(完整版)第二节常用的铸造方法
常用的铸造方法
常用的铸造方法宝子，今天咱来唠唠铸造方法呀。
砂型铸造可是最常见的一种呢。
就像是用沙子搭城堡一样，不过这可是很有技术含量的。
把砂弄成特定的形状，做出型腔，然后把熔化的金属倒进去，等金属冷却凝固，把砂型一拆，一个铸件就诞生啦。
砂型铸造成本低，对设备要求也不高，所以很多小厂或者做一些简单铸件的时候就爱用这个方法。
它就像一个低调又实用的小伙伴，虽然看起来不是那么高大上，但是超级靠谱。
熔模铸造也很有趣哦。
它就像是给金属做个蜡模替身。
先做出一个蜡模，这个蜡模可以做得很精细呢，就像做精致的小雕塑一样。
然后用特殊的材料把蜡模包裹起来，再把蜡化掉，就留下了一个型腔，再把金属液灌进去。
这样铸造出来的零件精度可高啦，表面还很光滑。
就像是给金属穿上了一件量身定制的漂亮衣服，特别适合那些对精度和表面质量要求高的小零件。
还有压铸呢。
这就像是给金属来一场快速的变身秀。
把金属加热熔化后，用很大的压力把金属液快速地压射到模具里。
这个过程特别快，就像闪电侠一样。
压铸出来的零件密度高，强度好，而且尺寸精度也不错。
不过呢，压铸的设备比较贵，就像一个傲娇的小公主，虽然有点难伺候，但是能做出很棒的铸件呢。
离心铸造也很独特。
想象一下，把金属液放在一个旋转的模具里，金属液就像被甩出去一样，靠着离心力均匀地分布在模具壁上。
这种方法铸造出来的圆筒形的铸件特别好，质量均匀，内部也不容易有缺陷。
就像是在游乐场里玩旋转木马一样，金属液在旋转中完成了自己的华丽变身。
铸造的方法各有各的妙处，就像不同性格的小伙伴，在不同的场合发挥着自己的特长，是不是很神奇呀？。
常用的铸造方法有哪些
常用的铸造方法有哪些铸造是一种重要的金属加工工艺，它可以将熔化的金属或金属合金浇注到模具中形成所需的零件形状。
在工业生产中，铸造方法被广泛应用于制造各种金属零件，如汽车发动机零件、航空航天零件、建筑构件等。
下面介绍一些常用的铸造方法。
1.砂型铸造砂型铸造是最常见和最传统的铸造方法之一。
它以砂为模具材料，通过在砂型中浇注熔融金属来制造零件。
砂型铸造具有成本低、灵活性强、适应性广等优点，广泛应用于大型、中小型铸件的生产。
2.金属型铸造金属型铸造是利用金属模具来制造金属零件的铸造方法。
金属模具通常由铸铁、铸钢等金属材料制成，具有较高的热传导性和耐磨性。
金属型铸造适用于生产高精度、高要求的零件，如汽车发动机缸体、汽车制动鼓等。
3.压铸压铸是一种将熔融金属通过高压注射到模具中的铸造方法。
压铸通常使用压铸机进行操作，可以生产出形状复杂、尺寸精确的零件。
压铸适用于生产大批量的零件，如电子设备外壳、汽车零件等。
4.失蜡铸造失蜡铸造是一种利用蜡模进行铸造的方法。
首先，将蜡模涂覆在模具内，然后在加热的条件下蜡模燃烧脱掉，最后用熔融金属浇注到空腔中形成零件。
失蜡铸造适用于制造复杂形状和高精度的零件，如航空发动机叶片、珠宝等。
5.连铸连铸是一种连续浇注熔融金属的铸造方法。
在连铸过程中，熔融金属通过铸造机装置连续注入到冷却的铸坯模具中，以形成长条状的铸坯。
连铸常用于生产金属板、金属线材等。
6.壳模铸造壳模铸造是一种以薄壳层为模具的铸造方法。
在壳模铸造中，通过将涂覆在原型上的耐火材料经过多次处理形成薄壳层，然后将熔融金属浇注到薄壳层内形成零件。
壳模铸造适用于制造高精度和高表面质量要求的零件，如汽车零件、航空零件等。
7.压铸砂铸造压铸砂铸造是将熔融金属通过压力将座子压入砂型中的铸造方法。
压铸砂铸造可以用于生产加工复杂的金属零件，如汽车缸盖等，具有高生产效率和良好的表面质量。
8.低压铸造低压铸造是一种利用气压来推动熔融金属进入模具中的铸造方法。
铸造的方法
铸造的方法1. 铸造技术的方法选择铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。
铸造是常用的制造方法，优点是：制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60～80%，汽车占25%拖拉机占50～60%。
铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。
铸造是一种古老的制造方法，在我国可以追溯到6000年前。
随着工业技术的发展，铸造技术的发展也很迅速，特别是19世纪末和20世纪上半叶，出现了很多的新的铸造方法，如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等，在20世纪下半叶得到完善和实用化。
