第1-5章鑄鍛成形

1、5.1 5.1 鑄造技術(shù)鑄造技術(shù)5.2 5.2 鍛壓技術(shù)鍛壓技術(shù)5.3 5.3 表面工程技術(shù)表面工程技術(shù)5.1.1 5.1.1 鑄造概念鑄造概念5.1.5.1.2 2 鑄造技術(shù)特點(diǎn)鑄造技術(shù)特點(diǎn)5.1.5.1.3 3 鑄造技術(shù)用途鑄造技術(shù)用途5.1.5.1.4 4 鑄造工藝過(guò)程鑄造工藝過(guò)程5.1.5.1.5 5 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性鑄件結(jié)構(gòu)工藝性5.1.5.1.6 6 鑄造成形技術(shù)發(fā)展鑄造成形技術(shù)發(fā)展5.1.5.1.7 7 鑄造成形技術(shù)選用原則鑄造成形技術(shù)選用原則 5.1.1 5.1.1 鑄造概念鑄造概念( (Casting)Casting) 鑄造是一種金屬液態(tài)成形方式；鑄造是一種金屬液態(tài)成形方式；

2、鑄造是將液態(tài)的金屬或合金澆注到與零件鑄造是將液態(tài)的金屬或合金澆注到與零件的形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型的形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型( (mold)mold)內(nèi)，待內(nèi)，待其冷卻凝固后，獲得毛坯或零件的方法。其冷卻凝固后，獲得毛坯或零件的方法。 鑄造成形技術(shù)不僅賦予零件形狀尺寸，而鑄造成形技術(shù)不僅賦予零件形狀尺寸，而且控制著零件最終微觀組織、性能與使用且控制著零件最終微觀組織、性能與使用特性。特性。在機(jī)械制造業(yè)中，鑄造已成為制造零件和在機(jī)械制造業(yè)中，鑄造已成為制造零件和毛坯的主要方法，尤其適合于制造內(nèi)腔和毛坯的主要方法，尤其適合于制造內(nèi)腔和外形復(fù)雜的毛坯或零件。外形復(fù)雜的毛坯或零件。閥體鑄件閥體鑄件六缸康明

3、斯柴油機(jī)機(jī)體鑄造工藝六缸康明斯柴油機(jī)機(jī)體鑄造工藝 泵蓋鑄件泵蓋鑄件機(jī)床床身機(jī)床床身5.1.2 5.1.2 鑄造技術(shù)特點(diǎn)鑄造技術(shù)特點(diǎn)1.1.可以獲得復(fù)雜形狀和大型鑄件，尤其復(fù)可以獲得復(fù)雜形狀和大型鑄件，尤其復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯雜內(nèi)腔的毛坯( (汽輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體汽輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體) )；2. 2. 適應(yīng)性廣，工藝靈活性大適應(yīng)性廣，工藝靈活性大( (材料、大小材料、大小、形狀幾乎不受限制、形狀幾乎不受限制) ) 。3.3.鑄件的形狀尺寸與零件非常接近鑄件的形狀尺寸與零件非常接近, ,減少切減少切削量削量, ,屬少無(wú)切削加工，制造成本低。屬少無(wú)切削加工，制造成本低。4. 4. 鑄件尺寸精度及表面粗糙度主要

4、取決于鑄件尺寸精度及表面粗糙度主要取決于鑄型質(zhì)量鑄型質(zhì)量鑄型材料或造型工藝。鑄型材料或造型工藝。5.5.為了提高鑄件內(nèi)部質(zhì)量為了提高鑄件內(nèi)部質(zhì)量則主要依靠則主要依靠改善液態(tài)金屬充填及隨后的冷卻條件。改善液態(tài)金屬充填及隨后的冷卻條件。5.1.2 5.1.2 鑄造技術(shù)特點(diǎn)鑄造技術(shù)特點(diǎn)6. 6. 改善液態(tài)金屬的充填條件改善液態(tài)金屬的充填條件有利于改有利于改善鑄件的表面粗糙度及精度。善鑄件的表面粗糙度及精度。7.7.缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 力學(xué)性能不如鍛件力學(xué)性能不如鍛件, ,表現(xiàn)為晶粒粗大，缺表現(xiàn)為晶粒粗大，缺陷多等；陷多等； 砂型鑄造中，單件，小批量，工人勞動(dòng)砂型鑄造中，單件，小批量，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大；強(qiáng)度大

5、；(1)(1)鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定, ,工序多工序多, ,影響因素復(fù)雜影響因素復(fù)雜, ,易產(chǎn)生許多缺陷。易產(chǎn)生許多缺陷。 5.5.1.3 1.3 鑄造技術(shù)用途鑄造技術(shù)用途1.1.鑄造最適合形狀復(fù)雜的鑄造最適合形狀復(fù)雜的箱體、機(jī)架、閥體、泵箱體、機(jī)架、閥體、泵體、缸體體、缸體等，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體和缸蓋，燃等，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體和缸蓋，燃?xì)廨啓C(jī)的鎳基合金零件；氣輪機(jī)的鎳基合金零件； 2.2.砂型鑄造所用硅砂耐火度達(dá)砂型鑄造所用硅砂耐火度達(dá)17001700，比碳鋼的，比碳鋼的澆注溫度還高澆注溫度還高100100200200，因此砂型鑄造可用，因此砂型鑄造可用于于鑄鋼、鑄鐵、非鐵合金鑄鋼、鑄

6、鐵、非鐵合金等各種材料。等各種材料。 3. 3. 鑄件大小鑄件大小主要與鑄型尺寸、金屬熔爐、起重主要與鑄型尺寸、金屬熔爐、起重設(shè)備的能力等條件有關(guān)。設(shè)備的能力等條件有關(guān)。4. 4. 熔模鑄造型殼是由耐火度更高純石英粉和石熔模鑄造型殼是由耐火度更高純石英粉和石英砂制成，可用于生產(chǎn)熔點(diǎn)更高英砂制成，可用于生產(chǎn)熔點(diǎn)更高合金鋼鑄件合金鋼鑄件。5. 5. 金屬型、壓力和低壓鑄造使用金屬鑄型和金金屬型、壓力和低壓鑄造使用金屬鑄型和金屬型芯，即使表面刷上耐火涂料，鑄型壽命也屬型芯，即使表面刷上耐火涂料，鑄型壽命也不高，因此一般只用于非不高，因此一般只用于非鐵合金鑄件鐵合金鑄件。大型蒸汽輪機(jī)缸體大型蒸汽輪機(jī)缸

7、體350MW350MW燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)低壓缸就位低壓缸就位大型燃?xì)廨啓C(jī)排氣缸體大型燃?xì)廨啓C(jī)排氣缸體2.32.3萬(wàn)萬(wàn)kWkW燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)( (精鑄精鑄) )靜葉片、導(dǎo)葉片靜葉片、導(dǎo)葉片2.32.3萬(wàn)萬(wàn)kWkW燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)( (精鑄精鑄) )動(dòng)葉片、噴嘴動(dòng)葉片、噴嘴汽車的汽缸汽車的汽缸冷凝式鍋爐冷凝式鍋爐鑄鋁硅合金鑄鋁硅合金鍋爐承壓部件鍋爐承壓部件鑄鐵省煤器管鑄鐵省煤器管鑄鐵鍋爐鑄鐵鍋爐電站鍋爐燃燒器噴嘴電站鍋爐燃燒器噴嘴( (非承壓部件非承壓部件) )工業(yè)鍋爐鑄鐵空氣預(yù)熱器工業(yè)鍋爐鑄鐵空氣預(yù)熱器鑄造葉輪鑄造葉輪鑄造泵體鑄造泵體5.1.4 5.1.4 鑄造工藝過(guò)程鑄造工藝過(guò)程1.1.鑄造工

