铸造成形

(2)铸件的变形与防止
7.1.3 铸件变形和裂纹
(2)铸件的变形与防止 防止铸件变形的方法： a.防止铸造应力，根本方法； b.反变形法，即在模样上做出挠度相等但方向相反的预
变形量来消除床身导轨的变形； c.对某些重要的易变形铸件，可采取提早落砂，落砂后
立即将铸件放入炉内焖火的办法。
7.1.3 铸件变形和裂纹
普通高等教Baidu Nhomakorabea“十三五”规划教材
普通高等教育“十三五”规划教材
目录
7.1 铸造工艺基础 7.1.1 液态合金的充型 7.1.2 铸件的凝固与收缩 7.1.3 铸件变形和裂纹 7.2 砂型铸造 7.2.1 造型方法的选择 7.2.2 浇注位置和分型面的选择 7.2.3 主要工艺参数的选择 7.2.4 铸件结构设计
充型：液态合金填充铸型的过程。液态合金填充铸型 获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力称为合金充型能力。
影响合金充型能力的因素主要有3个：流动性、浇注条 件及铸型条件。 (1)合金的流动性
液态合金本身的流动能 力，称为合金的流动性。
在常用铸造合金中，灰 铸铁、硅黄铜的流动性最 好，铸钢的流动性最差。
7.1.1 液态合金的充型
根据生产经验，在单件和小批量生产条件下，灰铸铁 的最小铸出孔径为30～40mm，碳钢铸件的最小铸出孔径 为50mm。
7.2.3 主要工艺参数的选择
(2)起模斜度
在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度, 这个在铸造 工艺设计时所规定的斜度称为起模斜度。
7.2.1 造型方法的选择
(1)手工造型 主要用于单件小批生产。 (2)机器造型 只适用于中、小铸件的成批或大量生产。
7.2.2 浇注位置和分型面的选择
(1)浇注位置的选择 浇注位置是指浇注时铸件在铸型内所处的位置。
① 铸件的重要加工面或主要工作面应位于型腔底面或侧 面。
7.2.2 浇注位置和分型面的选择
(3)铸件的裂纹与防止 ① 热裂 热裂是在高温下形成的裂纹。
热裂
热裂的主要影响因素： a.合金性质；b.铸型阻力。
7.1.3 铸件变形和裂纹
(3)铸件的裂纹与防止 ② 冷裂 冷裂是在较低温度下形成的裂纹。
其形状特征是裂纹细小、呈连续直线状,有时缝内表 面呈轻微氧化色。
7.2 砂型铸造
以型砂为材料制备铸型的铸造方法称为砂型铸造。
(1)合金的流动性
合金化学成分是影响合金流动性的主要因素。
越远离共晶点，流动性也越差；越接近共晶成分，流
动性越好，越容易铸造；共晶成分合金流动性最好。
(2)浇注条件
① 浇注温度
在保证流动性足够的条件下，浇注温度应尽可能低些，
在实际生产中掌握的原则是“高温出炉，低温浇注”。
② 充型压力 压力越大，充型能力越强。
的收缩较大，也可获得没有缩孔的致密铸件。
7.1.3 铸件变形和裂纹
(1)铸造应力 铸件在凝固、冷却过程中,由于各部分体积变化不一致，
彼此制约而使其固态收缩受到阻碍引起的内应力，称铸 造应力。
按阻碍收缩的原因不同，铸造应力分热应力和收缩力。
①热应力 铸件在凝固和冷却过程中，由不同部位存在 温差而出现不均衡的收缩引起的应力，称为热应力。
(1)浇注位置的选择 ② 铸件上宽大的平面应位于型腔下面。
③ 铸件壁薄而大的平面应位于型腔的下面、侧面或倾斜。
7.2.2 浇注位置和分型面的选择
(2)分型面的选择 分型面是指铸型间相互接触的表面。 在选择分型面时要考虑以下原则：
① 分型面的位置应保证模型能顺利从铸型中取出。 ② 应使铸件全部或大部分位于同一砂型内，或使主要加 工面与加工的基准面处于同一砂型中，以防错型，保证 铸件尺寸精度，便于造型和合型操作。
7.1.2 铸件的凝固与收缩
(3)铸件中的缩孔与缩松 金属在铸型内冷凝过程中其体积收缩得不到补充时铸件
最后凝固的部位形成孔洞，这种孔洞为缩孔。 通常所说的缩孔，主要指集中缩孔，分散缩孔一般称为
缩松。 ① 缩孔的形成
7.1.2 铸件的凝固与收缩
② 缩松的形成
7.1.2 铸件的凝固与收缩
③ 缩孔和缩松的防止措施 实践证明，只要能使铸件实现“顺序凝固”，尽管合金
7.2.2 浇注位置和分型面的选择
(2)分型面的选择
③ 应尽量减少分型面的数量，并尽可能选择平面，以简 化造型工艺，提高铸件精度及生产率。
7.2.3 主要工艺参数的选择
(1)机械加工余量和最小铸出孔 设计铸造工艺图时，为铸件预先增加的、要切去的金
属层厚度，称为机械加工余量(RMA)。
依据GB/T6414—1999，机械加工余量等级有10级，称 为A、B、…、H、J、K级。
②机械应力(又称收缩应力) 机械应力是铸件的固态收 缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。
7.1.3 铸件变形和裂纹
(1)铸造应力 ③ 减小和消除铸造应力的措施 a.合理地设计铸件的结构； b.合理选材； c.采用同时凝固的工艺；
d. 对铸件进行时效处理是消除铸造应力的有效措施。
7.1.3 铸件变形和裂纹
目录
7.3 特种铸造 7.3.1 熔模铸造 7.3.2 金属型铸造 7.3.3 压力铸造 7.3.4 离心铸造 7.3.5 常用铸造方法的对比 7.4 铸造机械与设备
7.1 铸造工艺基础
铸造成形：将液态合金浇入铸型中使之冷却、凝固， 制造出金属制品的过程，简称铸造。所铸出的金属制品 称为铸件。
7.1.1 液态合金的充型
7.1.2 铸件的凝固与收缩
(2)铸造合金的收缩 铸件在凝固和冷却过程中，其体积减小的现象称为收
缩。 合金的收缩可分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三
个阶段。 ①液态收缩 从浇注温度冷却到凝固开始温度(液相线温度) 的收缩，即合金在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。 ②凝固收缩 从凝固开始温度冷却到凝固终止温度(固相线温 度)的收缩，即熔融合金在凝固阶段的体积收缩。 ③ 固态收缩 从凝固终止温度冷却到室温的收缩，即合金在 固态由于温度降低而发生的体积收缩。
③ 铸型条件
a.铸型的蓄热能力
b. 铸型温度
c. 铸型中的气体
d. 铸件结构
7.1.2 铸件的凝固与收缩
(1)铸件的凝固方式 在铸件凝固过程中，其断面一般存在三个区域，即固相
区、凝固区和液相区。
7.1.2 铸件的凝固与收缩
(1)铸件的凝固方式 依据凝固区的宽窄将铸件的“凝固方式”划分为逐层
凝固、糊状凝固和中间凝固。