精密铸造铸件工艺与浇冒口系统设计

第六章铸件工艺设计第一节概述为了生产优质而价廉的包模铸件，做好工艺设计是十分重要的。

在做工艺设计之前，首先要考虑选用包模铸造工艺生产时，在质量、工艺和经济方面的几个问题。

1.铸件质量的可靠性对于铸件质量上的要求，一般是包括两个方面，一是保证技术要求的尺寸精度、几何精度和表面光洁度，二是保证机械性能和其它工作性能等内在质量方面的要求。

包模铸造具有少切削、无切削的突出优点。

近年来，由于冶金技术、制模、制壳材料和工艺以及检测技术等方面的发展，包模铸件的外部和内在质量不断提高，所以它的应用范围愈来愈广。

不少锻件、焊接件、冲压件和切削加工件，都可以用熔模铸造方法生产。

这对于节约机械加工工时和费用，节约金属材料，提高劳动生产率和降低成本都具有很大意义。

但是，熔模铸造生产的铸件，由于冶金质量、热型浇注引起的晶粒粗大、表面脱碳以及内部缩松等方面的原因，铸件的机械性能(尤其是塑性)，还存在一些缺陷。

对于某些受力大和气密性要求高的铸件，采用包模铸造时，应充分考虑零件在产品上的作用和性能要求，以确保其使用可靠。

有些结构件改用包模铸造生产时，必须考虑原用合金的铸造性能是否能满足零件的质量要求，否则就需要更改材质。

2.生产工艺上的可能性和简易性熔模铸造虽然可以铸造形状十分复杂的、加工量甚少甚至不加工的零件，但零件的材质、结构形状、尺寸大小和重量等，必须符合熔模铸造本身的工艺要求。

如铸件最小壁厚、最大重量、最大平面面积、最小孔槽以及精度和光洁度要求等，都要考虑到工艺上的可能性和简易性。

3.经济上的合理性采用包模铸造在经济上是否合理，要从多方面考虑。

按每公斤的价格来说，包模铸件与同类型锻件相近甚至还高些，但是由于大幅度减少了加工量，因而零件最终成本还是低的。

但也有些零件，可以利用机械化程度较高的方法生产，例如用自动机床高速加工、精密锻造、冷挤压、压力铸造等等，这时，用包模铸造法生产在经济上的优越性就不一定显著，甚至成本还可能高一些，所以在这种情况下，就不一定选用这种方法了。