由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高，铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展，例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速。
铸造主要工艺过程包括：金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。
铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。
铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如：金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造......等。
而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失模等等,如下图：铸造方法选择的原则：1．优先采用砂型铸造据统计，我国或是国际上，在全部铸件产量中，60～70％的铸件是用砂型生产的，而且其中70％左右是用粘土砂型生产的。
主要原因是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。
所以象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。
当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。
粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤，而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。
一般来讲，对于中、大型铸件，铸铁件可以用树脂自硬砂型、铸钢件可以用水玻璃砂型来生产，可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件，但成本较高。
砂型铸造
f）应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置一致 ）应使合箱位置、
2、分型面的选择 分型面为铸型组元间的接合面，选择分型面应考虑以下原则： 分型面为铸型组元间的接合面，选择分型面应考虑以下原则： 分型面应尽量采用平面分型，避免曲面分型， a）分型面应尽量采用平面分型，避免曲面分型，并应尽量选在最 大截面上，以简化模具制造和造型工艺。见图9 大截面上，以简化模具制造和造型工艺。见图9－4。
b) 高压紧实
震击紧实主要依靠震击 力坚实砂型。 力坚实砂型。该方法机 器结构简单， 器结构简单，制造成本 但噪声大、 低，但噪声大、生产率 要求厂房基础好。 低、要求厂房基础好。 砂型坚实度沿砂箱高度 方向愈往下愈大。 方向愈往下愈大。主要 适用于需成批生产的中， 适用于需成批生产的中， 小型铸件。 小型铸件。
二、砂型铸造工艺设计 铸造工艺图： 铸造工艺图：在零件图中用各种工艺符号表示出铸造工 艺方案的图形，铸造工艺图是表示铸型分型面、浇冒口系统、 艺方案的图形，铸造工艺图是表示铸型分型面、浇冒口系统、浇
注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施（冷铁、保温衬板） 注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施（冷铁、保温衬板）等的图 图中应表示出：铸件的浇注位置、分型面、型芯的数量、形状、 样。图中应表示出：铸件的浇注位置、分型面、型芯的数量、形状、 尺寸及固定方法、加工余量、起模斜度、浇口、冒口、 尺寸及固定方法、加工余量、起模斜度、浇口、冒口、冷铁的尺寸 和位置。 和位置。 1、浇注位置的选择 浇注位置的选择应考虑以下原则： 浇注位置的选择应考虑以下原则： 体积收缩大的合金及壁厚差较大的铸件，应按定向凝固的原则 a）体积收缩大的合金及壁厚差较大的铸件，应按定向凝固的原则， 将壁厚较大的部位和铸件的热节部置于上部或侧部， 将壁厚较大的部位和铸件的热节部置于上部或侧部，以便设置冒口 进行补缩。 进行补缩。
常见的铸造方法
常见的铸造方法铸造是一种将液态金属或合金注入到模具中，并在冷却凝固后获得所需形状的制造工艺。
它是一种广泛应用于工业生产中的金属加工方法，用于制造各种复杂形状的零件和构件。
