第二章铸造
【导入新课】
铸造是指通过熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇注到铸型型腔中，待其凝固后得到一定形状、尺寸和性能的铸件的成形方法。铸造方法有砂型铸造和特种铸造两大类。
砂型铸造是一种将液体金属浇入到砂质铸型中，待其冷却、凝固后，将砂型破坏取出铸件的铸造方法。砂型铸造的工艺过程一般由造型（制造砂型）、造芯（制造砂芯）、烘干（用于干砂型铸造）、合型（合箱）、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。由于砂型铸造简单易行，原材料来源广，铸造成本低，见效快，因而在目前的铸造生产中占主导地位，用砂型铸造生产的铸件约占铸件总产量的90%。
【讲授新课】
2．1 砂型铸造
一、造型材料
1. 造型材料的组成
(1) 原砂
常指硅砂（石英砂），其主要成分为二氧化硅（SiO
2
）。
(2) 黏结剂
主要作用是使型砂、芯砂具有一定的强度和可塑性。其主要成分是氧化铝（Al
2O
3）。
(3) 附加物
指除黏结剂外，为改善型砂或芯砂性能而加入的物质，使其具有某种特性。
2. 造型材料的性能要求
(1) 可塑性
(2) 强度
(3) 耐火性
(4) 透气性
(5) 退让性
二、砂型
用型砂制作，包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合整体称为铸型。
三、浇注系统、冒口及溢放口
1. 浇注系统
浇注系统的作用是保证熔融金属平稳、均匀、连续地充满型腔，阻止杂质进入型腔；控制铸件的凝固程序，供给铸件收缩时需要补充的金属熔液。
浇注系统又称浇口，由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。
2. 冒口
冒口作用：补充收缩之外，还有排气、除渣、排泄低温金属、检视浇注情况及观
察是否已铸满等功能。
3. 溢放口
其功能是排泄气体，以免因排气不良而阻碍金属液往前流动，另外也可以排泄劣
质的低温金属液及熔渣。
四、造型
用造型混合料和模样等工艺设备制造砂型的过程称为造型。造型通常分为手工造型、机器造型两大类。
手工造型的基本程序：
1. 制作下砂型
2. 制作上砂型
3. 起出模样及开设浇注系统
4. 合模与浇铸
【课堂小结】
本次课主要学习了铸造的相关知识，了解了造型材料的组成及对造型材料的性能要求，熟悉了砂型的制作过程，认识砂型铸造系统的组成及作用，以长方形铸件为例，学习了整个造型的过程。
造型材料
砂型铸造砂型
浇注系统、冒口及溢放口
造型过程
【课后作业】
课后演练：1—3
2．2 特种铸造
【导入新课】
砂型铸造是最基本的铸造方法，不论铸件尺寸的大小、形状的繁简以及金属材料的种类，均可适用。但其最大的缺点是砂型只能用一次，不适合大量生产；且受到砂型本身的限制，铸件精度太差，表面粗糙。为了弥补砂型铸造的各项缺点，因此，各种特种铸造法也应运而生。
特种铸造是一种全新的铸造方法，它具有一些砂型铸造不可比拟的优点，在有些铸造方面得到越来越广泛的应用。常见的特种铸造方法有金属型铸造、压力铸造、离心铸造和熔模铸造。
【讲授新课】
2．2 特种铸造
一、金属型铸造
金属型铸造就是在重力作用下将熔融金属浇入金属型腔获得铸件的制造方法。
(1) 金属型铸造生产的铸件的机械性能比砂型铸件高
(2) 铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定。
(3) 铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般可节约15%～30％。
(4) 不用砂或者少用砂，一般可节约80％～100％的造型材料。
此外，金属型铸造的生产效率高，铸件产生缺陷少，工序简单，易实现机械化和自动化。但金属型铸造也有一些不足之处，如：
(1) 金属型铸造成本高，不宜小批生产。
(2) 金属型不透气，无退让性，易造成铸件浇铸不足、开裂或形成铸铁件白口等缺陷。
(3) 铸件外型和内腔均不宜太复杂，壁厚不宜太薄。
(4) 金属型铸造时，铸型的工作温度，合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件质量均有很大的影响，因此需要严格控制。
二、压力铸造
压力铸造（又称压铸）是指在高压作用下使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用下凝固成形而获得铸件的一种铸造方法。
1. 热室压力铸造
热室压力铸造的金属熔解炉装置在压铸机内，其浇道及柱塞经常浸在高温的金属液中，故称为热室压力铸造。
2. 冷室压铸
冷室压铸的原理与热室法大同小异，但为了便于压铸熔点比较高的金属（如Al、Cu、Mg等），而将熔解炉与压铸机分开，以免压铸机经常处于高温环境而发生故障。
三、离心铸造法
离心铸造法是将熔融金属浇入水平轴、立轴或倾斜轴旋转的铸型，使金属液在离心力的作用下，充填铸型并结晶的铸造方法。
四、熔模铸造
熔模铸造又称失蜡铸造，就是用易熔材料制成模样，在模样表面多次反复地涂盖耐火涂料，制成型壳，熔掉易熔模样后经高温焙烧，即可浇注熔融金属从而获得铸件的铸造方法。
【课堂小结】
本次课主要学习了特种铸造的相关知识，了解了金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造的工作过程。并将四种常见的特种铸造进行了比较，使大家对铸造有一个清晰认识。
金属型铸造
特种铸造压力铸造
