4．1 铸造（1）（课件）-高一《金属加工与实训--基础常识》同步教学（高教版第三版）

铸造 金属加工基础与实训 铸造基础知识 Part 01 整体模造型 Part 03 砂型铸造工艺路线 Part 02 分开模造型 Part 04 挖砂造型 Part 05 假箱造型 Part 06 活块造型 Part 07 CONTENT 目 录 三箱造型 Part 08 制芯 Part 10 刮板造型 Part 09 浇注系统 Part 11 熔炼 Part 12 特种铸造简介 Part 13 铸造新技术和新工艺简介 Part 14 CONTENT 目 录 铸造基础知识 一、铸造基础知识 铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入与零件形状相适应的铸型中，待液态金属凝固后获得一定形状、尺寸和性能的零件或毛坯的成形方法。通过铸造得到的毛坯称为铸件（图1），铸造是零件或毛坯成形加工的主要方法之一。大多数铸件成形后，还需要经过切削加工才能成为合格的零件 一、铸造基础知识 铸造主要分为砂型铸造和特种铸造两类。 砂型铸造是指在砂型中生产铸件耐铸造方法。该方法是一种古老而又需要继续发展的基本铸造方法，县有成本低、灵活性大、应用范围广的特点，而且操作技术也比较成熟。 特种铸造是指与砂型铸造不同的其他铸造方法。特种铸造包括金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、连续铸造和挤压铸造等。特种铸造具有铸件尺寸精确、表面质量高、金属材料利用率高、劳动条件好、环境污染小、便于实现机械化和自动化生产等优点，目前正得到广泛应用。 1.铸造的分类 一、铸造基础知识 （1）应用范围广 铸造可制造形状复杂的铸件，且不受工件尺寸、质量和生产批量的限制。生产中常用的金属材料，如非合金钢、低合金钢、合金钢、非铁金属等，都可用于铸造。对于一些不易进行压力加工和焊接的零件，铸造是一种较好的成形加工方法。 （2）具有较好的经济性 第一，铸件的形状和尺寸接近于成品零件，能够节省金属材料和切削工时；第二，金属材料来源广泛，可利用废旧机件、废料等进行回炉熔炼。 2.铸造的特点 一、铸造基础知识 （3）铸件力学性能较低 由于铸造成形工序较多，部分工艺过程难以控制，铸件内部偏析、缩孔缩松、气孔、砂眼等缺陷较多，铸件的铸态组织晶粒较粗，所以铸件质量不够稳定，废品率较高。铸件常用于制造承受静载荷及压应力的结构件，如箱体、床身、支架及缸体等。 目前，随着科学技术和精密铸造工艺的发展，计算机在铸造生产中得到广泛应用，部分铸造工艺过程已实现了机械化和自动化，铸件的质量与生产率得到较大提高，劳动环境得到改善。 2.铸造的特点 砂型铸造工艺路线 二、砂型铸造工艺路线 砂型铸造的一般工艺路线如图1所示。图2所示为齿轮毛坯砂型铸造工艺路线示意图。在铸造过程中，铸件的形状与尺寸主要取决于造型和制芯，而铸件材料的化学成分则取决于熔炼。因此，造型、制芯和熔炼是铸造生产中的重要工序。 图1 砂型铸造的一般工艺路线 二、砂型铸造工艺路线 图2 齿轮毛坯砂型铸造工艺路线示意图 二、砂型铸造工艺路线 1.造型材料、造型工具及砂型组成 （1）造型材料 制造铸型用的材料称为造型材料。造型材料主要包括型砂和芯砂。型砂和芯砂主要由原砂（SiO2）、黏结剂（如黏土、膨润土、水玻璃、植物油、树脂等）、附加物（如煤粉或木屑等）、旧砂和水组成。为了获得合格的铸件，造型材料应具备一定的强度、可塑性、耐火性、透气性、退让性和溃散性等性能。 二、砂型铸造工艺路线 1.造型材料、造型工具及砂型组成 （2）造型工具 制造铸型用的工具称为造型工具。常用手工造型工具有砂箱底板、春砂锤、通气针、皮老虎、起模针、镘刀、秋叶、提钩及半圆等，如图3所示。 二、砂型铸造工艺路线 1.造型材料、造型工具及砂型组成 （3）砂型组成 如图4所示，型砂被舂紧在上砂箱和下砂箱中，连同砂箱一起，分别形成上砂型和下砂型。从砂型中取出模样后形成的空腔称为型腔。利用型腔在浇注后形成铸件的外部轮廓。上砂型与下砂型的分界面称为分型面。型芯用于形成铸件的孔。型芯上的延伸部分称为芯头，用于安放和固定型芯。芯头位于砂型的芯座上。型芯中设有通气孔，用于排出型芯在受热过程中产生的气体。型腔的上方开设有出气口，用于排出型腔中的气体。另外，还可利用通气针在砂型中扎出多个通气孔，用于排出型腔中的气体：金属液从浇口杯中浇入，经直浇道，横浇道，内浇道流入型腔中。 二、砂型铸造工艺路线 1.造型材料、造型工具及砂型组成 （3）砂型组成 整体模造型 三、整体模造型 非合金钢还可以从其他角度进行分类，如按专业可分为锅炉用钢、桥梁用钢、矿用钢等，按冶炼方法可分为转炉钢和电炉钢等。 全部用手或手动工具完成的造型工序称为手工造型。手工造型的特点是操作灵活，适应性强，模型制作成本低，生产准备时间短。但造型效率低，劳动强度大，劳动环境差，主要用于单件小批量生产。造型时如何将