8、藝流程鑄造工藝流程 金屬熔煉、模型制造、澆注凝固和脫模金屬熔煉、模型制造、澆注凝固和脫模清理等。清理等。5.1.4 5.1.4 鑄造工藝過(guò)程鑄造工藝過(guò)程2.2.鑄造材料有鑄鋼、鑄鐵、鑄造有色合金鑄造材料有鑄鋼、鑄鐵、鑄造有色合金( (銅、鋁、鋅、鉛等銅、鋁、鋅、鉛等) )等。等。(1)(1)鑄鋼鑄鋼: : 1)1)鑄造碳鋼鑄造碳鋼,ZG15,ZG25,ZG35,ZG45,ZG55,ZG15,ZG25,ZG35,ZG45,ZG55 2)2)鑄造低合金鋼鑄造低合金鋼, ,合金總含量合金總含量10%10%10% 鑄造抗磨鋼（高錳鋼）鑄造抗磨鋼（高錳鋼） 鑄造耐蝕鋼（不銹鋼）鑄造耐蝕鋼（不銹鋼） 抗磨

9、耐蝕合金鋼（不銹鋼）抗磨耐蝕合金鋼（不銹鋼） 鑄造耐熱鋼鑄造耐熱鋼 鑄造熱強(qiáng)鋼鑄造熱強(qiáng)鋼5.1.4 5.1.4 鑄造工藝過(guò)程鑄造工藝過(guò)程(2)(2)鑄鐵鑄鐵: :含碳量大于含碳量大于2.11%2.11%或組織中具有共或組織中具有共晶組織的鐵碳合金。工業(yè)鑄鐵一般是以晶組織的鐵碳合金。工業(yè)鑄鐵一般是以鐵、碳、硅為主要元素多元合金。鐵、碳、硅為主要元素多元合金。根據(jù)碳在鑄鐵中形態(tài)，可將鑄鐵分為白根據(jù)碳在鑄鐵中形態(tài)，可將鑄鐵分為白口、灰口及麻口鑄鐵?；诣T鐵又可根據(jù)口、灰口及麻口鑄鐵。灰鑄鐵又可根據(jù)石墨形態(tài)分為普通鑄鐵，蠕蟲(chóng)狀石墨鑄石墨形態(tài)分為普通鑄鐵，蠕蟲(chóng)狀石墨鑄鐵，球黑，可鍛鑄鐵及特殊鑄鐵。鐵，球黑

10、，可鍛鑄鐵及特殊鑄鐵。 特種鑄鐵是指具有特殊使用性能的鑄鐵特種鑄鐵是指具有特殊使用性能的鑄鐵材料，抗磨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐腐蝕鑄材料，抗磨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐腐蝕鑄鐵。鐵。 5.1.4 5.1.4 鑄造工藝過(guò)程鑄造工藝過(guò)程(3)(3)鑄造有色合金鑄造有色合金1)1)鑄造鋁合金鑄造鋁合金密度比鑄鐵和鑄鋼小，密度比鑄鐵和鑄鋼小，比強(qiáng)度高。適合航空工業(yè)；鋁合金有良比強(qiáng)度高。適合航空工業(yè)；鋁合金有良好導(dǎo)熱性，適合石化熱交換裝置，以及好導(dǎo)熱性，適合石化熱交換裝置，以及動(dòng)力機(jī)械，如內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋和活塞等。動(dòng)力機(jī)械，如內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋和活塞等。2)2)鑄造銅合金鑄造銅合金銅合金因耐蝕性銅合金因耐蝕性, ,適用于適用于

11、造船及化學(xué)工業(yè)。因良好導(dǎo)熱性及耐磨造船及化學(xué)工業(yè)。因良好導(dǎo)熱性及耐磨性，高速運(yùn)轉(zhuǎn)軸的滑動(dòng)軸瓦軸套等。性，高速運(yùn)轉(zhuǎn)軸的滑動(dòng)軸瓦軸套等。3)3)其他有色合金其他有色合金鑄造鎂合金、鑄造鈦鑄造鎂合金、鑄造鈦合金和鑄造鋅合金。鎂合金和鈦合金具合金和鑄造鋅合金。鎂合金和鈦合金具有高比強(qiáng)度，多用于航空工業(yè)。有高比強(qiáng)度，多用于航空工業(yè)。5.1.4 5.1.4 鑄造工藝過(guò)程鑄造工藝過(guò)程 鑄造一般按造型方法來(lái)分類，習(xí)慣上分為砂型鑄造一般按造型方法來(lái)分類，習(xí)慣上分為砂型鑄造和特種鑄造鑄造和特種鑄造砂型鑄造：粘土砂型，化學(xué)硬砂型，凈砂型砂型鑄造：粘土砂型，化學(xué)硬砂型，凈砂型特種鑄造：鑄型用砂較少或不用砂、采用特殊工

12、特種鑄造：鑄型用砂較少或不用砂、采用特殊工藝裝備進(jìn)行鑄造方法，藝裝備進(jìn)行鑄造方法，按造型材料分為兩類：按造型材料分為兩類：一類以天然礦產(chǎn)砂石作為主要造型材料一類以天然礦產(chǎn)砂石作為主要造型材料 熔模鑄造，殼型鑄造，真空鑄造熔模鑄造，殼型鑄造，真空鑄造 泥型鑄造，實(shí)型鑄造，陶瓷型鑄造泥型鑄造，實(shí)型鑄造，陶瓷型鑄造二類以金屬為主要鑄型材料二類以金屬為主要鑄型材料 金屬型鑄造，離心鑄造，連續(xù)鑄造金屬型鑄造，離心鑄造，連續(xù)鑄造 壓力鑄造，低壓鑄造壓力鑄造，低壓鑄造5.1.4.1 5.1.4.1 砂型鑄造砂型鑄造( (Sand Casting)Sand Casting) 1.1.概念概念 砂型鑄造是將金屬

13、液澆注到砂型鑄造是將金屬液澆注到以以型砂型砂和和芯芯砂砂為造型材料制成的鑄型為造型材料制成的鑄型中獲得鑄件的中獲得鑄件的方法。方法。 砂型砂型 制造砂型的基本原材料是制造砂型的基本原材料是鑄造鑄造砂砂和和型砂粘結(jié)劑型砂粘結(jié)劑。 常用的鑄造砂是硅質(zhì)砂，鋯英砂、鉻鐵常用的鑄造砂是硅質(zhì)砂，鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。礦砂、剛玉砂等特種砂。 為使砂型和型芯具有一定強(qiáng)度，在搬運(yùn)為使砂型和型芯具有一定強(qiáng)度，在搬運(yùn)、合型及澆注時(shí)不致變形或損壞，一般、合型及澆注時(shí)不致變形或損壞，一般要在鑄造中加入型砂粘結(jié)劑。要在鑄造中加入型砂粘結(jié)劑。5.1.4.1 5.1.4.1 砂型鑄造砂型鑄造( (Sand Cas

14、ting)Sand Casting) 1.1.概念概念外砂型通氣孔，型芯通氣孔外砂型通氣孔，型芯通氣孔 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)澆澆 道道上砂箱上砂箱下砂箱下砂箱型芯型芯外砂型外砂型型腔型腔澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)gating system gating system 冒口冒口riserriser5.1.4.1 5.1.4.1 砂型鑄造砂型鑄造( (Sand Casting)Sand Casting) 2.2.特點(diǎn)特點(diǎn)(1)(1)砂型鑄造設(shè)備簡(jiǎn)單砂型鑄造設(shè)備簡(jiǎn)單, ,成本低成本低, ,經(jīng)濟(jì)性好經(jīng)濟(jì)性好; ;(2)(2)手工造型靈活、簡(jiǎn)單易行，但效率低，手工造型靈活、簡(jiǎn)單易行，但效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，尺寸精度和表

15、面質(zhì)量較低勞動(dòng)強(qiáng)度大，尺寸精度和表面質(zhì)量較低; ;而機(jī)械砂型尺寸精度和表面質(zhì)量高，但而機(jī)械砂型尺寸精度和表面質(zhì)量高，但投資大投資大; ;(3)(3)手工造型手工造型: :單件、小批量和難以使用造單件、小批量和難以使用造型機(jī)的形狀復(fù)雜的大型鑄件型機(jī)的形狀復(fù)雜的大型鑄件; ;機(jī)械造型：適用批量生產(chǎn)的中、小鑄件機(jī)械造型：適用批量生產(chǎn)的中、小鑄件3.3.砂型分類砂型分類為使砂型和型芯具有一定強(qiáng)度為使砂型和型芯具有一定強(qiáng)度，在搬運(yùn)、合型及澆注時(shí)不致，在搬運(yùn)、合型及澆注時(shí)不致變形或損壞，一般要在鑄造中變形或損壞，一般要在鑄造中加入型砂粘結(jié)劑，加入型砂粘結(jié)劑，將松散的砂將松散的砂粒粘結(jié)起來(lái)成為型砂。粒粘結(jié)起

