1、鑄造加工技術(shù),主講教師：周燕飛，呂?？瑥埨?，劉潤,鑄造藝術(shù)產(chǎn)品,一、鑄造生產(chǎn)工藝 過程及特點,二、造型材料,三、砂型鑄造,五、砂型鑄造工藝 設(shè)計及模樣,六、工藝品制作,九、鑄件缺陷分析,四、特種鑄造,八、澆注、落砂清 理及鑄件檢驗,七、金屬熔煉,內(nèi)容提要,鑄造是一種古老的制造方法，在我國可以追溯到6000年前。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，鑄造技術(shù)的發(fā)展也很迅速，特別是19世紀末和20世紀上半葉，出現(xiàn)了很多的新的鑄造方法，如低壓鑄造、連續(xù)鑄造、陶瓷型鑄造等，在20世紀下半葉得到完善和實用化。由于現(xiàn)今對鑄造質(zhì)量、鑄造精度、鑄造成本和鑄造自動化等要求的提高，鑄造技術(shù)向著精密化、大型化、高質(zhì)量、自動化和清潔

2、化的方向發(fā)展，例如我國這幾年在精密鑄造技術(shù)、連續(xù)鑄造技術(shù)、特種鑄造技術(shù)、鑄造自動化和鑄造成型模擬技術(shù)等方面發(fā)展迅速。,低壓鑄造、連續(xù)鑄造、陶瓷型鑄造,鑄造是歷史上最悠久的一種工藝，在我國已有6000多年歷史了。從殷商時期就有燦爛的青銅器鑄造技術(shù)。河南安陽出土的殷朝祭器司母戊鼎，重達700多公斤，長、高都超過1m（見右圖），四周飾有精美的蟠龍紋及饕餮(古代傳說中的一種兇惡的野獸)。,北京明朝永樂青銅大鐘，距今已有 500 多年的歷史。重46.5 t，鐘高6.75m，鐘唇厚22cm，外徑3.3m，鐘體內(nèi)外遍鑄經(jīng)文22.7萬字，擊鐘時尾音長達2min以上，傳距20km。永樂青 銅大鐘外形和內(nèi)腔如此復(fù)

3、雜、重量如此巨大、質(zhì)量要求如此之高，說明我們的祖先早已具備精湛的冶煉和鑄造技術(shù)。,古代工藝品,鑄造銅馬車,半個多世紀以來，孫中山銅像經(jīng)歷了戰(zhàn)火和政治動亂，仍然完好無損，生動傳神。看到這尊銅像，就會喚起人們對孫中山先生的緬懷和崇敬。,現(xiàn)代偉人塑像,中華人民共和國的締造者 毛澤東,現(xiàn)代偉人塑像,余杭青蓮禪寺釋迦牟尼佛（高8.6米）Great Buddha-Sakyamuni at Qinglian Buddhist Temple, Yuhang(Height:8.6M),佛 像,現(xiàn)代工藝品,紫荊花,機械零件,破碎機偏心軸套,鑄 件,精 密 鑄 鋼 件,鑄造生產(chǎn)流水線,（一） 鑄造生產(chǎn)在機械制造工業(yè)

4、中的地位和作用,定義：鑄造是熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融的金屬液澆入鑄型，冷卻凝固后獲得一定形狀與性能的金屬物件的成形方法。采用鑄造方法獲得的物件稱為鑄件 。,一、鑄造生產(chǎn)工藝過程及特點,鑄造生產(chǎn)在機械制造業(yè)中占有十分重要的地位。大部分機器零件的毛坯是通過鑄造方法來獲得的,車床,銑床,刨床,磨床,是其它加工制造方法無法替代的成形方法。,（如車床、,銑床、,刨床,和磨床等），,鑄造按生產(chǎn)方式不同，可分為砂型鑄造和特種鑄造。用砂型鑄造生產(chǎn)鑄件的方法，目前約占鑄件總產(chǎn)量的80% 以上。其生產(chǎn)過程的工藝流程如圖所示：,（一）砂型鑄造生產(chǎn)過程簡介,型砂配制,芯砂配制,工裝準備,金屬熔煉,落砂清理,造型,