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。

镁合金熔模精密铸造技术研究现状摘要：熔模精密铸造是一种高精度铸造技术，主要用于生产复杂形状、精密度高的镁合金零件。

通过优化工艺参数、改进模具材料与结构、引入先进技术和加强质量控制，可以进一步提高铸件质量和生产效率。

本文对镁合金熔模精密铸造技术的研究进行了概述，并探讨了工艺改进与优化的方向。

关键词：熔模精密铸造；镁合金；优化镁合金作为轻量化材料，在汽车、航空航天、电子设备等领域具有广泛应用前景。

熔模精密铸造技术作为制备高精度镁合金零件的重要方法，受到了越来越多的关注和研究。

1、镁合金熔模精密铸造技术1.1 模具设计与制备在镁合金熔模精密铸造工艺中，模具设计与制备是至关重要的一环。

精密铸造要求零件尺寸精确、表面光洁，并能生产复杂形状的零件。

因此，模具的设计与制备必须考虑多方面因素，以确保高质量的铸造成品。

首先，模具材料的选择是模具设计的基础。

在镁合金熔模精密铸造中，通常采用高温耐火材料、陶瓷材料或高温合金作为模具材料。

这些材料能够在高温环境下保持稳定性，抵抗熔融镁合金的侵蚀，并保证模具的寿命和精度。

其次，模具结构设计需要根据零件的形状、尺寸和几何特征进行合理规划。

包括确定分型面、浇口、冒口以及通气系统等。

合理的分型面设计有助于实现铸件的顺利脱模，减少缺陷的产生。

浇口和冒口的位置和形状会影响熔体的充填和凝固行为，需要根据材料特性和零件要求进行优化设计。

同时，通气系统的设计能够有效排除熔体中的气体，减少气孔的形成。

在模具制备工艺方面，精密数控加工技术的应用使得模具制造变得更加精准和高效。

传统的手工制模难以满足高精度铸造的要求，而数控加工可以实现复杂形状的精密加工，确保模具的尺寸和表面质量符合设计要求。

1.2 材料选用与准备材料选用与准备在镁合金熔模精密铸造工艺中是确保铸件性能和质量的关键步骤。

合理的材料选择和精心的准备过程对于获得高品质的镁合金铸件至关重要。

首先，针对不同应用和性能要求，需要仔细选择合适的镁合金材料。

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。

铸铁件浇冒口系统的设计与应用
首先，浇冒口系统是指在铸铁件的铸造过程中，为了保证熔化
金属顺利注入模具而设置的出口通道。

浇冒口系统的设计必须考虑
到熔化金属的流动性、凝固过程中的收缩等因素，以确保最终铸件
的质量和完整性。

在浇冒口系统的设计中，首先需要考虑到铸件的形状和尺寸，
以确定最佳的浇注方式和位置。

其次，还需要考虑到熔化金属的流
动路径和速度，以避免气孔和夹杂物的产生。

此外，还需要考虑到
浇口的大小和形状，以确保熔化金属能够顺利注入模具，并在凝固
过程中得到充分的供应。

在实际应用中，合理设计的浇冒口系统可以有效地提高铸铁件
的质量和生产效率。

通过优化浇冒口系统的设计，可以减少铸件内
部的缺陷，提高其力学性能和表面质量，从而降低后续加工的成本
和工时。

此外，合理设计的浇冒口系统还可以减少熔化金属的浪费，提高生产的资源利用率。

总之，铸铁件浇冒口系统的设计与应用对于铸造工艺的成功至
关重要。

通过科学合理的设计和精心的应用，可以有效地提高铸铁件的质量和生产效率，从而为工业生产带来更大的价值和效益。

第1篇一、引言熔模精密铸造是一种先进的铸造技术，具有精度高、表面光洁、机械性能好等优点，广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。

