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第一章铸造(6学时)

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机械制造工艺基础第六版：第一章铸造教案讲义

机械制造工艺基础第六版：第一章铸造教案讲义

机械制造工艺基础第六版：第一章铸造教案讲义理论课教案任课教师：胡迎春班级：13级车、铣、钳日期：3.9理论课教案任课教师：胡迎春班级：13车、铣、钳日期：3.11 图1—3齿轮毛坯的砂型铸造工艺过程．特种铸造特种铸造：砂型铸造以外的其他铸造方法。

常用的特种铸造包括金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。

此外特种铸造还包括低压铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、密封铸造、连续铸造、理论课教案任课教师：胡迎春班级：13级车、铣、钳日期：3.15）收缩余量为了补偿铸件收缩，模样比铸件图样尺寸增大的加工余量为了保证铸件加工面尺寸和零件精度，设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度。

起模斜度起模斜度是指为使模样容易从铸型中取出或型芯从芯盒中脱出，在模样或芯盒上平行于起模方向所设的斜度。

铸造圆角制造模样时，凡相邻两表面的交角，2－分型面 3－型芯 4－支座型腔 5－芯头理论课教案任课教师：胡迎春班级：13级车、铣、钳日期：3.30砂箱捣砂锤墁刀成形墁刀砂钩拔模针风动锤手工造型工具造下型造上型上型起模下型起模合型脱箱、加套箱（3）地坑造型地坑造型是在地平面以下的砂坑中或特制的地坑中制造下型的造型方法。

地坑造型不用下砂箱，只用上砂箱，主要适用于大中型铸件的单件生产。

地坑造型操作较麻烦，劳动量大，1－通气管 2－型芯 3－冒口 4－铸型空腔 5－浇口 6－上箱 7－定位桩 8－焦炭1－下砂箱 2－刮板架 3－刮板 4－上砂箱 5－型砂2．机器造型机器造型：用机器完成紧砂和起模或至少完成紧砂操作的造型工序称为机器造型。

芯盒的装配取芯芯盒造芯刮板造芯．烘干与刷涂料烘芯：用适当温度和足够时间加热型芯，使其获得一定强度的过程。

芯骨：放入型芯中用以加强或支持型芯并有一定形状的金属构架。

烘芯的目的是提高烘芯的强度和透气性，减少型芯的发气量。

－直浇道 3－横浇道 4－内浇道冒口：铸型内存储供补缩铸件用熔融金属的空腔。

－直浇道 3－横浇道 4－内浇道合型：又称合箱，是将铸型的各个组元，如上型、下型、型芯、浇口盆等组合成一个完整铸型的操作过程。

第一章铸造解析

第一章铸造解析

铸造分类:
第一章 铸造
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.
第一章 铸造
金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金 属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造 方法。铸型是用金属制成，可以反复使用 多次（几百次到几千次）。金属型铸造目 前所能生产的铸件，在重量和形状方面还 有一定的限制，如对黑色金属只能是形状 简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚 也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。
第一章 铸造
1 第一节 铸造基础 2 第二节 砂型铸造 3 第三节 特种铸造及铸造新技术
第一章 铸造
铸造是人类掌握较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。 公元前3200年，美索不达米亚出现铜青蛙铸件。公元前13～前10世 纪之间，中国已进入青铜铸件的全盛时期，工艺上已达到相当高的水 平，如商代的重875千克的司母戊方鼎、战国的曾侯乙尊盘和西汉的 透光镜等都是古代铸造的代表产品。早期的铸造受陶器的影响较大， 铸件大多为农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具，艺术色彩较 浓。公元前513年，中国铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件— —晋国铸鼎（约270千克重）。公元8世纪前后，欧洲开始生产铸铁件 。18世纪的工业革命后，铸件进入为大工业服务的新时期。进入20世 纪，铸造的发展速度很快，先后开发出球墨铸铁，可锻铸铁，超低碳 不锈钢以及铝铜、铝硅、铝镁合金，钛基、镍基合金等铸造金属材料 ，并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺。50年代以后，出现了湿 砂高压造型，化学硬化砂造型和造芯、负压造型以及其他特种铸造、 抛丸清理等新工艺。
适用于铸件最大截面在一端且为平面的铸件

