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中等职业教育课程改革国家规划新教材PPT金属加工与实训（基础常识与技能训练）人民邮电出版社铸造基础知识一课题四铸造砂型铸造二特种铸造三课目一铸造基础知识一、铸造生产的特点二、铸造的分类和特点一、铸造生产的特点1．铸件的特点铸件是使用铸造方法成形的毛坯零件，铸件主要使用钢铁和铜铝等金属材料铸造而成，铸件毛坯具有以下特点。（1）形状和结构复杂。（2）表面形状不规则，大多具有复杂的曲面结构。（3）重要加工面的数量较少。（4）多为非承受重载的零件。2．铸造的工艺特点（1）液态成形。（2）固态凝固。铸件在液态下充满型腔，获得产品，但是随着产品温度逐渐降至室温，液态的产品最终将凝固为固态。二、铸造的分类和特点1．砂型铸造砂型铸造是以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，液态金属在重力作用下充填铸型来生产铸件的铸造方法。砂型铸造有以下几个优点。（1）型砂和黏土资源丰富、价格便宜，可回收再用，生产成本低。（2）制造铸型的周期短、工效高，混好的型砂可使用的时间长。（3）砂型舂实后仍可承受少量变形而不致被破坏，对拔模和下芯都非常有利。砂型铸造也有以下几个缺点。（1）手工造型时既费力又需一定的技巧，而用机器造型则设备复杂且庞大。（2）铸型的刚度不高，铸件的尺寸精度较差。（3）铸件易产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。2．特种铸造通过改变铸型的制造工艺或材料，改善液体金属充填铸型及随后的冷凝条件等方法，又产生了许多新的铸造方法，这些方法统称为特种铸造，具有以下特点。（1）铸件尺寸精确，表面光洁，易于实现少切削或无切削加工。（2）铸件内部质量好，力学性能高，铸件壁厚可以减薄。（3）降低金属消耗和铸件废品率。（4）简化铸造工序（除熔模铸造外），便于实现生产过程的机械化、自动化。（5）改善劳动条件，提高生产效率。课目二砂型铸造砂型铸造过程及造型方法1．砂型铸造过程（1）造型。①砂型：通常由两个以上砂箱组成，多箱造型中包括两个以上的砂箱。②模型：仿照零件外形制作的模样，与零件并不完全相同。③型砂：用于制造零件外形，由砂和黏结剂组成，黏结剂包括黏土、油脂、树脂等。（2）造芯。造芯的主要目的是制造型芯。在铸造带有孔或内腔结构的零件时，首先根据孔或内腔的形状和大小制造型芯，然后将其安放在铸型中，浇注后即可获得相应大小的孔或内腔结构。2．常用砂型铸造的造型方法（1）手工造型：主要包括整模造型、分模造型、三箱造型、活块造型等方法，操作灵活，适应性广，但是生产效率低，主要用于单件和小批量生产。（2）机器造型：使用机器来造型、造芯，并与机械化的型砂处理、浇注以及清理组成生产流水线。机器造型生产效率高，但是不适合制造形状复杂的型腔。课目三特种铸造一、熔模铸造二、金属型铸造三、离心铸造四、压力铸造五、低压铸造一、熔模铸造1．工艺过程2.特点和应用熔模铸件尺寸精度高，表面粗糙度值小，切削加工量小，常用于铸造薄壁件及重量很小的铸件，例如发动机叶片。尤其适用于铸造高熔点、难切削合金的小型复杂铸件。熔模铸造还擅长制造用砂型铸造、锻压、切削加工等方法难以制造的形状复杂、不便分型的零件，如带有精细的图案、文字、细槽和弯曲细孔的铸件。二、金属型铸造1.工艺过程金属型的型腔和金属型芯表面必须喷刷涂料，以产生隔热气膜。工作时，金属型应保持一定的工作温度，以减缓铸型对浇入金属的激冷作用，减少铸件缺陷，通常铸铁件工作温度为250℃～350℃，非铁金属件工作温度为100℃～250℃。2.特点和应用金属型铸造可实现“一型多铸”，便于实现机械化和自动化生产，从而可大大提高生产效率。铸件的精度和表面质量比砂型铸造显著提高，结晶组织致密，铸件的力学性能得到显著提高，劳动条件得到显著改善。三、离心铸造1．工艺过程离心铸造分为立式离心铸造和卧式离心铸造两种。立式离心铸造铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用来铸造高度小于直径的盘、环类或成形铸件。卧式离心铸造铸型绕水平轴旋转，铸件壁厚均匀，应用广泛，主要用来生产圆环类铸件，也用于浇注成形铸件。2．特点和应用离心铸造利用自由表面生产圆筒形或环形铸件。（1）可省去型芯和浇注系统，因而省工、省料，降低了铸件成本。（2）在离心力的作用下，铸件呈由外向内的定向凝固，少有缩孔、缩松和气孔等缺陷。（3）便于制造双金属铸件。如可在钢套上镶铸薄层铜材，制出滑动轴承。离心铸造是大口径铸铁管、气缸套、铜套、双金属轴承的主要生产方法。可用于制造耐热钢辊道、特殊钢的无缝管坯、造纸烘缸等铸件。四、压力铸造1．工艺过程２．特点和应用压力铸造铸件的精度及表面质量较其他铸造方法均高，通常，不经机械加工即可使用。其工艺特点如下。（1）压铸的生产效率及表面质量较其他铸造方法均高。（2）由于压铸的速度极高，型腔内气体很难排除，厚壁处的收缩也很难补缩，致使铸件内部常有气孔和缩松。因此，压铸件不宜进行较大余量的切削加工，以防孔洞的外露。（3）压铸设备投资大，制造压型费用高、周期长，适合于大量生产。目前，压力铸造已在汽车、拖拉机、航空、兵器、仪表、电器、计算机等制造业得到了广泛应用，如气缸体、箱体、化油器、喇叭外壳等铝、镁、锌合金铸件生产。五、低压铸造1．工艺过程将熔炼好的金属液注入密封的电阻坩埚炉内保温。铸型（通常为金属型）安置在密封盖上，垂直的升液管使金属液与朝下的浇口相通。铸型为水平分型，金属型在浇注前必须预热，并喷刷涂料。2．特点和应用低压铸造充型压力和充型速度便于控制。（1）充型平稳，冲刷力小，且液流和气流的方向一致，故气孔、夹渣等缺陷减少。（2）铸件组织较砂型铸造致密，对于铝合金铸件针孔缺陷的防止效果尤为明显。（3）由于省去了补缩冒口，使金属的利用率提高到90%～98%。（4）由于提高了充型能力，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件。低压铸造目前主要用来生产质量要求高的铝、镁合金铸件，如气缸体、缸盖、曲轴箱以及高速内燃机活塞等，并已成功地制出重达30t的铜螺旋桨及球墨铸铁曲轴等。