下面将介绍几种常见的铸造方法。
1. 砂型铸造砂型铸造是最常见的铸造方法之一。
它主要是利用砂型作为模具，将液态金属或合金倒入模具中，待金属冷却凝固后，取出模具，获得所需形状的零件。
砂型铸造适用于各种金属和合金，成本较低，适用于大批量生产。
2. 熔模铸造熔模铸造是一种精密铸造方法，适用于制造高精度、复杂形状的零件。
它使用熔融模具，将模具温度提高至高于金属的熔点，然后将液态金属或合金注入模具中，待金属冷却凝固后，取出模具，得到所需形状的零件。
熔模铸造具有良好的表面质量和尺寸精度，但成本较高。
3. 压铸压铸是一种将液态金属或合金通过高压注入模具中的铸造方法。
它适用于制造复杂形状、尺寸精度要求较高的零件。
在压铸过程中，液态金属或合金通过喷嘴进入模具腔内，然后受到高压力的作用，填充整个模具腔，待金属冷却凝固后，取出模具，得到所需形状的零件。
压铸具有生产效率高、成本较低的优点。
4. 真空铸造真空铸造是一种在真空环境下进行的铸造方法。
它主要是通过在模具中建立真空环境，将液态金属或合金注入模具中，待金属冷却凝固后，取出模具，得到所需形状的零件。
真空铸造可以有效减少气体和夹杂物的产生，提高零件的质量和表面光洁度。
5. 连铸连铸是一种连续铸造方法，适用于制造长条状或板状的金属材料。
在连铸过程中，液态金属通过连续浇注到冷却铸坯中，经过冷却凝固后，得到所需形状的长条状或板状材料。
连铸具有高生产效率和良好的材料性能。
6. 粉末冶金粉末冶金是一种通过将金属粉末与粘结剂混合后，压制成型再进行烧结得到所需形状的制造方法。
粉末冶金适用于制造复杂形状、密度高、强度高的零件。
在粉末冶金过程中，可以控制材料的成分和微观结构，得到优良的性能。
以上是几种常见的铸造方法。
每种方法都有其适用的范围和特点，根据不同的产品和要求，选择合适的铸造方法可以提高生产效率和产品质量。
五种铸造方法
五种铸造方法
铸造是一种制造工艺，用于制造各种金属零件。
铸造方法有很多种，其中五种常见的铸造方法是砂型铸造、压力铸造、永久模铸造、精密铸造和熔模铸造。
1. 砂型铸造
砂型铸造是最常见的铸造方法之一。
它使用砂型作为模具，将熔化的金属倒入模具中，待金属冷却后，将砂型敲碎，取出铸件。
砂型铸造适用于制造大型和中小型铸件，成本低，生产效率高。
2. 压力铸造
压力铸造是一种高效的铸造方法，它使用高压将熔化的金属注入模具中。
压力铸造适用于制造高精度、高强度和复杂形状的铸件。
它的优点是生产效率高，成本低，但需要高昂的设备投资。
3. 永久模铸造
永久模铸造是一种高产量的铸造方法，它使用金属模具制造铸件。
永久模铸造适用于制造大量相同的铸件，生产效率高，成本低。
但是，
永久模铸造需要高昂的模具制造成本。
4. 精密铸造
精密铸造是一种高精度的铸造方法，它使用高精度模具制造铸件。
精密铸造适用于制造高精度、高表面质量和复杂形状的铸件。
精密铸造的优点是生产效率高，成本低，但需要高昂的模具制造成本。
5. 熔模铸造
熔模铸造是一种高精度的铸造方法，它使用陶瓷模具制造铸件。
熔模铸造适用于制造高精度、高表面质量和复杂形状的铸件。
熔模铸造的优点是生产效率高，成本低，但需要高昂的模具制造成本。
总之，不同的铸造方法适用于不同的铸件制造需求。
选择合适的铸造方法可以提高生产效率，降低成本，提高产品质量。
2铸造
2)．铸件的变形和防止 铸件变形的一般规律：厚的部位呈内凹，簿的部 分呈外凸。为防止铸件变形，除合理设计零件结 构外，在工艺上可采用反变形法。
沿高度方向如 何变形
3)．铸件的裂纹与防止 当铸件的内部应力超过金属抗拉强度时， 铸件便产生裂纹。
• 热裂纹是在固相线附近形成的裂纹。其 形状特征是，裂纹短、缝隙宽形状曲折， 缝内表面呈氧化颜色， • 防止热裂纹的方法：正确设计零件结构 外应合理地选用型砂和芯砂的粘结剂， 以改善其退让性。严格限制钢和铸铁中 硫的含量。
• 2、侵入气孔 • 是由于铸型表面层聚集的气体侵入液态 合金而形成的气孔。 • 侵入气孔的特征是多位于铸件局部表面 附近，尺寸较大，呈椭圆形或梨形。 • 防止方法：降低型砂、芯砂的发气量和 提高铸型的排气能力。
3、反应气孔 • 液态合金与铸型、冷铁、芯撑或熔渣之 间，因化学反应产生气体而形成的气孔， 称为反应气孔。 • 反应气孔多分布在铸件表层下1-2毫米处， 呈皮下气孔。
§1-2 铸件的凝固 铸型中的合金从液态转变为固态的过程， 称为铸件的凝固，或称一次结晶。 • 铸件的凝固 • 在铸件凝固过程中，一般存在着固相区、 凝固区和液相区三个区域，其中凝固区 是液相与固相共存的区域，凝固区的大 小对铸件质量影响较大，按照凝固区宽 窄，分为逐层凝固、中间凝固和体积凝 固三种凝固方式，如图2-4所示。