离心铸造
熔模铸造
【课后作业】
课后演练：1—3
2．3 铸件的清理与检验
【导入新课】
铸造结束后，所取出的铸件不一定符合产品要求，可能存在一些铸造过程中产生的多余结构，这些结构都必须予以清除。同样，铸件清理结束后，必须进行检验，检验其是否符合设计和使用要求。
【讲授新课】
2．3 铸件的清理与检验
一、铸件清理
铸件清理是指清除铸件表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇口、冒口、飞翅）等操作过程。
1. 浇口、浇道和冒口的清除
2. 清砂
3. 飞翅（又称飞边）
二、铸件常见缺陷
1.气孔
造型材料水分过多或含有大量发气物质，透气性差，浇注速度过快。
2. 缩孔
铸件在凝固过程中收缩得不到足够熔融金属的补充。
3.砂眼
型砂强度低，紧实度不足；合箱前未将型腔中的散落砂除去；合箱时将砂型压崩，浇注速度太快等。
4.粘砂
型砂的耐火性太差或浇注温度过高。
5.裂纹
铸件壁厚相差过大，浇注系统开设不合理，铸件内部铸造应力过大，型砂与砂芯退让性差等。
6.冷隔与浇不到
金属液未能正常地充满型腔所致。
7.夹渣
浇注时未将炉渣挡住，使炉渣进入型腔所致。
三、铸件检验与修补
铸件质量主要包括外观质量、内在质量和使用质量。
外观质量包括铸件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差；内在质量主要指铸件的化学成分、物理性能、机械性能、金相组织以及存在于铸件内部的孔洞、裂纹等缺陷；
使用质量指铸件在不同条件下的工作耐久能力，包括耐磨、耐腐蚀、疲劳、吸震等性能，以及被切削性、可焊性等工艺性能。
对铸件的质量进行控制与检验。首先要制定从原材料、辅助材料到每种具体产品控制和检验的工艺守则与技术条件。对每道工序都要严格按工艺守则和技术条件进行控制和检验。最后对成品铸件作质量检验。
铸件缺陷常用的修补设备有氩弧焊机、电阻焊机、冷焊机等。
【课堂小结】
本次课主要学习了铸件的清理与检验，铸件的清理内容有：清除铸件表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇口、冒口、飞翅）等。铸件常见缺陷有：气孔、缩孔、砂眼、粘砂、裂纹、冷隔与浇不到、夹渣，分析了缺陷的特点及产生的原因。最后学习了铸件的检验与修补方法。
浇口
铸件的清理内容冒口
飞翅
气孔
缩孔
砂眼
铸件常见缺陷粘砂
裂纹
冷隔与浇不到
夹渣
外观检验：表面粗糙度、表面缺陷、尺寸形状偏差、重量偏差铸件的检验
内在检验：音频、超声、涡流、X射线和γ射线
质量与外观要求不高：氩弧焊机
铸件缺陷常用的修补
精密铸件：冷焊机
【课后作业】
课后演练：1—3
第二章铸造
【导入新课】 铸造是指通过熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇注到铸型型腔中，待其凝固后得到一定形状、尺寸和性能的铸件的成形方法。铸造方法有砂型铸造和特种铸造两大类。 砂型铸造是一种将液体金属浇入到砂质铸型中，待其冷却、凝固后，将砂型破坏取出铸件的铸造方法。砂型铸造的工艺过程一般由造型（制造砂型）、造芯（制造砂芯）、烘干（用于干砂型铸造）、合型（合箱）、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。由于砂型铸造简单易行，原材料来源广，铸造成本低，见效快，因而在目前的铸造生产中占主导地位，用砂型铸造生产的铸件约占铸件总产量的90%。 【讲授新课】 2．1 砂型铸造 一、造型材料 1. 造型材料的组成 (1) 原砂 常指硅砂（石英砂），其主要成分为二氧化硅（SiO 2 ）。 (2) 黏结剂 主要作用是使型砂、芯砂具有一定的强度和可塑性。其主要成分是氧化铝（Al 2O 3）。 (3) 附加物 指除黏结剂外，为改善型砂或芯砂性能而加入的物质，使其具有某种特性。 2. 造型材料的性能要求 (1) 可塑性 (2) 强度 (3) 耐火性 (4) 透气性 (5) 退让性 二、砂型 用型砂制作，包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合整体称为铸型。
三、浇注系统、冒口及溢放口 1. 浇注系统 浇注系统的作用是保证熔融金属平稳、均匀、连续地充满型腔，阻止杂质进入型腔；控制铸件的凝固程序，供给铸件收缩时需要补充的金属熔液。 浇注系统又称浇口，由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。 2. 冒口 冒口作用：补充收缩之外，还有排气、除渣、排泄低温金属、检视浇注情况及观 察是否已铸满等功能。 3. 溢放口 其功能是排泄气体，以免因排气不良而阻碍金属液往前流动，另外也可以排泄劣 质的低温金属液及熔渣。
课程设计说明书 泵盖铸造工艺设计 院系：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 1.铸造工艺分析 (1) 1.1零件介绍 (1) 1.2零件生产方式选择 (1) 1.3技术要求分析 (1) 1.4 合金铸造性能分析 (2) 2.确定铸造工艺方案 (2) 2.1确定铸造方法 (2) 2.2确定浇注位置和分型面 (2) 2.3确定型内铸件数目 (3) 2.4不铸出孔及槽的确定 (3) 2.5机械加工余量和铸造圆角的确定 (3) 2.6起模斜度和分型负数的确定 (5) 2.7砂芯的确定 (7) 2.8铸造收缩率的确定 (7) 2.9冒口的确定 (7) 2.10浇注系统的确定 (8) 3.芯盒的设计 (9) 3.1芯盒材质和分盒方式的确定 (9) 4.总结 (9) 参考资料 (10)
