资源简介

(共32张PPT)
铸造
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
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
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。造型时如何将木模顺利地从砂型中取出，而又不损坏型腔的形状是很关键的操作过程。因此，围绕如何起模就形成了各种不同的造型方法。
三、整体模造型
整体模造型是将模样做成与零件形状相应的整体结构进行造型的方法。整体模造型的特点是，模样是整体的，放在一个砂箱内，铸件的型腔在一个砂箱中，以模样一端的最大表面作为铸型的分型面，分型面为平面，如图1所示。整体模造型操作简便，不会产生错箱，适用于形状简单横截面依次减小、最大横截面在端部的铸件。
三、整体模造型
分开模造型
四、分开模造型
模型分为两半，造型时模型分别在上砂箱和下砂箱内进行造型的方法称为分开模造型，如图1所示。分开模造型主要用于最大横截面在模型中部，难以进行整体模造型酌铸件。分开模造型操作简便，应用广泛，适用于生产形状较复杂的铸件以及带孔的铸件，如套筒、阀体、管子及箱体等。
挖砂造型
五、挖砂造型
模型虽是整体的，但铸件的分型面为曲面，为了能起出模型，造型时手工挖去阻碍起模的型砂的造型方法称为挖砂造型。图1所示为手轮铸件的挖砂造型示意图。挖砂造型适用于单件或小批量生产分型面丕是平面的铸件，生产率低，对操作人员的技术要求较高。
假箱造型
六、假箱造型
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。造型时如何将木模顺利地从砂型中取出，而又不损坏型腔的形状是很关键的操作过程。因此，围绕如何起模就形成了各种不同的造型方法。
六、假箱造型
利用预先制备好的半个铸型简化造型操作的方法称为假箱造型，如图1所示。与挖砂造型相比，假箱造型具有操作简便、不需要挖砂且分型面整齐的特点。假箱造型适应于批量生产分型面不是平面的铸件。
活块造型
七、活块造型
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。造型时如何将木模顺利地从砂型中取出，而又不损坏型腔的形状是很关键的操作过程。因此，围绕如何起模就形成了各种不同的造型方法。
七、活块造型
有些铸件上有一些小的凸台、筋条等，造型时妨碍起模，这时可将模样的凸出部分做成活块，起模时先将主体模起出，然后再从侧面取出活块的造型方法称为活块造型，如图1所示。值得注意的是，活块的总厚度不很大于模样主体部分的厚度，否则活块将不易取出。活块造型适用于单件或小批量生产带有小凸台等的不易起模的铸件。
三箱造型
八、三箱造型
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。造型时如何将木模顺利地从砂型中取出，而又不损坏型腔的形状是很关键的操作过程。因此，围绕如何起模就形成了各种不同的造型方法。
八、三箱造型
当铸件的外形两端横截面大而中间横截面小时，只用一个分型面取不出模型，此时需要从小横截面处分开模型，采用两个分型面、三个砂箱进行造型，这种方法称为三箱造型，如图1所示。三箱造型操作比较烦琐，要求工人操作技术水平较高，适用于单件或小批量生产需要两个分型面的铸件。

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