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铸造的种类工艺过程和应用
铸造是工业中重要的一种成型方法。
根据铸造的原理和工艺特点，可分为以下几种铸造种类：
1. 砂型铸造：是以石英砂为基础制成的一种铸造，其特点是模具制备简单、成本低廉，且材料易得，故应用广泛。
2. 模压铸造：是将熔融金属倒入金属模中，并通过压力使金属液填充模腔，从而获得具有高准确度、密度、表面光滑的铸件。
它适合于生产规模大、结构相对简单的铸件。
3. 熔模铸造：将金属液注入熔模腔中，通过热传导将模具壳进行晶粒细化处理，从而获得高品质、高精度的铸件。
4. 涂料铸造：是一种新的铸造工艺，它采用特殊涂料对金属表面进行处理，从而获得高品质、高密度的铸件。
5. 低压铸造：是一种将金属液在低压状态下注入模具中的铸造方法，它可以获得外形精密、表面光滑、质量优良的铸件。
6. 压力铸造：是借助压力将金属液推入模腔进行铸造。
压力可以是重力、气压或液压，被压铸件质量较高、密度较大，适合生产高耐磨、高韧性等耐用的铸件。
铸造工艺的应用范围广泛，包括汽车工业、机械制造、航空航天、船舶制造、建筑工程、电力设备、铁路运输等领域。
铸造工艺手册【最新版】目录一、铸造工艺手册概述二、铸造工艺的基本原理三、铸造工艺的种类及特点四、铸造工艺的流程与操作五、铸造工艺的优缺点及应用范围六、铸造工艺的发展趋势正文一、铸造工艺手册概述铸造工艺手册是一本详细介绍铸造工艺的工具书，涵盖了铸造工艺的基本原理、种类、操作流程以及优缺点等内容，旨在为广大从事铸造行业的人员提供指导和参考。
二、铸造工艺的基本原理铸造工艺是一种通过熔化金属，将其倒入预先准备好的模具中，使其凝固成所需形状的零件的加工方法。
其基本原理是利用金属在高温下的流动性，将金属熔化后倒入模具中，待其凝固后得到所需形状的零件。
三、铸造工艺的种类及特点铸造工艺主要分为砂型铸造、金属型铸造、压铸、熔模铸造等，各种铸造工艺有其自身的特点和适用范围。
1.砂型铸造：砂型铸造是利用砂型模具进行铸造的一种方法，其优点是成本低，生产效率高，适用范围广。
2.金属型铸造：金属型铸造是利用金属模具进行铸造的一种方法，其优点是铸件精度高，表面光洁度好，但成本较高。
3.压铸：压铸是利用高压将熔融金属注入模具的一种铸造方法，其优点是生产效率高，铸件强度高，但适用范围有限。
4.熔模铸造：熔模铸造是利用熔融金属在模具中凝固成形的一种铸造方法，其优点是铸件精度高，表面光洁度好，但成本较高。
四、铸造工艺的流程与操作铸造工艺的流程一般包括模具制作、金属熔化、浇注、凝固、脱模、清理等环节。
操作时需严格按照工艺要求进行，以保证铸件的质量。
五、铸造工艺的优缺点及应用范围铸造工艺的优点是生产成本低，生产效率高，可以生产各种形状和大小的零件。
缺点是铸件的精度和表面光洁度较低，且容易出现气孔、砂眼等缺陷。
铸造工艺广泛应用于汽车、机械、建筑等行业。
/index.php?ed ition-view-1795-0#3重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。
广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。
学习目标1）了解铸造的分类、特点、应用。
2）理解合金的铸造性能及对铸件质量的影响，常用铸造合金的铸造性能。
3）了解砂型铸造的工艺过程及工艺要点（分型面、浇注位置、工艺参数等的正确选择），会画简单铸件的铸造工艺简图。
4）了解其他常用特种铸造方法的特点及应用、铸造技术发展趋势。
5）初步具备合理选择典型铸件的铸造方法、分析铸件结构工艺性，具有铸件质量与成本分析的初步能力。
铸造是毛坯或零件成形的主要方法之一。
本章主要介绍铸造成形的基础理论知识；砂型铸造与常用特种铸造工艺方法、特点、应用；铸造工艺设计要点、铸件的结构等内容。
铸件第一节铸造基本知识回目录一、概述【铸造】是指将熔化后的金属液浇入铸型中，待凝固、冷却后获得具有一定形状和性能铸件的成形方法。
铸造具有如下特点：（1）对铸件形状和尺寸的适应性强。
它可以生产各种形状、各种尺寸的毛坯，特别适宜制造具有复杂内腔的零件。
铸件的尺寸可小至几毫米，大至几十米；质量（重量）从几克至数百吨。
（2）对材料的适应性强。
可适应大多数金属材料的成形，对不宜锻压和焊接的材料，铸造具有独特的优点。
（3）铸件成本低。
这是由于铸造原材料来源丰富，铸件的形状接近于零件，可减少切削加工量，从而降低铸造成本。
因此铸造是毛坯生产最主要的方法之一，如按重量计，机床中 60%～80%、汽车中50%～60%采用铸件。
但由于铸造工艺环节多，易产生多种铸造缺陷，且一般铸件的晶粒粗，力学性能不如锻件。
因此铸件一般不适宜制作受力复杂和受力大的重要零件，而主要用于受力不大或受简单静载荷（特别适合于受压应力）的零件，如箱体、床身、支架、机座等。
铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。
砂型铸造是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法，它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点，是应用最广的铸造方法；特种铸造是除砂型铸造以外其它铸造方法的总称，常用的特种铸造方法有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、实型铸造等。
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铸造的种类与优缺点简介[整理] 铸造的种类与优缺点简介:铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。
铸造是常用的制造方法，优点是:制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60,80%，汽车占25%，拖拉机占50,60%。
种类:铸造工艺可分为重力铸造、压力铸造和砂型铸造。
铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如:金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。
而砂型铸造又可以分为粘土砂型铸造、有机粘结剂砂型铸造、树脂自硬砂型铸造、消失模铸造等等。
重力铸造:重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。
广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造，泥模铸造等;窄义的重力铸造专指金属型浇铸。
压力铸造:压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)的作用下注入铸型的工艺。
广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等;窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。
这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。
砂型铸造:砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。
砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。
砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。
砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。
木模缺点是易变形、易损坏;除单件生产的砂型铸件外，可以使用尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。
虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。
此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。
但是，砂型铸造也有一些不足之处:因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低;又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。
第一章铸造概述铸造——将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。
铸造生产的特点：优点——零件的形状复杂；工艺灵活；成本较低。
缺点——机械性能较低；精度低；效率低；劳动条件差。
分类：砂型铸造——90%以上特种铸造——铸件性能较好，精度低，效率高我国铸造技术历史悠久，早在三千多年前，青铜器已有应用；二千五百年前，铸铁工具已经相当普遍。
泥型、金属型和失蜡型是我国创造的三大铸造技术。
§1-1 金属的铸造性能合金的铸造性能是表示合金铸造成型获得优质铸件的能力。
通常用流动性和收缩性来衡量。
一、合金的流动性1、流动性概念流动性——液态合金的充型能力。
流动性好的合金：易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件；有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除；易于补缩及热裂纹的弥合。
合金的流动性是以螺旋形流动试样的长度来衡量。