1.铸造工艺分析 零件简介： 1.1零件介绍： 零件名称：泵盖 零件材料：HT200 1.2零件生产方式选择： 大批量生产，零件图如下：
1.3技术要求分析 按照国家标准，对于HT200，其抗拉强度应达到200Mpa。铸件在使用时工作条件较好，但此铸件需起隔爆作用，按照技术要求，需在粗加工后进行时效处理及相应的热处理工艺。另外，铸件清砂后，焖火铲除毛刺喷砂后喷G04-6铁红过氯乙烯底漆。除此外无特殊技术要求。 注：其中φ21H7内孔为重要加工面，不允许存在气孔、夹砂等铸造缺陷。 1.4 合金铸造性能分析 灰铸铁具有良好的铸造性能： （1）流动性。灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在适宜的浇注温度下，具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。 （2）收缩性。灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及形成缩孔、缩松的倾向都较小。 （3）灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好，但需人工时效。 2.确定铸造工艺方案 2.1确定铸造方法 铸件材质为HT200，，其轮廓尺寸25×φ110，属中小件，联结结构合理，符合灰铸铁铸造要求，可以进行铸造工艺设计。采用湿砂型机器造型大批量生产。 采用湿砂型机器脱箱造型，热芯盒水玻璃砂射芯机制芯。 2.2确定浇注位置和分型面 浇注位置选择原则： （1）重要加工面应朝下或呈直立状态； （2）铸件的大平面应朝下； （3）应有利于铸件的补缩； （4）应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满； （5）应尽量少用或不用砂芯； （6）应使合型、浇注和补缩位置一致。
熔模铸造工艺流程 模具制造 制溶模及浇注系 统 模料处理 模组焊接 模组清洗 上涂料及撒砂 涂料制备 重
复 型壳干燥(硬化 多 次 脱蜡 型壳焙烧 浇注 熔炼 切 割 浇 口 抛 光 或 机
工 钝化 修整焊补 热处理 最后清砂 喷丸或喷砂 磨内
口 震 动 脱 壳 模料 制熔模用模料为日本牌号：K512模料 模料主要性能： 灰分≤0.025% 铁含量灰分的10% ≤0.0025% 熔点 83℃-88℃（环球法）60℃±1℃ 针入度 100GM（25℃）3.5-5.0DMM 450GM（25℃）14.0-18.0DMM 收缩率 0.9%-1.1% 比重 0.94-0.99g/cm3 颜色新蜡——兰色、深黄色 旧蜡——绿色、棕色
蜡（模）料处理 工艺参数： 除水桶搅拌时温度 110-120℃ 搅拌时间 8-12小时 静置时温度 100-110℃ 静置时间 6-8小时 静置桶静置温度 70-85℃ 静置时间 8-12小时 保温箱温度 48-52℃ 时间 8-24小时 二、操作程序 1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中，先在105-110℃下置6-8小时沉淀，将水分泄掉。 2、蜡料在110-120℃下搅拌8-12小时，去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85℃的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中，静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中，保温温度48-52℃，保温时间8-24小时后用于制蜡模。
5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中，保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时，蜡应慢没缸壁流入，防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住，避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温，防止温度过高现象发生。 6、作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火，慎防火灾。 压制蜡（熔）模 一、工艺参数 室温20-24℃压射蜡温50-55℃ 压射压力0.2-0.5Mpa 保压时间10-20S 冷却水温度15±3℃ 二、操作程序
铸造生产——指用熔融的液态合金注入预先制备好的铸型中使之 冷却、凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的毛 坯或零件过程，简称铸造。 2、铸造方法的分类 第一章 造型材料 型（芯）砂是由骨干材料、粘结材料和附加物等原材料按一定比例配制而成。 以粘土为粘结材料的粘土型（芯）砂主要由原砂、粘土、附加物和水配制而成。 常用的附加物：煤粉、渣油、淀粉 、锯末等 新砂和旧砂的处理 1．新砂的处理 新砂的处理常用的方法:筛分、水漂洗、酸浸洗、精选 、烘干等 2．旧砂的处理 拟采取措施：对旧砂进行通风冷却，降低温度；经破碎、磁选、过筛，除去杂物；干法碾搓，除去包覆膜、失效粘土及灰分；按一定比例添加原砂，补加新粘土、煤粉；调整含水分量，达到型砂性能要求。
