铸造工艺基础知识培训 PPT课件
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而形成的一种孔洞类缺陷。 • 气孔的存在，破坏了金属材质的连续性，减少了铸件的有效承载截面，
降低了铸件的机械性能。 • （２）．特征：孔壁表面一般比较光滑，表面颜色一般为亮白色，有
时有氧化现象。有圆形，长圆形或不规则形状。气孔多存在于铸件的 表面或靠近坭芯、冷铁、芯撑及浇昌口附近。 • （３）．气孔的种类：根据气体来源和形成机理不同，气孔分为三种： 侵入气孔；析出气孔；反应气孔。 • ﹡ 砂眼 • 砂眼是铸件内部或表面充满有砂粒的孔洞，一般是产生在铸件的上表 面。砂眼主要是砂型和型芯的强度低或造型工作不够细致造成的。
第 18页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 制芯
• 原砂气力输送至混砂机上方定量斗中 • 定量加入混砂机，同时加入酚醛树脂和聚异氰酸酯，混制，
使两种树脂的混合物包裹在沙粒表面 • 高压射进芯盒，通三乙胺，催化两种树脂快速反应，形成
连接桥，产生强度。 • 组芯，整体浸涂耐火涂料 • 输送带送至坭芯库，待用（坭芯库由PC控制数量、品种、
• (4)最小铸出孔
铸出与不铸的一般原则：
较大的孔应铸出。
弯曲孔应铸出。
可用钻头加工的有中心线位置精度要求的孔最好不铸。
• (5).工艺补正量
(6)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分型负数
(7).反变形量 等
第 6页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• ﹡ 气孔 • （1）．定义：气孔是由于铁水中的气体在铸件凝固前没有逸出铁水
第 4页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 1.铸造工艺参数
• .铸造工艺参数是指铸型工艺设计时需要确定的某些工艺数据。铸造工艺参数 与铸件精度有密切关系，也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有联系。
这些工艺参数是：铸造收缩率，机械加工余量，拔模斜度，最小铸出孔的尺
寸，工艺补正量，分型负数，反变形量，非加工壁厚的负裕量，砂芯负数及 分芯负数等。
铸造工艺基础知识培训
技术中心工艺技术部 2011年9月
加强过程控制 提高工艺管理水平
一、铸造厂工艺流程
第 2页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
混砂 熔炼 制芯
造型 下芯 浇注 冷却 落砂
清理 抛丸 击芯 细清 检验
喷粉 入库
第 3页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
二、造型生产工序介绍
第 7页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
2.造型 ⑴ 主要设备及功能
气冲造型线，高压造型线：造型主机把型砂制成铸型。可以比作铸造装配 线。生产机体。
挤压造型线：造型主机把型砂制成铸型，可以比作铸造装配线。生产主轴 承盖。 ⑵ 生产过程（气冲造型线，高压造型线生产机体）
造型——组芯、下芯——合箱——浇注——冷却——落砂——铸件毛坯运 送清理工部。 生产过程（挤压线生产主轴承盖）：同上但无组芯、下芯。 ⑶ 主要要求
及上线的坭芯品种和数量）
第 19页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
熔炼工部
第 20页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
一.铸铁的分类 1.以石墨在基体中形态分
a.灰铸铁 （片状） b.球墨铸铁 （球状） c.蠕墨铸铁 （蠕虫状） d.可锻铸铁 （团絮状） 2.以使用性能分 a.减磨铸铁、抗磨铸铁 b.耐热铸铁 c.耐蚀铸铁
加强过程控制 提高工艺管理水平
三.灰铸铁的生产
1.冲天炉熔炼 a.冲天炉熔炼的基本要求 可以概况为优质、高产、低耗、长寿与操作
便利五个方面。 b.冲天炉结构 ①炉底与炉基 ②炉体与前炉 ③烟囱与除尘 ④送风系统与鼓风机
第 28页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
c.工作原理 炉后配料 加料（铁料、焦炭、石灰石等）
检查设备是否正常，模具是否正常，标识正确性（生产日期，产品标识等） 检查坭芯与当日产品是否一致，坭芯是否破损，坭芯吹干净，坭芯位置度等。 ⑷常见废品模式 气孔，砂眼，单边