试样越长，流动性越好。
２、影响合金流动性的因素a、合金性质方面纯金属、共晶合金流动性好。
（恒温下结晶，凝固层内表面光滑）亚、过共晶合金流动性差。
（（在一定温度范围内结晶，凝固层内表面粗糙不平））b、铸型和浇注条件提高流动性的措施：提高铸型的透气性，降低导热系数；确定合理的浇注温度；提高金属液的压头； 浇注系统结构简单。
C 、铸件结构铸件壁厚>最小允许壁厚二、合金的收缩1、收缩的概念收缩是铸件中的缩孔、缩松、变形和开裂等缺陷产生的原因。
收缩的三个阶段：液态收缩形成缩孔、缩松（体收缩率） 凝固收缩固态收缩 ——产生变形和裂纹（线收缩率）2、铸件的缩孔和缩松 缩孔的形成：纯金属或共晶成分的合金易形成缩孔。
缩松的形成：结晶温度范围大的合金易形成缩松。
缩孔和缩松的防止：定向凝固——在铸件可能出现缩孔的厚大部位，通过增设冒口或冷铁等工艺措施，使铸件上远离冒口的部位先凝固，尔后是靠近冒口的部位凝固，冒口本身最后凝固。
结果——使铸件各个部分的凝固收缩均能得到液态金属的补充，而将缩孔转移到冒口之中3、铸造应力铸造内应力有热应力和机械应力，是铸件产生变形和开裂的基本原因。
特种铸造特种铸造：铸型用砂较少或不用砂、采用特殊工艺装备进行铸造的方法，如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造和实型铸造等。
特点：特种铸造具有铸件精度和表面质量高、铸件内在性能好、原材料消耗低、工作环境好等优点。
但铸件的结构、形状、尺寸、重量、材料种类往往受到一定限制。
一、熔模铸造（失蜡铸造）（一）熔模铸造的工艺过程1．制造蜡模蜡模材料常用50%石蜡和50%硬脂酸配制而成。
如图1-34a 所示。
为提高生产率，常把数个蜡模熔焊在蜡棒上，成为蜡模组，如图1-34b 所示。
2．制造型壳在蜡模组表面浸挂一层以水玻璃和石英粉配制的涂料，然后在上面撒一层较细的硅砂，并放入固化剂（如氯化铵水溶液等）中硬化。
使蜡模组外面形成由多层耐火材料组成的坚硬型壳（一般为4~10层），型壳的总厚度为5~7mm，如图1-34c所示。
3．熔化蜡模（脱蜡）通常将带有蜡模组的型壳放在80~90℃的热水中，使蜡料熔化后从浇注系统中流出。
4．型壳的焙烧把脱蜡后的型壳放入加热炉中，加热到800~950℃，保温0.5~2h，烧去型壳内的残蜡和水分，并使型壳强度进一步提高。
5．浇注将型壳从焙烧炉中取出后，周围堆放干砂，加固型壳，然后趁热（600~700℃）浇入合金液，并凝固冷却。
6．脱壳和清理用人工或机械方法去掉型壳、切除浇冒口，清理后即得铸件。
（二）熔摸铸造铸件的结构工艺性熔摸铸造铸件的结构，除应满足一般铸造工艺的要求外，还具有其特殊性：1．铸孔不能太小和太深否则涂料和砂粒很难进入腊模的空洞内，只有采用陶瓷芯或石英玻璃管芯，工艺复杂，清理困难。
一般铸孔应大于2mm.。
2．铸件壁厚不可太薄一般为2~8mm。
3．铸件的壁厚应尽量均匀熔摸铸造工艺一般不用冷铁，少用冒口，多用直浇口直接补缩，故不能有分散的热节。
（三）熔模铸造的特点和应用熔模铸造的特点是：（1）铸件精度高、表面质量好，是少、无切削加工工艺的重要方法之一，其尺寸精度可达IT11~IT14，表面粗糙度为Ra12.5~1.6μm。
制造工艺详解-—铸造铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。
中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。
一、铸造的定义和分类铸造的定义:是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。
常见的铸造方法有砂型铸造和精密铸造，详细的分类方法如下表所示。
砂型铸造:砂型铸造—-在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。
精密铸造：精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称.它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净形成形的先进工艺.铸造方法分类二、常用的铸造方法及其优缺点1。
普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。
最常用的铸造砂是硅质砂,硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。
应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。
砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种.砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪。