16、來(lái)成為型砂。應(yīng)用最廣的型砂粘結(jié)劑是粘土，也可采用各應(yīng)用最廣的型砂粘結(jié)劑是粘土，也可采用各種干性油或半干性油、水溶性硅酸鹽或磷酸種干性油或半干性油、水溶性硅酸鹽或磷酸鹽和各種合成樹(shù)脂作型砂粘結(jié)劑。鹽和各種合成樹(shù)脂作型砂粘結(jié)劑。砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結(jié)砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結(jié)劑及其建立強(qiáng)度的方式不同分為劑及其建立強(qiáng)度的方式不同分為粘土砂型粘土砂型、化學(xué)硬化砂型化學(xué)硬化砂型和和無(wú)粘結(jié)劑砂型無(wú)粘結(jié)劑砂型3 3種。種。 3.3.砂型分類砂型分類粘土濕砂型粘土濕砂型以粘土和適量的水為型砂的以粘土和適量的水為型砂的主要粘結(jié)劑，制成砂型后直接在濕態(tài)下合型主要粘結(jié)劑，制成砂型后直接在

17、濕態(tài)下合型和澆注。和澆注。化學(xué)硬化砂型化學(xué)硬化砂型在硬化劑作用下使合成樹(shù)在硬化劑作用下使合成樹(shù)脂、水玻璃等粘結(jié)劑發(fā)生分子聚合成為立體脂、水玻璃等粘結(jié)劑發(fā)生分子聚合成為立體結(jié)構(gòu)物質(zhì)?；瘜W(xué)硬化有結(jié)構(gòu)物質(zhì)。化學(xué)硬化有3 3種方式。即自硬種方式。即自硬；氣霧硬化；加熱硬化；氣霧硬化；加熱硬化無(wú)粘結(jié)劑砂型無(wú)粘結(jié)劑砂型采用天然礦產(chǎn)砂石，不添采用天然礦產(chǎn)砂石，不添加粘結(jié)劑，主要用于采用特殊鑄造工藝裝備加粘結(jié)劑，主要用于采用特殊鑄造工藝裝備的特種鑄造方法使用，如消失模鑄造，真空的特種鑄造方法使用，如消失模鑄造，真空鑄造等。鑄造等。3.3.砂型分類砂型分類砂型鑄造工藝過(guò)程砂型鑄造工藝過(guò)程4.4.砂型鑄造工藝過(guò)程

18、砂型鑄造工藝過(guò)程5.5.造型方法造型方法(1)(1)分類分類 造型是砂型鑄造的重要工序，大體分手造型是砂型鑄造的重要工序，大體分手工和機(jī)器造型兩大類。工和機(jī)器造型兩大類。 1) 1)手工造型：手工造型：操作靈活、生產(chǎn)率較低、鑄操作靈活、生產(chǎn)率較低、鑄件件 尺寸精度及表面質(zhì)量也較差，但對(duì)工尺寸精度及表面質(zhì)量也較差，但對(duì)工人技術(shù)水平要求較高，大小鑄件均能適人技術(shù)水平要求較高，大小鑄件均能適應(yīng)，應(yīng)，主要用于單件或小批量鑄件生產(chǎn)。主要用于單件或小批量鑄件生產(chǎn)。 2) 2)機(jī)器造型：機(jī)器造型： 造型設(shè)備和工藝裝備的費(fèi)用造型設(shè)備和工藝裝備的費(fèi)用高，提高生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，提高高，提高生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件

19、，提高鑄件精度和表面質(zhì)量。鑄件精度和表面質(zhì)量。主要用于大批量主要用于大批量的鑄件制造。的鑄件制造。5.5.造型方法造型方法(2)(2)模樣或模板模樣或模板 造型時(shí)需要制作模樣或模板，是造型時(shí)需要制作模樣或模板，是模擬模擬鑄件鑄件形狀形狀形成形成鑄型鑄型型腔的工藝裝備或易耗件。型腔的工藝裝備或易耗件。 為保證模樣形成符合要求型腔為保證模樣形成符合要求型腔, ,模樣應(yīng)具有足模樣應(yīng)具有足夠夠強(qiáng)度強(qiáng)度 剛度剛度及適當(dāng)?shù)谋砻婢群统叽缇?。及適當(dāng)?shù)谋砻婢群统叽缇取?鑄件在型腔中凝固后，在其冷卻到室溫過(guò)程中鑄件在型腔中凝固后，在其冷卻到室溫過(guò)程中，會(huì)有一定體積收縮，因此，模樣應(yīng)比成品鑄，會(huì)有一定體積收

20、縮，因此，模樣應(yīng)比成品鑄件的尺寸大一些，具體應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。件的尺寸大一些，具體應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。 按使用特點(diǎn)，可分為消耗模和可復(fù)用模兩類。按使用特點(diǎn)，可分為消耗模和可復(fù)用模兩類。消耗模只用一次，溶解、熔化或氣化；消耗模只用一次，溶解、熔化或氣化； 可復(fù)用?？煞磸?fù)使用，按生產(chǎn)批量、生產(chǎn)方式可復(fù)用?？煞磸?fù)使用，按生產(chǎn)批量、生產(chǎn)方式和鑄件的特點(diǎn)，用木材，塑料，金屬等。和鑄件的特點(diǎn)，用木材，塑料，金屬等。簡(jiǎn)單模樣簡(jiǎn)單模樣模樣置于底板上模樣置于底板上加裝澆注系統(tǒng)后形成模板加裝澆注系統(tǒng)后形成模板(3)(3)手工造型手工造型 1)1)整模造型整模造型 用一個(gè)整體模型，型腔全部位于一個(gè)砂箱內(nèi)用一個(gè)整體模型，型腔全部位

21、于一個(gè)砂箱內(nèi) ，分型面是平的。如圖是一個(gè)平衡塊整模造型，分型面是平的。如圖是一個(gè)平衡塊整模造型圖。整模造型操作簡(jiǎn)便，不會(huì)錯(cuò)箱，適合形狀圖。整模造型操作簡(jiǎn)便，不會(huì)錯(cuò)箱，適合形狀簡(jiǎn)單的鑄件，零件的一側(cè)有一個(gè)最大的平面。簡(jiǎn)單的鑄件，零件的一側(cè)有一個(gè)最大的平面。(3)(3)手工造型手工造型 2)2)分模造型分模造型當(dāng)鑄件模型不能由一個(gè)方當(dāng)鑄件模型不能由一個(gè)方向起模時(shí)，可以將模型沿最大截面分成向起模時(shí)，可以將模型沿最大截面分成兩半，并用銷釘將其定位，這種模型叫兩半，并用銷釘將其定位，這種模型叫分模，模型的分開(kāi)的平面即作為造型的分模，模型的分開(kāi)的平面即作為造型的分型面。分型面。(3)(3)手工造型手工造型

22、 3)3)挖砂造型挖砂造型 如果鑄件的最大截面不在鑄件最外端部，而是如果鑄件的最大截面不在鑄件最外端部，而是在中間，并且模型又不便于分成兩半，這時(shí)可在中間，并且模型又不便于分成兩半，這時(shí)可采用挖砂造型。采用挖砂造型。(3)(3)手工造型手工造型 4)4)假箱造型和翻箱造型假箱造型和翻箱造型 為了克服上述挖砂造型的挖砂缺點(diǎn)為了克服上述挖砂造型的挖砂缺點(diǎn)( (每做一砂每做一砂型，挖一次砂型，挖一次砂) )，用假箱放置模型，制造下砂，用假箱放置模型，制造下砂箱，翻轉(zhuǎn)下砂箱，再用一般方法制造上砂箱。箱，翻轉(zhuǎn)下砂箱，再用一般方法制造上砂箱。 假箱也可以用翻箱板代替，稱為翻箱造型。假箱也可以用翻箱板代替，

