【材料課件】1鑄造（講稿）

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1、工程材料與材料成型基礎(chǔ)（二）教案 教師姓名 授課形式 講授 授課班級 授課學(xué)時(shí) 10 授課章節(jié)名稱 第一章 鑄 造 1-1金屬的鑄造性能 1-2砂型鑄造 1-3鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1-4常用鑄件的生產(chǎn) 1-5特種鑄造 任務(wù)目的 ◎ 掌握合金鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響 ◎ 掌握合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求 ◎ 掌握鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求 ◎ 了解常用鑄鐵件、鑄鋼件生產(chǎn) ◎ 了解特種鑄造的種類和應(yīng)用 知識點(diǎn) ◎ 合金的流動性和收縮性 ◎ 砂型鑄造造型方法 ◎ 鑄造工藝圖 ◎ 鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ◎ 鑄鐵的石墨化、分

2、類、牌號、應(yīng)用 ◎ 鑄鋼的工藝特點(diǎn) ◎ 特種鑄造的種類、特點(diǎn)和應(yīng)用 能力點(diǎn) ◎ 能分析合金鑄造性能和鑄造工藝對鑄件質(zhì)量的影響 ◎ 能合理設(shè)計(jì)鑄件的結(jié)構(gòu) 其它 第一章 鑄造 概述 鑄造——將液態(tài)金屬澆注到鑄型型腔中，待其冷卻凝固后，獲得一定形狀的毛坯或零件的方法。 鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)——零件的形狀復(fù)雜；工藝靈活；成本較低。 缺點(diǎn)——機(jī)械性能較低；精度低；效率低；勞動條件差。 分類： 砂型鑄造——90%以上 特種鑄造——鑄件性能較好，精度低，效率高 我國鑄造技術(shù)歷史悠久，早在三千多年前，青銅器已有應(yīng)用；二千五百年前，鑄鐵工

3、具已經(jīng)相當(dāng)普遍。泥型、金屬型和失蠟型是我國創(chuàng)造的三大鑄造技術(shù)。 1-1 金屬的鑄造性能 合金的鑄造性能是表示合金鑄造成型獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的能力。通常用流動性和收縮性來衡量。 一、合金的流動性 1、流動性概念 流動性——液態(tài)合金的充型能力。 流動性好的合金： 易于澆注出輪廓清晰、薄而復(fù)雜的鑄件； 有利于非金屬夾雜物和氣體的上浮和排除； 易于補(bǔ)縮及熱裂紋的彌合。 合金的流動性是以螺旋形流動試樣的長度來衡量。試樣越長，流動性越好。 ２、影響合金流動性的因素 a、合金性質(zhì)方面 純金屬、共晶合金流動性好。（恒溫下結(jié)晶，凝固層內(nèi)表面光滑）

4、亞、過共晶合金流動性差。 （（在一定溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，凝固層內(nèi)表面粗糙不平）） b、鑄型和澆注條件 提高流動性的措施： 提高鑄型的透氣性，降低導(dǎo)熱系數(shù)； 確定合理的澆注溫度； 提高金屬液的壓頭； 澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。 C、鑄件結(jié)構(gòu) 鑄件壁厚>最小允許壁厚 二、合金的收縮 1、收縮的概念 收縮是鑄件中的縮孔、縮松、變形和開裂等缺陷產(chǎn)生的原因。 收縮的三個(gè)階段： 液態(tài)收縮 形成縮孔、縮松（體收縮率） 凝固收縮 固態(tài)收縮 ——產(chǎn)生變形和裂紋（線收縮率） 幾種鐵碳合金的體積收縮率 合金種類 含碳量（%） 澆注溫度

5、（℃） 液態(tài)收縮 （%） 凝固收縮 （%） 固態(tài)收縮 （%） 總體積收縮（%） 線收縮率 （%） 碳素鑄鋼 白口鑄鐵 灰鑄鐵 0.35 3.0 3.5 1610 1400 1400 1.6 2.4 3.5 3.0 4.0 0.1 7.86 5.4~6.3 3.3~4.2 12.46 12~12.9 6.9~7.8 1.38~2.0 1.35~2.0 0.8~1.0 2、鑄件的縮孔和縮松 縮孔的形成： 純金屬或共晶成分的合金易形成縮孔。 縮松的形成： 結(jié)晶溫度范圍大的合金易形成縮松。 縮孔和縮松的防止： 定向凝固