铸造培训基础课件

铸造培训基础课件

2)、我国铸造技术的发展
• 我国的铸造技术已有6000年悠久的历史，是世界 上较早掌握铸造技术的文明古国， • 1978年湖北省随县出土的曾侯乙墓青铜器重达１ ０t。有64件的一套编钟，铸造时代是距今2400 年前的战国初期。湖北省随县出土的曾侯尊盘可 以看出铸工之精湛，铸于战国初期。 • 河北省沧州的大铁狮，高5m多，长近6m．重 19．3t，是公元9世纪五代后周时铸成的．
3.铸铁的特性和分类
• 1）特性： • （1）具有一定的力学性能； • *性能举例和检测方法介绍。
σb
HT QT RuT KT BT
100~350
δ
/
HB
150~270
ak
/
金相组织
P、F、G片 P、F、B、G球 P、F、G虫
400~900 2-18
150~300 30~60 /
260~420 0.5~3.0 120~280 300~700 2~15 300~500 /
3.4~3.9
2.0~3.0
0.1~0.7
＜0.08
＜0.02
0.03~0.05
0.02~0.0 4
第四章 冲天炉熔炼
• 1.冲天炉炉体为一直立的圆筒，由钢板卷成， 内砌耐火砖炉衬。 • 2.金属炉料有铸造生铁、废钢、回炉料和硅 铁、锰铁等合金。 • 3.燃料主要有焦炭。 • 4造渣熔剂有石灰石、萤石等。 • 根据铸铁的技术要求，考虑到熔炼过程中 元素的增损情况，须进行配料计算并称量 入炉。
• 3）近代工业生产中占有不可替代的地位，特别是基础工 业: • （1）机械加工工业——如机床，铸件占50~90%； • （2）汽车、拖拉机工业； • （3）铁路； • （4）石油化工、矿山冶金； • （5）国防工业； • （6）其他——造船、仪表、航空航天、民政城建等。 • 4）铸造生产水平的标志： • （1）机械化、自动化生产； • （2）质量（包括表面质量）大大提高； • （3）生产规模扩大； • （4）产量。

《中国青铜器》课程简介.

《中国青铜器》课程简介.

《中国青铜器》课程简介一、课程号：04122880二、课程名称：《中国青铜器》（The Chinese bronzes ）三、周学时：3-0 学分： 3.0四、预修课程：考古学与古器物学五、教学内容简介：本课程主要讲述中国青铜器相关的各个方面的内容，包括器物的铸造方法、各种器物的名称、造型特点、纹饰、铭文、发展演变过程，以及中国古代青铜器的分期和断代，特别要讲述真器与仿器的区分，了解伪器的各种作伪手法，以掌握辨伪的方法。

六、推荐教材：《中国青铜器》马承源主编上海古籍出版社1996年版《中国青铜器》教学大纲课程名称：中国青铜器（The Chinese bronzes）一、课程号：04122880二、周学时：3—0 学分：3三、教学目的和教学要求青铜器是我国古代遗留下来的珍贵的文物资料。

本课程讲解中国古代青铜器的发生、发展和研究情况。

要求学生经过一个学期的听讲，基本了解青铜器的类别、发展情况、铸造方式和分期断代的方法，看到一件器物能知道它的名称、性质、用途、大致年代，能识别器物上的纹饰，识读其上的铭文，并能大致辨别器物的真假和伪器的作伪方式。

四、教学内容及课时分配(打▲号为重点讲授部分)每周3学时,共17周主要内容:(一) 绪论 6学时1．青铜、青铜器、青铜时代，青铜较之于纯铜的优点 3学时2．青铜器发现和研究情况 2.5学时3. 参考资料 0.5学时(二) 青铜器的冶炼和铸造6学时1．采矿和冶炼2学时2．铸造工艺4学时(1).泥质块范法铸造2学时(2).失蜡法铸造2学时(三) 青铜器的类别15学时▲ 1.食器3学时▲ 2.酒器3学时▲ 3.水器3学时▲ 4.乐器2学时5.兵器、2学时6.农具、工具、生产用具、日用杂器等2学时(四) 青铜器纹饰6学时1．分动物纹、几何纹、人事活动纹三大类，分述各种纹饰的特点3学时2．各个时期纹饰的发展情况3学时(五) 青铜器铭文9学时1．各时代铭文的发展情况3学时▲2．青铜器铭文的主要内容6学时(六) 青铜器的分期断代6学时(七) 青铜器辨伪9学时1．辨伪的必要性 1.5学时▲2．各时期仿古铜器的特征3学时▲3．辨伪的具体方法 4.5学时五、考试要求：期终闭卷考试六、推荐教材《中国青铜器》马承源主编上海古籍出版社1996年版。