23、稱為翻箱造型。(3)(3)手工造型手工造型 5)5)活動(dòng)塊造型活動(dòng)塊造型 制模時(shí)將鑄件上有妨礙制模時(shí)將鑄件上有妨礙 起模的小凸臺(tái)或加強(qiáng)筋起模的小凸臺(tái)或加強(qiáng)筋 制成活動(dòng)塊。起模時(shí)，制成活動(dòng)塊。起模時(shí)， 先起出主體模樣，然后先起出主體模樣，然后 再?gòu)膫?cè)面取出活塊。其再?gòu)膫?cè)面取出活塊。其 造型費(fèi)時(shí)，要求工人技造型費(fèi)時(shí)，要求工人技 術(shù)水平高。術(shù)水平高。 如圖：主模起出后如圖：主模起出后 再將再將A A模取出模取出(3)(3)手工造型手工造型 6)6)型芯組芯造型型芯組芯造型 當(dāng)制作空心鑄件，或鑄件的外壁內(nèi)凹，當(dāng)制作空心鑄件，或鑄件的外壁內(nèi)凹，或鑄件具有影響起模的外凸時(shí)，經(jīng)常要或鑄件具有影響起模的外凸時(shí)

24、，經(jīng)常要用到型芯，制作型芯的工藝過(guò)程稱為造用到型芯，制作型芯的工藝過(guò)程稱為造芯。型芯可用手工制造，也可用機(jī)器制芯。型芯可用手工制造，也可用機(jī)器制造。形狀復(fù)雜的型芯可分塊制造，然后造。形狀復(fù)雜的型芯可分塊制造，然后粘合成形。粘合成形。 為了提高型芯剛度和強(qiáng)度，需在型芯中為了提高型芯剛度和強(qiáng)度，需在型芯中放入芯骨；為了提高型芯的透氣性，需放入芯骨；為了提高型芯的透氣性，需在型芯內(nèi)部制作通氣孔；為了提高型芯在型芯內(nèi)部制作通氣孔；為了提高型芯強(qiáng)度和透氣性，一般型芯需烘干使用。強(qiáng)度和透氣性，一般型芯需烘干使用。(3)(3)手工造型手工造型 7)7)刮板造型刮板造型 制造回轉(zhuǎn)體或等截面形狀的鑄件時(shí)，可制造

25、回轉(zhuǎn)體或等截面形狀的鑄件時(shí)，可用與鑄件幾、截面形狀相適應(yīng)的刮板刮用與鑄件幾、截面形狀相適應(yīng)的刮板刮出所需要的砂型型腔，稱為刮板造型。出所需要的砂型型腔，稱為刮板造型。用刮板代替木模造型?？纱蟠蠼档湍Ｐ陀霉伟宕婺灸Ｔ煨?。可大大降低模型成本，節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期。但要成本，節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期。但要求工人技術(shù)水平高。求工人技術(shù)水平高。(4)(4)機(jī)器造型機(jī)器造型 用模板在造型機(jī)上進(jìn)行造型，它將填砂用模板在造型機(jī)上進(jìn)行造型，它將填砂、緊砂與起模等工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化。、緊砂與起模等工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化。 填砂填砂將松散的將松散的型砂型砂填入砂箱中；填入砂箱中； 緊實(shí)型砂緊實(shí)型砂通過(guò)震實(shí)、壓實(shí)、震壓、通過(guò)震

26、實(shí)、壓實(shí)、震壓、射壓等方法使砂箱中松散的型砂緊實(shí)，射壓等方法使砂箱中松散的型砂緊實(shí)， 起模起模利用不同機(jī)構(gòu)將利用不同機(jī)構(gòu)將模樣模樣從緊實(shí)后從緊實(shí)后的砂型中取出。的砂型中取出。 造型機(jī)按其緊實(shí)型砂的方法不同可分為造型機(jī)按其緊實(shí)型砂的方法不同可分為壓實(shí)式、震實(shí)式、震壓式、射壓式和拋壓實(shí)式、震實(shí)式、震壓式、射壓式和拋砂型造型機(jī)。砂型造型機(jī)。(4)(4)機(jī)器造型機(jī)器造型 機(jī)器造型特點(diǎn)：機(jī)器造型特點(diǎn)： 大批量生產(chǎn)砂型的主要方法；大批量生產(chǎn)砂型的主要方法； 能夠顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；能夠顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； 改善勞動(dòng)條件；改善勞動(dòng)條件； 并提高鑄件的尺寸精度；并提高鑄件的尺寸精度； 使加工余量減小。使加工余

27、量減小。(4)(4)機(jī)器造型機(jī)器造型 1)1)震壓造型震壓造型以壓縮空氣為動(dòng)力震壓造型機(jī)以壓縮空氣為動(dòng)力震壓造型機(jī)最常用，其原理是通過(guò)震擊使砂箱下部型砂最常用，其原理是通過(guò)震擊使砂箱下部型砂在慣性力作用下緊實(shí)，再用壓頭將砂箱上部在慣性力作用下緊實(shí)，再用壓頭將砂箱上部松散型砂壓實(shí)。松散型砂壓實(shí)。 (4)(4)機(jī)器造型機(jī)器造型 2)2)微震壓實(shí)造型微震壓實(shí)造型微震壓實(shí)造型機(jī)的緊砂微震壓實(shí)造型機(jī)的緊砂原理是在型砂壓實(shí)的同時(shí)進(jìn)行微震，所以原理是在型砂壓實(shí)的同時(shí)進(jìn)行微震，所以其緊實(shí)度比震壓造型的高而且均勻。如圖其緊實(shí)度比震壓造型的高而且均勻。如圖 微震壓實(shí)式造型機(jī)微震壓實(shí)式造型機(jī)5.1.4.2 5.1.

28、4.2 特種鑄造特種鑄造5.1.4.2.15.1.4.2.1熔模鑄造熔模鑄造( (Investment Casting)Investment Casting) 1.1.概念概念 熔模鑄造又稱熔模鑄造又稱“失蠟鑄造失蠟鑄造(Lost Wax (Lost Wax Process)Process)”，這種方法是用可熔性材料制成，尺，這種方法是用可熔性材料制成，尺寸精確且沒(méi)有分型面的實(shí)體模樣，在模樣上涂掛寸精確且沒(méi)有分型面的實(shí)體模樣，在模樣上涂掛數(shù)層耐火材料，經(jīng)硬化、干燥制成型殼，然后加數(shù)層耐火材料，經(jīng)硬化、干燥制成型殼，然后加熱使模樣熔失熱使模樣熔失, ,制得空心型殼，再經(jīng)高溫焙燒，制得空心型殼，再

29、經(jīng)高溫焙燒，然后進(jìn)行澆注而得到鑄件。然后進(jìn)行澆注而得到鑄件。2.2.特點(diǎn)特點(diǎn) (1) (1)鑄件精度高，表面粗糙度?。昏T件精度高，表面粗糙度??； (2) (2)適合各種合金的鑄造；適合各種合金的鑄造； (3) (3)可以鑄出形狀復(fù)雜、不便分型的鑄件。應(yīng)用可以鑄出形狀復(fù)雜、不便分型的鑄件。應(yīng)用于蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、葉輪于蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、葉輪、切削刀具等。、切削刀具等。熔模鑄造工藝過(guò)程熔模鑄造工藝過(guò)程5.1.4.2 5.1.4.2 特種鑄造特種鑄造5.1.4.5.1.4.2.2 2.2 實(shí)實(shí)型鑄造型鑄造( (Full Mould Casting)Full Mou