• 3．体积凝固 当合金的结晶温度范围很 宽，或因铸件截面温度梯度很小，铸件 凝固时，其液固共存凝固区很宽，甚至 贯穿整个铸件截面，如图2-4(c)所示。 • 影响铸件凝固方式主要因素是合金的 结晶温度范围（取决于合金化学成分） 和铸件的温度梯度。合金的结晶温度范 围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层 凝固。当合金成分一定时，凝固方式取 决于铸件截面上的温度梯度，温度梯度 越大，对应的凝固区域越窄，越趋向于 逐层凝固。
第二节 砂型铸造及工艺方案的选择
2 .拔模斜度（起模斜度）----为了便于起模，凡垂直于分型面 的立壁，在制造模型时需留出一定的斜度。 为起模方便,把垂直壁做成斜的。 拔模斜度根据起模难易程度、立壁高度及壁厚,造型方法、模型 材料等确定,一般15′--3。 1） 机器造型比手工斜度小； 2）木模比金属模斜度大； 3） 立壁高斜度小。
手 工 造 型 的 两 箱 造 型 图 解
零件part
木模wooden pattern
砂箱flask
手工造型的两箱造型图解
分型面
上箱
型腔
型芯
浇注系统
下箱
手工造型方法：整模造型、分模造型、挖砂造型、假 箱造型、三箱造型、活块造型、刮板造型、地坑造型等。 1. 整模造型 特点：分型面为平面，铸型型腔全部在一个砂箱内，造 型简单，铸件不会产生错箱缺陷。 应用范围： 铸件最大截面在一端，且为平面。 2. 分模造型 特点：模样沿最大截面分为两半，型腔位于上、下两个砂 箱内。造型方便，但制作模样较麻烦。 应用范围：最大截面在中部，一般为对称性铸件。 3. 挖砂造型 特点：模样为整体模，造型时需挖去阻碍起模的型砂，分 型面是曲面。造型麻烦，生产率低。 应用范围：单件小批生产模样薄、分模后易损坏或变形的 铸件
拔模斜度
结构斜度——为了便于起模，凡垂直于分型面的不需要机械加
工的铸件表面设计有一定的斜度。 也就是说，铸件上垂直于分型面的不加工表面最好具有结构斜度， 这样起模省力、铸件精度高。
3）铸件上的孔和槽是否铸出，取决于工艺的可行性和 必要性。一般来说，尺寸较小的孔不铸出反而经济。 铸铁 d＜30mm,铸钢 d＜60mm,一般不铸,因铸出造型工 艺复杂,质量不易保证,反而给机加带来困难.
图 3.4-34
浇注系统案内浇道开设位置分类
第二节 砂型铸造
铸型合型后，将砂箱脱出，重新用于造型。浇注前，须用型砂将
脱箱后的砂型周围填紧，也可在砂型上加套。
适用范围：
主要用于生产小铸件，砂箱尺寸较小。
套箱
脱箱造型
底板
第二节 砂型铸造
5、整模造型
特点：
模样是整体的，多数情况下，型腔全部在下半型内，上半型 无型腔。造型简单，铸件不会产生错型缺陷。
适用范围：
制造砂型（型芯）的工艺过程称为造型（造芯）。
造型是砂型铸造最基本的工序，通常分为手工造型和机器造型两大类。
（一）手工造型
手工造型是填砂、紧实和起模都用手工和手动工具来完成的造型方法。 优点： 操作方便灵活、适应性强，工艺装备简单、生产准备时间短。 缺点： 生产率低，劳动强度大，铸件质量不易保证。 只适用于单件、小批量生产。
适用于一端为最大截面，且为平面的铸件。
第二节 砂型铸造
整模造型过程
第二节 砂型铸造
6、挖砂造型
特点：
模样是整体的，但铸件的分型面是曲面。为了起模方便，造型时用 手工挖去阻碍起模的型砂。每造一件，就挖砂一次，费工、生产率低。
适用范围：
用于单件或小批量生产分型面不是平面的铸件。
第二节 砂型铸造
6、挖砂造型
6.5~7.0 5.0~6.0 7.0~8.0 5.0~6.0 7.5~8.0 5.5~6.0
7.5~9.0 6.5~7.0 8.0~9.0 5.5~7.0
8.5~10 6.5~7.5
第二节 砂型铸造
铸件的孔、槽：较大的孔、槽应当铸出；较小的孔则不必铸出；对于
零件图上不要求加工的孔、槽以及弯曲孔等，一般均应铸出。
（a）不合理
（b）合理
铸件壁的连接应有结构圆角
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§2铸件的凝固与收缩
凝固—金属从液态转变为固态的过程。这个转变期 称为凝固期。
一 .铸件的凝固方式
实验：做几个直径相同
的球铸型，一次同时浇注
经过不同时间，先后拔掉
泥芯。倒出液态金属，
测量硬壳厚度，画出
凝固厚度—时间曲线。
泥 芯
精心整理
厚度 3 2 1
1--φ75
2—φ125
