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8.1.1 铸造 一、铸造的分类、特点及应用 2.铸造分类 3.铸造成形的主要优点 4.铸造的应用 二、砂型铸造 1.砂型铸造生产过程 2.造型材料 ②应具备的性能 3. 图4.3 芯盒造芯 4.浇注系统 图4.4 典型的浇注系统 三、合金的铸造性能 1.合金的流动性 2.合金的收缩 ①收缩的概念 3.常用合金的铸造性能 球墨铸铁 ④铜合金的铸造性能 四、铸件的结构工艺性 铸件壁厚不能太小，防止出现冷隔、浇不足缺陷。 图4.17 防止变形的铸件结构 2.铸造工艺对铸件结构的要求 图4.20 摇臂铸件的结构 图4.21 铸件凸台设计 五、特种铸造简介 1.熔模铸造 2.金属型铸造 ①金属型的构造 图4.26 垂直分型金属型示意图 3.压力铸造 ②压铸的优点 ③压铸的缺点 4.离心铸造 ①离心铸造的基本类型 ②离心铸造的主要特点 图4.28 离心铸造示意图 (a)可以一型多铸，反复使用 (b)铸件精度和表面质量较高，加工余量小，且铸件组织致密，力学性能好 (c)生产率高 ②金属型铸造的优点 压力铸造是在高压作用下，将金属液以较高的速度压入高精度的型腔内，并在压力下快速凝固，以获得优质铸件的高效率铸造方法。它的基本特点是高压（5-150MPa）和高速（5-100m/s）。 压铸机按压射部分的特征可分为热压室式和冷压室式两大类。冷压室式应用较广，又可分为立式和卧式两种。卧式压铸机合型力大，充型速度快，生产率高，应用较广泛。 ①压铸机及压铸工艺过程 a）合型，浇入金属液 b）进行压射 c）开型、推出铸件 图4.27 卧式冷压室压铸机工作原理图 (b)可压铸出形状复杂、轮廓清晰的铸件 (c)铸件强度高 (d)生产率高 (e)便于采用镶嵌法 (a)铸件尺寸精度高，表面质量好 (a)铸件中的缩孔与缩松 (b)铸造应力、变形和裂纹 ③合金的收缩对铸件质量的影响 a) b) c) d) e) 图4.7 缩孔形成过程示意图 a) b) c) 图4.8 缩松形成过程示意图 图4.9 定向凝固 图4.10 冷铁的应用 铸造内应力可分为热应力、相变应力、收缩应力。 图4.11 热应力的形成 图4.12 同时凝固 灰铸铁 灰铸铁熔点低，流动性好，凝固时存在石墨化膨胀，铸造时不容易产生缺陷，铸造性能最好。 ①铸铁的铸造性能 蠕墨铸铁 铸造性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间。 可锻铸铁 成分远离共晶点，铸造性能最差。 球铁产生铸造应力、变形和裂纹的倾向较大。 铸造碳钢的熔点高，流动性差，熔炼设备和工艺复杂，铸造性能差。 ③铝合金的铸造性能 铝硅合金是应用最广泛的铸造铝合金，铸造性能好。 ②碳钢的铸造性能 铸造黄铜和铝青铜流动性好，但容易产生集中缩孔，需要大帽口补缩。 铸造锡青铜的铸造性能差。 铸造工艺对铸件结构的要求 1. 2. 合金铸造性能对铸件结构的要求 ①铸件的壁厚应合理 ②铸件的壁厚应尽量均匀 ③铸件壁的连接应采用圆角和逐步过渡铸件结构应能减少变形和受阻收缩 1.合金铸造性能对铸件结构的要求 铸件壁厚不宜过大，过大的壁厚易产生 晶粒粗大、缩孔和缩松缺陷；铸铁件壁 厚冷速小石墨增多，强度降低。 b)合理 a) 不合理 图4.13 采用加强筋减小铸件壁厚 b)合理 a) 不合理 图4.14 铸件壁厚设计 避免直角连接引起的热节和应力集中，减少缩孔和裂纹有利于造型，铸件外形美观 b)圆角结构 a)直角结构 图4.15 铸造圆角 图4.16 接头结构 b)合理 a) 不合理 a) b) c) d) 图4.18 防止变形的铸件结构 ②铸件结构应便于起模 ③避免不必要的型芯 ④应便于型芯的固定、排气和清理 ①铸件应具有尽量少而简单的分型面 a)存在侧凹 b)无侧凹 图4.19 端盖铸件 a)曲面分型 b)平面分型 a)原结构 b)改进后的结构 a)原结构 b)改进后的结构 图4.22 肋的结构 a) b) 图4.23 内腔结构比较 a) b) 图4.24 轴承支架铸件 金属型铸造 压力铸造 离心铸造 熔模铸造 1 2 3 4 熔模铸造是用易熔材料制成精确的模样，涂上若干层耐火涂料，经过干燥、硬化成整体壳型，然后加热型壳熔去模样，经高温焙烧而成为耐火型壳，将液态金属浇入型壳中，金属冷凝后敲掉型壳获得铸件的方法。 a） b） c） d） e） f） 图4.25 熔模铸造工艺过程 a）压型 b）压制蜡模 c）焊蜡模组 d）结壳、脱模 e）浇注 f）带浇口的铸件 ①熔模铸造的工艺过程 (a)铸件尺寸精度高，表面粗糙度小 (b)可铸出形状复杂的铸件 (c)适用于各种金属 (d)生产批量不受