件材质、大小、批量）；
❖ 材料来源广，成本低（原材料；废料； 形状、尺寸与零件相近，节省材料和加 工费用）。
二 铸造的特点
2.2.缺点 ❖ 铸件的力学性能较差（组织粗大，不均
匀）； ❖ 铸造工序多，质量不容易控制，废品率
检验
废次合 品品格
铸 件
四 砂型铸造生产
4.2.名词解释：
❖ 铸造工艺图：是铸造过程中最基本和最 重要的工艺文件之一，它是制造模样、 工艺装备、造型造芯、合型浇铸、落砂 清理及技术检验等的工艺指导性文件。 同时，它也是绘制铸件图和铸型装配图、 编制铸造工艺卡片的依据。铸造工艺图 是利用红蓝两色铅笔，将各种简明的工 艺符号，标注在产品零件图上而成的。
步加工才能形成机械零件。 ❖ 精密铸造: 铸件为成品或半成品，不需
加工或少切削加工即可使用，如：离心 铸造，陶瓷型铸造等。
四 砂型铸造生产
4.1.砂型铸造的生产工艺流程图
套筒铸造生产过程
零件图
配制型砂 制作砂型 配制芯砂 制作型芯
熔炼金属
铸造工艺图 铸型 浇注
模样图 芯盒图 铸型装配图
落砂、清理
尺寸（大 小）
模样
凸
1
型腔
凹
≈1
铸件
凸
零件
凸
＜1 ＜＜1
五砂 型
5.1.型（芯）砂的组成和性能
型芯砂通常是由原砂（即新砂）、粘结剂 （常用的有普通粘土和彭润土）、水及附加 物（如煤粉、木屑等）等按一定的比例配制 而成。
为保证砂型在造型、合箱和浇注时经受 住外力高温金属液的烘烤、冲刷和气体压力 等作用，要求型砂具有一定的性能，如：强 度、透气性、耐火性、退让性和可塑性等。
与型腔直接相连，是浇注系统中引导金属液 进入型腔的通道。其截面多为扁梯形、矩形、 三角形等。它能调节金属液流入型腔的方向和 速度，调节铸件各部分的冷却速度。
五砂 型
浇注系统作用小结 ❖ 将金属液体平稳的导入型腔，以获得轮廓清晰
完整的铸件； ❖ 隔渣，阻止金属液中的杂质和熔渣进入型腔； ❖ 控制金属液流入型腔的速度和方向； ❖ 调节铸件的凝固顺序；
高； ❖ 铸造生产劳动强度大，环境差。
二 铸造的特点
明成祖朱棣下令铸造的永乐大钟，重约 46.5吨，钟高6.75米，直径3.3米，经文字数 22.7万字，钟唇厚23厘米，钟声持续时间2分 钟，传播距离20千米。
具有五绝：
一绝：铸造年代最久； 二绝：铸成经种最多； 三绝：钟声传播最远； 四绝：力学结构最佳； 五绝：铸造工艺最高。
五砂 型
❖ 外浇口
容纳注入的金属液并缓解液态金属对砂型的 冲击。小型铸件通常为漏斗状，较大型铸件为 盆状。
❖ 直浇道
连接外浇口与横浇道的垂直通道，通常带有 一定的锥度（上大下小），改变直浇道的高度 可以改变金属液的流动速度从而改变液态金属 的充型能力。
五砂 型
❖ 横浇道
将直浇道的金属液引入内浇道的水平通道， 一般开在砂型的分型面上，其截面一般为梯形。 横浇道的主要作用是阻挡熔渣流入型腔，并分 配液态金属流入内浇道。
他们的关系： 强度 透气性 退让性 可
塑性 耐火性（与原砂中的二氧化硅 的含量有关）
五砂 型
5.2.砂型的组成和作用
名称 砂箱
作
用
造型时填充型砂的容器，分上、中、下等砂箱。
分型面 各铸型组元间的结合面，每一对铸型间都有一个分型面。
型 腔 用摸样在砂型中形成的，以获得铸件的外形。
型 芯 为获得铸件的内孔或局部外形，用芯砂制成安放在型腔内 部的组元。
三 铸造的分类
3.1.按材质分 ❖ 黑色金属铸造：铸钢、铸铁。 ❖ 有色金属铸造：铸铜、铸铝及其合金等。
三 铸造的分类
3.2.按生产工艺方法分 ❖ 砂型铸造：用型砂紧实成型的铸造方法。 ❖ 特种铸造：砂型铸造之外的其他铸造方
法， 如：熔模铸造、压力铸造等。
三 铸造的分类
3.3.按成品分 ❖ 普通铸造：铸件为零件毛坯，需经进一
五砂 型
5.4.浇注系统的类型
根据铸件形状、大小、合金种类和造型方 法的不同，可选用不同的浇口位置。