3—φ260
精心整理
3 . 中间凝固---凝固区介于1、2之间。大多数合 金的凝固方式属于这种凝固方式。
精心整理
铸件凝固方式对铸件质量的影响： 凝固过程实质是金属的结晶过程，它从两方 面影响铸件的性能： 1）形成的金相组织-----晶粒的大小、形状及晶 粒的内部缺陷等影响合金的机械性能； 2）金属的致密度-----液态金属结晶为固态，引 起的体积收缩所形成的孔洞，若得不到液态 金属的补缩，将产生铸造缺陷，影响合金的 致密性及强度。
精心整理
σ σ
精心整理
Al---Si 合金的高温强度
σ 500℃
固相线精心整理
T℃
影响热裂形成的因素 （1）合金性质
合金结晶温度 T℃
范围越宽，
热裂倾向性
越大。
热
裂
倾
向
精心整理
线收缩 开始温度
固 相 线
此外，合金中的一些其它元素对其热裂 倾向也有一定的影响。如：碳素钢中的S、
P、Si, Mn 四种因素对热裂性的影响。
精心整理
2 .机械应力（收缩应力）
由于收缩受阻，产生的都是拉应力或剪应力。
因为是产生在弹性状态下，落砂后随着产生弹 性变形而消失，为临时应力。（但产生弹性变 形的应力仍然留在弹性体内）
铸造工艺基础要点
铸造工艺基础要点铸造工艺基础知识一、铸造方法常见的铸造方法有以下几种：1、砂型铸造：砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混制好以后，用模型造出砂型，浇入液体金属而形成铸件的一种方法。
砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方法。
2、熔模铸造：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粗糙度，所以又称“熔模精密铸造”。
3、金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属用重力浇注法浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。
所以又称“重力铸造”。
4、低压铸造：低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型腔，以形成铸件的一种方法。
由于所用的压力较低，所以叫低压铸造。
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而获得铸件的一种方法。
6、离心铸造：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。
7、连续铸造：连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固了的铸件连续不断的从结晶器的另一端拉出，从而获得任意长度或特定长度铸件的一种方法。
8、消失模铸造：消失模铸造是采用泡沫气化模造型，浇注前不用取出模型，直接往模型上浇注金属液，模型在高温下气化，腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。
也叫“实型铸造”。
二、零件结构的铸造工艺性分析零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求，既便于整个铸造工艺过程的进行，又利于保证产品质量。
对产品零件图进行分析有两方面的作用：第一，审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。
因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。
如发现结构设计有不合理的地方，就要与有关方面进行研究，在不影响使用要求的前提下，予以改进。
第二节 砂型铸造
2. 分型面的选择
2.2 分型面尽量少
2. 分型面的选择
2.3 避免不必要的活块和型芯
2. 分型面的选择
2.4 尽量置于同一沙箱
加工面与基准面于 同一砂箱易保证铸件精 度，分在两个砂箱，易 产生错型
2. 分型面的选择
型腔及主要型 芯位于下型，便于 造型、下芯、合箱 和检验铸件壁厚
2.5 尽量位于下型
铸件的结构：铸件的外形、内腔、壁厚、壁 间的连接形式、加强筋和凸台的安置。 进行铸件结构设计，不仅要保证其力学性能要 求，还必需考虑铸造工艺和合金铸造性能对铸件结 构的要求，使铸件的结构与这些要求相适应。使这 些铸件具有良好的工艺性，以便保证铸件质量，降 低生产成本，提高生产率。
1、铸件结构应利于简化铸造工艺