第 8页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 3.清理 ⑴ 清理浇冒口
主要工具：榔头，撬棒等。 生产过程：去除浇冒口上披缝，去除表面废砂。 主要要求：浇冒口残留量不超标，不敲坏铸件。 ⑵ 机体抛丸 主要设备及功能 抛丸清理室：抛丸器把铁丸抛向铸件表面清理铸 件粘砂、浮砂使铸件光洁。 生产过程：铁丸以一定速度抛向铸件，去除铸件 表面附着物。 主要要求：粗糙度要达到要求。
5.提高灰铸铁性能的主要途径
a.合理选定化学成分 b.进行孕育处理 铁液浇注前，在一定条件下（如一定的过热温度、
一定的化学成分、合适的加入方法等),向铁液中加 入一定量的物质（称为孕育剂），以改善铁液的 凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能为 目的的处理方法。 c.低合金化
第 27页 共 3 页
第 9页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 4击芯
⑶ 击芯： • 主要设备及功能 • 击芯机：清除机体残留芯砂等。 • 生产过程：振动、转动。 • 主要要求：掏砂、击芯时间
⑷ 细清 主要工具：榔头，撬棒，斩子等。 • 生产过程：去除飞边、毛刺、披缝。去除表面废砂，满足 清洁度要求。 • 主要要求：浇冒口、披缝残留量不超标；清洁度合格； 粗糙度合格；尺寸合格。
第 22页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
2.灰铸铁的性能特点
a.强度性能较差 b.硬度的特点 c.较低的缺口敏感性 d.良好的减震性 e.良好的减磨性
铸铁的所有性能特点，几乎都和石墨有关，因此，总的 来说，灰铸铁的力学性能虽然来源于它的金属基体，但 却在很大程度上受制于石墨，它的性能是基体与石墨作用 的综合体现
使用的性能 • 复用性关系到铸件的成本和质量，是铸造
生产生存和提高品质的基础
第 17页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 型砂混制
• 铸件冷却后，震动落砂 • 输送带输送，磁选 • 沸腾冷却，喷雾加水 • 加新砂（约3%），斗式提升机升至4楼 • 筛分，去除大块旧砂和芯砂，输送至旧砂斗（3楼）待用 • 定量斗定量、加水、膨润土、煤粉、淀粉等辅材 • 混制，在线检测（水分、强度） • 输送带输送至生产线，造型
• 3.退让性 • 型砂退让性差，是铸件产生残余应力的最
主要因素之一
第 15页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 4.溃散性 • 型砂或芯砂溃散性优劣直接导致柴油机机
体内腔清洁度的指标
第 16页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
5.复用性 • 型砂在使用后保留原有性能而能多次反复
• (1).铸造收缩率
•
K ﹦L模--- L件/ L件X100%
• L模 ----- 模样（或芯盒）工作面的尺寸
• L件------铸件尺寸
• 铸造工艺设计时，通过铸造收缩率来确定模样和芯盒的尺寸。它与合金的种 类及成分，冷却时阻力大小等有关。
• (2).机械加工余量
• 在铸件加工表面上留出的、准备切去的金属层厚度，称为机械加工余量。
• 影响因素：铸造方法所能达到的铸件精度，加工表面所处的浇注位置，铸件 尺寸和结构。
第 5页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• (3).拔模斜度
• 为了使模样容易从铸型中取出（或从型盒中取出型芯），在平行于出 模方向的模样表面上所增加的斜度称为拔模斜度。
• 拔模斜度应小于或等于产品图上所规定的拔模斜度值，以防止零件在 装配或工作中与其他零件想妨碍。尽量使铸件内、外壁的摸样、芯盒 斜度取值相同，方向一致，以使铸件壁厚均匀。
第 23页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 3.灰铸铁中的石墨类型
• 由于凝固条件不同（指化学成分、冷却速度、形核能力等），灰铸铁中的片 状石墨可出现不同的分布及尺寸，国家标准把灰铸铁的石墨分为6种，把石墨 长度分为8种
第 24页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
第 25页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
4.灰铸铁的成分 a.化学成分