机械工艺第一章 铸造教案

机械工艺第一章 铸造教案
《机械制造工艺基础》教案
授课 内容 授课 班级
第一章 第一节
铸造 铸造Байду номын сангаас础
授课 时间 第一周 第二学时 课程 类型 理论
授课 教师 授课 地点
王慧婷
了解铸造及其分类; 教学 了解铸造的特点; 目标 了解铸造的应用 了解铸造安全文明生产要求; 安 重 了解铸造及其分类; 全 教 点 了解铸造的特点;
学 重 点 难 点 难 点
〈课堂小结〉
1、明确学习目的，要有学好本课程的信心； 2、作风认真严肃，决不敷衍了事。 3、了解铸件及其分类 4、了解铸造的特点 5、了解铸造的应用 6、了解铸造安全文明生产要求 〈作业布置〉 课堂作业： 1、铸造的特点？ 2、铸造安全文明生产要求？ 课后作业：
1.？ 2.？
教学 反思
通过课桌 上书本的 整理，强 化 6S 管 理。
2、 3、
操作人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。 熔炼炉炉体及其附属设施完好，控制系统灵敏可靠，升 降起吊装置符合起重机械要求，炉坑干燥并设护栏或盖 板，炉料符合专门要求。
4、
铸造设备完好，操纵灵敏，安全防护装置齐全可靠，除 尘装置符合要求。
5、
压铸机压铸型区有防护装置并与压射程序联锁；制芯机 芯盒加热棒长短适中，线头连接可靠；混砂机防护罩牢 固可靠，检修门电器联锁；抛（喷）丸机密封良好，门 孔电器联锁。
二、 铸造的特点 1、 (1) 优点 可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的工件毛 坯，如各种箱体、床身、机架等。 (2) 产品的适应性广，工艺灵活性大，工业上常用的金属材 料均可进行铸造，铸件的质量可由几克到几百顿。 (3) 原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废旧机 件，故铸造成本低。 2、 缺点 铸造组织疏松、晶粒粗大，内部容易产生缩孔、缩松、 气孔等缺陷，会导致铸件的力学性能特别是冲击韧度 低，铸件质量不稳定。 三、 铸造的应用 由于铸造具有上述特点，所以被广泛应用于机械工件的 毛坯制造。在各种机械和设备中，铸件质量占有很大的 比例，如拖拉机及其他农业机械中，铸件质量所占比例 达 40%～70%；在金属切削机床、内燃机中达 70%～80%， 在重型机械设备中则可高达 90%。但由于铸造易产生缺 陷，性能不高，因此多用于制造承受应力不大的工件 四、 铸造安全文明生产要求 1、 行铸造的工作人员必须有相应的上岗证和操作证，持证 上岗。