CO2硬化法——向水玻璃砂制成的砂型（芯）中吹入CO2气体，在短时间内就可以使型（芯）砂硬化； 三、C02-钠水玻璃砂的原材料、配方及混制工艺 (一)C02-钠水玻璃砂的原材料 铸钢件用原砂Si02含量应高。一般采用中等粒度的硅砂 涂料的基本组成 涂料一般由耐火粉料、粘结剂、悬浮剂、载液和助剂组成。 涂料的性能 (1)涂料的工艺性能涂料的工艺性能主要有饱沾性、涂刷性、流淌性、流平性、 渗透性等。 涂刷方法 涂料涂敷的方法有刷、喷、浸三种。 第二章铸型制备 14种造型方法有哪些？ 整模造型、分模造型、挖砂和假箱造型、活块和砂芯造型、活砂造型(抽砂造型)、多箱造型、实物造型、刮板造型、抽心模造型和劈箱造型、脱箱造型(活箱造型)、叠箱造型、模板造型、漏模造型、地坑造型 铸型的紧固方法 生产小型铸件的铸型由于抬箱力小，用压铁直接压在砂型上比较方便。 生产大中型铸件的铸型，一般用卡子、螺栓等紧固。 紧固铸型前需在分箱面的四角用铁片将上下砂箱问的缝隙垫实，以防止铸型紧固时砂芯或砂型被压溃。 地坑造型，一般用压铁压在盖箱上。 第三章浇注系统设计 铸铁件浇注系统的组成：浇口盆、直浇道、横浇道、内浇道。、 为避免水平涡流，应采用浇包低位浇注大流充满，并且使浇口杯中液面高度(h)与直浇道直径(d)保持_定的比值(即h>6d)。
第一章铸造工艺方案确定 1．夹具的生产条件，结构，技术要求 ●产品生产性质——大批量生产 ●零件材质——35Cr ●夹具的零件图如图2.2所示，夹具的外形轮廓尺寸为285mm*120mm*140mm，主要壁厚40mm，为一小型铸件；铸件除满足几何尺寸精度及材质方面的要求外，无其他特殊技术要求。零件图如下图所示： 2．夹具结构的铸造工艺性 零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸件工艺过程和降低成本。审查、分析应考虑如下几个方面： 1.铸件应有合适的壁厚，为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。 2.铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意薄壁过渡和圆角铸件薄厚壁的相接拐弯等厚度的壁与壁的各种交接，都应采取逐渐过渡和转变的形式，并应使用较大的圆角相连接，避免因应
力集中导致裂纹缺陷。 3.铸件内壁应薄于外壁铸件的内壁和肋等，散热条件较差，应薄于外壁，以使内、外壁能均匀地冷却，减轻内应力和防止裂纹。 4.壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节。 5.利于补缩和实现顺序凝固。 6.防止铸件翘曲变形。 7.避免浇注位置上有水平的大平面结构。 3．造型，造芯方法的选择 支座的轮廓尺寸为285mm*140mm*120mm，铸件尺寸较小，属于中小型零件且要大批量生产。采用湿型粘土砂造型灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现机械化和自动化，材料成本低，节省烘干设备、燃料、电力等，还可延长砂箱使用寿命。因此，采用湿型粘土砂机器造型，模样采用金属模是合理的。 在造芯用料及方法选择中，如用粘土砂制作砂芯原料成本较低，但是烘干后容易产生裂纹，容易变形。在大批量生产的条件下，由于需要提高造芯效率，且常要求砂芯具有高的尺寸精度，此工艺所需的砂芯采用热芯盒法生产砂芯，以增加其强度及保证铸件质量。选择使用射芯工艺生产砂芯。 4．浇注位置的确定 铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的环节，关系到铸件的内在质量，铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易程度。 确定浇注位置应注意以下原则： 1.铸件的重要部分应尽量置于下部 2.重要加工面应朝下或直立状态 3.使铸件的答平面朝下，避免夹砂结疤内缺陷 4.应保证铸件能充满 5.应有利于铸件的补缩 6.避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验 初步对支座对浇注位置的确定有：方案一如图4.1，方案二图4.2，方案三图4.3，方案四图4.4
科技大学 课程设计 课程设计名称：端盖铸造工艺设计学生姓名： 学院： 专业及班级： 学号： 指导教师： 2015 年7 月7 日
铸造工艺课程设计任务书 一、任务与要求 1．完成产品零件图、铸件铸造工艺图各一，铸造工艺图需要三维建模(完成3D图)。 2．完成芯盒装配图一。 3．完成铸型装配图一。 4. 编写设计说明书一份(15～20页)，并将任务书及任务图放置首页。 二、设计容为2周 1. 绘制产品零件图、铸造工艺图及工艺图的3D图(2天)。 2. 铸造工艺方案设计：确定浇注位置及分型面，确定加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率，确定型芯、芯头间隙尺寸。(1天)。 3. 绘制芯盒装配图(1天)。 4. 绘制铸型装配图、即合箱图(包括流道计算共2天)。 5. 编制设计说明书(4天)。 三、主要参考资料 1. 亮峰主编，材料成形技术基础[M]，高等教育，2011. 2. 丁根宝主编，铸造工艺学上册[M] ，机械工业，1985. 3. 铸造手册编委会，铸造手册：第五卷[M] ，机械工业，1996. 4. 其文主编, 材料成形工艺基础(第三版)[M]，华中科技大学，2003.