从基准面D分型；凸台E和槽C用活块或型芯形成；九个 轴孔不铸出，留待切削加工。用于单件、小批量手工造型
4. 铸造工艺图与实例分析
4.5 方案3
从B面分型；凸台E、A和槽C采用活块或型芯形成；九个 轴孔不铸出，留待切削加工。用于单件、小批量手工造型
4. 铸造工艺图与实例分析
4.6 工艺图
三、铸件结构工艺性
地坑造型：在车间地坑内造型，只要一个砂箱，节约砂箱使 用量，适用于批量不大的大、中型铸件
4. 脱箱造型
合型后将砂箱脱出，浇注前须用型砂将脱箱后的铸型周围填实， 也可加上套箱，适用于小铸件生产。
5. 整模造型
模样是一个整体，通常型腔都在下半箱中，上半箱只有浇冒口系 统。造型简单，不会出现合型错位缺陷，适用于一端为最大截面 的铸件。
脆弱结合面
应力集中 易裂纹
外圆角还可美化铸件 外形； 内圆角还可防止金属 液冲坏型腔尖角。
热节
常用铸造方法
挤压铸造
先在铸型的下型中浇入定量的液体金属，迅速合型， 大批生产以非铁合金为主的形状
并在压力下凝固。铸件组织致密，无气孔，但设备 简单，内部质量要求高或轮廓尺
较复杂。挤压钢铁合金时模具寿命短
寸大的薄壁零件
石墨型铸造
用石墨材料制成铸型，重力浇铸成型、铸件组织致 成批生产铜合金螺旋桨等形状不
密，尺寸精确，生产率高，但铸型质脆，易碎，手 太复杂的中小型零件，也可用于
3. 融模铸件设计注意事项
五．金属型铸造 将金属液浇注到金属铸型中，待其冷却后获得铸件的方法叫金属型铸造。由于金属型
能反复使用很多次，又叫永久型铸造。 1． 金属型的结构
一般的，金属型用铸铁和铸钢制成。铸件的内腔既可用金属芯、也可用砂芯。金属型 的结构有多种，如水平分型、重直分型及复合分型。如图 5.1 所示。其中垂直分型便于开 设内浇口和取出铸件；水平分型多用来生产薄壁轮状铸件；复合分型的上半型是由垂直分 型的两半型采用铰链连结而成，下半型为固定不动的水平底板，主要应用于较复杂铸件的 铸造。
各种生产批量以碳钢合金钢为主的各种合金和难于加工的高熔点合金复杂零件为宜铸件质量一般小于10kg金属型铸造用金属铸型在重力下浇铸成型对非铁合金铸件有细化组织的作用灰铸铁件易出现白口生产率高无粉尘设备费用教高手工操作时劳动条成批大量生产以非铁合金为主也可用于铸钢铸铁的厚壁简单或中等复杂的中小铸件低压铸造用金属型石墨型砂型在气体压力下充型及结晶凝固铸件致密金属利用率高设备简单单件小批或大批生产以非铁合金的中大薄壁铸件陶瓷型铸造采用高精度模样用自硬耐火浆料灌注成型重力浇铸铸件精度高表面粗糙度细但陶瓷浆料价单件小批生产中小型壁厚中等复杂铸件特别宜作金属型模板热芯盒及各种热锻模具离心铸造用金属型或砂型在离心力作用下浇铸成型铸件组织致密设备简单成本低生产率高但机械加工量大单件成批大量生产铁管铜套金属轴瓦汽缸套等旋转体型铸实型铸造用泡沫聚苯乙烯塑料模局部或全部代替木模或金属模造型在浇铸时烧失
常用的铸造造型方法
常用的铸造造型方法
1. 砂型铸造：使用砂模具来制造铸件形状的铸造方法。
2. 铸造模铸造：使用铸模来制造铸件形状的铸造方法。
3. 压铸：将金属熔化后，注入金属模具中，用高压使金属充满模具，待冷却固化后即可取出成型件。
4. 低压铸造：在铸造前将模具密封，在恒底压力和真空环境下进行铸造。
5. 真空铸造：在铸造前将模具密封，在低压和真空环境下进行铸造。
6. 熔模铸造：将固态金属铸造成具有模拟形状的铸造方法。
7. 铸造模压制成型法：将铸造模具中的铸造材料加压成型，再进行烧结结晶，得到铸造件。
8. 水玻璃铸造法：将石墨、铁或其他金属制成模具，再将水玻璃与石英砂混合后倒入模具中，待凝固后取出成型件。
9. 泥模铸造法：用泥土制成模具，再把铁或铜水倒入模具中，待凝固后取出铸件。
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第二节常用的铸造方法(五)离心铸造离心铸造是将金属液浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型，在离心力的作用下凝固的铸造方法。
铸件的轴线与旋转铸型的轴线重合。
铸型可用金属型、砂型、陶瓷型、熔模壳型等。
1．离心铸造机离心铸造机是离心铸造所用的设备，按其旋转轴空间位置的不同分为立式、卧式二种。
立式离心铸造机的铸型是绕垂直轴旋转（图2-2-41a）,由于金属液的重力作用,铸件的内表面呈抛物线形,故铸件不易过高,它主要用于铸造高度小于直径的环类、套类及成形铸件。
卧式离心铸造机的铸型是绕水平轴旋转（图2-2-41b），铸件的壁厚较均匀，主要用长度大于直径的管类、套类铸件。