5、造芯,合型,澆注,烘型,烘芯,檢驗,（1）砂型鑄造生產(chǎn)的優(yōu)點,1、適應(yīng)性廣，工藝靈活性大（材料、大小、形狀幾 乎不受限制）。,（二）鑄造生產(chǎn)的特點：,2、最適合形狀復(fù)雜的箱體、機架、閥體、泵體、 缸體。,3、成本較低（鑄件與最終零件的形狀相似、尺寸相近）,鑄 件,零 件,（2）鑄造生產(chǎn)的缺點,1. 組織疏松、晶粒粗大，鑄件內(nèi)部常有縮孔、縮松、氣孔等缺陷產(chǎn)生，導(dǎo)致鑄件力學(xué)性能差，特別是沖擊性能較低。,氣孔,縮孔,2. 鑄件局部形狀和尺寸產(chǎn)生位置偏移及形狀不完整，導(dǎo)致鑄件無法通過機械加工或直接造成報廢。,錯型,澆不到,偏芯,3. 鑄件表面粗糙，表面粘附著一層難以清除的砂粒。鑄件表面有一層突起的金屬

6、片狀物，在金屬片和鑄件之間夾有一層型砂。,粘砂,定義：,用來制造鑄型和型芯的材料,造型材料在鑄造生產(chǎn)中占有重要的地位，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響鑄件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本。鑄造生產(chǎn)中使用的鑄型除砂型之外, 還有金屬型、陶瓷型、石膏型、石墨型等。,（一）造型材料簡介,二、造型材料,（二）型（芯）砂的組成,型 砂 的 組 成,型（芯）砂是由原砂、舊砂（回用砂）、粘結(jié)劑、附加物和水組成的。經(jīng)混制后，符合造型要求的混合料。,1. 原砂,原砂是型（芯）砂的主體。最常用的是二氧化硅含量較高的硅砂。還有一些不常用的特種砂(如鋯砂、鎂砂、橄欖石砂、鉻鐵礦砂、鈦鐵礦砂、剛玉砂等。,2. 粘結(jié)材料,用來粘結(jié)砂粒的材料稱

7、為粘結(jié)劑。常用的有粘土、水玻璃、油類粘結(jié)劑、合成樹脂粘結(jié)劑等。目前使用最普遍的是粘土，粘土分為鑄造用粘土和鑄造用膨潤土。,3. 輔助材料,所謂輔助材料是指制造砂型（芯）過程中所用各種材料中除原砂、粘結(jié)劑（如粘土、樹脂、水玻璃等）、水之外的材料。常用的輔助材料有煤粉、鋸屑、石墨粉、滑石粉、重油和脫模劑等。,生產(chǎn)中為了獲得優(yōu)質(zhì)的鑄件和良好的技術(shù)經(jīng)濟效果，要求型（芯）砂應(yīng)具備以下一些性能：,（1）足夠的強度：包括常溫濕強度、干強度和硬度。,（2）一定的透氣性：較小的吸濕性，較低的發(fā)氣量。,（3）較高的耐火度：較高的耐火度，較好的熱化學(xué)穩(wěn)定性，較小的膨脹率與收縮率。,（4）較好的退讓性、潰散性和耐用性

8、。,（5）良好的成形性：包括很好的流動性、可塑性、韌性和不粘模性。,（三）型（芯）砂的性能,（1） 按粘結(jié)劑的不同可分為、粘土砂、水玻璃砂和樹脂砂等。,1. 粘土砂,（四） 型（芯）砂的分類,2. 水玻璃砂,3. 樹脂砂,（2）粘土砂的混制設(shè)備與過程,1. 粘土砂的混制設(shè)備,1）碾輪式混砂機,2）移動式松砂機,2. 粘土砂的混制過程,先加入新砂、舊砂（回用砂）和附加物干混 2 3 分鐘， 再加入水濕 混 6 10分鐘，性能符合要求后即從出砂口出砂，混制好的型砂應(yīng)放置2 3小時，使粘土膜內(nèi)的水份均勻，以提高粘土的濕強度和透氣性，使用前用松砂機將砂松散，使之松散好用。,1、儀器設(shè)備檢測法,使用相應(yīng)