砂型铸造是用来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁，不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。
其中主要步骤包括绘画,模具，制芯,造型,熔化及浇注，清洁等.工艺参数的选择加工余量：所谓加工余量,就是铸件上需要切削加工的表面，应预先留出一定的加工余量，其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。
起模斜度:为了使模样便于从铸型中取出,垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度.铸造圆角：为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹，防止铸型的尖角损坏和产生砂眼，在设计铸件时，铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。
铸造的特点有哪些种类(菁选2篇)铸造的特点有哪些种类11、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm;浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大;采用干铸型或热铸型;适当提高浇注温度，一般为1520°~1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。
但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。
因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃;大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。
2、由于铸钢的收缩**超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。
此外，为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。
3、铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高。
高温下钢水与铸型材料相互作用，极易产生粘砂缺陷。
因此，应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。
为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度，大多铸钢件用干型或快干型来铸造，如采用CO2硬化的水玻璃砂型。
铸造的特点有哪些种类2为铸造技术使用最多的材料。
砂模铸造法(Sand Casting)利用砂作为铸模材料，依不同成份的砂可再细分为湿砂模铸造法(Green Sand Mold)、表面干砂模铸造法(Dry Sand Mold)等等，但并非所有砂均可用以铸造。
好处是成本较低，因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时，铸模本身不能被重复使用，须破坏后才能取得成品。
金属模铸造法(Die Casting)利用熔点较原料高的金属制作铸模。
其中细分为重力铸造法、低压铸造法和高压铸造法。
受制于铸模的熔点，可被铸造的金属也有所限制。
失蜡法(Investment Casting、Lost-wax casting)这方法可以为外膜铸造法和固体铸造法。
铸造成形方法及特点概述常见的铸造成形方法分类如图1所示。
铸造成形方法主要分为砂型铸造特种铸造两大类。
砂型铸造一般用硅砂制造铸型和砂芯，而特种铸造较少采用（或基本不用）硅砂型、芯。
消失模铸造，按其工艺特征介于砂型铸造与特种铸造之间，它既有砂型铸造的特点，又有特种铸造的特点。
图1 铸造成形方法分类1.砂型铸造砂型铸造是指以硅砂为原砂、以黏结剂作为黏结材料，将原砂黏结成铸型根据所用黏结剂的不同，砂型又可分为黏土砂型、树脂砂型、水玻璃砂型三大类。
在砂型铸造中，黏土砂型铸造历史悠久，成本低，普通黏土砂型铸造零件的尺寸精度和表面精度较低，它广泛用于铸铁件、各类非铁合金铸件、小型铸钢件。
为了提高铸件的尺寸精度和表面精度，20世纪中期以后，世界上先后出现了化学黏结剂砂型：水玻璃砂型和树脂砂型。
黏土砂采用黏土做黏结剂，它通常由原砂、黏土（即膨润土）、附加物（有煤粉、淀粉等）及水按一定配比组成（又称湿型砂），通过物理加压紧实而获得具有一定形状和紧实度的砂型和砂芯。
树脂砂型、水玻璃砂型，采用树脂及水玻璃等化学黏结剂，辅之固化剂（树脂砂常用磺酸，水玻璃砂常用CO2和有机酯等）调节砂型的硬化速度，形成强度和精度更高的砂型。
