铸造工艺学

一、名词解释

铸造：采用熔炼方法，将金属熔化成液态在砂型、陶瓷型、金属型等铸型中直接成形的加工方法。

铸造工艺学：是研究铸件成形方法的一门学科，包括铸造工艺方案及参数设计、铸型材料和铸造方法、铸型及芯的制造、合金熔体充型的过程及原理与浇注系统设计、补缩系统原理及设计。

技术审查：审查零件工艺性、生产条件是否能满足铸造零件的规模、精度要求和技术要求。 零件的工艺性：零件的结构是否合理如铸件壁厚分布是否合理、厚度是否大于最小壁厚，铸件壁的联结处的联结方式是否合理，薄厚壁是否均匀过渡，拐角处是否圆角过渡，是否利于起模，是否有利于清砂。

浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的具体位置。

铸造工艺参数：指需要确定的工艺数据，具体包括铸造线收缩率、机械加工余量、拔模斜度、最小铸出尺寸、工艺补正量、分型负数、分芯负数和反变形量。

铸造线收缩率:指铸件在凝固过程中所产生的长度方面的缩小，表达式为％模件

模100L L -L ⨯=ε

机械加工余量：指在铸件加工表面上留出的，准备切去的铸件表层厚度。往往和铸件尺寸公差配合使用。加工余量值由两部分构成，一部分是尺寸公差CT 值，另一部分为要求的铸件机械加工余量RMA 值。

起模斜度：为了利于起模或脱芯，在模样或芯盒的出模方向设有一定的斜度，以避免损坏铸型和芯子。

最小铸出孔及槽：对于一些较小的孔和槽，如果采用铸造方法生成，往往会产生问题，如：精度、粘砂，有时铸出的孔和槽产生偏差后再用机加工方法校正反而不如直接铸死再进行机加工，故通常采用的方法是不将较小的孔和槽铸出。

工艺补正量：有时模样和芯盒的尺寸准确无误，但是铸出工件的尺寸仍不符合图样要求，对于这种情况通常采用工艺补正的方法解决。

分型负数：分型面在制造过程中往往因为修整、烘烤等原因以及防止跑火在合箱时在分型面上铺垫的石棉绳、泥条或油灰条等，这样在分型面处增加了铸件尺寸，为了保证铸件尺寸精度，通常采用在分型面处减去一定的模样尺寸。通常与铸件大小、工艺习惯以及铺垫材料有关。

反变形量：铸件在造型以及成形过程中发生翘曲、收缩等现象使得铸件产生变形。在工艺设计时，需要设置一个反变形量，使得铸件在成形后减少乃至消除变形。

吃砂量：模样或者铸型内腔内外表面与砂箱的内壁、顶面、底面或箱挡之间的距离；型腔之间的最小间距；芯骨至砂芯表面的砂层厚度。

铸型材料：包括永久型材料和造型材料。永久型材料一般用于永久型铸型，采用导热性良好、力学性能好的金属、合金或石墨等材料制成。

造型材料:砂型铸造中铸型和砂芯所用的材料，包括铸造用砂、粘结剂、涂料和其他辅助材料。

铸造用砂的热物理特征：比热、导热性、蓄热特性和热膨胀性。 蓄热系数：λρc b =，c 为材料的比热，λ为材料的导热系数，ρ为材料的密度。蓄热系数越大，铸件冷却速度越快，材料的结晶组织越细。

耐火度：是表征耐火材料抵抗高温能力的指标，是通过三角锥试样在加热过程中的变形和弯倒程度来测定。

烧结点：是指砂粒表面或砂粒间的混合物开始熔化的温度。

最低共熔点：表征耐火材料抵抗高温能力的指标，由于耐火材料的多相特征，其熔融是在一定温度范围内进行的，耐火材料开始出现液相的温度就是最低共熔点。

热稳定性：也称抗热冲击性，指耐火材料抵抗温度急剧变化而不开裂的性能。

热化学稳定性：指耐火材料不与液态金属及其氧化物发生反应，不与粘结剂的氧化物形成低熔点的共熔物的性能。

含泥量：指原料中颗粒直径小于0.002mm部分所占的质量分数。含泥量高会影响型、芯的透气性和耐火度。

铸造用砂的颗粒组成：包括颗粒尺寸大小、粒度分布。

颗粒平均细度：砂样的总表面积保持不变，将砂样换算成同样重量的均一直径的颗粒，所能通过的筛号，即表示颗粒的平均细度，也就是用能通过的筛号数表示砂粒的平均直径。

粘结剂（铸型）：在颗粒状或粉状的造型材料间形成有一定强度的连续粘结的薄膜，将其粘结成型芯。

涂料：涂覆在铸型或芯子表面的一层耐火材料层，起保护铸型，提高铸件表面光洁度、防止铸件粘砂的目的。

胶合剂：是用于两半型芯装配时进行胶合或用于型芯修补的粘结剂。

涂膏：用来修补烘干后型、芯表面的裂纹、缝隙和粗糙部分，型芯中较小的缺肉。

脱模剂：用来防止模样或芯盒与型砂，或者永久铸型与铸件之间相粘连的溶剂。

保温冒口套：采用珍珠岩、微珠或其他轻质阻热材料，使冒口部位散热减慢，提高冒口效率。保温覆盖剂：浇注后在明冒口的顶部放置的粉状保温剂，以减缓热量从冒口顶部散发。

陶瓷管：采用陶土烧制而成的按浇注系统各类结构组成的浇注系统预制组件。质轻、耐高温、价格便宜，利于造型过程中的连接、安装和摆放等操作。

芯子：用来形成铸件内腔、孔和外形不易起模的部分。

芯头：指芯子中伸出铸件，且不与铸件相接触的部分。起到定位并固定芯子，承受芯子本身重力及浇注时金属液对芯子的浮力，排除浇注时芯子所产生的气体的作用。

芯头结构：包括定位结构、位置结构。

芯头长度：指芯子伸入铸型部分的长度。

芯头斜度：为了便于合箱和下芯，芯头的侧面和端面一般都带有斜度。

芯头间隙：为了下芯方便，通常在芯头和芯座之间留有的间隙。

芯座：铸型中专门为放置芯头而设置的空腔。

补砂档：是在芯头端部的芯座增加一段距离，也就是超出芯头端部多出的一段空腔，合箱时用背砂填充。为了尺寸调节也同时使下芯更加方便。

芯撑：对悬臂芯起到支撑作用，浇注后留在铸件内部的工装。

排气措施：为了将浇注后芯子产生的气体排出设置的装置。一般向芯头排气。

浇注系统：引导液态金属进入铸型型腔的通道系统。一般由浇口杯、直浇道、横浇道、直浇道窝，内浇道组成。

封闭式浇注系统：组元截总面积最小的是内浇道。一般∑A直＞∑A横＞∑A内。

半封闭式浇注系统：∑A横＞∑A直∑A内。

开放式浇注系统：该类系统，从浇口杯底孔到内浇道截面，面积逐渐加大。即∑A内＞∑A横∑A直。

顶注式浇注系统：指从铸件位置的顶部注入金属液的浇注系统体系。铸件的大部分位于下箱，金属液进入型腔时自由下落。