第一章 铸造PPT课件

第一章 铸造PPT课件
17
二、铸造工艺参数确定(P11)
1、铸造收缩率：为补偿收缩，模样比铸件图样 尺寸增大的数值。其大小与铸件尺寸大小、结 构、壁厚，铸造合金的线收缩率及收缩时受阻 碍情况有关。常以铸件线收缩率表示。即
寸、形状、重量和数量的铸件都能生产； 3）成本较低。原材料来源广泛，价格低廉。
3
铸造成形的缺点（P1）
1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生 缩孔、缩松、气孔等缺陷。
2）铸件的机械性能较低。 3）铸造工序多，难以精确控制，使得铸件
质量不够稳定。
4）劳动条件较差，劳动强度较大。
4
铸造的主要工序
零件图
13
二、分型面的选择（ P30） Choose of Mold Joint
分型面是指分开铸型便于取模的接合面。 它决定了铸件在造型时的位置。通常造 型位置和浇注位置一致。分型面对铸件 质量及铸造工艺有很大影响。首先应保 证铸件质量要求，其次应使操作尽量简 化，再考虑具体生产条件。
14
浇注位置的选择原则（ P29）
铸造工艺图
模样图、芯盒图、铸型装配图
制造模样及芯盒
混制型砂 预处理造型材料 混制芯砂
主
要
造型
制芯
工 序
演
烘干铸型
合型
烘干芯子
示
准备 炉料
熔炼 金属
化验
浇注 落砂、清理
检验
热处理
合格铸件
5
第三节 砂型（芯）制造（P16）
造型和制芯是砂型铸造最基本 的工序，按照紧实型砂和起模的方 法，可分为手工造型和机器造型两 大类。
1、震压造型 3、高压造型 5、空气冲击造型
2、微震压实造型 4、射压造型 6、抛砂造型
9

热加工工艺基础答案

• 区域偏析是指铸件截面的整体上化学成分和 组织的不均匀。
• 铸件上、下部分化学成分不均匀的现象称为 体积质量偏析。
热加工工艺基础答案
• 2. 铸件中的气孔和合金的吸气
• （1）侵入性气孔 侵入性气孔是由于铸型 表面聚集的气体侵入金属液中而形成的孔洞。
• （2）析出性气孔 析出性气孔是溶解在金 属液中的气体，在凝固时由金属液中析出而 未能逸出铸件所产生的气孔。
• a）铸型的蓄热能力、b）铸型温度 • c）铸型中的气体
• （2）浇注条件
• a）浇注温度、b）充型压力 • c）铸件结构
热加工工艺基础答案
二 合金的凝固与收缩
• （一）铸件的凝固方式及影响因素
• 1. 铸件的凝固方式 • （1）逐层凝固方式 • （2）糊状凝固方式 • （3）中间凝固方式
热加工工艺基础答案
热加工工艺基础答案
• 2. 流动性的影响因素
• 1）合金的种类 不同种类的合金，即具有不 同的流动性。其中灰铸铁的流动性最好，硅黄铜、 铝硅合金次之，而铸钢的流动性最差。
• 2）化学成分和结晶特征
纯金属和共晶成分
的合金，凝固是由铸件壁表面向中心逐渐推进，
凝固后的表面比较光滑，对未凝固液体的流动阻
力较小，所以流动性好。
•热加工工艺基础
• TEL：010—68913304 • E-MAIL：
热加工工艺基础答案
《热加工工艺基础》复习大纲
•英文名称：High Temperature Process •学分：2 •学时：40 •适用专业： 机电工程、车辆工 程
热加工工艺基础答案
教材及参考书：
• 教材：王俊昌、王荣声
•
热加工工艺基础答案
在一定凝固温度范围内结晶的亚共晶合 金，凝固时铸件内存在一个较宽的既有 液体又有树枝状晶体的两相区。凝固温 度范围越宽，则枝状晶越发达，对金属 流动的阻力越大，金属的流动性就越差。

《铸造工》初级第一章


铸造工的职业发展路径
80%
初级铸造工
具备基础的铸造技能和理论知识 ，能够完成简单的铸造任务。
100%
中级铸造工
具备较为丰富的铸造经验和技能 ，能够独立完成复杂的铸造任务 ，并具备一定的生产管理能力。
80%
高级铸造工
具备高超的铸造技能和全面的理 论知识，能够解决复杂的铸造技 术问题，并具备较高的生产管理 能力。
02
铸造基础知识
铸造材料的种类与特性
铸造材料的种类
铸铁、铸钢、铝合金、铜合金等。
铸造材料的特性
铸铁的强度高、耐磨性好；铸钢的韧性好、耐高温；铝合金的密度小、耐腐蚀 性好；铜合金的导热性好。
铸造工艺流程简介
01
02
03
Байду номын сангаас
04
熔炼
将金属材料加热至熔点，形成 液态金属。
浇注
将液态金属浇注到铸型中，填 充型腔。
详细描述
砂型铸造技术利用砂型作为模具，通过填砂、合型、浇注和落砂 等步骤完成铸件的生产。砂型铸造适用于生产各种形状和尺寸的 铸件，具有成本低、适应性强的优点。
熔模铸造技术
总结词
熔模铸造是一种精密铸造方法，通过 制作精确的熔模，然后进行浇注得到 铸件。
详细描述
熔模铸造技术包括制作熔模、制作型 壳、脱蜡、焙烧和浇注等步骤。熔模 铸造适用于生产形状复杂、精度要求 高的铸件，如航空发动机叶片等。
冷却
使液态金属冷却凝固，形成固 态铸件。
清理
去除铸件表面的杂质和多余部 分。
铸造缺陷及其预防措施
气孔
由于型腔内的气体未完全排除，导致铸件内部出 现气孔。预防措施包括提高砂型的透气性、合理 设置浇注系统等。

