铸造基础知识总结

铸造——将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得铸件的方法。

作为一种成型工艺，熔铸的基本优点在于液态金属的抗剪应力很小，易于成型。

优点：

1、原材料来源广，价格低廉，如废钢、废件、切屑等；生产成本低，与其它成形工艺相比，铸造具有明显的优势。

2、铸造是金属液态成形，因此可生产形状十分复杂，尤其是具有复杂内腔的各种尺寸规格的毛坯或零件。

3、铸件的形状尺寸与零件非常接近，减少了切削量，属于无切削加工；

4、铸件的大小、重量及生产批量不受限制，可生产多种金属或合金的产品，比较灵活。

5、应用广泛，农业机械中40%~70%、机床中70%~80%的重量都是铸件。

缺点：

1、铸件的力学性能不如相同化学成分的锻件好

2、铸件质量不够稳定，工序多，影响因素复杂，工艺过程较难控制。

3、制品中有各种缺陷与不足。微观组织随位置变化，化学成分随位置变化。如铸件内部常

存在气孔、缩孔、缩松、夹杂、砂眼和裂纹等缺陷。

4、尺寸精度较低。

5、铸造生产的劳动条件较差。砂型铸造中，单件、小批量生产，工人劳动强度大

砂型铸造——是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。

主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与检查等。

简述砂型铸造的基本工艺过程。

（1）造型：用型砂及模样等工艺设备制造铸型。通常分为手工造型和机器造型。

造芯、涂料、开设浇注系统、合型。

（2）熔炼与浇注

熔炼：使金属由固态转变为熔融状态。

浇注：将熔融金属从浇包注入铸型。

（3）落砂与清理

落砂：用手工或机械使铸件与型砂、砂箱分开。

清理：落砂后在铸件上清理表面粘砂、型砂、表面金属等。

金属型铸造——将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸件的方法。

优点：

1、尺寸精度高，表面质量好，机械加工余量小;

2、金属型导热性好，冷却速度快，铸件晶粒细小，力学性能好;

3、一型多铸，生产效率高，易于机械化或自动化;

4、节省造型材料，环境污染小，劳动条件好。

缺点：

1、金属型不透气、无退让性、导热快，易产生气孔、应力、浇不足、冷隔、裂纹、白口等缺陷；

2、金属型制造成本高；

3、不宜生产大型、形状复杂、薄壁铸件。

4、受金属型材料熔点的限制，熔点高的合金不适宜用金属型铸造。

金属型铸造工艺措施：

1、预热金属型，减缓铸型冷却速度

2、表面喷涂防粘沙耐火涂料，以减缓铸件的冷却速度，防止金属液直接冲刷铸型

3、控制开型时间，停留时间过长，由于金属型无退让性，易引起过大的铸造应力而导致铸

件开裂。

4、加强金属型的排气

金属型铸造：主要用于大批量生产的有色金属铸件。如：铝活塞、轴瓦、轴套等。

压力铸造——将液态或半液态的金属利用高压(从几十到几百大气压）作用，使其以高速（冲型的初始速度可达0.5~70m ∕s）注入压铸模的型腔，并在压力下快速冷却凝固而得到铸件。高压高速

优点：

1、压铸件尺寸精度高，表面质量好，可直接使用，互换性好；

2、可以压铸薄壁、形状复杂以及具有直径很小的孔和螺纹的铸件；

3、压铸件的强度和表面硬度很高。压力下结晶，冷速快，铸件表层晶粒细密；

4、生产率高，可实现半自动化及自动化生产。

缺点：

1、气体难以排除，压铸件易产生皮下气孔，不能进行热处理，不宜在高温下工作；

2、金属液凝固快，厚壁处来不及补缩，易产生缩孔和缩松；

3、设备投资大，铸型造价高、制造周期长，不宜小批量生产。

为什么压力铸造生产的铸件不安排大余量的机械加工和热处理？

答：由于压力铸造是液态金属高速充型，液流会包裹住大量空气，最后以气孔的形式留在压铸件中。因此，压铸件不能进行大余量的机械加工，以免气体暴露，削弱铸件的使用性能。有气孔的压铸件也不能进行热处理，因为在高温时，气孔内气体膨胀会使铸件表面鼓

泡甚至开裂。

压力铸造：主要用于铝、铜、镁、锌等合金铸件。由于产品的品质和力学性能好，广泛用于机械、航空、仪表及小五金行业。

低压铸造：浇注时液体金属在较低压力作用下（20-60Pa），由下而上的填充铸型型腔，并在压力下结晶形成铸件。介于一般重力铸造和压力铸造之间的一种铸造方法。

特点：

1、金属液充型平稳，充型速度可根据需要调节；在压力下充型流动性增加，有利于获得轮

廓清晰的铸件；由上而下充型金属液洁净，夹杂和气孔少，铸件合格率高。

2、在压力下凝固，可得到充分补缩，铸件致密，力学性能好。

3、浇铸系统简单，可减去或省去冒口，工艺出品率高

4、对合金的牌号适应广泛

5、易于实现机械化和自动化，与压铸相比，工艺简单，制作方便，投资少，占地少。

低压铸造的工作原理与压铸有何不同？

低压铸造的压力较低，为20到60Pa，并且是液体金属在压力作用下由下而上充填型腔以形成铸件。低压铸造浇注压力和速度可以调节，充型平稳，对铸型的冲刷力小，避免卷入气体，工件的质量高。且在压力下成型，铸件组织致密。

压铸具有高压、高速的特点。压力通常为30到70MPa，充型时间通常为0.01到0.2s。充型速度快，因此压铸件皮下易产生气孔。而且厚壁处来不及补缩，压铸件易产生缩孔和缩松。

熔模铸造——用易熔材料（如石蜡）制成模样，在模样上分层粘敷由细到粗不同粒度的耐火材料后，进行烘干硬化、脱蜡、烧结，再进行浇注、清理，即可获得尺寸精度高、表面粗糙度低的铸件的铸造方法。也称失蜡法铸造。是近净成形、近终成形加工的重要方法之一。

工艺过程：制造蜡模、结壳、熔化蜡模、焙烧型壳、浇注、脱壳和清理。

特点：

1、由于铸型精密，没有分型面，型腔表面光洁，故铸件精度高、表面质量好，可实现少切削，无切削加工；

2、可制造形状复杂铸件，薄壁铸件；

3、铸造合金种类不受限制，用于高熔点和难切削合金；

4、生产批量不受限制

5、工序复杂，生产周期长，生产成本高，铸件重量不能太大

应用：各种金属都可用，主要用于铸钢及难切削合金的铸件。如：刀具、叶片、仪表零件