摘要 本设计是端盖的铸造工艺设计。端盖的材料为QT400-15，结构简单，无复杂的型腔。根据端盖的零件图进行铸造工艺性分析，选择分型面，确定浇注位置、造型、造芯方法、铸造工艺参数并进行浇注系统、冒口和型芯的设计。在确定铸造工艺的基础上，设计模样、芯盒和砂箱，并利用CAD、Pro/E等设计软件绘制端盖零件图、芯盒装配图。 关键词：铸造；端盖；型芯
ABSTRACT This design is about the casting process of end cap. The material of end cap is QT400-15. The end cap without complex cavity owns simple structures. Select the right parting line, pouring position, modeling method ,core making method, parameters of casting by analyzing the part drawing, then design gating system, riser, core. After the design of casting process, accomplish the part drawing of end cap and assembly drawing of core box with the aid of design software such as CAD and Pro/E. Keywords:Cast; End cap; Core
铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图； 2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注； 5）落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程
铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构，如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。 2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。 4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法： 手工造型因其操作灵活、适应性强，工艺装备简单，无需造型设备等特点，被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低，劳动强度较大。手工造型的方法很多，常用的有以下几种： 1．整模造型 对于形状简单，端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便，造型时整个模样全部置于一个砂箱内，不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件，如齿轮坯、轴承座、罩、壳等（图2）。
《铸造工艺学》课后习题答案 湖南大学 1、什么是铸造工艺设计 铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。 2、为什么在进行铸造工艺设计之前要弄清楚设计的依据，设计依据包括哪些内容 在进行铸造工艺设计前设计者应该掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件这些是铸造工艺设计的基本依据，还需要求设计者有一定的生产经验，设计经验并应对铸造先进技术有所了解具有经济观点发展观点，才能很好的完成设计任务 设计依据的内容 一、生产任务1）铸件零件图样提供的图样必须清晰无误有完整的尺寸，各种标记 2）零件的技术要求金属材质牌号金相组织力学性能要求铸件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求 3）产品数量及生产期限产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。二、生产条件 1）设备能力包括起重运输机的吨位，最大起重高度、熔炉的形式、吨位生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度大门尺寸等。 2）车间原料的应用情况和供应情况 3）工人技术水平和生产经验 4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验 三、考虑经济性对各种原料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等、都应有所了解，以便考核该工艺的经济性。 3.铸造工艺设计的内容是什么 铸造工艺图，铸件（毛坯）图，铸型装配图（合箱图），工艺卡及操作工艺规程。 4.选择造型方法时应考虑哪些原则 1、优先采用湿型。当湿型不能满足要求时再考虑使用表干砂型、干砂型或其它砂型。 选用湿型应注意的几种情况1）铸件过高的技术静压力超过湿型的抗压强度时应考 虑使用干砂型，自硬砂型等。 2）浇注位置上铸件有较大水平壁时，用湿型易引起 夹砂缺陷，应考虑使用其它砂型 3）造型过程长或需长时间等待浇注的砂型不宜
习题 第2章铸造成形 填空题： 1、铸造方法从总体上可分为普通铸造和特种铸造两大类，普通铸造是指砂型铸造方法，不同于砂型铸造的其他铸造方法统称为特种铸造，常用的特种铸造方法有：（）、（）、（）、（）、（）等。 2、凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充，将产生（）或（）。 3、对砂型铸件进行结构设计时，必须考虑合金的（）和铸造（）对铸件结构提出的要求。 4、（）是铸造合金本身的物理性质，是铸件许多缺陷（）产生的基本原因。 5、浇注位置是指造型时（）在铸型中所处的位置，它影响铸件的质量。 6、铸造应力按产生的原因不同，主要可分为（）和（）两种。 7、铸件上各部分壁厚相差较大，冷却到室温，厚壁部分的残余应力为（）应力，而薄壁部分的残余应力为（）应力。 8、任何一种液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却至室温都要经过三个联系的收缩阶段，即（）、（）和（）。 9、在低压铸造、压力铸造和离心铸造时，因人为加大了充型压力，故（）较强。提高浇铸温度是改善合金（）的重要措施。 10、铸件浇铸位置的选择必须正确，如重要加工面、大平面和薄壁部分在浇铸时应尽量（），而厚大部位应尽量（），以便安放冒口进行（）。 单项选择题： 1、下列合金流动性最好的是：（） ①普通灰铸铁；②球墨铸铁；③可锻铸铁；④蠕墨铸铁。 2、摩托车活塞应具有良好的耐热性、热膨胀系数小，导热性好、耐磨、耐蚀、重量轻等性能。在下列材料中，一般选用：（） ①铸造黄铜；②合金结构钢；③铸造铝硅合金；④铸造碳钢。 3、在下列铸造合金中，自由收缩率最小的是：（） ①铸钢；②灰铸铁；③铸造铝合金；④白口铸铁 4、图示圆锥齿轮铸件，齿面质量要求较高。材料HT350，小批生产。最佳浇 5