图2-2-41 离心铸造示意图图 2-2-9 离心铸造2．离心铸造的特点和应用与其它铸造方法相比，离心铸造的优点是：（1）优点1）铸件组织致密，无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好。
2）铸造圆形中空铸件时，不用型芯和浇注系统，简化了工艺过程，降低了金属消耗。
3）提高了金属液的充型能力，改善了充型条件，可用于浇注流动性较差的合金及薄壁铸件。
4）可生产双金属铸件，如钢套内镶铜轴承等，其结合面牢固、耐磨，又可节约贵重金属材料。
5）离心铸造适应性较广，铸造合金的种类几乎不受限制。
既合适于铸造中空件，又可以铸造成形铸件。
中空铸件的内径通常为8～3000mm；铸件长度可达8000mm；质量可由几克至十几吨。
但离心铸造不宜生产易偏析的合金（如铅青铜等），铸件内表面较粗糙，尺寸不易控制。
（2）应用离心铸造主要用于生产各种管、套、环类铸件，如铸铁管、铜套、滑动轴承、缸套、双金属钢背铜套等铸件，也可用于生产齿轮、叶轮、涡轮等成形铸件。
（六）熔模铸造熔模铸造是指在易熔（如蜡料）制成的模样上包覆若干层耐火涂料，待其干燥硬化后熔出模样而制成型壳，型壳经高温培烧后即可浇注的铸造方法。
熔模铸造是精密铸造方法之一。
1．熔模铸造的工艺过程熔模铸造的工艺过程如动画2-2-7所示。
（1）用钢或铜合金等加工制成用来制造压型的母模。
（2）制造压型压型是制造熔模的模具。
压模尺寸精度和表面质量要求高，它决定了熔模和铸件的质量。
批量大、精度高的铸件所用压型常用钢或铝合金加工制成，小批量生产可用易熔合金浇注而成。
（3）制造模样。
模样的材料有石蜡、蜂蜡、硬脂酸和松香等，常用的为50%石蜡加50%硬脂酸。
将其加热只熔融（糊状）状态后压入压型，凝固后取出得到蜡模组。
当铸件较小时，常将单个蜡模粘焊在预制好的蜡质浇注系统上制成蜡模组。
动画2-2-7 熔模铸造工艺过程（4）制造型壳。
将蜡模组浸入涂料（石英粉加水玻璃粘结剂）中，取出后在其表面撒上一层石英砂，再放入硬化剂（氯化铵熔液）中进行化学硬化。
如此反复涂挂4~9层，得到厚度约5~10mm的坚硬型壳。
然后将结壳后的蜡模组放入90~95℃的热水中，使蜡模熔化并从浇口流出得到中空的型壳。
（5）造型和培烧为加固型壳，防止型壳浇注时变形或破裂，可将其竖放在铁箱中，周围用干砂填紧，此过程称为造型。
对于强度高的型壳可不必填砂。
为进一步排除型壳内的水分、残留蜡料及其他杂质，提高其强度，还需将装好型壳的铁箱送入加热炉内在900~950℃培烧。
（6）浇注为提高金属液的充型能力，应在型壳培烧出炉后趁热（600~700℃）进行浇注。
冷却凝固后清除型壳，便得到一组带有浇注系统的铸件。
2．熔模铸造的特点和应用由于熔模铸造采用可熔化的一次模，无需起模，故型壳为一整体而无分型面，而且型壳是由耐火度高的材料制成，因此熔模铸造具有下列优点：。
（1）可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件。
其最小铸出孔的直径为0.5mm，最小壁厚为0.3mm。
（2）铸件精度高，表面质量好。
铸件尺寸公差等级可达：钢铁材料CT7~CT5，铜合金等CT6~CT4；R值为12.5~1.6μm；加工余量为0.2~0.7mm。
实现了少、无切屑加工，节省了金属材料和加工工时。
（3）适用于各种合金，尤其适用于高熔点合金及难以切削加工的合金，如耐热合金，磁钢、不锈钢等。
（4）生产批量不受限制，可实现机械化流水生产。
但是熔模铸造工序繁多，工艺过程复杂，生产周期较长（4~15天），铸件不能太长、太大（受蜡模易变形及型壳强度不高的限制），质量多为几十克到几公斤，一般不超过25kg。
铸件成本比砂型铸件高。
熔模铸造主要用于生产汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮、切削刀具及汽车、拖拉机、船舶、机床和风动工具上的小型零件等，目前，其应用范围还在不断扩大。
（七）连续铸造连续铸造是指将金属液连续地浇入水冷金属型（结晶器）中，连续凝固成形的方法。
水冷金属型的结构决定铸件断面形状。
1．连续铸造的工艺过程铸铁管连续铸造的工艺过程如动画2-2-8所示：水冷金属型主要由内、外结晶器组成，内、外型之间的间隙为铸件的壁厚。
浇注前，升降盘上升封住水冷金属型底部。
浇注时，金属液经带有小孔的环形旋转浇杯均匀地进入水冷金属型空腔，当下部铸铁已凝固一定高度时，升降盘下降，不断将凝固的部分拉出，而铁液按相应的浇注速度不断浇入，直到结束。