2.特种铸造在铸造行业，砂型铸造以外的铸造方法统称为特种铸造。
特种铸造的种类很多，它包括：精密熔模铸造、压力铸造、金属型铸造、离心铸造、反重力铸造（低压铸造、压差铸造）等。
特种铸造大多采用金属铸型，铸型的精度高表面粗糙度低，透气性差，冷却速度快。
因此，与砂型铸造比较，特种铸造的零件的尺寸精度和表面精度更高，但制造成本也更高；特种铸造，大多为精密铸造的范畴。
大量应用的常见特种铸造方法包括熔模精密铸造、压力铸造、金属型铸造、低压铸造四种。
3.消失模铸造笔者认为，消失模铸造是介于砂型铸造与特种铸造之间的铸造方法，它采用无黏结剂的砂粒作为填充，又采用金属模具发泡成形泡沫塑料模样，浇注及生产过程与砂型铸造过程相似，其铸件的精度和表面质量又与特种铸造相似。
铸造种类和特点铸造是制造工程领域中最常用的成形工艺之一，广泛应用于各个行业，如汽车、航空航天、机械制造等。
它以熔化金属液态材料，通过铸型成形，获得所需形状和尺寸的工件。
根据铸造方法和材料的不同，可以将铸造分为几种不同的类型。
本文将为大家介绍一些常见的铸造种类及其特点。
1. 砂型铸造砂型铸造是最常见和最基本的铸造方法之一。
它使用砂型作为铸造模具，在高温下，将熔化金属注入模具中，冷却后获得所需工件。
砂型铸造具有成本低、灵活性高等特点，适用于大多数金属材料的铸造，尤其适用于复杂形状的工件。
2. 金属型铸造金属型铸造是使用金属型作为模具进行铸造的方法。
金属型通常由铜合金或钢制成，可重复使用多次，具有较高的精度和表面质量。
金属型铸造适用于生产高精度、高表面质量要求的工件，如发动机缸体、汽车零件等。
3. 熔模铸造熔模铸造是一种精密铸造方法，也被称为“失蜡法”。
该方法首先制作模具，然后在模具中注入蜡模，形成整个铸件的空腔结构。
蜡模覆盖有特殊的耐火涂料，形成熔模。
在熔模中倒入熔化金属，蜡模被熔化和燃烧，金属充满模腔后冷却凝固，得到最终的铸件。
熔模铸造具有较高的精度和表面质量，适用于生产复杂形状、高精度的工件。
4. 压铸压铸是一种以高压下将熔化金属注入金属模具中的方法。
它具有高生产效率和较高的表面质量，适用于大批量生产复杂形状的工件。
压铸可用于铝合金、镁合金和锌合金等材料的铸造。
5. 真空铸造真空铸造是在真空环境下进行的一种特殊铸造方法。
在真空中铸造，可有效防止金属氧化和气孔的产生，提高铸件的密度和质量。
真空铸造适用于高温合金、精密合金等材料的铸造，广泛用于航空航天领域。
每种铸造方法都有其适用的范围和特点。
在实际生产中，根据所需工件的形状、尺寸、材料和数量等要求，选择合适的铸造方法非常重要。
总结：铸造作为一种传统工艺，在现代制造业中仍然扮演着重要的角色。
通过不同的铸造方法可以生产出各种形状、材料和尺寸的工件，满足各种行业的需求。
铸造的种类与优缺点简介[ 整理]铸造的种类与优缺点简介: 铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。
铸造是常用的制造方法，优点是: 制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60,80%，汽车占25%，拖拉机占50,60%。
种类: 铸造工艺可分为重力铸造、压力铸造和砂型铸造。
铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如: 金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。
而砂型铸造又可以分为粘土砂型铸造、有机粘结剂砂型铸造、树脂自硬砂型铸造、消失模铸造等等。
重力铸造: 重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。
广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造，泥模铸造等; 窄义的重力铸造专指金属型浇铸。
压力铸造:压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）的作用下注入铸型的工艺。
广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等; 窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。
这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。
砂型铸造: 砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。
砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。
砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。
砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。
木模缺点是易变形、易损坏; 除单件生产的砂型铸件外，可以使用尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。
虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。
此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。
但是，砂型铸造也有一些不足之处: 因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低; 又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。
金属铸造工艺详解液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，通常称为金属液态成形或铸造。
工艺流程：液体金属→充型→凝固收缩→铸件工艺特点：1、可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。
2、适应性强，合金种类不受限制，铸件大小几乎不受限制。
3、材料来源广，废品可重熔，设备投资低。
4、废品率高、表面质量较低、劳动条件差。
铸造分类：(1)砂型铸造（sand casting）砂型铸造：在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
工艺流程：砂型铸造工艺流程技术特点：1、适合于制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯；2、适应性广，成本低；3、对于某些塑性很差的材料，如铸铁等，砂型铸造是制造其零件或，毛坯的唯一的成形工艺。
应用：汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件(2)熔模铸造(investmentcasting)熔模铸造：通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。
常称为“失蜡铸造”。
工艺流程：熔模铸造工艺流程工艺特点优点：1、尺寸精度和几何精度高；2、表面粗糙度高；3、能够铸造外型复杂的铸件，且铸造的合金不受限制。
缺点：工序繁杂，费用较高应用：适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件，如涡轮发动机的叶片等。
(3)压力铸造(die casting)压铸：是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。
工艺流程：工艺特点优点：1、压铸时金属液体承受压力高，流速快2、产品质量好，尺寸稳定，互换性好；3、生产效率高，压铸模使用次数多；4、适合大批大量生产，经济效益好。
缺点：1、铸件容易产生细小的气孔和缩松。
2、压铸件塑性低，不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作；3、高熔点合金压铸时，铸型寿命低，影响压铸生产的扩大。
/index.php?ed ition-view-1795-0#3重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。
广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。
学习目标1）了解铸造的分类、特点、应用。
2）理解合金的铸造性能及对铸件质量的影响，常用铸造合金的铸造性能。
3）了解砂型铸造的工艺过程及工艺要点（分型面、浇注位置、工艺参数等的正确选择），会画简单铸件的铸造工艺简图。
4）了解其他常用特种铸造方法的特点及应用、铸造技术发展趋势。
5）初步具备合理选择典型铸件的铸造方法、分析铸件结构工艺性，具有铸件质量与成本分析的初步能力。
铸造是毛坯或零件成形的主要方法之一。
本章主要介绍铸造成形的基础理论知识；砂型铸造与常用特种铸造工艺方法、特点、应用；铸造工艺设计要点、铸件的结构等内容。
铸件第一节铸造基本知识回目录一、概述【铸造】是指将熔化后的金属液浇入铸型中，待凝固、冷却后获得具有一定形状和性能铸件的成形方法。
铸造具有如下特点：（1）对铸件形状和尺寸的适应性强。
它可以生产各种形状、各种尺寸的毛坯，特别适宜制造具有复杂内腔的零件。
铸件的尺寸可小至几毫米，大至几十米；质量（重量）从几克至数百吨。
（2）对材料的适应性强。
可适应大多数金属材料的成形，对不宜锻压和焊接的材料，铸造具有独特的优点。
（3）铸件成本低。