2. 铸造工艺方案示例 1) 轴座 工艺分析：该零件的主要作用是支承轴件，故Φ40 mm内孔表面是应当保证质量的重要部位。此外，底板平面也有 一定的加工及装配要求，底板上的四个Φ8 mm的螺钉孔可不铸出，留待钻削 (a)轴座的零件图；(b) 从对轴座结构的总体分析来看，该件适于采用水平位置的造型、浇注方案，此时Φ40 mm内孔处只要加大加工余量， (1) 如图1-48中方案(1)所示采用两个分模面、三箱造型，浇注位置为底板朝下。这样做可使底板上的长方形凹槽用下 型的砂垛形成。如将轴孔朝下而底板向上，则凹槽就得用吊砂，使造型操作麻烦。该方案只需制造一个圆柱形内孔型 图1-48 轴座
(a)轴座的零件图；(b)轴座铸件的两种工艺方案 (2) 图1-49 轴座铸件的一型两铸方案 如图1-48中方案(2)所示，采用一个分模面、两箱造型，轴孔处于 中间的浇注位置。该方 案造型操作简 便，生产效率高，但增加了四个 形成Φ16 mm 圆形凸台的1＃外型芯及 一 个形成 长方形凹坑的3＃外型 芯，因而增加制造芯盒及造芯的费用。 但由于批量大，该费用均分到每 个铸件上的成本就较低，因而是合算 另外，3＃型芯是悬臂型芯，其型芯头的长度较长。大批生产时， 还可考虑一箱中同时铸造两件的方案 (图1-49)，使悬臂型芯成为挑担型 芯，这样可使芯头长度缩短，且下芯定 位简便，成本更低。 2） 车床刀架转盘 材质：HT200，生产批量：小批生产。 刀架转盘为车床刀架上的重要件，其下为转盘，其上为燕尾形导轨。转 盘面和导轨面虽然都 是需要刮研的重要面， 不容许有砂眼、气孔、夹渣等表面缺陷，但导轨更易受磨损、更要求 耐 (1)平造平浇工艺方案(图1-50，A-A 视图右半边) 采用导轨面朝下的浇注位置，利于防止导轨面产生铸造缺陷。为保证朝 上的转盘面的质量，应加大其加工余量，并 铸件的分型面选在燕尾形导轨的底面。为使燕尾及转盘均不妨碍起模， 又可避免活块和外型 芯，将燕尾处的加工余 量填成直角，并采用挖砂，使底盘上表面暴露于分型面，以形成如 图1-50中曲折线所示的曲面分型面。
题目：工艺学课程设计 学院： 专业：材料成型机控制工程班级： 学号： 姓名： 指导老师：
前言 铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点： 通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。
目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1.1零件基本信息 (4) 1.2材料成分要求 (4) 1.3铸造工艺参数的确定 (4) 1.3.1铸造尺寸公差和重量公差 (5) 1.3.2机械加工余量 (5) 1.3.3铸造收缩率 (5) 1.3.4拔模斜度 (5) 1.4其他工艺参数的确定 (5) 1.4.1工艺补正量 (5) 1.4.2分型负数 (5) 1.4.3非加工壁厚的负余量 (5) 1.4.4反变形量 (5) 1.4.5分芯负数 (6) 第二章铸造三维实体造型 (6) 2.1上冠件图纸技术要求 (6) 2.2上冠件结构工艺分析 (6) 2.3基于UG零件的三维造型 (6) 2.3.1软件简介 (6) 2.3.2零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 3.1工艺方案的确定 (7) 3.1.1铸造方法 (7) 3.1.2型（芯）砂配比 (8) 3.1.3混砂工艺 (8) 3.1.4铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 3.2铸造熔炼 (8) 3.2.1熔炼设备 (9) 3.2.2熔炼工艺 (9) 3.3分型面的选择 (9) 3.4砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 3.5砂芯设计及排气 (11) 3.5.1芯头的基本尺寸 (11) 3.5.2芯撑、芯骨的设计 (12) 3.5.3砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 4.1浇注系统的类型及选择 (12) 4.2浇注位置的选择 (12)
熔模铸造工艺流程图 失蜡法铸造现称熔模精密铸造，是一种少切削或无切削的铸造工艺，是铸造行业中的一项优异的工艺技术，其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高，甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件，均可采用熔模精密铸造铸得。 熔模精密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为文明古国，中国是使用这一技术较早的国家之一，远在公元前数百年，我国古代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术，用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品，如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙，它们首尾相连，上下交错，形成中间镂空的多层云纹状图案，这些图案用普通铸造工艺很难制造出来，而用失蜡法铸造工艺，可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点，用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品，然后再附加浇注系统，涂料、脱蜡、浇注，就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。 现代熔模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航空喷气发动机的发展，要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂，尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。由于耐热合金材料难于机械加工，零件形状复杂，以致不能或难于用其它方法制造，因此，需要寻找一种新的精密的成型工艺，于是借鉴古代流传下来的失蜡铸造，经过对材料和工艺的改进，现代熔模铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。所以，航空工业的发展推动了熔模铸造的应用，而熔模铸造的不断改进和完善，也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。 所谓熔模铸造工艺，简单说就是用易熔材料（例如蜡料或塑料）制成可熔性模型（简称熔模或模型），在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧（如采用高强度型壳时，可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧），铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件 熔模铸件尺寸精度较高，一般可达CT4-6（砂型铸造为CT10~13，压铸为CT5~7）,当然由于熔模铸造的工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素较多，例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等，所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高，但其一致性仍需提高（采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多）。 