机械制造基础绪言铸造1章


一、课程性质
机械制造基础课程是一门研究有关制造金属机件 的工艺方法及机器零件成型工艺原理的综合性技术学 科。分为热加工、切削加工(冷加工)和公差配合三大 部分。它们相互独立，又相互联系。
它主要研究：成型工艺
几乎涉及机器制造中所有金属材料的成型工艺。
各种成型工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用 和相互联系； 零件的成型工艺过程和结构工艺性；
第三十二页，编辑于星期日：十一点 三十分。
三、铸型填充条件
----- 影响合金的流动速度和合金保持流动的时
间
1．铸型的蓄热能力-----铸型材料的导热系 数和比热，
2．铸型的温度----影响冷却速度，
3. 透气性或排气能力 此外，铸件的结构(如壁厚、大小和复杂程度
等)，对充型能力也有相当影响。
必修 课
姓名: 黄维菊
联系电话： 85402992 80760696 13628056928
主讲课程
E-mail： hjw1957@
机械制造基础
安全管理学
膜分离技术概论 互换性与技术测量 污水处理工程设计
第二页，编辑于星期日：十一点 三十分。
绪论
第三页，编辑于星期日：十一点 三十分。
第二十四页，编辑于星期日：十一点 三十分。
教学要求
掌握铸、锻、焊等加工方法的基本 原理和影响质量的各种因素；
具有初步选择毛坯材料和制造方 法，以及考虑零件结构工艺性的能力；
了解铸、锻、焊的先进工艺和新技 术，知道提高产品质量和生产率的途径。
第二十五页，编辑于星期日：十一点 三十分。
第一章 铸造工艺基础
二、浇注条件
1. 浇注温度-----对合金的充型能力有着决定性的影响。
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线收缩率：
L模 L铸件 v 100% L (t 0 t1 ) 100% 力、变形、裂纹 的根本 L模
线收缩率是铸件产生应 原因。
合金的总体积收缩为液态收缩、凝固收缩和固态收缩之和。
2. 影响收缩的因素