9、的儀器設(shè)備分別檢測型（芯）砂的濕強度、含水率及透氣性能等。,XQYII型（智能型） 型砂強度試驗機,指針直讀式 型砂透氣測定儀,砂型表面硬度計,（五）粘土砂的檢測方法,2、手感經(jīng)驗檢測法,一、型砂濕度適當時， 可用手捏成砂團,第一步：檢驗型（芯）砂的含水率。,第二步：檢驗型（芯）砂的性能,二、手放開后，可看 出清晰的手紋,第三步：檢驗型（芯）砂的強度。,三、折斷時斷面無碎裂狀，同時有足夠的強度,（一）砂型鑄造簡介,砂型鑄造是最常用的造型方法，砂型鑄造按造型方法的不同可分為手工造型和機器造型兩大類。,三、砂型鑄造,砂型鑄造生產(chǎn)工藝流程圖：,從上圖可以看出砂型鑄造生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，在任何一道工序中

10、，如操作不當，最終都會導(dǎo)致鑄件不合格，甚至于報廢。,（二）手工造型,1、整模造型,2、分模造型,3、挖砂造型,5、活塊造型,7、三箱造型,8、地坑造型,6、刮板造型,手工造型是指全部用手工或手動工具完成的造型工序。 手工造型按模樣結(jié)構(gòu)和起模特點可分為：,4、挖砂造型,A 造型（芯）前的準備工作,（1） 造型工裝準備,造型工裝主要包括：模樣（芯盒）、造型平板、砂箱、型芯骨、定位銷等。,分模模樣,整模模樣,各種形式的芯骨,定位銷棒,（2） 造型工具準備,造型工具包括：砂鏟、砂舂、平錘、刮砂板、通氣針、起模針或起模螺釘和撣筆等。,起模針,通氣針,砂舂,砂鏟,修型工具包括：墁刀（刮刀）、提鉤（砂鉤）、

11、半圓（竹爿梗）、秋葉（雙頭壓勺）、法蘭梗、圓頭等。,手風器（皮老虎）,（3）修型工具準備,墁刀（刮刀）,秋葉（雙頭壓勺）,提鉤（砂鉤）,竹排梗（半圓）,法蘭梗,（4）檢查模樣,檢查模樣有無損壞及模樣表面是否清潔等 。,整體小支架模樣,（5）考慮造型步驟,考慮好造型步驟后，將模樣安放在清潔的造型平板上的適當位置，安放砂箱，使模樣和所需要開設(shè)的澆注系統(tǒng)與砂箱內(nèi)壁之間有合適的距離（稱為吃砂量），小件應(yīng)大于30 40 mm ，注意起模方向，不要放錯位置。,B、手工造型基本操作工藝流程,1、整模造型,主要特點：模樣是整體的，大多數(shù)情況下，型腔全部在下半型內(nèi)，上半型無 型 腔。造型簡單，鑄件不會產(chǎn)生錯型缺

12、陷 。 適用范圍：適用于一端為最大截面，且為平面的鑄件 。,C、常用的手工造型方法,（1）分模造型的特點,零件截面不是由大到小逐漸遞減的，將模樣從最大截面處分開，并用銷釘定位，這種模樣稱為分模。用此模樣進行造型稱為分模造型，造型時，型腔分別位于上、下兩個半型內(nèi)。造型簡單，節(jié)省工時 。,套筒分模模樣,各種形式的芯骨,芯盒,2、分模造型,（2）適用范圍,常用于最大截面在中部且形狀復(fù)雜的鑄件，如套筒、三通管和閥體等。下面簡介分模造型過程（以異口徑套管為例）：,四通管子,閥 門,（3）型芯的形式,水平型芯,垂直型芯,懸臂型芯,懸吊型芯,引伸型芯,外型芯,型芯名稱、特點及適用場合,型芯的形狀,型芯名稱,

13、型芯特點,適用場合,垂直型芯,水平型芯,垂直放置,水平放置,適用于回轉(zhuǎn)體、箱體、管子類零件,適用于箱體、套管類零件。,懸臂型芯,水 平 懸 臂 放 置,適用于箱體、缸體零件側(cè)面壁上的盲孔。,外型芯,垂 直 側(cè) 面 放 置,適用于零件側(cè)壁上有妨礙起模的凸臺或溝槽，也可用于組芯造型。,蓋板型芯,垂 直 懸 吊 放 置,適用于中大型鑄件，方便型芯落入型腔，同時便于測量鑄件壁厚。,型芯按形成鑄件部位的不同具有如下幾點作用： 1、主要用來形成鑄 件的內(nèi)腔形狀； 2、形成鑄件的局部 外形； 3、加強鑄型的局部強度， 4、也可用于組芯造 型。,（4）型芯的作用,3、挖砂造型,（1）挖砂造型簡介,有些鑄件按結(jié)

