铸造概述I

缸体
缸体
2、汽车铸造件

（2）缸盖 缸盖也是汽车上既复杂又关键的铸件，发 动机的燃烧室、进气口、排气口都位于缸 盖上。缸盖的材质可以是高强度灰铸铁或 蠕墨铸铁，但应用最广的还是铝合金缸盖 ，而镁合金缸盖在国外也开始使用。缸盖 的铸造方法较多，诸如：砂型铸造、金属 型重力铸造、低压铸造，国外还包括消失 模铸造、压铸和新兴的半固态铸造等。
4.1特种铸造
4.1特种铸造
2金属型铸造
金属型铸造是指将液体金属在重力作用下浇 入金属铸型，以获得铸件的一种方法。铸型用 金属制成，可以反复使用几百次到几千次。
4.1特种铸造
4.1特种铸造
3低压铸造
使密闭坩埚内的金属液在低压(0.05～ 0.5 kg/cm2)下注入铸型内，称之为低 压铸造法。这种方法常用于制造汽缸盖、 制动鼓之类的铝合金铸件。
工程训练（铸造）
1、铸造工艺概述

原理
把金属液体浇注到与零件形状相适应 的铸型空腔（型腔）中，待其冷却凝固后 获得一定形状和性能的铸件的工艺过程。 (6000多年的悠久历史)
1、铸造工艺概述
优点 １）适应性强，工艺灵活性大。铸件的合 金成分、尺寸、形状、重量和生产批量 等几乎不受限制。 ２）成形能力强。最适于生产复杂形状， 特别是具有复杂内腔的毛坯或零件。 ３）经济性好。铸造所用的原材料大部分 来源广泛、价格低廉，还可以使用废料 和废机件；因此铸件的成本低廉。

图1 司母戊鼎
1939年 3月出土于河南安阳侯家庄武官村。此 鼎形制雄伟，832.84千克。高133厘米、口长 110厘米、口宽79厘米，是迄今为止出土的最 大最重的青铜器。司母戊鼎初为乡人私自 司 母戊大方鼎出土地殷墟博物苑挖掘，出土后因 过大过重不易搬迁，私掘者又将其重新掩埋。 司母戊鼎在1946年6月重新出土，当年村民锯 下一只鼎耳，由于历史原因无法找到，现在看 到的是后来补铸上去的，成为了一大遗憾。新 中国成立后，于1959年入藏中国历史博物馆。
4、铸造的种类（按成形方法和工艺特点）

砂型铸造 ：用型砂紧实成型进行铸造的 方法(80%) 特种铸造 ：熔模铸造、金属型铸造、低 压铸造、差压铸造、离心铸造、消失模 铸造、压力铸造、陶瓷型铸造、石膏型 铸造、连续铸造等方法

4.1特种铸造


1压力铸造
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(压铸模具)型腔， 并在压力下成型和凝固而获得铸件的方 法。
曾乙侯编钟
铣床床体
机床床体
犁（农具）
犁
摩托车发动机
摩托车发动机
Baidu Nhomakorabea
2、汽车铸造件

（1）缸体 汽车上最重要、最复杂的铸件位于汽 车的心脏-发动机上。为防止汽车有"心脏病 ，发动机上的主要铸件的质量尢为重要。 缸体便是发动机上最大、最复杂的铸件， 其壁厚最薄处往往不到3mm，由于汽车轻 量化的进展，采用铝合金的也越来越多， 国外有的汽车制造厂家甚至开始考虑用镁 合金铸造缸体。


缺点
铸造生产工序繁多，工艺过程较难控制，致使 铸件的废品率较高；铸件的晶粒比较粗大，化 学成分不均匀，力学性能较低；铸造的工作条 件较差，工人劳动强度较大。
铸造的应用 远古时期就有应用； 机械设备中占45~90%； 农业机械中占40~70%； 汽车、摩托车铸件占20~30%
商后期（约公元前十四世纪至公元前十一世纪）
轿车轮毂
3、铸造发展趋势




铸造工艺的迅速发展； 铸造设备推陈出新； 铸造的环境也得到了很大的改善； 对铸件的要求提高，铸件有更好的综合性能，更 高的精度，更少的余量和更光洁的表面。 我国铸造行业：厂点多、产量大、门类齐全，但 与美、日、德、法等铸造还有相当大的差距。 2000年起，铸造大国，2011超过4000万吨。
4.1特种铸造


6差压铸造
差压铸造又称反压铸造、压差铸造。实质是使液 体金属在压差作用下，充填到预先有一定压力的 型腔内，进行结晶、凝固而获得零件毛坯的一种 工艺方法。实现方式通常是在低压铸造的基础上， 铸型外罩个密封罩，同时向坩埚和罩内通入压缩 空气，但坩埚内的压力略高，使坩埚内的金属液 在压力差的作用下经升液管充填铸型，并在压力 下结晶。它是低压铸造与压力下结晶两种铸造方 法的结合。
公元1403年至1424年