6、——在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位，通過增設(shè)冒口或冷鐵等工藝措施，使鑄件上遠(yuǎn)離冒口的部位先凝固，爾后是靠近冒口的部位凝固，冒口本身最后凝固。 結(jié)果——使鑄件各個(gè)部分的凝固收縮均能得到液態(tài)金屬的補(bǔ)充，而將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口之中 3、鑄造應(yīng)力 鑄造內(nèi)應(yīng)力有熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，是鑄件產(chǎn)生變形和開裂的基本原因。 熱應(yīng)力的形成——熱脹冷縮不均衡 機(jī)械應(yīng)力的形成——收縮受阻 減少和消除應(yīng)力的措施： 結(jié)構(gòu)上——壁厚均勻，圓角連接，結(jié)構(gòu)對稱。 工藝上——同時(shí)凝固，去應(yīng)力退火。 同時(shí)凝固和定向凝固比較 定向凝固——用于收縮大或壁厚差距較大，易產(chǎn)生縮

7、孔的合金鑄件，如鑄鋼、鋁硅合金等。定向凝固補(bǔ)縮作用好，鑄件致密，但鑄件成本高，內(nèi)應(yīng)力大。 同時(shí)凝固——用于凝固收縮小的灰鑄鐵。 鑄件內(nèi)應(yīng)力小，工藝簡單，節(jié)省金屬，組織不致密。 4、鑄件的變形 對于厚薄不均勻、截面不對稱及具有細(xì)長特點(diǎn)的桿件類、板類及輪類等鑄件，當(dāng)殘余鑄造應(yīng)力超過鑄件材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生翹曲變形。 用反變形法防止箱體、床身導(dǎo)軌的變形。 5、鑄件的裂紋 鑄鋼件熱裂紋 （改善型芯的退讓性，大的型芯制成中空的或內(nèi)部填以焦碳） 輪形鑄件的冷裂 （減少鑄件應(yīng)力，降低合金的脆性）

8、 1-2 砂型鑄造 一、砂型鑄造造型方法 套筒的砂型鑄造過程： 造型方法： 手工造型 ——單件、小批量生產(chǎn) 機(jī)器造型 ——中、小件大批量生產(chǎn) 機(jī)器造芯 ——中、小件大批量生產(chǎn) 柔性造型單元 ——各種形狀與批量生產(chǎn) （一） 手工造型 手工造型方法和特點(diǎn) 造型方法 特點(diǎn) 整模造型 整體模型，分型面為平面 分模造型 分開模型，分型面多是平面 活塊造型 將模樣上有妨礙取摸的部分做成活動的 挖沙造型 造型時(shí)須挖去阻礙取模的型砂 刮板造型 和鑄件截面形狀相適應(yīng)的板狀模樣 三箱造型 鑄件兩端

9、截面尺寸較大，需要三個(gè)沙箱 （二）機(jī)器造型 機(jī)器造型是將填砂、緊實(shí)和起模等主要工序?qū)崿F(xiàn)了機(jī)械化，并組成生產(chǎn)流水線。機(jī)器造型生產(chǎn)率高，鑄型質(zhì)量好，鑄件質(zhì)量高，適用于中小型鑄件的大批量生產(chǎn)。 機(jī)器造型方法：振壓造型、高壓造型、拋砂造型。 1、 振壓造型工作原理 a) 填砂 b) 振實(shí) c) 壓實(shí) d) 起模 2、 多觸頭高壓造型 3、 拋砂機(jī) （三）機(jī)器造芯 在大批量生產(chǎn)中，常用型芯制作設(shè)備是射芯機(jī)和殼（吹）芯機(jī)。 射芯機(jī)工作原理和殼（吹）芯制造原理 （四）柔性制造單元 柔性制造單元通過在造型自動線上加設(shè)模板庫及模板快換機(jī)構(gòu)等，由計(jì)算機(jī)集中控制模板的

