厦门工学院精密铸造模具设计_复习要点

精密铸造知识点总结一、精密铸造的工艺过程精密铸造通常包括以下几个主要工艺步骤：模具制造、熔炼金属、浇铸、凝固和冷却、除砂、热处理和表面处理。

1. 模具制造模具是精密铸造的关键部分，模具的设计和制造对成品的质量和形状精度有重要影响。

通常模具由石膏、矽膏、钨酸膨胀性砂、陶瓷或金属材料制成。

制造模具的过程中，需要考虑到零件的缩水率、残余应力和热导率等因素。

2. 熔炼金属熔炼金属是精密铸造的第一步，通常使用高温熔炼炉对金属材料进行熔炼。

在熔炼的过程中，需要考虑材料的合金成分、熔点、流动性以及氧化等因素。

3. 浇铸在熔炼金属后，将金属液体倒入制好的模具中，通常在此过程中需要控制温度、流速和压力，以确保金属充分填充模具，并且避免气孔、夹渣等缺陷的产生。

4. 凝固和冷却一旦金属液体充分填充模具，就会开始凝固和冷却。

控制凝固和冷却的速度对成品的组织结构和性能有重要影响，通常需要通过控制模具温度、冷却介质和冷却时间等因素来实现。

5. 除砂在成品凝固后，需要将其从模具中取出，并进行除砂和切割。

除砂通常需要使用机械手或其他设备来进行，以避免损坏成品。

6. 热处理和表面处理最后一步是对成品进行热处理和表面处理。

热处理可以改善成品的硬度、强度和耐腐蚀性能，而表面处理可以提高成品的表面光洁度和耐磨性。

二、精密铸造的关键技术精密铸造的关键技术包括模具设计、材料选择、工艺参数控制和检测技术。

1. 模具设计模具设计直接影响成品的尺寸精度和表面质量，需要考虑到缩水率、残余应力、热导率和流动性等因素。

同时，模具的加工精度和表面光洁度也对成品质量有重要影响。

2. 材料选择精密铸造通常使用高温合金材料，需要考虑到材料的热膨胀系数、流动性、氧化性和热导率等因素。

同时，在材料选择时还需要考虑成本、可加工性和耐磨性等因素。

3. 工艺参数控制精密铸造的工艺参数控制对成品的质量和形状精度有重要影响，需要考虑充模速度、温度控制、压力控制和冷却方式等因素。

附加物、有机物的燃烧、分解和升华，可能使铸件产生气孔。
12.湿型砂一般常用哪些原材料混碾而成？他们对铸件质量分别带来什么影响？
• 原材料： 1）原砂 橄榄石砂烧结点比硅砂低，不被金属润湿，具有化学惰性，耐火温度高， 与钢液接触时，能形成致密烧结层，可防止铸件粘砂及毛刺。用镁橄榄石替代硅砂生产高锰钢铸
• 裂纹和变形的防止 1、采用正确的铸造工艺（正确设计浇注系统、补缩系统等）；2、铸件形状 设计要求简单、对称和厚薄均匀；3、对铸件进行热处理。
• 4) 铸件中的气孔 • 气体的来源
• 1）熔炼过程 2）铸型 对于湿砂型，其中的水分在高温金属液的热作用下会产生大量蒸汽； 即使烘干的铸型，浇注前也会吸收空气中的水分，且其中的粘土在金属液的热作用下结晶水还会
• 蠕虫状石墨：长大过程：蠕虫状石墨主要是在共晶凝固过程中从铁液中直接析出的，最初 形态呈小球状或聚集状，经过畸变，并经没有被奥氏体全包围的长出口，在与铁液直接接 触的条件下长大而成。即小球墨-畸变球墨-蠕虫状石墨。也可能是小片状，然后在界面前 沿，由于蠕化元素的局部富集而逐渐变成蠕虫状石墨。
件的表面质量好，还可避免工人接触有害硅粉末。
• 锆砂组分为锆英石，另含有铁的化合物，锆砂的热膨胀性能较低，能避免铸件产生夹砂、结疤等 缺陷。此外，热导率、蓄热系数、密度都比硅砂高，铸件的冷却速度快，可以细化晶粒，提高力 学性能。化学稳定性高，且不被熔融技术或金属氧化物浸湿，有利于阻止金属液侵入铸型孔隙， 防止化学粘砂、减少机械粘砂缺陷。
• 据分析，形核会因为凝固条件的差异存在不同。如白口铸铁共析转变可能是Fe3C领先析出，灰铸铁则是先发生 碳的脱熔，然后析出铁素体，然后进入共析阶段。
• 在铁素体、Fe3C生长过程中，各自的前沿和侧面分别有碳和铁的富集。在生长前沿产生溶质元素的交替扩散， 使晶体先前或者通过搭桥或分枝的方式沿其侧面交替生长，形成新片层；此外，先析出的领先相虽然长自与晶 核有位相关系的某个奥氏体晶体，却长入与他们无特定位相关系的另一个奥氏体晶粒中。