常规5大元素：C、Si、Mn、P、S 合金化元素：Ni、Cu、Cr、Mo等
b.碳当量CE
根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素 折算成碳量的增减，谓之碳当量
CE=C+1/3(Si+P）
第 26页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
第 10页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
•
型砂
•
在铸造中用来造型的材料。
第 11页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 铁砂比
铸型中浇入的铁水量与砂型重量的比例称为 铁砂比，一般 为1:5-1:7
因此，在铸造生产中，所用的重量最大的原 材料是型砂
对型砂性能的要求最重要的一点：稳定，波 动小
第 21页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 二.灰铸铁
1.灰铸铁的标准
国家标标中规定，我国灰铸铁的牌号按单铸30mm试棒的抗拉强度值划 分6级
牌号 HT100
抗拉强度σb Mpa ≥100
HT150
≥150
HT200
≥200
HT250
≥250
HT300
≥300
HT350
≥350
验收时，强度一般要控制在n~(n+100)Mpa范围内
第 12页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平 • 型砂在铸造生产中具有的基本性能
• 1.较高强度性能和热稳定性
第 13页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
2.透气性 • 型砂能让气体透过而逸出的能力 • 影响铸件质量的最重要性能之一
第 14页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
送风熔炼 批料 出水 炉前处理 检验 浇注
熔炼过程中各元素变化： C、S增加；Si、Mn烧损；P一般不变化
第 29页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
2.电炉熔炼
配料 加料 熔化 调整 检验 孕育处理 浇注
优点：对环境相对友好 成分便于控制 适应造型要求
第 30页 共 3 页
谢谢大家！
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降低了铸件的机械性能。 • （２）．特征：孔壁表面一般比较光滑，表面颜色一般为亮白色，有
时有氧化现象。有圆形，长圆形或不规则形状。气孔多存在于铸件的 表面或靠近坭芯、冷铁、芯撑及浇昌口附近。 • （３）．气孔的种类：根据气体来源和形成机理不同，气孔分为三种： 侵入气孔；析出气孔；反应气孔。 • ﹡ 砂眼 • 砂眼是铸件内部或表面充满有砂粒的孔洞，一般是产生在铸件的上表 面。砂眼主要是砂型和型芯的强度低或造型工作不够细致造成的。
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 制芯
• 原砂气力输送至混砂机上方定量斗中 • 定量加入混砂机，同时加入酚醛树脂和聚异氰酸酯，混制，
使两种树脂的混合物包裹在沙粒表面 • 高压射进芯盒，通三乙胺，催化两种树脂快速反应，形成
连接桥，产生强度。 • 组芯，整体浸涂耐火涂料 • 输送带送至坭芯库，待用（坭芯库由PC控制数量、品种、
• (4)最小铸出孔
铸出与不铸的一般原则：
较大的孔应铸出。
弯曲孔应铸出。
可用钻头加工的有中心线位置精度要求的孔最好不铸。
• (5).工艺补正量
(6)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分型负数
(7).反变形量 等
第 6页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• ﹡ 气孔 • （1）．定义：气孔是由于铁水中的气体在铸件凝固前没有逸出铁水
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• 1.铸造工艺参数
• .铸造工艺参数是指铸型工艺设计时需要确定的某些工艺数据。铸造工艺参数 与铸件精度有密切关系，也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有联系。
这些工艺参数是：铸造收缩率，机械加工余量，拔模斜度，最小铸出孔的尺
寸，工艺补正量，分型负数，反变形量，非加工壁厚的负裕量，砂芯负数及 分芯负数等。