10、調(diào)運(yùn)與更換、造型機(jī)工作參數(shù)、鑄型質(zhì)量的檢驗(yàn)等。 二、砂型鑄造工藝設(shè)計(jì) 鑄造工藝圖包括：鑄件的澆注位置 鑄型分型面 鑄造工藝參數(shù) 支座的零件圖、鑄造工藝圖、模樣圖及合型圖 （一）澆注位置的選擇 澆注位置——澆注時(shí)鑄件在鑄型中的空間位置。 澆注位置的選擇原則： 鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面； 鑄件的大平面應(yīng)朝下； 面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或側(cè)面； 鑄件厚大部分應(yīng)放在上部或側(cè)面。 （二）鑄型分型面的選擇 三通的分型方案： 四箱造型、三箱造型、兩箱造型 分型面的選擇原則： 便于起模，使造型工藝簡化； 盡量使鑄件全部或大部置于同一砂箱

11、； 盡量使型腔及主要型芯位于下型。 （三）工藝參數(shù)的確定 機(jī)械加工余量和最小鑄出孔； 起模斜度； 鑄造收縮率； 型芯頭設(shè)計(jì)。 （四）澆、冒口系統(tǒng) （五）鑄造工藝設(shè)計(jì)的一般程序 （五）鑄造工藝設(shè)計(jì)的一般程序 項(xiàng)目 用途 設(shè)計(jì)程序 鑄造工藝圖 是制造模樣、模底板、芯盒等工裝以及進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和驗(yàn)收的依據(jù)。 1.產(chǎn)品零件的技術(shù)條件和結(jié)構(gòu)工藝性分析 2.選擇造型方法 3.確定分型面和澆注位置 4.選用工藝參數(shù) 5.設(shè)計(jì)澆冒口、冷鐵等 6.型芯設(shè)計(jì) 鑄件圖 是鑄件驗(yàn)收和機(jī)加工夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)。 7.在完成鑄造工藝圖的基礎(chǔ)上，畫

12、出鑄件圖 鑄型裝配圖 是生產(chǎn)準(zhǔn)備、合型、檢驗(yàn)、工藝調(diào)整的依據(jù)。 8.在完成砂箱設(shè)計(jì)后畫出 鑄造工藝卡片 是生產(chǎn)管理的重要依據(jù)。 9.綜合整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 （五）實(shí)例分析 1、 氣缸套 方案Ⅰ，軸線處于水平位置，鑄件易產(chǎn)生缺陷；用分開模兩箱造型，分型面通過圓柱面，有飛邊，易錯(cuò)箱。 方案Ⅱ，軸線處于垂直位置，鑄件是順序凝固；分型面在鑄件一端，毛刺易清理，不會錯(cuò)箱 2、 支座 方案Ⅰ，沿底版中心分型。軸孔下芯方便，但底版上四個(gè)凸臺必須采用活塊且鑄件在上、下箱各半。 方案Ⅱ，沿底面分型，鑄件全部在下箱，不會產(chǎn)生錯(cuò)

13、箱，鑄件易清理。但軸孔內(nèi)凸臺必須采用活塊或下芯且軸孔難以鑄出。 3、 C6140車床進(jìn)給箱體 方案Ⅰ，能鑄出軸孔，型芯穩(wěn)定性好。但基準(zhǔn)面朝上易產(chǎn)生缺陷且型芯數(shù)量較多，槽C妨礙起模需用活塊或型芯。 方案Ⅱ，從基準(zhǔn)面分型，鑄件大部分在下型，基準(zhǔn)面朝上，軸孔難以鑄出，且凸臺E和槽C妨礙起模，需用活塊或型芯。 方案Ⅲ，鑄件全部置于下型，基準(zhǔn)面朝下，鑄件最薄處在鑄型下部。但凸臺EA和槽C都需用活塊或型芯，內(nèi)型芯穩(wěn)定性差。 大批量生產(chǎn)時(shí)——選用方案Ⅰ， 單件、小批量生產(chǎn)時(shí)——選用方案Ⅱ或方案Ⅲ。 車床進(jìn)給箱體鑄造工藝圖