铸造初级知识点总结一、铸造的基本原理铸造工艺是一种通过熔化金属，然后将熔融金属注入模具中，使其冷却凝固后获得所需铸件的工艺。

铸造的基本原理是将金属材料加热至其熔点以上，然后借助重力或压力，将熔融金属填充到模具中，并在一定时间内冷却凝固，最终获得成型铸件。

二、铸造的基本过程1.原料准备：铸造的原料为金属，通常为各种合金，并且需要进行严格的配料和熔炼，以保证所得的金属合金符合工艺要求。

2.模具准备：模具是铸造的关键工具，其形状和尺寸决定着最终铸件的形态，模具通常由砂型、金属型等材料制成。

3.熔炼金属：将金属原料放入熔炼炉中进行加热，直至金属完全熔化为止。

4.填充模具：借助重力或压力，将熔融金属注入模具中，填满整个模具腔体。

5.冷却凝固：待金属在模具中冷却凝固后，取出模具，即可取得所需的铸件。

6.后处理：对铸件进行必要的处理，包括去除模具残余物、修磨表面、进行热处理等，以满足工程要求。

三、铸造的分类1.按照金属状态分：包括压铸、重力铸造等。

2.按照模具材料分：包括砂型铸造、金属型铸造等。

3.按照成型方式分：包括静压铸造、气压铸造等。

4.按照成型材料分：包括铸铁、铸钢、铸铝等。

四、铸造的优点和局限优点：1.批量生产：铸造可以实现大规模的批量生产，满足大规模产品的生产需求。

2.成本低廉：相对于其他加工工艺，铸造的成本较低，投资回报率高。

3.复杂形状：铸造可以轻松实现各种复杂形状的产品生产。

4.材料选择广泛：铸造可以用于各种金属和合金的加工，选择范围广泛。

5.循环再利用：废旧铸件可以进行回收，再利用，具有较好的环保性。

局限：1.尺寸精度：铸造的尺寸精度相对较低，难以满足一些高精度工程要求。

2.表面质量：铸造的表面质量一般较差，需要研磨和表面处理。

3.材料浪费：铸造需要一定的冶炼和浇注过程，存在一定的材料浪费。

4.成本高昂：对于小批量精密铸造来说，成本较高。

五、铸造的相关设备1.熔炼设备：包括电炉、煤气炉、电弧炉等。

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。

1.从避免缺陷方面审查铸件结构（1）铸件应有合适的壁厚（2）铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角。

（3）铸件内壁应薄于外壁（4）壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节（5）有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2.从简化铸造工艺方面改进零件结构（1）改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板结构（2）取消铸件外表侧凹（3）改进铸件内腔结构以减少砂芯（4）减少和简化分型面（5）有利于砂芯的固定与排气（6）减少清理铸件的工作量（7）简化模具的制造（8）大型复杂件的分体铸造和简单小件的联合铸造铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内的所处的状态和位置。

3.浇注位置选择应遵循的原则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呈直立状态。

3使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷。

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。

5．应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型。

2.3分型面：两半铸型相互接触的表面选择分型面的基本原则（1）铸件全部或大部分置于同一半型中 2尽量减少分型面的数目 3分型面尽量选择平面 4便于下芯、合箱和检查型腔尺寸5不使砂箱过高 6受力件的分型面选择不应削弱铸件的结构强度 7注意减轻铸件的清理和机械加工量4.确定砂芯形状（分块）及分盒面选择的基本原则（1）保证铸件内腔尺寸精度（2）保证操作方便（3）保证铸件壁厚均匀（4）应尽量减少砂芯数目（5）填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面（6）砂芯形状适应造型、制芯方法。

（7）还应使每块砂芯有足够的断面，保证有一定的强度和刚度，并能顺利排出砂芯中的气体；（8）使芯盒结构简单，便于制造和使用等。