30、ld Casting) 1.1.概念概念: : 該方法是利用可燃物該方法是利用可燃物 如聚苯乙烯泡沫塑如聚苯乙烯泡沫塑料料( (EPS)EPS)制成模型，造型后模型不取出，呈實(shí)體制成模型，造型后模型不取出，呈實(shí)體鑄型，鑄型，不分型，不起模，不分型，不起模，澆入金屬液時(shí)，模型氣澆入金屬液時(shí)，模型氣化，直至模型空間被液態(tài)金屬所占據(jù)而得到鑄件化，直至模型空間被液態(tài)金屬所占據(jù)而得到鑄件。也稱消失模鑄造、氣化模鑄造。也稱消失模鑄造、氣化模鑄造。 2.2.特點(diǎn)特點(diǎn)(1)(1)氣化模造型無(wú)需起模、分型和制芯；氣化模造型無(wú)需起模、分型和制芯； (2) (2)尺寸精度和表面粗糙度近似于熔模鑄造；尺寸精度和表面粗

31、糙度近似于熔模鑄造； (3) (3)適于鑄造形狀復(fù)雜的鑄件；造型工序簡(jiǎn)化、適于鑄造形狀復(fù)雜的鑄件；造型工序簡(jiǎn)化、 生產(chǎn)率高、成本低。生產(chǎn)率高、成本低。3.3.應(yīng)用：各種批量的、形狀復(fù)雜的、除鐵和低碳鋼應(yīng)用：各種批量的、形狀復(fù)雜的、除鐵和低碳鋼以外的合金鑄件的生產(chǎn)。以外的合金鑄件的生產(chǎn)。實(shí)型鑄造工藝過(guò)程實(shí)型鑄造工藝過(guò)程5.1.4.2 5.1.4.2 特種鑄造特種鑄造5.1.4.5.1.4.2.3 2.3 陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造( (Ceramic Mould Casting)Ceramic Mould Casting) 1.1.概念：是在砂型熔模鑄造的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一概念：是在砂型熔模鑄造的基礎(chǔ)

32、上發(fā)展起來(lái)的一種新工藝。利用質(zhì)地較純、熱穩(wěn)定性較高的耐火種新工藝。利用質(zhì)地較純、熱穩(wěn)定性較高的耐火材料作造型材料，用硅酸乙酯水解液作粘結(jié)劑，材料作造型材料，用硅酸乙酯水解液作粘結(jié)劑，在催化劑的作用下，經(jīng)灌漿、結(jié)膠、起模、焙燒在催化劑的作用下，經(jīng)灌漿、結(jié)膠、起模、焙燒等工序而制成的。采用這種鑄造方法澆出的鑄件等工序而制成的。采用這種鑄造方法澆出的鑄件，具有較高的尺寸精度和表面光潔度，所以這種，具有較高的尺寸精度和表面光潔度，所以這種方法又叫陶瓷型精密鑄造。方法又叫陶瓷型精密鑄造。 全部用陶瓷漿料制造的陶瓷鑄型法全部用陶瓷漿料制造的陶瓷鑄型法陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造 砂底套砂底套 帶底套的陶瓷型帶底套

33、的陶瓷型 金屬底套金屬底套砂套陶瓷型鑄造砂套陶瓷型鑄造 工藝過(guò)程工藝過(guò)程完全陶瓷型鑄造完全陶瓷型鑄造 工藝過(guò)程工藝過(guò)程陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造2.2.特點(diǎn)：特點(diǎn)： (1) (1)可獲得尺寸精度高、表面粗糙度低的可獲得尺寸精度高、表面粗糙度低的鑄件，約與熔模鑄造相近。鑄件，約與熔模鑄造相近。 (2) (2)可鑄造大型的精密件鑄件重量可達(dá)十可鑄造大型的精密件鑄件重量可達(dá)十幾噸；陶瓷型鑄造投資少、生產(chǎn)周期短。幾噸；陶瓷型鑄造投資少、生產(chǎn)周期短。(3)(3)由于灌漿工序繁瑣，陶瓷型鑄造不適由于灌漿工序繁瑣，陶瓷型鑄造不適于生產(chǎn)批量大、重量輕和形狀復(fù)雜的鑄件于生產(chǎn)批量大、重量輕和形狀復(fù)雜的鑄件；其工藝過(guò)程也

34、難以機(jī)械化和自動(dòng)化。；其工藝過(guò)程也難以機(jī)械化和自動(dòng)化。3.3.應(yīng)用：生產(chǎn)大型和厚壁精密鑄件的方法，應(yīng)用：生產(chǎn)大型和厚壁精密鑄件的方法，如沖模、鍛模、玻璃器模、壓鑄模等，也如沖模、鍛模、玻璃器模、壓鑄模等，也可用于鑄造中型精密鑄鋼件?？捎糜阼T造中型精密鑄鋼件。5.1.4.2 5.1.4.2 特種鑄造特種鑄造5.1.4.5.1.4.2.4 V2.4 V型鑄造型鑄造( (Vacuum Casting)Vacuum Casting) 1.1.概念概念 V V法制造又稱真空薄膜鑄造，其方法是在法制造又稱真空薄膜鑄造，其方法是在特制的砂箱內(nèi)填入無(wú)水、無(wú)粘結(jié)劑的石英砂，用特制的砂箱內(nèi)填入無(wú)水、無(wú)粘結(jié)劑的石英

35、砂，用嚴(yán)密的塑料薄膜將砂箱密封后抽空真空，所產(chǎn)生嚴(yán)密的塑料薄膜將砂箱密封后抽空真空，所產(chǎn)生的壓力差使沙子緊實(shí)并成型。的壓力差使沙子緊實(shí)并成型。2.2.特點(diǎn)特點(diǎn) (1) (1)表面光潔、尺寸準(zhǔn)確。表面光潔、尺寸準(zhǔn)確。 (2) (2)簡(jiǎn)化設(shè)備、節(jié)約投資。簡(jiǎn)化設(shè)備、節(jié)約投資。 (3) (3)模具及砂箱使用壽命長(zhǎng)。模具及砂箱使用壽命長(zhǎng)。 (4)(4)造型操作復(fù)雜，小鑄件生產(chǎn)率不易提高。造型操作復(fù)雜，小鑄件生產(chǎn)率不易提高。 (5) (5)從始至終需抽真空，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化有困難。從始至終需抽真空，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化有困難。 (6) (6)粉塵問(wèn)題及砂子冷卻。粉塵問(wèn)題及砂子冷卻。5.1.4.2 5.1.4.2 特種鑄造

36、特種鑄造5.1.4.5.1.4.2.5 2.5 金屬型鑄造金屬型鑄造( (Metal Mould Casting)Metal Mould Casting) 1.1.概念概念: : 金屬型鑄造是將金屬液澆注到金屬金屬型鑄造是將金屬液澆注到金屬鑄型中獲得鑄件的方法。也稱永久型鑄造鑄型中獲得鑄件的方法。也稱永久型鑄造2.2.特點(diǎn)特點(diǎn) (1) (1)金屬型的復(fù)用性好，可金屬型的復(fù)用性好，可“一型多一型多鑄鑄”，能節(jié)省造型材料和造型工時(shí)；，能節(jié)省造型材料和造型工時(shí)；(2)(2)對(duì)鑄件的冷卻能力強(qiáng)，獲得鑄件的組織對(duì)鑄件的冷卻能力強(qiáng)，獲得鑄件的組織致密、力學(xué)性能高；致密、力學(xué)性能高；(3)(3)鑄件尺寸精度

37、高，表面粗糙度較低；鑄件尺寸精度高，表面粗糙度較低； (4) (4)不用砂或用砂少，改善了勞動(dòng)條件。不用砂或用砂少，改善了勞動(dòng)條件。 (5) (5)制造成本高、周期長(zhǎng)、工藝要求嚴(yán)格制造成本高、周期長(zhǎng)、工藝要求嚴(yán)格 (6)(6)因金屬型成本較高，適于批量生產(chǎn)。因金屬型成本較高，適于批量生產(chǎn)。金屬型鑄造工藝過(guò)程金屬型鑄造工藝過(guò)程鑄造鋁活塞簡(jiǎn)圖鑄造鋁活塞簡(jiǎn)圖1 1，22左右半型；左右半型；33底型；底型；4 4，5 5，66分塊金屬型芯；分塊金屬型芯；7 7，88銷孔金屬型芯銷孔金屬型芯5.1.4.2 5.1.4.2 特種鑄造特種鑄造5.1.4.5.1.4.2.6 2.6 低壓鑄造低壓鑄造(Low