14、 1-3 鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性，是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用性能的前提下，鑄造成形的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即鑄造成形的難易程度。良好的鑄件結(jié)構(gòu)性應(yīng)與金屬的鑄造性能和鑄造工藝相適應(yīng)。 大批量生產(chǎn)時(shí)，鑄件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于采用機(jī)器造型；單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，則應(yīng)使所設(shè)計(jì)的鑄件盡可能適應(yīng)現(xiàn)有生產(chǎn)條件。 一、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求 （一）鑄件的壁厚 1、 鑄件壁厚應(yīng)合理 2、 鑄件壁厚應(yīng)均勻 3、 致密鑄件應(yīng)符合順序凝固原則 （二）壁的連接 1、 應(yīng)有結(jié)構(gòu)圓角 2、 應(yīng)避免交叉、銳角接頭 3、 不同壁

15、厚連接應(yīng)逐漸過渡 （三）避免變形和開裂的結(jié)構(gòu) 1、 結(jié)構(gòu)對稱 2、 合理設(shè)置加強(qiáng)肋 3、 應(yīng)有利于自由收縮 二、鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求 （一）鑄件的外形 1、盡量避免外表面內(nèi)凹 2、盡量示分型面為平面 3、盡量減少分型面的數(shù)量 4、應(yīng)具有結(jié)構(gòu)斜度 （二）鑄件的內(nèi)腔 1、 不用或少用型芯和活塊 2、 有利于型芯的定位、排氣和清理 三、組合鑄件 對于某些大型復(fù)雜鑄件，在生產(chǎn)條件不允許整體鑄造時(shí)，可采用組合鑄件。 1-4 常用鑄件的生產(chǎn) 一、鑄鐵件的生產(chǎn) 鑄鐵是含碳量超過2.11的鐵碳合金。工業(yè)用鑄鐵實(shí)際上是以Fe、C、Si為主要元素的多元

16、合金。 鑄鐵中碳的存在形式： 滲碳體——化合狀態(tài) 石墨——游離狀態(tài) 鑄鐵分類：白口鑄鐵 灰鑄鐵（片狀石墨） 灰口鑄鐵 可鍛鑄鐵（團(tuán)絮狀石墨） 麻口鑄鐵 球墨鑄鐵（球狀石墨） （一）鑄鐵的石墨化 1、石墨化過程 石墨化——鑄鐵中析出石墨的過程。 石墨化形式：緩慢冷卻時(shí)，L(A) → 石墨 加熱時(shí)， Fe3C → 石墨 因此石墨是穩(wěn)定相，是亞穩(wěn)定相。 石墨是碳的一種結(jié)晶形態(tài)，具有六方晶格。原子呈層狀排列，同一層面上的碳原子呈共

17、價(jià)鍵，結(jié)合力強(qiáng)；層與層之間呈分子鍵，結(jié)合力弱。因此，石墨結(jié)晶形態(tài)常易發(fā)展為片狀，強(qiáng)度、硬度、塑性極低。 2、影響石墨化的因素 （1）化學(xué)成分 碳和硅是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化元素。碳是石墨的基礎(chǔ)，硅促進(jìn)石墨析出（C:2.7~3.6% , Si:1.1~2.5%）。碳和硅含量高時(shí)，石墨量多、尺寸大、鐵素體多，因此強(qiáng)度、硬度低。 錳是微弱阻止石墨化元素，可促進(jìn)珠光體基體形成，提高鑄鐵強(qiáng)度和硬度(Mn : 0.4~1.2%)。硫和磷是有害元素（S≤0.1~0.15%,P≤0.2）。 碳當(dāng)量：CE = C + (Si+P)/3 % CE =4.28% ，共晶成分； CE＜