14、構(gòu)形狀及造型方法和起模習(xí)慣的要求，通常情況下需要采用分模造型，但從對模樣強度和剛度的要求來考慮，又不允許將模樣分開，因此，模樣仍做成整體模，為了便于模樣從砂型中順利地取出，下砂型在放入模樣填充型砂緊實后，需將妨礙起模的那部分型砂挖掉，并確定正好挖到了模樣的最大截面處，然后撒分型砂，再造上砂型，這種稱為挖砂造型。,（2）挖砂造型的工藝過程,由于手輪的力學(xué)性能要求不高,所以手輪的澆注系統(tǒng)采用本身澆口(最簡單的頂注式澆注系統(tǒng))，無需開挖橫澆道和內(nèi)澆道，直澆道直接放在鑄件上，這種澆注系統(tǒng)的特點是開設(shè)方便，節(jié)約金屬液，補縮效果好，不足之處是擋渣效果差，金屬液進入型腔不平穩(wěn)，易飛濺、易沖砂等。,鑄型的分型

15、面是斜面、曲面或高低變化的階梯形狀。挖砂造型對操作者的技術(shù)要求較高，生產(chǎn)率較低，只適用于形狀較復(fù)雜鑄件的單件生產(chǎn)。,（3）挖砂造型的特點：,手輪模樣結(jié)構(gòu)圖,4、假箱造型,假箱造型是利用預(yù)制的假箱或成形底板來代替挖砂造型中所挖去的型砂。,定義：,（1）活塊造型概述,有些鑄件按結(jié)構(gòu)形狀及造型方法和起模習(xí)慣的要求，通常是采用整模造型，但模樣上有妨礙起模的凸臺或溝槽時，因此，將模樣上妨礙起模那部分做成可拆卸的活動塊稱為活塊?；顗K用銷釘或燕尾梢與模樣主體相連接，取模時應(yīng)先取出模樣的主體，然后再從側(cè)面小心地取出活塊，這種造型方法稱為活塊造型。當活塊部分大于模樣主體的局部位置厚度時，活塊部分難以從鑄型中順利

16、地取出，這時必須采用型芯替代活塊來形成凸臺。成批生產(chǎn)時，為了提高生產(chǎn)效率，也可用外型芯取代活塊。,5、活塊造型,（2）活塊造型的工藝過程 用銷釘連接的活塊，造型時在活塊固定后，不要忘記拔出銷釘，采用燕尾梢連接的活塊應(yīng)活動自如，否則模樣主體與活塊部分還是無法分別取出?；顗K周圍的型砂應(yīng)用手按緊，銷釘拔出后，舂砂要小心翼翼進行，不要舂到活塊模樣上，以免活塊移動。,（3）活塊造型的特點 活塊造型優(yōu)點是可以減少分型面的數(shù)目和不必要的挖砂。 活塊造型的缺點是操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，操作不當會造成活塊移動錯位。 活塊的梢榫易磨損，從而降低了鑄件的尺寸精度，因此，活塊造型只適宜單件小批量生產(chǎn)。生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免使

17、用活塊以減少操作的難度。,活塊模樣結(jié)構(gòu)圖,活塊,梢釘,模樣主體,6、刮板造型,采用特制的刮板模樣進行造型的方法稱為刮板造型。,定義：,根據(jù)零件的形狀制作出相適應(yīng)刮板的，造型時在砂型型腔（或砂芯）的表面作旋轉(zhuǎn)、直線或曲線運動。刮板造型可節(jié)省制模材料和工時，但對造型工人的技術(shù)要求較高，生產(chǎn)效率低，只適用于單件小批量生產(chǎn)。,特點：,不同類型的刮板模樣結(jié)構(gòu)圖,軸向旋轉(zhuǎn)運動刮板,導(dǎo)向直線或曲線運動刮板,7、 三箱造型,有些鑄件結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜且兩端的截面又大于中間部分, 為了便于取模,往往需要開設(shè)兩個分型面, 相應(yīng)的就需要三個砂箱方可進行造型, 這種造型方法稱為三箱造型。,采用三箱造型方法操作復(fù)雜，生產(chǎn)