铸造工艺基础知识培训
技术中心工艺技术部 2011年9月
加强过程控制 提高工艺管理水平
一、铸造厂工艺流程
第 2页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
混砂 熔炼 制芯
造型 下芯 浇注 冷却 落砂
清理 抛丸 击芯 细清 检验
喷粉 入库
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加强过程控制 提高工艺管理水平
二、造型生产工序介绍
第 7页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
2.造型 ⑴ 主要设备及功能
气冲造型线，高压造型线：造型主机把型砂制成铸型。可以比作铸造装配 线。生产机体。
挤压造型线：造型主机把型砂制成铸型，可以比作铸造装配线。生产主轴 承盖。 ⑵ 生产过程（气冲造型线，高压造型线生产机体）
造型——组芯、下芯——合箱——浇注——冷却——落砂——铸件毛坯运 送清理工部。 生产过程（挤压线生产主轴承盖）：同上但无组芯、下芯。 ⑶ 主要要求
及上线的坭芯品种和数量）
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熔炼工部
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加强过程控制 提高工艺管理水平
一.铸铁的分类 1.以石墨在基体中形态分
a.灰铸铁 （片状） b.球墨铸铁 （球状） c.蠕墨铸铁 （蠕虫状） d.可锻铸铁 （团絮状） 2.以使用性能分 a.减磨铸铁、抗磨铸铁 b.耐热铸铁 c.耐蚀铸铁
加强过程控制 提高工艺管理水平
三.灰铸铁的生产
1.冲天炉熔炼 a.冲天炉熔炼的基本要求 可以概况为优质、高产、低耗、长寿与操作
便利五个方面。 b.冲天炉结构 ①炉底与炉基 ②炉体与前炉 ③烟囱与除尘 ④送风系统与鼓风机
第 28页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
c.工作原理 炉后配料 加料（铁料、焦炭、石灰石等）
检查设备是否正常，模具是否正常，标识正确性（生产日期，产品标识等） 检查坭芯与当日产品是否一致，坭芯是否破损，坭芯吹干净，坭芯位置度等。 ⑷常见废品模式 气孔，砂眼，单边
第 8页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 3.清理 ⑴ 清理浇冒口
主要工具：榔头，撬棒等。 生产过程：去除浇冒口上披缝，去除表面废砂。 主要要求：浇冒口残留量不超标，不敲坏铸件。 ⑵ 机体抛丸 主要设备及功能 抛丸清理室：抛丸器把铁丸抛向铸件表面清理铸 件粘砂、浮砂使铸件光洁。 生产过程：铁丸以一定速度抛向铸件，去除铸件 表面附着物。 主要要求：粗糙度要达到要求。
5.提高灰铸铁性能的主要途径
a.合理选定化学成分 b.进行孕育处理 铁液浇注前，在一定条件下（如一定的过热温度、
一定的化学成分、合适的加入方法等),向铁液中加 入一定量的物质（称为孕育剂），以改善铁液的 凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能为 目的的处理方法。 c.低合金化
第 27页 共 3 页
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• 4击芯
⑶ 击芯： • 主要设备及功能 • 击芯机：清除机体残留芯砂等。 • 生产过程：振动、转动。 • 主要要求：掏砂、击芯时间
⑷ 细清 主要工具：榔头，撬棒，斩子等。 • 生产过程：去除飞边、毛刺、披缝。去除表面废砂，满足 清洁度要求。 • 主要要求：浇冒口、披缝残留量不超标；清洁度合格； 粗糙度合格；尺寸合格。
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加强过程控制 提高工艺管理水平
2.灰铸铁的性能特点
a.强度性能较差 b.硬度的特点 c.较低的缺口敏感性 d.良好的减震性 e.良好的减磨性
铸铁的所有性能特点，几乎都和石墨有关，因此，总的 来说，灰铸铁的力学性能虽然来源于它的金属基体，但 却在很大程度上受制于石墨，它的性能是基体与石墨作用 的综合体现
使用的性能 • 复用性关系到铸件的成本和质量，是铸造
生产生存和提高品质的基础
第 17页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 型砂混制
• 铸件冷却后，震动落砂 • 输送带输送，磁选 • 沸腾冷却，喷雾加水 • 加新砂（约3%），斗式提升机升至4楼 • 筛分，去除大块旧砂和芯砂，输送至旧砂斗（3楼）待用 • 定量斗定量、加水、膨润土、煤粉、淀粉等辅材 • 混制，在线检测（水分、强度） • 输送带输送至生产线，造型