本报告主要对熔模精密铸造的实践过程进行总结，分析存在的问题及改进措施，以期为今后类似项目的实施提供参考。

二、熔模精密铸造实践过程1. 原材料准备熔模精密铸造的原材料主要包括蜡、石英砂、粘土、水、耐火材料等。

在实践过程中，首先要对原材料进行筛选和加工，确保其质量符合要求。

2. 熔模制作熔模制作是熔模精密铸造的关键环节。

具体步骤如下：（1）蜡模制作：根据产品图纸，采用手工或机器加工方法制作蜡模，要求蜡模表面光滑、尺寸准确。

（2）蜡模组合：将多个蜡模组合成一个整体，以便后续进行熔模铸造。

（3）熔模组装：将蜡模组合体放入砂箱中，进行熔模组装，确保砂箱内的蜡模组合体与砂箱内壁之间形成良好的密封。

3. 熔模铸造熔模铸造主要包括以下步骤：（1）预热：将砂箱内的熔模预热至一定温度，以降低蜡模熔化时的收缩应力。

（2）熔化蜡模：将预热后的熔模放入熔化炉中，熔化蜡模。

（3）浇注：将熔化的金属液浇注到砂箱内的蜡模中，使金属液填充蜡模空腔。

（4）冷却凝固：待金属液凝固后，取出砂箱，去除砂模，得到铸件。

4. 铸件后处理铸件后处理主要包括以下步骤：（1）打磨：对铸件表面进行打磨，去除浇注系统和浇注冒口等。

（2）热处理：根据铸件材料性能要求，进行相应的热处理。

（3）检验：对铸件进行尺寸、形状、表面质量、机械性能等方面的检验。

三、存在问题及改进措施1. 问题一：蜡模精度不足原因分析：蜡模制作过程中，手工加工误差较大，导致蜡模精度不足。

改进措施：采用高精度加工设备，如数控机床等，提高蜡模加工精度。

2. 问题二：熔模铸造过程中出现缩孔、裂纹等缺陷原因分析：熔模铸造过程中，金属液冷却速度过快，导致缩孔、裂纹等缺陷。

改进措施：优化熔模设计，采用合理的浇注系统，降低冷却速度，提高铸件质量。

3. 问题三：铸件表面质量差原因分析：铸件表面质量受多种因素影响，如熔模表面质量、浇注温度、冷却速度等。

SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY课程设计报告论文题目：熔模精密铸造课程设计报告学生姓名: 夏江冰 5110519059鞠隆龙 5110519098章志铖 5110519095学院(系): 材料科学与工程专业: 材料科学与工程指导教师: 董安平目录1 绪论 (2)1.1 熔模铸造的概述 (2)1.1.1 熔模铸造的历史 (2)1.1.2 熔模铸造的工艺过程 (2)1.1.3 我国熔模铸造发展概况 (3)1.1.4 国外熔模铸造发展概况 (4)1.2 铸件概述 (5)1.3 选题的目的和意义 (5)2 铸件工艺流程设计 (5)2.1 模具的设计与制造 (5)2.1.1 模具的设计 (5)2.1.2 模具的制造 (6)2.2 浇注系统的设计与模拟分析 (6)2.2.1 浇注系统的设计 (6)2.2.2 浇注系统的模拟分析 (7)2.3 压蜡 (9)2.3.1 压蜡 (9)2.3.2 修蜡 (9)2.4 制壳 (10)2.4.1 制壳原材料 (10)2.4.2 制壳工艺 (10)2.4.3 制壳步骤 (11)2.5 浇注 (11)2.5.1 脱蜡 (11)2.5.2 焙烧 (12)2.5.3 浇注 (12)2.5.4 熔炼铸件的清理 (12)2.6 后处理 (13)2.6.1 喷砂 (13)2.6.2 酸洗 (13)2.6.3 修正（机加工） (13)2.6.4 热处理 (13)2.7 检验 (13)3 总结 (13)4 感想与建议 (14)参考文献 (15)1 绪论1.1 熔模铸造的概述1.1.1 熔模铸造的历史熔模铸造是在可熔（溶）性模的表面重复浸涂上数层耐火涂（浆）料，并经逐层淋砂、干燥和硬化后，用蒸汽或热水等加热方法将其中的熔模熔去而制成整体型壳，然后进行高温焙烧、浇注而获得铸件的一种铸造方法。

熔模铸造的历史可以追溯到4000年前的失蜡法，最早发源的国家有埃及、中国和印度，然后才传到非洲和欧洲的其它国家[1]。

运用MAGMA软件辅助优化压盘铸件的铸造工艺王建明（安徽海立精密铸造有限公司，安徽马鞍山238100）摘要：介绍了压盘铸件的结构及技术要求，详细阐述了原生产工艺及存在的缩孔、砂眼及渣孔缺陷，利用数值模拟软件辅助分析缺陷产生的原因，采取了以下工艺改进措施：浇注系统截面比改为ΣF上横：ΣF直：ΣF阻：ΣF下横：ΣF内=1.6：1.4：1：1.2：1.5，避免铁液因紊流产生卷气、二次氧化；选用模数为1.56cm的冒口，增加冒口高度，加大冒口尺寸，并将冒口放在铸件顶部右侧，提高冒口补缩压头和补缩铁液量。

生产结果显示：铸件表面无缩孔、砂眼、渣孔缺陷，铸件内部致密无缺陷，加工后摩擦面无缺陷，铸件废品率降低至5%。

关键词：压盘；缩孔；砂眼；冒口中图分类号：TG255文献标识码：B文章编号：1003-8345（2019）06-0049-05阅韵陨：10.3969/j.issn.1003-8345.2019.06.013Casting Method Optimization of Pressure Plate Castings with MAGMA SoftwareWANG Jian-ming（Anhui Haili Precision Casting Co.,Ltd.，Maanshan238100，China）Abstract：The structure and technical requirements of pressure plate casting was introduced.The original production process and it caused defects including shrinkage hole，sand hole and slag hole were described in detail.The reason causing defects was analyzed by using numeral simulation software，and the following process improving measures were adopted：the section ratio of gating system was changed asΣF top runner：ΣF sprue：ΣF slag-skimming：ΣF bottom runner：ΣF i ngate=1.6：1.4：1：1.2：1.5，to avoid turbulent flow which would cause molten iron involving gas and being secondarily oxidized.The riser with a modulus of1.56cm was selected，the riser height was increased，the riser dimensions were enlarged，and set the riser on the right side of the top of casting to raise feeding pressure head and feeding molten iron quantity of the riser.Production result showed：the surface of the casting was free of shrinkage cavity，sand inclusion and slag inclusion，and the inside of the casting was compact and free of defects，there were no defects in the friction surface after machining，the casting rejection rate was reduced to5%.Key words：pressure plate；shrinkage cavity；sand inclusion；riser0335压盘是笔者公司为某外企配套的拖拉机用铸件，材料牌号HT250，最大外径353mm，最大壁厚36mm，铸件质量14kg，铸件结构如图1所示。

消失模浇冒口工艺的三个基本流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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第六章铸件工艺设计第一节概述为了生产优质而价廉的包模铸件，做好工艺设计是十分重要的。

在做工艺设计之前，首先要考虑选用包模铸造工艺生产时，在质量、工艺和经济方面的几个问题。

1.铸件质量的可靠性对于铸件质量上的要求，一般是包括两个方面，一是保证技术要求的尺寸精度、几何精度和表面光洁度，二是保证机械性能和其它工作性能等内在质量方面的要求。