18、率低，且要求中砂箱的高度應(yīng)與中型的模樣高度基本相當。,（1）三箱造型概述,（2）三箱造型的工藝過程,三箱造型過程：通常是先造下砂型，再造中砂型，最后造上砂型。三箱造型中箱高度的選擇應(yīng)與中箱內(nèi)的模樣高度相一致，否則就需要采用挖砂才能把分型面露出來，不同鑄件的三箱造型順序可根據(jù)模樣結(jié)構(gòu)形狀來定，何種順序有利、方便，就采用何種順序進行造型。,三箱造型采用的是階梯式澆注系統(tǒng)。特點是：開始澆注時，金屬液幾乎全部由底層內(nèi)澆道進入型腔，隨著型腔中液面的升高，最后金屬液由上層內(nèi)澆道進入型腔。這種澆注系統(tǒng)綜合了頂注式和底注式兩種澆注系統(tǒng)的優(yōu)點，所以充型比較平穩(wěn)，減小金屬液對鑄型的沖刷力，采用反向切線內(nèi)澆道又避免

19、了金屬液直接對型芯的沖擊，型腔上部金屬液溫度較高，有利于鑄件的順序凝固和補縮，內(nèi)澆道比較分散，避免了鑄型局部過熱，便于雜質(zhì)和氣體的排出，階梯式澆注系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于高大、復(fù)雜、大型及重型鑄件的生產(chǎn)中。,（3）三箱造型的特點,皮帶輪模樣結(jié)構(gòu)圖,三箱造型,四、特種鑄造,為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們在砂型鑄造的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造了多種其它的鑄造方法；通常把這些有別于砂型鑄造的其他鑄造方法通稱為特種鑄造。,1、金屬型鑄造 定義： 將液體金屬在重力作用下澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種方法。鑄型用金屬制成，可以反復(fù)使用幾百次到幾千次。,特點： （1）尺寸精度高（IT12-IT16）、表面粗糙度小 （

20、Ra12.5-6.3m），機械加工余量小。,（2）鑄件的晶粒較細，力學(xué)性能好。,（3）可實現(xiàn)一型多鑄，提高了勞動生產(chǎn)率，且節(jié)約造型材料。 但金屬型的制造成本高，不宜生產(chǎn)大型、形狀復(fù)雜和薄壁鑄件；由于冷卻速度快，鑄鐵件表面易產(chǎn)生白口，切削加工困難；受金屬型材料熔點的限制，熔點高的合金不適宜用金屬型鑄造。,定義：,特點：,（1）壓鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好，尺寸公差等級為IT11IT13，表面粗糙度Ra值為6.31.6m，可不經(jīng)機械加工直接使用，而且互換性好。,（2） 可以壓鑄壁薄、形狀復(fù)雜以及具有很小孔和螺紋的鑄件，如鋅合金的壓鑄件最小壁厚可達0.8mm，最小鑄出孔徑可達0.8mm、最小可鑄螺距

21、達0.75mm。還能壓鑄鑲嵌件。,在高壓下快速將熔融金屬壓入金屬型中，并在壓力下凝固以獲得鑄件地方法。,2、壓力鑄造,（3）壓鑄件的強度和表面硬度較高。壓力下結(jié) 晶，加上冷卻速度快，鑄件表層晶粒細密，其抗拉強度比砂型鑄件高25%40%。 （4）生產(chǎn)率高，可實現(xiàn)半自動化及自動化生產(chǎn)。 不足： 氣體難以排出，壓鑄件易產(chǎn)生皮下氣孔，壓鑄件不能進行熱處理，也不宜在高溫下工作；金屬液凝固快，厚壁處來不及補縮，易產(chǎn)生縮孔和縮松；設(shè)備投資大，鑄型制造周期長、造價高，不宜小批量生產(chǎn)。,定義：用易熔材料（如蠟料）制成模樣；在模樣上包裹若干耐火材料，制成型殼，然后加熱使模樣融化流出后經(jīng)高溫焙燒成為殼型，采用這種殼