38、Pressure Die Casting) 1.1.概念概念: : 使液體金屬在較低壓力作用下充填型腔以使液體金屬在較低壓力作用下充填型腔以形成鑄件的一種方法。形成鑄件的一種方法。2.2.特點(diǎn)特點(diǎn) (1) (1)適用于各種鑄型、合金及尺寸的鑄件；適用于各種鑄型、合金及尺寸的鑄件；(2)(2)其底注式充型可減少金屬液的飛濺和對(duì)鑄型其底注式充型可減少金屬液的飛濺和對(duì)鑄型的沖刷，避免鋁合金件針孔缺陷；的沖刷，避免鋁合金件針孔缺陷；(3)(3)輪廓清晰、組織致密；輪廓清晰、組織致密；(4)(4)金屬利用率高達(dá)金屬利用率高達(dá)9090以上；以上；(5)(5)設(shè)備簡(jiǎn)單、勞動(dòng)條件較好設(shè)備簡(jiǎn)單、勞動(dòng)條件較好 (

39、6)(6)易于機(jī)械化和自動(dòng)化。易于機(jī)械化和自動(dòng)化。( (7)7)升液管壽命短、保溫過(guò)程中金屬液易氧化。升液管壽命短、保溫過(guò)程中金屬液易氧化。低壓鑄造工藝過(guò)程低壓鑄造工藝過(guò)程5.1.4.2 5.1.4.2 特種鑄造特種鑄造5.1.4.5.1.4.2.7 2.7 壓力鑄造壓力鑄造( (Pressure Die Casting)Pressure Die Casting) 1.1.概念概念 壓力鑄造（簡(jiǎn)稱壓鑄）是在高壓作壓力鑄造（簡(jiǎn)稱壓鑄）是在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔，并在壓力下成型和凝固充填壓鑄型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件

40、的方法。而獲得鑄件的方法。2.2.特點(diǎn)特點(diǎn) 高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩大特點(diǎn)。它常用的壓射比壓是從幾千至幾大特點(diǎn)。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬(wàn)萬(wàn)kPakPa，甚至高達(dá)甚至高達(dá)2 210105 5 kPakPa。充填速度約充填速度約在在1010 5050m/sm/s，有時(shí)可達(dá)有時(shí)可達(dá)100100m/sm/s以上。充填以上。充填時(shí)間很短，一般在時(shí)間很短，一般在0.010.01 0.20.2s s范圍內(nèi)。與范圍內(nèi)。與其它鑄造方法比，壓鑄有三方面優(yōu)點(diǎn)：其它鑄造方法比，壓鑄有三方面優(yōu)點(diǎn)：壓力鑄造壓力鑄造 2.2.特點(diǎn)特點(diǎn) (1) (1)質(zhì)量好，精度高，表面光潔度好；質(zhì)

41、量好，精度高，表面光潔度好； (2) (2)強(qiáng)度和硬度較高，強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高強(qiáng)度和硬度較高，強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高25253030，但延伸率降低約，但延伸率降低約7070；(3)(3)生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；(4)(4)經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良，可以實(shí)現(xiàn)少切屑，無(wú)切屑加經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良，可以實(shí)現(xiàn)少切屑，無(wú)切屑加工，提高金屬利用率；工，提高金屬利用率；(5)(5)壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進(jìn)行熱處理；不穩(wěn)定，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進(jìn)行熱處理；(6)(6)對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄較為困難；對(duì)

42、內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄較為困難；(7)(7)高熔點(diǎn)合金，壓鑄型壽命較低；高熔點(diǎn)合金，壓鑄型壽命較低；(8)(8)不宜小批量生產(chǎn)，其主要原因是壓鑄型制造不宜小批量生產(chǎn)，其主要原因是壓鑄型制造成本高，壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高。成本高，壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高。立式冷壓室壓鑄機(jī)工作原理立式冷壓室壓鑄機(jī)工作原理Vertical cold chamber P-Die Casting MachineVertical cold chamber P-Die Casting Machine臥式冷壓室壓鑄機(jī)工作原理臥式冷壓室壓鑄機(jī)工作原理Horizontal cold chamber P-Die Casting MachineHo

43、rizontal cold chamber P-Die Casting Machine熱壓室壓鑄造機(jī)工作原理熱壓室壓鑄造機(jī)工作原理Hot chamber P-Die Casting MachineHot chamber P-Die Casting Machine5.1.4.2 5.1.4.2 特種鑄造特種鑄造5.1.4.5.1.4.2.8 2.8 離心鑄造離心鑄造( (Centrifugal Casting)Centrifugal Casting) 1.1.概念概念 離心鑄造是將液體金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中離心鑄造是將液體金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使液體金屬在離心力的作用下充填鑄型，使液體金屬在離心力

44、的作用下充填鑄型和凝固形成的一種鑄造方法。為實(shí)現(xiàn)上述和凝固形成的一種鑄造方法。為實(shí)現(xiàn)上述工藝過(guò)程，必須采用離心鑄造機(jī)創(chuàng)造使鑄工藝過(guò)程，必須采用離心鑄造機(jī)創(chuàng)造使鑄旋轉(zhuǎn)的條件。旋轉(zhuǎn)的條件。2.2.特點(diǎn)特點(diǎn) (1) (1)獲得鑄件組織致密、無(wú)縮孔、縮松、氣獲得鑄件組織致密、無(wú)縮孔、縮松、氣孔和夾渣等缺陷，所以力學(xué)性能好；孔和夾渣等缺陷，所以力學(xué)性能好； 離心鑄造離心鑄造( (Centrifugal Casting)Centrifugal Casting) 2.2.特點(diǎn)特點(diǎn)(2)(2)由于離心力作用下金屬液充型效果好，由于離心力作用下金屬液充型效果好，離心鑄造適于鑄造流動(dòng)性差或壁薄鑄件；離心鑄造適于鑄

45、造流動(dòng)性差或壁薄鑄件；(3)(3)便于鑄造雙層金屬鑄件便于鑄造雙層金屬鑄件, ,如鋼套鑲銅軸承如鋼套鑲銅軸承(4)(4)無(wú)需型芯子和澆注系統(tǒng)就能生產(chǎn)無(wú)需型芯子和澆注系統(tǒng)就能生產(chǎn), ,中空鑄中空鑄件，可節(jié)約金屬件，可節(jié)約金屬; ;(5)(5)易產(chǎn)生比重偏析缺陷，且內(nèi)表面粗糙。易產(chǎn)生比重偏析缺陷，且內(nèi)表面粗糙。3.3.應(yīng)用：大批量生產(chǎn)套、管類鑄件，如鑄鐵應(yīng)用：大批量生產(chǎn)套、管類鑄件，如鑄鐵管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套等。管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套等。離心鑄造工藝過(guò)程離心鑄造工藝過(guò)程5.1.4.2 5.1.4.2 特種鑄造特種鑄造5.1.4.5.1.4.2.9 2.9 連續(xù)連續(xù)型鑄造型鑄造(

46、(Continuous Casting)Continuous Casting) 1.1.概念概念 將熔融的金屬不斷澆入一種叫做結(jié)晶器的將熔融的金屬不斷澆入一種叫做結(jié)晶器的特殊金屬型中，凝固了的鑄件，連續(xù)不斷地從結(jié)特殊金屬型中，凝固了的鑄件，連續(xù)不斷地從結(jié)晶器的另一端拉出。連續(xù)鑄造是一種先進(jìn)的鑄造晶器的另一端拉出。連續(xù)鑄造是一種先進(jìn)的鑄造方法。方法。2.2.特點(diǎn)特點(diǎn)(1)(1)冷卻迅速冷卻迅速, ,組織致密均勻組織致密均勻, ,力學(xué)性能好力學(xué)性能好; ;(2)(2)無(wú)需澆注系統(tǒng)和冒口，無(wú)需切頭去尾無(wú)需澆注系統(tǒng)和冒口，無(wú)需切頭去尾; ;(3)(3)省去造型、落砂等工序，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；省去造型、落砂