18、4.28% ，亞共晶成分； CE＞4.28% ，過共晶成分。 （2）冷卻速度 同一鑄件厚壁處為灰口組織，而薄壁處為白口組織，這說明：緩慢冷卻有利于石墨化過程的進(jìn)行。 可見，當(dāng)鐵水的碳當(dāng)量較高，結(jié)晶過程中緩慢冷卻時(shí)，易形成灰口鑄鐵；相反易形成白口組織 （二）灰鑄鐵 1、 灰鑄鐵的組織和性能特點(diǎn) 灰鑄鐵的組織： 鐵素體灰鑄鐵 鐵素體+珠光體灰鑄鐵 珠光體灰鑄鐵、 灰鑄鐵的性能： （1） 機(jī)械性能較差——強(qiáng)度低、塑性低、韌性低且壁厚敏感；抗壓強(qiáng)度、硬度與相同基體碳鋼相近。 （2） （2）其它性能 耐磨性好、減震性好 、缺口敏感性小、鑄造性能和切削加工

19、性能良好 。 灰鑄鐵與碳鋼機(jī)械性能的比較 性能指標(biāo) 抗拉強(qiáng)度 σb (N/mm2) 延伸率 δ(%) 沖擊韌性 αk(J/cm2) 硬度 (HBS) 鑄造碳鋼 400~650 10~25 20~60 160~230 灰鑄鐵 100~350 0~0.5 0~5 148~298 2、灰鑄鐵的牌號與用途 HT200——表示灰鑄鐵，σb≥200N/mm2（壁厚增加，強(qiáng)度降低） 牌號 基體組織 用途 HT100 鐵素體 低負(fù)荷和不重要的零件。如手柄、蓋板、重錘等。 HT150 鐵素體+珠光體 受中等負(fù)荷的零件。如機(jī)座、支架、箱體、帶輪

20、等。 HT200 珠光體 受較大負(fù)荷的重要件。如汽缸、床身、活塞、中等壓力閥體、齒輪箱、飛輪等。 3、灰鑄鐵的孕育處理 孕育鑄鐵：HT250、HT300、H350T 孕育處理：降低碳、硅含量，以提高鑄鐵的強(qiáng)度； 澆注前向鐵水 中加入少量的孕育劑（75%硅鐵），可以細(xì)化組織，促進(jìn)石墨化。 孕育鑄鐵的特點(diǎn)：強(qiáng)度較高，冷卻速度對其組織和性能的影響甚小。特別適合生產(chǎn)厚大鑄件如重型機(jī)床、壓力機(jī)床身、高壓液壓件、活塞環(huán)、齒輪、凸輪等。 （三）球墨鑄鐵 球墨鑄鐵是在澆注前往鐵水中加少量的球化劑和孕育劑，獲得具有球狀石墨的鑄鐵。 1、 球墨鑄鐵的組織和性能 球墨鑄鐵的組

21、織： 鐵素體球鐵 鐵素體+珠光體球鐵 珠光體球鐵 2、球墨鑄鐵的牌號與用途 QT500-7——表示球墨鑄鐵，σb≥500N/mm2, δ ≥ 7 % 牌號 基體組織 用途 QT450-10 鐵素體 農(nóng)機(jī)具零件、中低壓閥門、輸氣管道。 QT600-3 鐵素體+珠光體 負(fù)荷大、受力復(fù)雜的零件。如汽車、拖拉機(jī)曲軸，連桿，凸輪軸，蝸桿機(jī)床蝸桿、蝸輪，軋鋼機(jī)軋輥、大齒輪。 QT700-2 珠光體 QT800-2 珠光體 高強(qiáng)度齒輪。 3、球墨鑄鐵的生產(chǎn)特點(diǎn) （1） 嚴(yán)格控制化學(xué)成分（C、Si較高，Mn、P、S較低） （2） 較高的出鐵溫度（1400-1