22、型澆注，金屬冷凝后敲掉型殼獲得鑄件地方法。 特點： （1）鑄件精度高、表面質(zhì)量好，是少、無切削加工工藝的重要方法之一，其尺寸精度可達IT11IT14，表面粗糙度為Ra12.51.6m。如熔模鑄造的渦輪發(fā)動機葉片，鑄件精度已達到無加工余量的要求。 （2）可制造形狀復(fù)雜鑄件，其最小壁厚可達0.3mm，最小鑄出孔徑為0.5mm。對由幾個零件組合成的復(fù)雜部件，可用熔模鑄造一次鑄出。,3、熔模鑄造（失蠟鑄造）,（3） 鑄造合金種類不受 限制，用于高熔點和難切削合金，更具顯著的優(yōu)越性。 （4）生產(chǎn)批量基本不受限制，既可成批、大批量生產(chǎn)，又可單件、小批量生產(chǎn)。 缺點： 工序繁雜，生產(chǎn)周期長，原輔材料費用比砂

23、型鑄造高，生產(chǎn)成本較高，鑄件不宜太大、太長，一般限于25kg以下。,定義：離心鑄造是指將熔融金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使液體金屬在離心力作用下充填鑄型并凝固成形的一種鑄造方法。 特點： （1）液體金屬能在鑄型中形成中空的自由表面，不用型芯即可鑄出中空鑄件，簡化了套筒、管類鑄件的生產(chǎn)過程。 （2）由于旋轉(zhuǎn)時液體金屬所產(chǎn)生的離心力作用，離心鑄造可提高金屬充填鑄型的能力，因此一些流動性較差的合金和薄壁鑄件都可用離心鑄造法生產(chǎn)。,4、離心鑄造,（3）由于離心力的作用，改善了補縮條件，氣體和非金屬夾雜物也易于自金屬液中排出，產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔和夾雜等缺陷的幾率較小。 （4）無澆注系統(tǒng)和冒口，節(jié)約金屬。,五

24、、砂型鑄造工藝設(shè)計及模樣,為了獲得健全的合格鑄件，減小鑄型制造的工作量，降低鑄件成本，在砂型鑄造的生產(chǎn)準備過程中，必須合理地制訂出鑄造工藝方案，并繪制出鑄造工藝圖。鑄造工藝設(shè)計包括：選擇分型面，確定澆注位置、主要工藝參數(shù)、型芯和芯頭結(jié)構(gòu)等。,1、什么是模樣（芯盒） 定義：用木材、金屬或其它材料制成的，用來形成鑄型型腔的工藝裝備稱為模樣（芯盒）。,2、模樣（芯盒）在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用,（一） 概述,（二） 模樣材料及其優(yōu)缺點和適用范圍,1、按模樣制作材料的不同可分為：,（1）木模；（2）金屬模；（3）塑料模；（4）蠟?zāi)５?,2、各類模樣的優(yōu)缺點及適用范圍,（三）模樣種類和確定模樣類型的原則,1、按

25、模樣結(jié)構(gòu)形式和造型方法的不同可分為三大類、 十二種形式。,2、確定模樣類型的原則：, 整體模,1）實型類, 二片分模, 三片分模, 活塊模, 車板模,2） 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)類, 刮板模, 部分模, 骨架模,3) 大量生產(chǎn)類, 挑擔模, 型板模, 漏模, 劈模,（四）鑄造工藝設(shè)計及鑄造工藝圖的繪制 方法與過程,鑄造工藝設(shè)計主要包括選擇分型面,確定澆注位置、主要工藝參數(shù)、型芯和芯頭結(jié)構(gòu)等。 在鑄造工藝方案初步確定之后，還必須選定鑄件的機械加工余量、起模斜度、收縮率、型芯頭尺寸等具體參數(shù)。,工藝設(shè)計步驟:,1. 分型分模面、澆注位置 2. 鑄件線收縮率 3. 機械加工余量,4. 起模斜度 5. 鑄造圓角 6