压制熔模时，采用型腔表面光洁度高的压型，因此，熔模的表面光洁度也比较高。此外，型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成，与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以，熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高，一般可达Ra.1.6~3.2μm 熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度，所以可减少机械加工工作，只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可，甚至某些铸件只留打磨、抛光余量，不必机械加工即可使用。由此可见，采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时，大幅度节约金属原材料。 熔模铸造方法的另一优点是，它可以铸造各种合金的复杂的铸件，特别可以铸造高温合金铸件。如喷气式发动机的叶片，其流线型外廓与冷却用内腔，用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产，保证了铸件的一致性，而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。
原材料：金属材料、非金属材料、复合材料 毛坯成形加工：铸造、锻造、冲压、焊接等 机械加工、特种加工：切削、磨削、特种加工 热处理、表面处理：材料的改性与处理 检测与质量监控：必不可少的保证质量的措施 装配：零件的固定、连接、调整、检验和产品试验。 装配 材料成形中的基本要素及其流动 材料、能量和信息三个基本要素的流动及其相互作用形成物质流、能量流和信息流,使毛坯和零件的成形得以实现 质量不变过程:铸造、塑性成形、表面处理等 质量减少过程:切削加工、热切割、板料冲裁等 质量叠加过程:焊接、胶接和机械连接等 2．能量流 各种能量的消耗和转化过程称为能量流 将生产过程中的物质流、能量流和信息流系统化,即“机械制造技术系统”,具有“自动化、柔性化、高效化”的综合效果特征 4．材料成形技术的发展趋势 (1)优化常规工艺 (2)新型加工方法不断出现 (3)高新技术与工艺紧密结合 产品的加工要求 第2章铸造 定义：熔炼金属、制造铸型并将熔融金属浇入 铸型凝固后，获得具有一定形状、尺寸 和性能的金属零件或毛坯的成形方法 包括砂型铸造和特种铸造两大类 优点： 工艺适应性强，铸件的结构形状和尺寸和大小几乎不受限制，常用的合金都能铸造；原材料来源广泛，价格低廉，设备投资较少 应用： 适于制造形状复杂、特别是内腔形状复杂的零件或毛坯，尤其是要求承压、抗震或耐磨的零件。 缺点： 工艺因素影响较大，铸件易出现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷，组织疏松，晶粒粗大。质量不稳定，一般情况下，铸件的力学性能远不及塑性成形件 L=v×t 2.1铸造基础 2.1.1金属液的充型能力 金属液充满铸型型腔，获得轮廓清晰、形状 准确的铸件的能力 很大程度上决定了铸件的质量 1、金属的流动性：金属液本身的流动能力 流动性好则充型能力
铸造工艺学课程设计 题目： 分工： 学院： 专业： 班级： 学号： 姓名：
目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1.1零件基本信息 (4) 1.2材料成分要求 (4) 1.3铸造工艺参数的确定 (4) 1.3.1铸造尺寸公差和重量公差 (5) 1.3.2机械加工余量 (5) 1.3.3铸造收缩率 (5) 1.3.4拔模斜度 (5) 1.4其他工艺参数的确定 (5) 1.4.1工艺补正量 (5) 1.4.2分型负数 (5) 1.4.3非加工壁厚的负余量 (5) 1.4.4反变形量 (5) 1.4.5分芯负数 (6) 第二章铸造三维实体造型 (6) 2.1上冠件图纸技术要求 (6) 2.2上冠件结构工艺分析 (6) 2.3基于UG零件的三维造型 (6) 2.3.1软件简介 (6) 2.3.2零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 3.1工艺方案的确定 (7) 3.1.1铸造方法 (7) 3.1.2型（芯）砂配比 (8) 3.1.3混砂工艺 (8) 3.1.4铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 3.2铸造熔炼 (8) 3.2.1熔炼设备 (9) 3.2.2熔炼工艺 (9) 3.3分型面的选择 (9) 3.4砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 3.5砂芯设计及排气 (11) 3.5.1芯头的基本尺寸 (11) 3.5.2芯撑、芯骨的设计 (12) 3.5.3砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 4.1浇注系统的类型及选择 (12) 4.2浇注位置的选择 (12)
4.3浇注系统各部分尺寸的计算 (13) 4.3.1合金铸造性能分析 (13) 4.3.2铁液在型内的上升速度 (13) 4.3.3浇注系统截面尺寸设计 (14) 4.4冒口设计计算 (14) 4.4.1铸件工艺出品率 (14) 4.4.2出气孔 (15) 4.4.3冒口的作用及位置确定 (15) 4.5冷铁设计及尺寸计算 (15) 4.5.1冷铁的选用及作用 (15) 4.5.2冷铁的尺寸及放置位置的选择 (15) 总结 (17) 参考文献 (18) 附图
铸造工艺技术专业专科教学实施方案 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
国家开放大学开放教育机械大类铸造技术管理类铸造工艺技术专业（专科）教学实施方案为了保证国家开放大学铸造工艺技术专业（专科）的教学实施，做好本专业的教学与教学管理工作，保证教学质量，实现技能型、应用型专门人才的培养目标，特制定本教学实施方案。 一、专业教学特点 （一）学生特点 本专业的学生主要由在职职工和社会青年（包括普通高中、职高、中专、技校毕业生）；具有初中毕业学历者可注册课程学习。 （二）课程特点 本专业的主要课程（公共基础课和通识课除外）按教学特点可以分为四类： 1．专业基础知识课程：主要涉及机械热加工专业的入门基础性知识和铸造企业各工艺技术方向都需要掌握的专业基础知识，主要课程包括《电工电子技术》、《机械设计基础》、《金属材料与热处理》、《材料性能与成形控制》、《中国铸造史》、《造型材料》、《铸造工艺基础》、《铸件的品质控制》、《铸铁及其熔炼》、《铸钢及其熔炼》、《非铁合金及其熔炼》、《铸造设备》、《特种铸造》等，为接下来的专业实践教学工作的顺利开展提供基础和保障。 2．理论教学与实践性教学相结合的课程：铸造工艺技术专业涉及到许多相关学科的知识，所构建的课程体系均需要在具体教学实践中不断完善理论和实践体系，主要有专业基础课程《金属材料与热处理》、
