第九章铸造铸造:将熔融金属注入铸型中,待其冷凝后获得一定形状与性能零件或毛坯的方法。铸造的优点:1、能生产形状复杂的毛坯,特别是内腔形状复杂的毛坯。2、适用广泛。3、节约金属材料和机械加工的工作量。4、生产成本较低。铸造的缺点:1、铸造工序复杂,劳动条件差;2、铸件易产生缺陷,废品率高、力学性能低。§9-1铸造工艺基础一、液态金属的充型能力液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力,称为液态金属的充型能力(合金的铸造性能)。影响充型能力的因素:(一)合金的流动性影响合金流动性的因素1、合金的成分在浇注温度相同的条件下,结晶温度低、凝固范围窄的合金,粘度低,流动性好。2、浇注条件A、浇注温度B、充型压力3、铸型的特征A、铸型材料B、铸型温度C、铸型中的气体D、铸件结构二、铸件的凝固与收缩1、铸件的凝固方式A、逐层凝固B、糊状凝固C、中间凝固2、合金的收缩合金从浇注温度冷却到室温,经历三个阶段的收缩:液态收缩、凝固收缩、固态收缩。液态收缩、凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的根本原因;固态收缩是铸件产生应力、变形、裂纹的根本原因。影响合金收缩的因素:(1)合金的化学成分(2)浇注温度合金的浇注温度愈高,液态收缩量增大。(3)铸件结构和铸型条件3、铸造应力铸件在凝固、固态收缩时,受到阻碍而引起的应力称为铸造应力。包括热应力和机械应力(收缩应力)。热应力:铸件的壁厚不均匀,造成冷却不一致而导致的应力。机械应力:当铸件收缩时,受到铸型、型芯的机械阻碍而产生的应力。减少和消除应力的方法:(1)采用退让性好的型砂和芯砂,合理设置浇注系统与冒口,使铸件各部分冷却温差减少。(2)及时对铸件进行消除应力退火。§9-2砂型铸造工艺应用最普遍,铸型为一次性。工艺过程:一、浇注位置的确定浇注的位置:铸件在铸型中的位置。浇注位置的确定原则:1、铸件主要的加工面与工作(受力)面应朝下,或使其处于侧面或斜面。2、铸件的大平面应朝下,减少产生气孔、夹渣的可能,防止型腔上表面因受合金烘烤引起拱起或开裂,造成夹砂。3、将铸件薄而大的平面放在铸型的下部、侧面或倾斜的位置,利于液态合金充型,防止浇不足、冷隔。4、对于容易产生缩孔的铸件,将铸件厚壁处放在上部或侧面,保证铸件自下而上顺序凝固,使冒口充分发挥作用。二、分型面的选择制造铸型时,为便于取出模样,将铸型做成几部分,其结合面称为分型面。选择分型面的原则1、尽可能将铸件的全部或大部分置于同一砂型内,以避免错箱和产生较大的隙缝与毛刺。2、分型面的数目应少,且为平面。3、尽量减少型芯与活块的数目。4、分型面的选择应有利于下芯、合箱,使型芯安放稳固,便于检查型腔尺寸。三、铸造工艺参数的确定工艺参数:零件、模样与铸件三者之间的差异量。1、收缩率2、切削加工余量3、起模斜度4、最小铸出孔和槽5、型芯头6、铸造圆角四、型砂及芯砂由硅砂、粘土、粘结剂、附加物组成。五、造型与造芯工艺1、手工造型1)整模两箱造型2)分模造型3)挖砂造型4)活块造型5)刮板造型6)三箱造型7)地坑造型8)假箱造型2、机器造型3、造芯六、浇注系统与冒口七、铸型、型心的烘干及合箱八、合金的熔炼与浇注九、铸件的落砂、清理及常见缺陷1、铸件的落砂和清理1)铸件的落砂400~500℃2)铸件的清理2、铸件的常见缺陷§9-3铸件结构工艺性1、铸件的外形应便于造型2、合理设计铸件内腔3、铸件壁厚应合理和尽可能均匀4、铸件壁的联接5、避免大而薄的平面6、减缓筋、辐收缩的阻碍§9-4特种铸造一、金属型铸造1、一型多铸。2、适用于大量生产形状简单、壁不太薄的有色金属铸件。二、压力铸造适用于铸造形状复杂、薄壁的有色金属铸件。三、离心铸造四、熔模铸造用于铸造高熔点、高硬度、难加工的合金铸件及各种形状复杂的铸件。