47、等工序，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；(4)(4)易于機(jī)械和自動(dòng)化，連鑄連軋，生產(chǎn)效率高。易于機(jī)械和自動(dòng)化，連鑄連軋，生產(chǎn)效率高。3.3.應(yīng)用：可以生產(chǎn)任意長(zhǎng)度等截面件，如：鑄錠，應(yīng)用：可以生產(chǎn)任意長(zhǎng)度等截面件，如：鑄錠，鑄管，鑄板鑄管，鑄板連續(xù)型鑄造連續(xù)型鑄造工藝過(guò)程工藝過(guò)程連續(xù)鑄管過(guò)程連續(xù)鑄管過(guò)程示意圖示意圖5.1.5 5.1.5 鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性 1.1.鑄件結(jié)構(gòu)工藝性是要要求結(jié)構(gòu)在滿足使用鑄件結(jié)構(gòu)工藝性是要要求結(jié)構(gòu)在滿足使用性能基礎(chǔ)上性能基礎(chǔ)上, ,如何保證鑄造的工藝性。如何保證鑄造的工藝性。2.2.結(jié)構(gòu)工藝性是鑄造產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證。結(jié)構(gòu)工藝性是鑄造產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證。工藝性差的結(jié)構(gòu)

48、工藝性差的結(jié)構(gòu)工藝性較好的結(jié)構(gòu)工藝性較好的結(jié)構(gòu)說(shuō)說(shuō) 明明鑄件應(yīng)具有一定鑄件應(yīng)具有一定的結(jié)構(gòu)斜度的結(jié)構(gòu)斜度, ,拔拔模容易模容易工藝性差的結(jié)構(gòu)工藝性差的結(jié)構(gòu)工藝性較好的結(jié)構(gòu)工藝性較好的結(jié)構(gòu)說(shuō)說(shuō) 明明鑄件應(yīng)具有一定鑄件應(yīng)具有一定的鑄造圓角，的鑄造圓角，這這樣既便于起模，樣既便于起模，又能防止在澆鑄又能防止在澆鑄時(shí)鐵水將砂型轉(zhuǎn)時(shí)鐵水將砂型轉(zhuǎn)角處沖壞，還可角處沖壞，還可避免鑄件在冷卻避免鑄件在冷卻時(shí)產(chǎn)生裂紋或縮時(shí)產(chǎn)生裂紋或縮孔。鑄造圓角半孔。鑄造圓角半徑在圖上一般不徑在圖上一般不注出，而寫(xiě)在技注出，而寫(xiě)在技術(shù)要求中。術(shù)要求中。 工藝性差的結(jié)構(gòu)工藝性差的結(jié)構(gòu)工藝性較好的結(jié)構(gòu)工藝性較好的結(jié)構(gòu)說(shuō)說(shuō) 明明避免

49、鑄件外形側(cè)避免鑄件外形側(cè)凹。如果在設(shè)計(jì)凹。如果在設(shè)計(jì)機(jī)床鑄件時(shí)，采機(jī)床鑄件時(shí)，采用左側(cè)方案，則用左側(cè)方案，則機(jī)床結(jié)構(gòu)的側(cè)凹機(jī)床結(jié)構(gòu)的側(cè)凹處需要另加外型處需要另加外型芯來(lái)形成芯來(lái)形成5.1.6 5.1.6 鑄造成形技術(shù)發(fā)展鑄造成形技術(shù)發(fā)展 1.1.鑄造技術(shù)經(jīng)過(guò)幾千年來(lái)的演變和發(fā)展才達(dá)到現(xiàn)代鑄造技術(shù)經(jīng)過(guò)幾千年來(lái)的演變和發(fā)展才達(dá)到現(xiàn)代鑄造技術(shù)的水平。鑄造技術(shù)的水平。2.2.最近最近3030年來(lái)，由于一些邊緣科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域中的年來(lái)，由于一些邊緣科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域中的許多突破性的發(fā)展，整個(gè)鑄造行業(yè)發(fā)生了許多深許多突破性的發(fā)展，整個(gè)鑄造行業(yè)發(fā)生了許多深刻的變化。其中，以金屬凝固理論和凝固技術(shù)的刻的變化。其中，

50、以金屬凝固理論和凝固技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用尤為突出。發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用尤為突出。3.3. 理論研究已經(jīng)從宏觀轉(zhuǎn)入微觀原子尺度的研究理論研究已經(jīng)從宏觀轉(zhuǎn)入微觀原子尺度的研究，加深了人們對(duì)結(jié)晶過(guò)程的認(rèn)識(shí)，揭示了結(jié)晶過(guò)，加深了人們對(duì)結(jié)晶過(guò)程的認(rèn)識(shí)，揭示了結(jié)晶過(guò)冷現(xiàn)象的本質(zhì)及其對(duì)結(jié)晶組織與鑄件性能之間的冷現(xiàn)象的本質(zhì)及其對(duì)結(jié)晶組織與鑄件性能之間的關(guān)系，豐富了人們控制鑄件結(jié)晶的手段。凝固理關(guān)系，豐富了人們控制鑄件結(jié)晶的手段。凝固理論向更高層次的發(fā)展，而推動(dòng)了定向結(jié)晶和復(fù)合論向更高層次的發(fā)展，而推動(dòng)了定向結(jié)晶和復(fù)合材料的生產(chǎn)應(yīng)用。材料的生產(chǎn)應(yīng)用。 5.1.6 5.1.6 鑄造成形技術(shù)發(fā)展鑄造成形技術(shù)發(fā)展

51、4.4. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的其中之一作為一種有效的信息處計(jì)算機(jī)應(yīng)用的其中之一作為一種有效的信息處理手段用來(lái)模擬鑄件的凝固過(guò)程。目前已經(jīng)可以理手段用來(lái)模擬鑄件的凝固過(guò)程。目前已經(jīng)可以用自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)鑄件縮孔、氣孔、夾雜物用自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)鑄件縮孔、氣孔、夾雜物以及應(yīng)力分布情況。以及應(yīng)力分布情況。5.5. 計(jì)算機(jī)另一應(yīng)用是作為生產(chǎn)過(guò)程的一種控制手計(jì)算機(jī)另一應(yīng)用是作為生產(chǎn)過(guò)程的一種控制手段。新一代造型生產(chǎn)線基本上已采用微機(jī)控制的段。新一代造型生產(chǎn)線基本上已采用微機(jī)控制的自動(dòng)化系統(tǒng)?？商岣呱a(chǎn)率自動(dòng)化系統(tǒng)?？商岣呱a(chǎn)率6060 。 6.6.鑄件的材質(zhì)性能方面也取得了發(fā)展。目前采用鑄件的材質(zhì)性能方面也取

52、得了發(fā)展。目前采用等溫淬火技術(shù)將球墨鑄鐵制成的貝氏體或奧氏體等溫淬火技術(shù)將球墨鑄鐵制成的貝氏體或奧氏體球鐵，其抗拉強(qiáng)度已達(dá)球鐵，其抗拉強(qiáng)度已達(dá)900900 1300 1300 MPaMPa，延伸率已延伸率已達(dá)達(dá)5%5% 1515。用它代替鍛鋼制造汽車齒輪，既能。用它代替鍛鋼制造汽車齒輪，既能降低成本又能提高性能。降低成本又能提高性能。5.1.6 5.1.6 鑄造成形技術(shù)發(fā)展鑄造成形技術(shù)發(fā)展 7.7.鋁鎂鋰系合金是目前引人注目的輕合金。鋁鎂鋰系合金是目前引人注目的輕合金。其優(yōu)點(diǎn)是密度特別小其優(yōu)點(diǎn)是密度特別小( (約約2 2. .5 5g gcm3)cm3)，比比強(qiáng)度和比彈性模量特別高，還有良好耐