包模铸造具有少切削、无切削的突出优点。

近年来，由于冶金技术、制模、制壳材料和工艺以及检测技术等方面的发展，包模铸件的外部和内在质量不断提高，所以它的应用范围愈来愈广。

不少锻件、焊接件、冲压件和切削加工件，都可以用熔模铸造方法生产。

这对于节约机械加工工时和费用，节约金属材料，提高劳动生产率和降低成本都具有很大意义。

但是，熔模铸造生产的铸件，由于冶金质量、热型浇注引起的晶粒粗大、表面脱碳以及内部缩松等方面的原因，铸件的机械性能(尤其是塑性)，还存在一些缺陷。

对于某些受力大和气密性要求高的铸件，采用包模铸造时，应充分考虑零件在产品上的作用和性能要求，以确保其使用可靠。

有些结构件改用包模铸造生产时，必须考虑原用合金的铸造性能是否能满足零件的质量要求，否则就需要更改材质。

2.生产工艺上的可能性和简易性熔模铸造虽然可以铸造形状十分复杂的、加工量甚少甚至不加工的零件，但零件的材质、结构形状、尺寸大小和重量等，必须符合熔模铸造本身的工艺要求。

如铸件最小壁厚、最大重量、最大平面面积、最小孔槽以及精度和光洁度要求等，都要考虑到工艺上的可能性和简易性。

3.经济上的合理性采用包模铸造在经济上是否合理，要从多方面考虑。

按每公斤的价格来说，包模铸件与同类型锻件相近甚至还高些，但是由于大幅度减少了加工量，因而零件最终成本还是低的。

但也有些零件，可以利用机械化程度较高的方法生产，例如用自动机床高速加工、精密锻造、冷挤压、压力铸造等等，这时，用包模铸造法生产在经济上的优越性就不一定显著，甚至成本还可能高一些，所以在这种情况下，就不一定选用这种方法了。

铝合金低压铸造浇暗冒口设计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述铝合金低压铸造是一种常见的金属加工工艺，其浇口设计是影响产品质量的重要因素之一。

在铝合金低压铸造过程中，浇口设计不仅影响产品表面质量，还直接关系到孔隙率、组织致密度和机械性能等方面。

因此，设计优秀的浇口对于保证产品质量、提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。

本文将介绍铝合金低压铸造浇暗冒口设计的相关原理和要点，希望能够为铝合金低压铸造浇口设计提供一定的参考和指导。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构包括引言、正文和结论三部分。

引言部分主要是对文章主题进行概述，介绍文章的目的和意义，为读者提供一个整体的概念和背景知识，引发读者的兴趣。

正文部分是文章的核心部分，详细介绍铝合金低压铸造的基本概念和浇口设计原理，重点阐述低压铸造浇暗冒口设计的要点，包括设计原则、方法和注意事项等内容。

结论部分是对文章内容的总结和归纳，提出设计建议和展望未来的发展方向，为读者提供一个全面的结论和展望。

1.3 目的：本文旨在探讨铝合金低压铸造中浇暗冒口设计的重要性及设计要点，旨在帮助读者更好地了解低压铸造中浇口设计的原理及实践操作。

通过深入分析和总结，为相关从业人员提供参考，以便他们在实际生产过程中能够更有效地设计和应用适合的浇口方案，提高铝合金低压铸造产品的质量和生产效率。

同时，也旨在促进铝合金低压铸造技术的进一步发展和提升。

2.正文2.1 铝合金低压铸造简介铝合金低压铸造是一种常用的金属铸造工艺，其特点是在铸造过程中施加一定程度的压力。

通过施加压力，可以有效减少铸件表面气孔和缩松，提高铸件的密度和机械性能。

铝合金是一种轻质、耐腐蚀性强的金属材料，被广泛应用于汽车、航空航天等领域。

在低压铸造过程中，铝合金材料先被加热至熔化状态，然后通过特定的浇注系统注入到金属模具中。

在注入过程中，施加一定的压力使铝合金充分填充模具腔体，并通过凝固后的收缩力来实现压力浇铸。

铸造工艺流程图铸造（founding）铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。

铸造毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。

铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。

②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。

铸造工艺通常包括：①铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；②铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金；③铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。

铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。

铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。

金属熔炼不仅仅是单纯的熔化，还包括冶炼过程，使浇进铸型的金属，在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。

为此，在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。

有时，为了达到更高要求，金属液在出炉后还要经炉外处理，如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。

熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。

不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。