(1)化学成分 不同成分的合金其收缩率也不相同。 在常用铸造合金中铸钢的收缩最大，灰铸铁最小。
第11章
铸
造
什么是液态成型（铸造）
将液态金属浇注到与零件形状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。
动画演示
铸造生产的特点
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。如汽缸体、汽 缸盖、蜗轮叶片、床身件等。 （1）合金种类不受限制； 2．适应性强： （2）铸件大小几乎不受限制。 3．成本低：（1）材料来源广； （2）废品可重熔； （3）设备投资低。 4．废品率高、表面质量较低、劳动条件差。
浇口杯
出气口
0.45%C 铸钢：200 4.3%C 铸铁：1800
螺旋形流动性试样
合金流动性主要取决于合金化学成分所决定的结晶特点
温度（℃） 300 200 100 0 流动性（cm） 80 60 40 20 0
a）在恒温下凝固
b）在一定温度范围内凝固
40 60 80
Pb 20
Sn
铁碳合金的流动性与相图的关系见图。纯铁和 共晶铸铁的流动性最好，亚共晶铸铁和碳素钢 随凝固温度范围的增加，其流动性变差。
4
）进行去应力退火 是消除铸造应力最彻底的方法。
冷铁
五、 铸件的变形与防止
具有残余应力的铸件，其状态处于不稳定状态，将自发地进 行变形以减少内应力趋于稳定状态。原来受拉伸部分产生压 缩变形，受压缩部分产生拉伸变形。 + 防止变形的方法：
1）使铸件壁厚尽可能均匀； 2）采用同时凝固的原则； 3）采用反变形法。
第一节
铸造工艺基础
合金的铸造性能对能否获得优质铸件有着重要影响。 合金的铸造性能主要指充型能力、收缩性、偏析、吸气等。 其中液态合金的充型能力和收缩性是两个最基本的问题。
一、 液态金属的流动性与充型能力
（一）液态合金的流动性
合金的流动性是： 液态合金本身的流动能力。 合金流动性通常以“螺旋形流动性试样”的长度来衡量。
（一）熔模铸造的工艺过程
母 模
压 型
单个 蜡模
蜡 模 组
过程演示 结 壳 脱 蜡 焙烧、 浇注
(二)熔模铸造的特点和适用范围
1．铸件的精度和表面质量较高，公差等级可达IT11~IT9， 表面粗糙度Ra值达1.6~6.3μm。
暗冒口
冒口— 储存补缩用金属 液的空腔。
为了实现顺序凝固，在安放冒口的同时，在 铸件上某些厚大部位（热节）增设冷铁。
冒口 上 下
冷铁

合理确定铸件的浇注位置、内浇道位置及浇注工艺 。 浇注位置的选择应服从定向凝固原则； 内浇道应开设在铸件的厚壁处或靠近冒口； 要合理选择浇注温度和浇注速度，在不增加其它缺陷的 前提下，应尽量降低浇注温度和浇注速度。
第三节 砂 型 铸 造
砂型铸造的工艺过程
型砂 零 件 图 铸 型
铸 造 工 艺 图模型熔化来自芯盒 芯砂浇注 型 芯
合
冷却
箱 凝固
落 砂 、 清 理
检 验
铸 件
一、 造型方法的选择
（一）手工造型
操作方便灵活,适应性强.适用于单件、小批量生产.
（二）机器造型
1)生产效率高; 2)铸型质量好（紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰）; 3)设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长。 适用于中、小型铸件的成批、大批量生产。
4. 铸造工艺图的绘制
下 上
(a) 零件图
(b) 铸造工艺图(左)和模样图(右)
(c) 合箱图
铸造工艺设计实例
材料：HT200
②
收缩率：1.0 %
③ 铸造过程动画
下
上
①
第三节
特种铸造
一、 熔模铸造成形工艺
在易熔模样表面包覆若干层耐火材料，待其硬化干燥后， 将模样熔去制成中空型壳，经浇注而获得铸件的一种成形 工艺方法。
六、 铸件的裂纹与防止
1 ）热裂 热裂的特征是：裂纹短、缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。
① 应尽量选择凝固温度范围小，热裂倾向小的合金。 热裂的防止： ② 应提高铸型和型芯的退让性，以减小机械应力。 ③ 对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制硫的含量， 防止热脆性。
2 ）冷裂 冷裂的特征是：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属 光泽或轻微氧化色。 冷裂的防止： 1）使铸件壁厚尽可能均匀； 2）采用同时凝固的原则； 3）对于铸钢件和铸铁件，必须严格控制磷的 含量，防止冷脆性。
四、 铸造应力
（1）铸造应力的产生
铸件在凝固以后的继续冷却过程中，其固态收缩受到阻 碍，铸件内部即将产生内应力。 1）机械应力（收缩应力） 合金的线收缩受到铸型、 型芯、浇冒系统的机械阻 碍而形成的内应力。
上型
机械应力是暂时应力。

2）固态相变应力 铸件由于固态相变，各部分体积发生不均衡变化而引起的 应力。

(2)最小铸出孔
生产批量 大量生产 成批生产 单件、小批生产 最小铸出孔直径 灰口铸铁件 12～15 15～30 30～50 铸钢件 30～50 50
（3）起模斜度
（3）铸造圆角 圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的1/3~1/2。 （4）铸造收缩率 通常灰铸铁为0.7~1.0%，铸造碳钢为1.3~2.0%，铝硅 合金为0.8~1.2%，锡青铜为1.2~1.4%。 （5 ）型芯及芯头 型芯的功用是形成铸件的内腔、孔洞和形状复杂阻碍起模 部分的外形。 芯头的作用： 1）定位作用； 2）固定作用； 3）排气作用。