按金属液注入方式的不同，浇注系统类型 分为顶注式、底注式、阶梯式、中间注入 式等。
四 砂型铸造生产
❖ 合箱：将铸型的各组元合成一个完整的 铸型的过程，又称合型、组型。
❖ 铸型：用型砂、金属或其他耐火材料制 成的，包括形成铸件形状的型腔、型芯 和浇冒口系统的组合整体，砂型铸造中 的铸型也叫砂型。
四 砂型铸造生产
4.3.模样、型腔、铸件和零件的关系（以三通模
样为例）
形状（凹 凸）
浇注系统 在铸型中用来引导金属液流入型腔的通道。
出气孔 在铸型或型芯上，用针扎出的出气孔，用以排气。
五砂 型
❖ 冒口：是供补缩铸件用的铸型空腔，有些 冒口还起观察、排气和集渣的作用。
❖ 冷铁：是为加快铸件局部冷却，在铸型、 型芯中安放的金属物。
五砂 型
5.3.浇注系统的组成
典型的浇注系统一般由外浇口、直浇道、 横浇道和内浇道四部分组成。
四 砂型铸造生产
❖ 模样：用木材、金属或其它材料制成的， 用来形成铸型型腔的工艺装备。
❖ 型腔：铸型中造型材料所包围的空腔部 分，但不包括模样上芯头形成的相应空 间。
四 砂型铸造生产
❖ 芯盒：制造砂芯或其他种类耐火材料芯 所用的装备。其内腔与型芯的形状和尺 寸相同。
❖ 型芯：为获得铸件的内孔或局部外形， 用芯砂制成的，安放在型腔内部的铸型 组元，又称芯子或芯。
铸造成型技术
ห้องสมุดไป่ตู้气
阀门
离心式水泵
车床床身
普通车床
98 式 主 战 坦 克
一 铸造
铸造是制作铸型、熔炼金属，将熔 炼的液体金属浇注到铸型中，凝固后获 得一定形状与性能铸件的成形方法。
采用铸造方法获得的金属制品称为铸件。 在机械制造中，大部分机械零件是用金 属材料制成的，铸造方法成为制造毛坯 或零件的重要方法，其加工范围广泛， 生产批量不受限制，成本低廉，节省资 源，是少无切削加工的重要发展方向。
五砂 型
❖ 强度：型芯砂抵抗外力破坏的能力。 ❖ 透气性：紧实后的型芯砂透过气体的能力。 ❖ 耐火性：型芯砂在高温液体金属作用下，不
软化、不熔融的性能。 ❖ 退让性：铸件凝固后冷却收缩时，型芯砂是
否容易被压缩的性能。 ❖ 可塑性：型砂在外力的作用下成形，去除外
力后能完整的保持所赋予形状的能力。
五砂 型
二 铸造的特点
2.1.优点
❖ 毛坯形状（外形至内腔）复杂程度高；
❖ 适应性广（铸件材质、大小、批量）；
❖ 材料来源广，成本低（原材料；废料； 形状、尺寸与零件相近，节省材料和加 工费用）。
二 铸造的特点
2.2.缺点 ❖ 铸件的力学性能较差（组织粗大，不均
匀）； ❖ 铸造工序多，质量不容易控制，废品率
检验
废次合 品品格
铸 件
四 砂型铸造生产
4.2.名词解释：
❖ 铸造工艺图：是铸造过程中最基本和最 重要的工艺文件之一，它是制造模样、 工艺装备、造型造芯、合型浇铸、落砂 清理及技术检验等的工艺指导性文件。 同时，它也是绘制铸件图和铸型装配图、 编制铸造工艺卡片的依据。铸造工艺图 是利用红蓝两色铅笔，将各种简明的工 艺符号，标注在产品零件图上而成的。
步加工才能形成机械零件。 ❖ 精密铸造: 铸件为成品或半成品，不需
加工或少切削加工即可使用，如：离心 铸造，陶瓷型铸造等。
四 砂型铸造生产
4.1.砂型铸造的生产工艺流程图
套筒铸造生产过程
零件图
配制型砂 制作砂型 配制芯砂 制作型芯
熔炼金属
铸造工艺图 铸型 浇注
模样图 芯盒图 铸型装配图
落砂、清理
尺寸（大 小）
模样
凸
1
型腔
凹
≈1
铸件
凸
零件
凸
＜1 ＜＜1
五砂 型
5.1.型（芯）砂的组成和性能
型芯砂通常是由原砂（即新砂）、粘结剂 （常用的有普通粘土和彭润土）、水及附加 物（如煤粉、木屑等）等按一定的比例配制 而成。
为保证砂型在造型、合箱和浇注时经受 住外力高温金属液的烘烤、冲刷和气体压力 等作用，要求型砂具有一定的性能，如：强 度、透气性、耐火性、退让性和可塑性等。