53、腐強(qiáng)度和比彈性模量特別高，還有良好耐腐蝕性能，很適用于制造海陸空載運(yùn)器。蝕性能，很適用于制造海陸空載運(yùn)器。8.8.用鑄造方法生產(chǎn)復(fù)合材料已經(jīng)成為鑄造技用鑄造方法生產(chǎn)復(fù)合材料已經(jīng)成為鑄造技術(shù)發(fā)展的重要分支。比強(qiáng)度和比彈性模量術(shù)發(fā)展的重要分支。比強(qiáng)度和比彈性模量是衡量結(jié)構(gòu)材料承載能力和機(jī)器特性重要是衡量結(jié)構(gòu)材料承載能力和機(jī)器特性重要指標(biāo)之一，尤其對(duì)高速運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。指標(biāo)之一，尤其對(duì)高速運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。9.9.工藝和設(shè)備的發(fā)展，主要圍繞著鑄件的優(yōu)工藝和設(shè)備的發(fā)展，主要圍繞著鑄件的優(yōu)質(zhì)、精化、高產(chǎn)以及生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)害或少質(zhì)、精化、高產(chǎn)以及生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)害或少害而進(jìn)行的。害而進(jìn)行的。5.1.6 5.1.6 鑄

54、造成形技術(shù)發(fā)展鑄造成形技術(shù)發(fā)展 10.10.目前，砂型鑄造雖然仍以粘土砂型為主目前，砂型鑄造雖然仍以粘土砂型為主，但化學(xué)硬化砂的使用范圍正在不斷擴(kuò)大，但化學(xué)硬化砂的使用范圍正在不斷擴(kuò)大。樹(shù)脂砂造型材料及其工藝方法有很大創(chuàng)。樹(shù)脂砂造型材料及其工藝方法有很大創(chuàng)新，使鑄件質(zhì)量和尺寸幅度有新提高，生新，使鑄件質(zhì)量和尺寸幅度有新提高，生產(chǎn)環(huán)境有了新的改善。產(chǎn)環(huán)境有了新的改善。11.5011.50年代使用廣泛的震擊式或震壓式造型年代使用廣泛的震擊式或震壓式造型機(jī)，因其噪聲大、生產(chǎn)率低、緊砂質(zhì)量和機(jī)，因其噪聲大、生產(chǎn)率低、緊砂質(zhì)量和尺寸精度差，已由氣動(dòng)微震壓、高壓、射尺寸精度差，已由氣動(dòng)微震壓、高壓、射壓以

55、及真空造型和氣流沖擊造型等新一代壓以及真空造型和氣流沖擊造型等新一代造型設(shè)備逐漸代替。造型設(shè)備逐漸代替。12.12.壓力鑄造在鑄造業(yè)將占有重要位置。壓力鑄造在鑄造業(yè)將占有重要位置。5.1.7 5.1.7 鑄造成形技術(shù)選用原則鑄造成形技術(shù)選用原則 1.1.優(yōu)先采用砂型鑄造優(yōu)先采用砂型鑄造 據(jù)統(tǒng)計(jì)：據(jù)統(tǒng)計(jì)：60607070的鑄件是用砂型生產(chǎn)的，而的鑄件是用砂型生產(chǎn)的，而且其中且其中7070左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。 砂型鑄造方法成本低、工藝簡(jiǎn)單、周期短。如汽砂型鑄造方法成本低、工藝簡(jiǎn)單、周期短。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都

56、是用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的。要求更高時(shí)再考慮使用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的。要求更高時(shí)再考慮使用粘土干砂型、干砂型或其它砂型。土干砂型、干砂型或其它砂型。 對(duì)于中、大型鑄件，鑄鐵件可以用樹(shù)脂自硬砂型對(duì)于中、大型鑄件，鑄鐵件可以用樹(shù)脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來(lái)生產(chǎn)，可以獲得尺、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來(lái)生產(chǎn)，可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件，但成本較高。寸精確、表面光潔的鑄件，但成本較高。砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度、光潔度、材質(zhì)的密度砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度、光潔度、材質(zhì)的密度和金相組織、力學(xué)性能等較差，所以當(dāng)鑄件性能和金相組織、力學(xué)性能等較差，所以當(dāng)鑄件性能要求更高時(shí)，應(yīng)該采用特殊鑄造方法。要求更高時(shí)

57、，應(yīng)該采用特殊鑄造方法。5.1.7 5.1.7 鑄造成形技術(shù)選用原則鑄造成形技術(shù)選用原則 2.2.鑄造方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)鑄造方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)例如砂型鑄造，批量生產(chǎn)應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)先例如砂型鑄造，批量生產(chǎn)應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)先進(jìn)的造型、造芯方法。進(jìn)的造型、造芯方法。 老式震擊式或震壓式造型機(jī)生產(chǎn)線生產(chǎn)率低，工老式震擊式或震壓式造型機(jī)生產(chǎn)線生產(chǎn)率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，噪聲大，不適應(yīng)批量生產(chǎn)要求。人勞動(dòng)強(qiáng)度大，噪聲大，不適應(yīng)批量生產(chǎn)要求。 中等批量的大型鑄件可以考慮應(yīng)用樹(shù)脂自硬砂造中等批量的大型鑄件可以考慮應(yīng)用樹(shù)脂自硬砂造型和造芯。型和造芯。單件小批生產(chǎn)的重型鑄件，手工造型仍是重要的單件小批

58、生產(chǎn)的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求比較靈活方法，手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求比較靈活，不要求很多工藝裝備。，不要求很多工藝裝備。 低壓鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等金屬鑄造方低壓鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等金屬鑄造方法，因設(shè)備和模具價(jià)格昂貴，只適合批量生產(chǎn)。法，因設(shè)備和模具價(jià)格昂貴，只適合批量生產(chǎn)。5.1.7 5.1.7 鑄造成形技術(shù)選用原則鑄造成形技術(shù)選用原則 3.3.造型方法應(yīng)適合工廠條件造型方法應(yīng)適合工廠條件不同的企業(yè)生產(chǎn)條件、生產(chǎn)習(xí)慣、所積累的經(jīng)驗(yàn)不同的企業(yè)生產(chǎn)條件、生產(chǎn)習(xí)慣、所積累的經(jīng)驗(yàn)各不一樣，應(yīng)該根據(jù)這些條件選擇適合做的產(chǎn)品各不一樣，應(yīng)該根據(jù)這些條件選

59、擇適合做的產(chǎn)品。如同樣是生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件，一般采用。如同樣是生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件，一般采用組芯造型法，不制作模樣和砂箱，在地坑中組芯組芯造型法，不制作模樣和砂箱，在地坑中組芯；而另外的工廠則采用砂箱造型法，制作模樣。；而另外的工廠則采用砂箱造型法，制作模樣。4.4.要兼顧鑄件精度和成本要兼顧鑄件精度和成本各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和生產(chǎn)率也不一致，最終經(jīng)濟(jì)效益也有差異。因此生產(chǎn)率也不一致，最終經(jīng)濟(jì)效益也有差異。因此，要做到多、快、好、省，就應(yīng)當(dāng)兼顧到各個(gè)方，要做到多、快、好、省，就應(yīng)當(dāng)兼顧到各個(gè)方面。應(yīng)對(duì)選用鑄造方法進(jìn)行初步成本估

60、算，以確面。應(yīng)對(duì)選用鑄造方法進(jìn)行初步成本估算，以確定經(jīng)濟(jì)效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。定經(jīng)濟(jì)效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。思考題思考題1.1.何謂鑄造成形技術(shù)？何謂鑄造成形技術(shù)？2.2.試述鑄造技術(shù)特點(diǎn)？適合制造哪類產(chǎn)品試述鑄造技術(shù)特點(diǎn)？適合制造哪類產(chǎn)品3.3.試敘述鑄造工藝過(guò)程？試敘述鑄造工藝過(guò)程？4.4.試敘述砂型鑄造技術(shù)的特點(diǎn)？試敘述砂型鑄造技術(shù)的特點(diǎn)？5.5.試敘述砂型鑄造的工藝過(guò)程？試敘述砂型鑄造的工藝過(guò)程？6.6.何謂金屬型鑄造？試舉何謂金屬型鑄造？試舉3 3例說(shuō)明例說(shuō)明? ?7.7.試敘述金屬型鑄造技術(shù)的特點(diǎn)？試敘述金屬型鑄造技術(shù)的特點(diǎn)？8.8.試敘述鑄造結(jié)構(gòu)工藝性？試敘述鑄造結(jié)構(gòu)工藝性