两箱造型

三箱造型
地坑造型
按模样特征分的造型方法
整模造型

整模造型的模样是整体的， 分型面是平面，铸型型腔 全部在半个铸型内，其造 型简单，铸件不会产生错 型缺陷。适用于铸件最大 截面在一端，且为平面的 铸件。
挖砂造型

挖砂造型的模样是整体的，但铸件分型面为曲面。 为便于起模，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂、 其造型费工、生产率低，工人技术水平要求高。 用于分型面不是平面的单件、小批生产铸件。
(2)浇注温度 合金浇注温度越高，过热度越大， 液态收缩越大。
(3) 铸件结构与铸型条件 铸件冷却收缩时，因其形状、 尺寸的不同，各部分的冷却速度不同，导致收缩不一 致，且互相阻碍，又加之铸型和型芯对铸件收缩的阻 力，故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。这 种阻力越大，铸件的实际收缩率就越小。
3. 铸件的缩孔与缩松
在合金结晶温度范围已定的前 提下，凝固区域的宽窄取决与铸 件内外层之间的温度差。若铸件 内外层之间的温度差由小变大， 则其对应的凝固区由宽变窄 。
温度
T浇 T液
温度
（2）铸件的温度梯度
S1
T2 T1
T固
S
T室 成分
表层 中心
三 、铸造合金的收缩
1. 收缩的概念 合金的收缩经历如下三个阶段：
（1）液态收缩 从浇注温度到凝固开始温度
下型
3）热应力 热应力是由于铸件壁厚不均匀，各部分冷却速度不同， 以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的应力。 T TH 1
塑性状态 弹性状态
T临
t0~t1: t1~t2： t2~t3： T室 t0 t1 2 t2
t t3
热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或 表层受压缩。热应力是永久应力。
液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不 到补充，则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞 。大而集中的称为缩孔， 细小而分散的称为缩松。
1)缩孔和缩松的形成
液态收缩和凝固收缩是缩孔和缩松产生的根本原因
2)缩孔和缩松的防止
防止缩孔和缩松常用的工艺措施就是控制铸件的凝固 次序，使铸件实现“顺序凝固”。 顺序凝固— 铸件按照一定的次序逐渐凝固。
分模造型

分模造型是将模样沿最大截面处分成两半，型腔 位于上、下两个砂箱内，造型简单省工。常用于 最大截面在中部的铸件。
活块造型

活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸 台，肋条等这些部分作成活动的（即活块）。起 模时，先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。 其造型费时，工人技术水平要求高。主要用于单 件、小批生产带有突出部分、难以起模的铸件。
2）压实紧实
2．造型生产线：
二、
砂型铸造工艺设计
铸造生产必须首先进行铸造工艺设计，并绘制铸造工艺图。 铸造工艺: 铸件浇注位置和分型面位置 加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数 型芯和芯头结构 浇注系统、冒口和冷铁的布置
铸造工艺图: 在零件图上绘制出制造模样和铸型所需技术资料， 并表达铸造工艺方案的图形。
1.）分型面应选在铸件的最大截面处。 2.）应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件
的尺寸精度。
上
① ②
中
下
① ②
3.） 应尽量减少分型面的数量，并尽可能选择平面分型。
②
上 下 上 下 ②
上
下 上 下 ①
①
4. 为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型
腔及主要型芯位于下箱。
3、工艺参数的确定
（2）铸造应力的防止和消除措施

1）采用同时凝固的原则 同时凝固是指通过设置冷铁、布置浇口 位置等工艺措施，使铸件温差尽量变小，基本实现铸件各部分在同一 时间凝固。 2）提高铸型温度 使整个铸件缓慢冷却，以减小铸型各部分的温度差。 3）改善铸型和型芯的退让性 避免铸件在凝固后的冷却过程中受到 机械阻碍。
之间的收缩。T浇 — T液