《机械设计基础》，以及专业核心课程《造型材料》、《铸造工艺基础》、《铸铁及其熔炼》、《铸钢及其熔炼》、《非铁合金及其熔炼》、《铸造设备》等。铸造是需要实际操作动手能力很强的行业，专业核心课是职业技能型课程，在教学中应注意理论教学和实操性教学相结合，要挖掘不同形式的实践内容作为学生接触行业、了解应用性知识的有效手段。在宏观类的课程授课中，要求老师增加案例讲解和分析，对于微观类的课程，更是要清晰明了地阐述铸造实务操作的目的、要求、技巧和要点，让学生学到第一手的铸造知识。 3．满足行业需要的对口课程：为了培养适应铸造企业不同岗位及相关企业特定岗位需求的人才，设计本专业的延展课程，包括《艺术铸品的鉴赏与制造技术》、《铸造企业管理基础》、《铸造CAD/CAE》、《铸造安全生产与职业素养》、《铸造新技术讲座》、《铸造专业英语》等课程，通过上述课程的学习，可培养学生对相关岗位的工作特点、基本流程和技术要求的认识，增加学生的就业竞争力。 4．实践性教学的课程：为使学生适应社会需要，掌握必需的操作技能，必须通过实践性教学使理论与实际相结合，使学生掌握该专业的实际操作技能，积累铸造从业经验，为将来实际从事相关岗位工作打好基础。主要课程包括《金相观察与热处理实训》、《机械加工基础实训》、《材料成形方法实训》、《铸件质量检测方法与检测工具的使用》和《毕业实习或毕业设计》等，在教学中应突出实操性的特点，强调理论和实践相结合。 铸造工艺技术专业教学方法和手段的重点是放在使学生更早和更多
. . . 目录 第一章铸造工艺设计概论 (1) 第一节铸造工艺设计的概念、设计依据、内容及程序 (1) 第二节铸造工艺设计与经济指标和环境保护的关系 (3) 第二章铸造工艺方案的确定 (4) 第一节零件结构的铸造工艺性 (4) 第二节造型、造芯方法的选择 (4) 第三节浇注位置的确定 (6) 第四节分型面的选择 (8) 第三章砂芯设计及铸造工艺设计参数 (10) 第一节砂芯设计 (10) 第二节铸造工艺设计参数 (12) 第四章浇注系统设计 (17) 第一节液态金属在浇注系统基本组元中的流动 (17) 第二节浇注系统的基本类型及选择 (21) 第三节计算阻流截面的水力学公式 (25) 第四节铸铁件浇注系统设计与计算 (28) 第五节其他合金铸件浇注系统的特点 (32) 第六节金属过滤技术 (35) 第五章冒口、冷铁和铸肋 (37) 第一节冒口的种类及补缩原理 (37) 第二节铸钢件冒口的设计与计算 (39) 第三节铸铁件实用冒口的设计 (44) 第四节提高通用冒口补缩效率的措施和特种冒口 (53) 第五节冷铁 (56) 第六节铸肋 (59)
第一章铸造工艺设计概论 第一节铸造工艺设计的概念、设计依据、内容及程序 一、概念 现代科学技术的发展，要求金属铸件具有高的力学性能、尺寸精度和低的表面粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐热、耐蚀、耐磨等，同时还要求生产周期短，成本低。因此，铸件在生产之前，首先应进行铸造工艺设计，使铸件的整个工艺过程都能实现科学操作，才能有效地控制铸件的形成过程，达到优质高产的效果。 铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。铸造工艺设计的有关文件，是生产准备、管理和铸件验收的依据，并用于直接指导生产操作。因此，铸造工艺设计的好坏，对铸件品质、生产率和成本起着重要作用。 二、设计依据 在进行铸造工艺设计前，设计者应掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件，这些是铸造工艺设计的基本依据。此外，要求设计者有一定的生产经验和设计经验，并应对铸造先进技术有所了解。具有经济观点和发展观点，才能很好地完成设计任务。 （一）生产任务 （1）铸造零件图样提供的图样必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。设计者应仔细审查图样。注意零件的结构是否符合铸造工艺性，若认为有必要修改图样时，须与原设计单位或订货单位共同研究，取得一致意见后以修改后的图样作为设计依据。 （2）零件的技术要求金属材质牌号、金相组织、力学性能要求、铸件尺寸及重量公差及其他特殊性能要求，如是否经水压、气压试验，零件在机器上的工作条件等。在铸造工艺设计时应注意满足这些要求。 （3）产品数量及生产期限产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。对于批量大的产品，应尽可能采用先进技术。对于应急的单件产品，则应考虑使工艺装备尽可能简单，以便缩短生产周期，并获得较大的经济效益。 （二）生产条件 （1）设备能力包括起重运输机的吨位和最大起重高度、熔炉的形式、吨位和生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度和大门尺寸等。 （2）车间原材料的应用情况和供应情况。 （3）工人技术水平和生产经验。
第一章简介 1.１中国古代铸造技术发展 中华文明大致经历了石器时代、铜器时代和铁器时代三个历史阶段,这三种材质的工具和技术的创造发明,随着人类的繁衍,不断推动人类文明向高级阶段发展，金属的应用使人类文明产生了根本性的飞跃，而铸造技术的运用和金属的发展紧密联系在一起。对古代很多务农的人来说,铸造技术是一门手艺。据历史考证,我国铸造技术开始于夏朝初期,迄今已有5000多年。到了晚商和西周初期,青铜的铸造技术得到了蓬勃发展，形成了灿烂的青铜文化，遗留到今天的有一批铸造工艺水平较高的铸造产品。 中国古代的铸造方法有：石型即用石头或石膏制作铸型；泥型古称“陶范”;金属型古称“铁范”；失蜡型有出蜡法、走蜡法、脱蜡法或刻蜡法;砂型这种方法是伴随泥型一起产生的。 中国古代铸造中的精品有:沧州铁狮,司母戊方鼎,四羊方尊,曾侯乙尊盘,永乐大铜钟，大型铜编钟,铜车马仪仗队等。 1.２中国铸造技术发展现状 尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。第一，专业化程度不高,生产规模小。我国每年每厂的平均生产量是８15ｔ,远远低于美国的４6０6t 和日本的4878ｔ。第二,技术含量及附加值低。我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。第三，产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。第四，管理水平不高，有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。第五,材料损耗及能耗高污染严重。中国铸铁件能耗比美国、日本高70%~120％。第六，研发投入低、企业技术自主创新体系尚未形成。 1.3发达国家铸造技术发展现状 发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作）。 在大批量中小铸件的生产中，大多采用微机控制的高密度静压、射压或气冲造型机械化、自动化高效流水线湿型砂造型工艺。砂处理采用高效连续混砂机、人工智能型砂在线控制专家系统, 制芯工艺普遍采用树脂砂热、温芯盒法和冷芯盒法。熔模铸