• 3.退让性 • 型砂退让性差，是铸件产生残余应力的最
主要因素之一
第 15页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
• 4.溃散性 • 型砂或芯砂溃散性优劣直接导致柴油机机
体内腔清洁度的指标
第 16页 共 3 页
加强过程控制 提高工艺管理水平
5.复用性 • 型砂在使用后保留原有性能而能多次反复
• (1).铸造收缩率
•
K ﹦L模--- L件/ L件X100%
• L模 ----- 模样（或芯盒）工作面的尺寸
• L件------铸件尺寸
• 铸造工艺设计时，通过铸造收缩率来确定模样和芯盒的尺寸。它与合金的种 类及成分，冷却时阻力大小等有关。
• (2).机械加工余量
• 在铸件加工表面上留出的、准备切去的金属层厚度，称为机械加工余量。
• 影响因素：铸造方法所能达到的铸件精度，加工表面所处的浇注位置，铸件 尺寸和结构。
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• (3).拔模斜度
• 为了使模样容易从铸型中取出（或从型盒中取出型芯），在平行于出 模方向的模样表面上所增加的斜度称为拔模斜度。
• 拔模斜度应小于或等于产品图上所规定的拔模斜度值，以防止零件在 装配或工作中与其他零件想妨碍。尽量使铸件内、外壁的摸样、芯盒 斜度取值相同，方向一致，以使铸件壁厚均匀。
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• 3.灰铸铁中的石墨类型
• 由于凝固条件不同（指化学成分、冷却速度、形核能力等），灰铸铁中的片 状石墨可出现不同的分布及尺寸，国家标准把灰铸铁的石墨分为6种，把石墨 长度分为8种
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4.灰铸铁的成分 a.化学成分
常规5大元素：C、Si、Mn、P、S 合金化元素：Ni、Cu、Cr、Mo等
b.碳当量CE
根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素 折算成碳量的增减，谓之碳当量
CE=C+1/3(Si+P）
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加强过程控制 提高工艺管理水平
•
型砂
•
在铸造中用来造型的材料。
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 铁砂比
铸型中浇入的铁水量与砂型重量的比例称为 铁砂比，一般 为1:5-1:7
因此，在铸造生产中，所用的重量最大的原 材料是型砂
对型砂性能的要求最重要的一点：稳定，波 动小
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 二.灰铸铁
1.灰铸铁的标准
国家标标中规定，我国灰铸铁的牌号按单铸30mm试棒的抗拉强度值划 分6级
牌号 HT100
抗拉强度σb Mpa ≥100
HT150
≥150
HT200
≥200
HT250
≥250
HT300
≥300
HT350
≥350
验收时，强度一般要控制在n~(n+100)Mpa范围内
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加强过程控制 提高工艺管理水平 • 型砂在铸造生产中具有的基本性能
• 1.较高强度性能和热稳定性
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加强过程控制 提高工艺管理水平
2.透气性 • 型砂能让气体透过而逸出的能力 • 影响铸件质量的最重要性能之一
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加强过程控制 提高工艺管理水平
送风熔炼 批料 出水 炉前处理 检验 浇注
熔炼过程中各元素变化： C、S增加；Si、Mn烧损；P一般不变化
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2.电炉熔炼
配料 加料 熔化 调整 检验 孕育处理 浇注
优点：对环境相对友好 成分便于控制 适应造型要求
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谢谢大家！
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