22、420℃） （3） 球化處理（獲得球狀石墨） （4） 孕育處理（促進(jìn)石墨化，細(xì)化均勻組織） （5） 熱處理 退火——鐵素體+球狀石墨 QT400-18, 正火——索氏體+球狀石墨 QT600-3, 調(diào)質(zhì)——回火索氏體+球狀石墨 QT800-2 等溫淬火——下貝氏體+球狀石墨 QT900-2 4、球墨鑄鐵鑄造工藝特點(diǎn) （1）流動性比灰鑄鐵差 （2）收縮較灰鑄鐵大 球墨鑄鐵件多應(yīng)用冒口和冷鐵，采用定向凝固原則。在鑄型剛度很好的條件下，也可采用同時(shí)凝固原則不用冒口或用小冒口。 （四）鑄鐵的熔煉 沖天爐的熔煉過程 沖天爐的燃料為焦碳；金屬爐料有：鑄造

23、生鐵錠、回爐料、廢鋼、鐵合金；熔劑為石灰石和氟石。 在沖天爐熔煉過程中，高爐爐氣不斷上升，爐料不斷下降：底焦燃燒；金屬爐料被預(yù)熱、熔化和過熱；冶金反應(yīng)使鐵水發(fā)生變化。 二、鑄鋼件的生產(chǎn) 鑄鋼的應(yīng)用僅次于鑄鐵，其產(chǎn)量占鑄件總產(chǎn)量的15%。鑄鋼的主要優(yōu)點(diǎn)是力學(xué)性能高，特別是塑性和韌性比鑄鐵高得多，焊接性能良好，適于鑄焊聯(lián)合工藝制造重型機(jī)械。但鑄造性能、減震性和缺口敏感性都比鑄鐵差。 鑄鋼主要用于制造承受重載荷及沖擊載荷的零件，如鐵路車輛上的搖枕、側(cè)架、車輪及車鉤，重型水壓機(jī)橫梁，大型軋鋼機(jī)機(jī)架、齒輪等。 常用鑄鋼：碳素鑄鋼、低合金鑄鋼、高合金鑄鋼。 1、鑄鋼的鑄造工藝特點(diǎn)

24、 鑄鋼的鑄造性能差，鑄造工藝復(fù)雜： （1）對砂型性能如強(qiáng)度、耐火度和透氣性要求更高。 （2）工藝上大都采用定向凝固原則 （3）必須嚴(yán)格掌握澆注溫度 2、鑄鋼的熱處理 為了細(xì)化晶粒，改善組織，消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，提高性能，鑄鋼件必須進(jìn)行退火和正火處理。 3、鑄鋼的熔煉 電弧爐煉鋼： 鋼液質(zhì)量高，熔煉速度快，溫度容易控制。煉鋼的金屬材料主要是廢鋼、生鐵和鐵合金。其它材料有造渣材料、氧化劑、還原劑和增碳劑等。 感應(yīng)電爐煉鋼 感應(yīng)電爐是利用感應(yīng)線圈中交流電的感應(yīng)作用，使坩堝內(nèi)的金屬爐料（及鋼液）產(chǎn)生感應(yīng)電流，而發(fā)出熱量，使?fàn)t料熔化的。（感應(yīng)電爐的優(yōu)點(diǎn)是加熱速度快，熱量散失?。蝗秉c(diǎn)是爐渣

25、溫度較低，不能發(fā)揮爐渣在冶煉過程中的作用。） 1-5 特種鑄造 特種鑄造的分類： 熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造 特種鑄造特點(diǎn)（與砂型鑄造相比）： 1、 鑄件精度和表面質(zhì)量高、鑄件內(nèi)在性能好； 2、 原材料消耗低、工作環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)； 3、 鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、重量、材料種類往往受到一定限制。 一、熔模鑄造 熔模鑄造是在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化后，將模樣熔去制成中空型殼，經(jīng)澆注而獲得鑄件的成形方法。 熔模鑄造工藝過程