26、. 型芯、型芯頭（座）,技 術(shù) 要 求 1. 鑄件組織結(jié)構(gòu)要致密，不得有 砂眼、氣孔等鑄造缺陷， 2. 未注明的鑄造圓角為R35。,上,下,+ 4,+ 6,+ 5,+ 4,+ 6,+ 3,型 芯 通 氣 孔,下型 芯頭,上型 芯頭,# # # #,# #,# # # # # #,1 . 鑄件線收縮率1% ，,2 . 起模斜度115 。,軸套零件的鑄造工藝設(shè)計步驟與過程,1、分型分模面、澆注位置,2、鑄件線收縮率,3、機械加工余量,4、起模斜度,5、鑄造圓角,6、型芯、型芯頭（座）,下型芯頭斜度510,下型芯頭間隙0.51.5mm,集砂槽,上型芯頭斜度615,上型芯頭間隙0.52mm,間隙2mm

27、,選擇澆注位置,定義：澆注位置是指澆注時鑄件在型內(nèi)所處的空間位置。澆注位置的選擇原則如下：,（1）鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面。,圖 1 車床床身的澆注位置,上,下,中,中,圖示為車床床身鑄件的澆注位置方案。由于床身導(dǎo)軌面是重要表面，此表面不允許有任何鑄造缺陷，而且要求組織致密，因此應(yīng)將導(dǎo)軌面朝下澆注。,目的是為了保證鑄件質(zhì)量，防止產(chǎn)生鑄造缺陷。,上,下,中,中,圖 2 起重機卷揚筒,圖為起重機卷揚筒的澆注位置方案。采用立式澆注，由于全部圓周表面均處于側(cè)立位置，其質(zhì)量均勻一致、較易獲得合格鑄件。,（2）鑄件的薄壁部分在澆注時應(yīng)置于鑄型下部，使其處于垂直或傾斜位置 ，可以有效防止鑄件澆不到或

28、產(chǎn)生冷隔等缺陷。下圖為油盤鑄件的合理澆注位置。,圖 3 薄壁件的澆注位置,上,下,（3）設(shè)置冒口，使之實現(xiàn)自下而上的定向凝固。如前述之鑄鋼卷揚筒，澆注時厚端放在上部是合理的；反之，若厚端在下部，則難以補縮。,收縮方向,收縮方向,收縮方向,縮孔,縮孔,縮孔,圖 4 合理的設(shè)置冒口,外澆口,直澆道,冒口,澆注位置的繪制：鑄造工藝方案確定之后，在繪制鑄造工藝圖時，必須使用紅藍兩色筆來區(qū)分不同工藝設(shè)計內(nèi)容。澆注位置用紅色箭頭畫出，并標注上和下。,技術(shù)要求 1. 鑄件組織結(jié)構(gòu)要致密，不得有 砂眼、氣孔等缺陷， 2. 未注明的鑄造圓角為R3 5 。,下,上,定義：分型面是指鑄型組元間的接合面。,鑄型分型面

29、的選擇恰當與否會影響鑄件質(zhì)量，使制模、造型、造芯、合箱或清理等工序復(fù)雜化，甚至還可增大切削加工的工作量。分型面選擇原則：,（1）便于起模，使造型工藝簡化,圖為一起重臂鑄件，按圖中所示的分型面為一平面，故可采用較簡便的分模造型；如果選用彎曲分型面，則需采用挖砂或假箱造型，而在大量生產(chǎn)中則使機器造型的模底板的制造費用增加。,（2）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目，且分型面為平直面。,零件圖,模樣結(jié)構(gòu)圖,兩種分型方法和澆注位置選擇的比較,圖a ) 為三箱造型，澆注位置為階梯式。分型面為上、中、下 三個部分，造型比較復(fù)雜。,圖b ) 為兩箱造型，澆注位置為階梯式。分型面為上、下兩個 部分的結(jié)構(gòu)形式，造型比較。,

30、a 圖 工藝方法有兩個分型面， 一個分模面，而分型面與 分模面是不重合的。,b 圖 工藝方法為一個分型面， 而分型面與分模面重合。,（4）應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一砂型內(nèi),車床床身鑄件的兩種分型方法比較,機床支架兩種分型方案的選擇,兩種分型方案都可以進行鑄造生產(chǎn)，但是方案比方案更合理，可以降低上箱高度,使型芯位于下箱，從而起模、翻箱操作都比較方便，同時便于安放型芯和檢查鑄件壁厚。且鑄件大部分位于下砂型內(nèi)。,請同學(xué)們注意！ 選擇分型面的上述諸原則，對于某個具體的鑄件來說難以全面滿足，有時甚至互相矛盾。因此，必須抓住主要矛盾、全面考慮，至于次要矛盾，則應(yīng)從工藝措施上設(shè)法解決。 在鑄造工藝設(shè)計過程