动画2-2-8 连续铸造示意2．连续铸造的特点及应用与其他铸造方法相比，连续铸造的优点是：（1）由于铸件冷却速度快，故组织致密，力学性能好。
（2）不用浇注系统，中空铸件不用型芯，降低了金属的消耗，简化了造型工序，降低了劳动强度，减少了生产占地面积。
（3）设备比较简单，生产过程易于实现机械化、自动化。
（4）连续铸造几乎适合于各种合金，如钢、铸铁、铝合金、铜合金、镁合金等。
但连续铸造不适于截面有变化，壁厚不均匀的铸件的生产，而且铸管的质量较离心铸造差。
连续铸造主要用于大批量生产具有等截面的铸锭、铸管、板坯、棒坯等长铸件，如紫铜锭、铜合金锭、铝合金锭、上下水管道、煤气管道、板材、线材等。
其中铸锭直径可由几十毫米至500毫米，铸管直径为100~1300mm；长度为5~10 m。
三、常用铸造方法比较在常用的铸造方法中，砂型铸造工艺适应性最强，设备费用和铸件成本较低，应用最广泛，目前世界上铸件总产量中砂型铸件约占80%~90%。
但在特定的场合下，如薄壁件、精密件铸造或大批量生产时，特种铸造往往显示出独特的优越性。
常用铸造方法的特点和适用范围见表2-5。
表2-5 常用铸造方法的特点和适用范围四、铸造技术的发展趋势随着科学技术的迅速发展，尤其是计算机的广泛应用，铸造行业正由劳动密集型向高科技型转化，由机械化、自动化向智能化方向发展，传统工艺和材料正逐步被新工艺、新材料取代。
（一）计算机的应用1．计算机辅助工艺设计（CAPP）在发达国家已得到普遍应用，如充型过程流动场、温度场、应力场、凝固组织等的模拟，铸件浇注位置、浇注系统、冒口等的优化设计，以及浇注温度、浇注时间、铸型温度等参数的计算和优化等均已应用了计算机技术。
2．铸造过程的自动控制与检测近年来，铸造过程的控制与检测已形成了从单机到系统、从刚性到柔性、从简单到复杂等不同层次的自动化加工技术。
通过集成电路取代分立元件，以可编程序控制取代继电器，已可实现铸造设备乃至整条生产线的自动控制。
对各种工艺参数进行实时监控或自适应控制，已应用于型砂性能及砂处理过程、炉料配比及熔炼质量、铸型性能及造型线工作状况等的监控中。
有效地提高了铸件质量和生产效率。
压铸、机器造型等柔性单元（FMC）已得到开发和应用，可在规定范围内按预先确定的工艺方案不停机快速更换模具或模板，实现多品种不同批量的生产。
动作功能类似人的手臂的各类操作机以及能自动控制、可重复编程、多功能的工业机器人正得到进一步开发和扩大应用。
计算机集成制造系统（CIMS）也正在开发中。
（二）先进制造技术的应用1．精密铸造技术随着工业生产对毛坯精度的要求不断提高，高效、高紧实度及精密铸造技术进一步得到改进和扩大应用，如高压造型、气冲造型、自硬砂造型等高紧实度砂型铸造以及压铸、熔模铸造、实型铸造等特种铸造技术。
压铸和实型铸造发展迅速，压铸机正趋于大型化，轿车车门已能整体铸出。
实型铸造在生产近无余量、形状复杂的铸件以及绿色生产方面的优越性已逐步显现。
2．快速成形技术即采用激光固化、激光烧结或熔化沉积等多种方式，将树脂、塑料、蜡或金属等材料快速叠加获得制品的成形技术。
图2-2-43所示为采用激光束扫描光敏树脂使其逐层固化快速成形的工作原理。
该技术在铸造生产中已用于生产蜡图2-2-43 激光快速成形模、铸型、型壳、型芯等。
（三）金属熔炼大型冲天炉正向着热风，水冷、大吨位、连续熔炼的方向发展。
小型冲天炉正向着进一步提高铁液质量的方向发展，主要是强化预热送风，加氧送风和脱湿送风等措施。
大批量生产和重要铸件生产中，采用冲天炉-电炉双联熔炼日益增多，此外，感应电炉正逐步取代冲天炉，电炉熔炼将趋于熔炼与保温单一电源多炉体，以降低能耗。
材料的净化与强化技术将得到进一步发展，如真空熔炼和浇注、炉外精炼、强化孕育、定向结晶和快速凝固等。
（四）造型材料目前国内外中、小型铸件广泛采用粘土砂湿铸造，由于其工艺成熟、成本低廉、工艺适应性强、生产能力高，在今后相当长时间内仍将是主要的造型方法。
干砂型国外早已淘汰，而代之以自硬砂。
树脂砂成型性好，工艺简便、旧砂回用率高，且铸件表面质量较好，已经广泛用于制芯，并被公认为今后发展的方向。
但因树脂含甲醛、酚等有害物质，污染环境，现在正研制比强度高的树脂，以降低其用量。
适合铸钢件生产的水玻璃砂作为少、无污染的绿色铸造工艺有很好的发展前景，其溃散性差、旧砂回用率低的难题已有突破，应用面正逐步扩大。
废弃旧砂全国每年有上千万吨，故采用优质原砂及提高旧砂回用率仍是降低成本、实现绿色铸造的重要课题。
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