这是由于铸造原材料来源丰富，铸件的形状接近于零件，可减少切削加工量，从而降低铸造成本。
因此铸造是毛坯生产最主要的方法之一，如按重量计，机床中 60%～80%、汽车中50%～60%采用铸件。
但由于铸造工艺环节多，易产生多种铸造缺陷，且一般铸件的晶粒粗，力学性能不如锻件。
因此铸件一般不适宜制作受力复杂和受力大的重要零件，而主要用于受力不大或受简单静载荷（特别适合于受压应力）的零件，如箱体、床身、支架、机座等。
铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。
砂型铸造是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法，它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点，是应用最广的铸造方法；特种铸造是除砂型铸造以外其它铸造方法的总称，常用的特种铸造方法有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、实型铸造等。
特种铸造一般具有铸件质量好或生产率高等优点，具有很大的发展潜力。
二、金属的铸造性能【金属的铸造性能】是指铸造成形过程中获得外形准确、内部健全铸件的能力，是材料的一项重要工艺性能。
铸造性能通常用金属液的流动性、收缩率等衡量。
1．流动性【流动性】是指金属液本身的流动能力，流动性好坏影响到金属液的充型能力。
（1）流动性对铸件质量的影响流动性好的金属，浇注时金属液容易充满铸型的型腔，能获得轮廓清晰、尺寸精确、薄而形状复杂的铸件；还有利于金属液中夹杂物和气体的上浮排除。
相反，金属的流动性差，则铸件易出现冷隔、浇不到、气孔、夹渣等缺陷。
下图为冷隔。
冷隔（2）常用金属的流动性金属的流动性可用螺旋线长度来测定，下图为螺旋形试样。
将金属液浇注入螺旋形铸型中，在相同的铸造条件下，获得的螺旋线越长，表明金属液的流动性越好。
表为常用合金的流动性。
螺旋形试样常用合金的流动性铸造合金铸型材料浇注温度（℃）螺旋线长度（mm）灰铸铁w (C+Si) =6.2%w (C+Si) =5.2%w (C+Si) =4.2%砂型砂型砂型13001300130018001000600硅黄铜砂型1100 1000 铝硅合金金属型700 750 锡青铜砂型1040 420铸钢：w C =0.4%砂型砂型16001640100200（3）影响流动性的因素1）合金的种类与化学成分不同种类的合金具有不同的流动性，根据流动性试验测得的螺旋线长度，常用铸造合金中，灰铸铁的流动性较好，而铸钢的流动性较差。
同类合金中，化学成分不同，合金的结晶特点不同，其流动性也不一样。
一般合金的结晶是在一个温度区间内完成，结晶时先形成的初晶会阻碍金属液的流动；而共晶合金是在恒温下结晶，无初晶形成，对金属液的阻力较小，另外共晶合金的熔点低，在同样的浇注温度下，共晶合金结晶前有足够的时间充满铸型的型腔，所以共晶合金的铸造性能优良。
合金的成分越远离共晶点，结晶温度范围越宽，其流动性越差。
因此在满足使用性能的前提下，铸造合金应尽量选用共晶合金或接近共晶成分的合金。
2）浇注工艺条件提高浇注温度可改善金属的流动性。
浇注温度越高，金属保持液态的时间越长，其粘度也越小，所以流动性也就越好。
因此适当提高浇注温度是改善流动性的工艺措施之一。
另外铸型材料的导热性、铸型内腔的形状和尺寸等因素对流动性也有影响。
2．收缩率【收缩】是铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减。
包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。
【液态收缩】是金属液由于温度的降低而发生的体积缩减。
【凝固收缩】是金属液凝固（液态转变为固态）阶段的体积缩减。
液态收缩和凝固收缩表现为合金体积的缩减，通常称为“体收缩”。
【固态收缩】是金属在固态下由于温度的降低而发生的体积缩减，固态收缩虽然也导致体积的缩减，但通常用铸件的尺寸缩减量来表示，故称为“线收缩”。
合金收缩的三个阶段（1）收缩对铸件质量的影响液态收缩和凝固收缩若得不至到补足，会使铸件产生缩孔和缩松缺陷；固态收缩若受到阻碍会产生铸造内应力，导致铸件变形开裂。
1）缩孔与缩松【缩孔】是由于金属的液态收缩和凝固收缩部分得不到补足时，在铸件的最后凝固处出现的较大的集中孔洞，见下图。
【缩松】是分散在铸件内的细小的缩孔。
缩孔的形成过程缩孔和缩松都使铸件的力学性能下降，缩松还使铸件在气密性试验和水压试验时出现渗漏现象。
生产中可通过在铸件的厚壁处设置冒口的工艺措施，使缩孔转移至最后凝固的冒口处，从而获得完整的铸件，如下图所示，冒口是多余部分，切除后便获得完整、致密的铸件；也可以通过合理地设计铸件结构，避免铸件局部金属积聚，来预防缩孔的产生。