图2 永乐大钟
明代永乐年间铸造的，所以叫“永乐大 钟”。铜钟悬挂在大钟楼中央巨架上， 通体褚黄，高6.75米，直径3.7米，重 46.5吨。钟唇厚18.5匣米，钟体光洁， 无一处裂缝，内外铸有经文230184字 ，无一字遗漏，铸造工艺精美，为佛教 文化和书法艺术的珍品。撞击之，音色 好，衰减慢、传播远。尾音长达2分钟 以上，方圆50公里皆闻其音。
曲轴（富康）
凸轮轴
2、汽车铸造件

（7）活塞 活塞顶部是发动机燃烧室的一部分， 活塞的圆柱面通过活塞环紧贴缸筒内壁做 高速的往复运动。活塞是形成发动机动力 的关键汽车铸件。其材质为铝合金，包括 纤维增强复合材料铝合金。铸造方法包括 金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造等 。
2、汽车铸造件


（8）车轮轮毂 车毂是回转运动类的汽车铸件，轿车 车轮轮毂材质为铝合金。有几种铸造方法低压铸造、挤压铸造（包括旋转式垂直挤压 ）、金属型重力铸造、差压铸造等。 近年来，国外很多种轿车铸件开始采用镁合 金，以适应汽车轻量化的要求。车门内板、 轮辋、转向支架、刹车支架、气门支架等， 甚至还有缸盖和缸体。
排气歧管
2、汽车铸造件

（6）曲轴、凸轮轴 由轴、凸轮轴是典型的汽车轴类铸件 ，属既要求韧性、耐疲劳性、又要求在摩擦 副部位的表面具有耐磨性的高速回转运动的 厚断面汽车铸件。所用材质多为球铁。凸轮 轴材质有时还用合金铸铁，激冷铸铁或合金 钢。所用造型方法，除了各种砂型铸造方法 外，采用壳型（包括铁型覆砂）铸造的很多 。也有采用自硬砂造型和消失模铸造的。
缸盖
2、汽车铸造件

（3）变速箱壳体 卡车变速箱壳体材质多为灰铸铁，也 有用蠕墨铸铁的。普遍采用砂型铸造。而 轿车变速箱壳体，则是典型的大型、复杂 的薄壁壳体铸件，材质多为铝合金，采用 镁合金的正在增加，一般都采用压铸工艺 。
变速箱
变速箱
2、汽车铸造件

（4）进气歧管 将空气导入气缸中 ，进气歧管的不 规则的变截面的进气道内腔形状一直是 汽车铸造业的难题。而近年来发动机电 子喷射技术的发展，使进气岐管更加复 杂。因此，很多厂家选择消失模工艺作 为进气歧管的铸造方法是理所当然的。
4.1特种铸造

4离心铸造
离心铸造是指将熔融金属浇入旋转的 铸型中，使液体金属在离心力作用下 充填铸型并凝固成形的一种铸造方法。
4.1特种铸造


5消失模铸造
采用聚苯乙烯发泡塑料模样代替普通模 样，造好型后不取出模样就浇入金属液， 在金属液的作用下，塑料模样燃烧、气 化、消失，金属液取代原来塑料模所占 据的空间位置，冷却凝固后获得所需铸 件的铸造方法。
曾乙侯编钟（Bc475－Bc221）

战国早期文物，1978年在湖北随县（今随州市）出土， 由六十五件青铜编钟组成的庞大乐器，其音域跨五个半 八度，十二个半音齐备。它高超的铸造技术和良好的音 乐性能，改写了世界音乐史，被中外专家、学者称之为 “稀世珍宝”.沉睡于地下2430年，即使在今天，铸钟仍 不是一件易事。有的编钟形体很大，高度超过一米五， 制造时需要用136块陶制的模子组合成一个铸模，灌注 摄氏近1000度的铜水才能得到。从出土得编钟来看，它 们不仅音调准确，而且纹饰极为精细，这说明商周时期 对青铜模具的制造技术运用的极为熟练。
进气歧管
2、汽车铸造件

（5）排气歧管 由于汽车发动机的排气温度较高， 因此，排气歧管材质基本上是灰铸铁、 球墨铸铁或或蠕墨铸铁。排气歧管也是 形状较复杂的薄壁铸件。多为砂型铸造 ，也有采用消失模铸造的。
排气歧管

与发动机气缸体相连，将各缸排气集中导入排 气总管，带有分歧的管路。要求：尽量减少排 气阻力，避免各缸之间相互干扰。 排气过分 集中时，各缸之间会产生相互干扰，也就是某 缸排气时，正好碰到别的缸窜来的没有排净的 废气。会增加排气的阻力，进而降低发动机的 输出功率。办法：各缸的排气分开，每缸一个 分支，或者两缸一个分支。