26、： 制造熔模、制模組、上涂料（及撒砂）、脫模、焙燒、澆注、落砂、切澆口。 特點(diǎn)： 1、 鑄件的形狀復(fù)雜、精度和表面質(zhì)量較高（IT11~13,Ra1.6~12.5）； 2、 合金種類不受限制，鋼鐵及有色金屬均可適用； 3、 生產(chǎn)批量不受限制； 4、 工藝過程較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，成本高鑄件尺寸不能太大； 應(yīng)用： 熔模鑄造是一種少、無切削的先進(jìn)精密成形工藝，最適合25kg以下的高熔點(diǎn)、難加工合金鑄件的批量生產(chǎn)。如汽輪機(jī)葉片、泵輪、復(fù)雜刀具、汽車上小型精密鑄件。 二、金屬型鑄造 金屬型鑄造是在重力作用下將液態(tài)金屬澆入金屬鑄型的成形方法。 金屬型的結(jié)構(gòu)可分為：水平分型式、垂直分型式

27、及復(fù)合分型式等。 鑄造鋁活塞的金屬型及金屬型芯 優(yōu)點(diǎn)： 1、一型多鑄，生產(chǎn)效率高 2、鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好 (IT12~14, Ra6.3~12.5) 3、鑄件冷卻快，組織致密，機(jī)械性能好 應(yīng)用： 金屬型鑄造主要用于銅、鋁、鎂等有色金屬鑄件的大批量生產(chǎn)。如內(nèi)燃機(jī)活塞、汽缸蓋、油泵殼體、軸瓦、軸套等。 三、壓力鑄造 壓力鑄造是將液態(tài)金屬在高壓作用下快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下結(jié)晶，以獲得鑄件的方法。 壓鑄工藝過程：注入金屬 → 壓鑄 → 抽芯 → 頂出鑄件 壓力鑄造的特點(diǎn)： 1

28、、 鑄件的尺寸精度高（IT8~12,Ra3.2~0.4） 2、 鑄件的強(qiáng)度和表面硬度都較高 3、 生產(chǎn)效率高（一般為50~150次/小時(shí)） 4、 鑄件表皮下有氣孔，不能多余量加工和熱處理 5、設(shè)備投資大，壓鑄型制造成本高，適宜大量生產(chǎn) 應(yīng)用： 壓力鑄造主要用于鋁合金、鋅合金和銅合金鑄件。壓鑄件廣泛應(yīng)用與汽車、儀器儀表、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械等制造業(yè)，如發(fā)動機(jī)汽缸體、汽缸蓋、儀表和照相機(jī)的殼體與支架、管接頭、齒輪等。 四、低壓鑄造 低壓鑄造工藝過程： 合型 →壓鑄 →取出鑄件 低壓鑄造的特點(diǎn)： 1、 澆注時(shí)的壓力和速度可以調(diào)節(jié) 2、 采用底注式?jīng)_型，金

29、屬液沖型平穩(wěn) 3、 鑄件在壓力下結(jié)晶，鑄件組織致密、輪廓清晰，機(jī)械性能高 4、澆注系統(tǒng)簡單，金屬利用率可達(dá)90%以上。 應(yīng)用： 低壓鑄造目前廣泛應(yīng)用于鋁合金鑄件的生產(chǎn)，如汽車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋、活塞、葉輪等形狀復(fù)雜的薄壁鑄件。 五、離心鑄造 離心鑄造是將金屬液澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力作用下成形并凝固的鑄造方法。 圖示：臥式離心鑄造機(jī)、鑄鐵管的離心鑄造、離心鑄造 離心鑄造的特點(diǎn)： 1、 鑄件組織致密，機(jī)械性能好 2、 不用型芯和澆注系統(tǒng)，簡化生產(chǎn)，節(jié)約金屬 3、 金屬液的充型能力強(qiáng)，便于流動性差的合金及薄壁鑄件 4、 便于制造雙金屬結(jié)構(gòu) 5、鑄件易產(chǎn)生偏析，內(nèi)孔不準(zhǔn)確且內(nèi)表面粗糙 應(yīng)用： 離心鑄造是鑄鐵管、氣缸套、銅套、雙金屬軸承的主要生產(chǎn)方法，鑄件最大可達(dá)十多噸。此外，在耐熱鋼輥道、特殊鋼的無縫管坯、造紙機(jī)干燥滾筒等生產(chǎn)中得到應(yīng)用。 16