阀体的冒口补缩2）变形与开裂铸件凝固后继续冷却过程中，若固态收缩受到阻碍就产生铸造内应力，当内应力达到一定数值，铸件便产生变形甚至开裂。
铸造内应力主要包括收缩时的机械应力和热应力二种，机械应力是铸型、型芯等外力的阻碍收缩引起的内应力；热应力是铸件在冷却和凝固过程中，由于不同部位的不均衡收缩引起的内应力。
生产中为减小铸造内应力，经常从改进铸件的结构和优化铸造工艺入手，如铸件的壁厚应均匀，或合理地设置冷铁等工艺措施，使铸件各部位冷却均匀，同时凝固，从而减小热应力；铸件的结构尽量简单、对称，这样可减小金属的收缩受阻，从而减小机械应力。
（2）影响收缩率的因素1）合金的种类和成分合金的种类和成分不同，其收缩率不同，铁碳合金中灰铸铁的收缩率小，铸钢的收缩率大。
下表为常用铸造合金的线收缩率。
常用铸造合金的线收缩率(%)合金种类灰铸铁球墨铸铁铸钢铝硅合金普通黄铜锡青铜自由收缩0.7~1.0 1.0 1.6~2.3 1.0~1.2 1.8~2.0 1.4受阻收缩0.5~0.9 0.8 1.3~2.0 0.8~1.0 1.5~1.7 1.2注：金属的体收缩约等于线收缩的 3倍。
2）工艺条件金属的浇注温度对收缩率有影响，浇注温度越高，液态收缩越大；铸件的结构和铸型材料对收缩也有影响，型腔形状越复杂、铸型材料的退让性越差，对收缩的阻碍越大，当铸件结构设计不合理，铸型材料的退让性不良时，铸件会因收缩受阻而产生铸造应力，容易产生裂纹。
第二节砂型铸造回目录砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法。
由于其造型材料来源广泛，成本低廉，是最常用的铸造方法，目前我国砂型铸件约占铸件产量的 80%。
砂型铸造造型生产线砂型铸造工艺过程如下图所示。
主要包括以下几个工序：模样与芯盒准备、型砂与芯砂配制——造型、造芯——熔炼、浇注——落砂、清理——检验入库。
砂型铸造生产工艺流程(点击动画)一、模样和芯盒模样和芯盒是用来造型和造芯的基本工艺装备。
如图所示模样用于形成铸型的型腔，它和铸件的外形相适应；芯盒用于制造芯（芯子），其内腔与芯子的形状和尺寸相适应。
在单件或小批生产时，模样和芯盒可用木材制作，大批、大量生产时，可用铝合金、塑料等材料来制作。
模样芯盒芯子二、造型材料造型材料是指用于制造砂型（芯）的材料，主要包括型砂和芯砂。
型砂主要由原砂、粘结剂、附加物、水、旧砂按比例混合而成。
根据型砂中采用粘结剂种类的不同，型砂可分为粘土砂、树脂砂、水玻璃砂、油砂等。
型砂与芯砂应具备如下性能：①足够的强度；②较高的耐火性；③良好的透气性；④较好的退让性。
三、造型与造芯1．造型【砂型】铸型用于形成铸件的外形等，用型砂制成的铸型称为砂型。
根据生产性质不同 ,造型方法可分别采用手工造型或机器造型。
(1) 手工造型【手工造型】是全部用手工或手动工具完成的造型工序。
根据铸件的形状特点，可采用整体模造型、分块模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型、刮板造型等。
下表为几种手工造型方法的特点及应用。
造型方法简图主要特点应用整体模造型模样为整体，分型面为平面，型腔在同一砂箱中，不会产生错型缺陷，操作简单最大截面在端部且为一平面的铸件，应用较广分模造型模样在最大截面处分开，型腔位于上、下型中，操作较简单最大截面在中部的铸件，常用于回转体类等铸件挖砂造型整体模样，分型面为一曲面，需挖去阻碍起模的型砂才能取出模样，对工人的操作技能要求高，生产率低适宜中小型、分型面不平的铸件单件、小批生产活块造型将妨碍起模的部分做成活动的，取出模样主体部分后，再小心将活块取出，造型费工时用于单件小批生产，带有凸起部分的，难以起模的铸件刮板造型刮板形状和铸件截面相适应，代替实体模样，可省去制模的工序，操作要求高单件小批生产，大、中型轮类、管类铸件三箱造型用上、中、下三个砂箱，有两个分型面，铸件的中间截面小，用两个砂箱时取不出模样，必须分模，中箱高度有一定要求，操作复杂单件小批生产，适合于中间截面小，两端截面大的铸件(2) 机器造型【机器造型】是用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。
主要用于成批大量生产。
按紧砂方式不同，常用的造型机有震压造型、微震压实造型、高压造型、抛砂造型、射砂造型、气流冲击造型等。
其中以震压式造型机最为常用，震压式造型机适合于中、小型铸型，主要优点是结构简单、价格低，但噪音大、生产率不够高、铸型的紧实度不高。
震压造型示意图下图为多触头高压造型工作原理。
当压实活塞向上移动时，触头将型砂压实，触头自身可在多触头箱体相互联通的油腔内浮动，可适应不同形状的模样。
使整个砂箱的紧实度均匀。
高压造型型砂的紧实度、铸件的精度和表面质量都比较高，噪音小，生产率高；但结构较复杂、造价高，适用于各种形状中小型铸件的大批量生产。
多触头高压造型2．造芯芯的主要作用是形成铸件的内腔或局部外形。