31、中 , 使用紅藍兩色筆是用來區(qū)分不同工藝設(shè)計內(nèi)容的。同學(xué)們在進行鑄造工藝設(shè)計時,必須按示范要求進行繪制鑄造工藝圖。,收縮率 鑄件冷卻后的尺寸比型腔尺寸略為縮小，為保證鑄件的應(yīng)有尺寸，模樣尺寸必須比鑄件放大一個該合金的收縮率。鑄造收縮率K表達式為 ：,灰鑄鐵件 0.71.0,鑄 鋼 件 1.5 2.0,鑄 銅 件 1.25 1.5,鑄 鋁 件 1.0 1.4,表 1 鑄件線收縮率（%）,如上表所示: 鑄件線收縮率有自由收縮和受阻收縮區(qū)分。上限為自由收縮，是指鑄件在型腔中處于自由收縮狀態(tài)。下限為受阻收縮，是指鑄件在型腔中受到砂芯、肋條等形狀阻礙此收縮。對于一件鑄件而言，往往是自由收縮和受阻收縮同時

32、存在著。因此，施放鑄件線收縮率時要根據(jù)鑄件的形狀不同分別施放鑄件引收縮率。,合金的收縮及影響因素 1) 收縮 鑄件在凝固和冷卻過程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為收縮。 收縮是鑄件中許多缺陷(如縮孔、縮松、裂紋、變形和殘余應(yīng)力等)產(chǎn)生的基本原因。為了獲得形狀和尺寸既符合技術(shù)要求，又是組織致密的健全鑄件，必須對收縮加以控制。 合金的收縮量通常用體收縮率或線收縮率來表示。 金屬從澆注溫度冷卻到室溫要經(jīng)歷三個互相聯(lián)系的收縮階段： （1）液態(tài)收縮是金屬在液體狀態(tài)時的收縮。其原因是由于氣體排出；空穴減少,原子間間距減小所致。,（2）凝固收縮是金屬在凝固過程時的收縮。其原因是由于空穴減少，原子間間距減小所致

33、。 液態(tài)收縮和凝固收縮在外部表現(xiàn)皆為體積減小，一般表現(xiàn)為液面降低，因此稱為體積收縮。是縮孔或縮松形成的基本原因。 （3）固態(tài)收縮是金屬在固態(tài)過程中的收縮。其原因在于空穴減少；原子間間距減小所致。 固態(tài)收縮還引起鑄件外部尺寸的變化故稱尺寸收縮或線收縮。線收縮對鑄件形狀和尺寸精度影響很大，是鑄造應(yīng)力、變形和裂紋等缺陷產(chǎn)生的基本原因。 不同的合金其收縮率不同。在常用的合金中，鑄鋼的收縮率最大，灰口鑄鐵的收縮率最小。因為灰口鑄鐵中大部分碳是以石墨狀態(tài)存在的，由于石墨的比容大，在結(jié)晶過程中，石墨析出所產(chǎn)生的體積膨脹，抵銷了合金的部分收縮（一般每析出1%的石墨，鑄鐵體積約增加2%）。,（1）化學(xué)成分的影響

34、。鑄鋼：隨著碳的質(zhì)量分數(shù)增加，收縮率增大；灰口鑄鐵：隨著碳和硅的質(zhì)量分數(shù)增加，石墨增加，收縮率下降。 （2）澆注溫度的影響。澆注溫度升高，收縮率增大。 （3）鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型條件的影響。當鑄件收縮時未受到型砂或型芯阻礙，則易實現(xiàn)自由收縮，收縮率較大。,2） 影響收縮的因素,合金液態(tài)收縮和凝固收縮愈大(如鑄鋼、白口鑄鐵、鋁青銅等),收縮的容積就愈大，愈易形成縮孔。合金澆注溫度愈高，液態(tài)收縮也愈大(通常每提高100，體積收縮增加1.6%左右)，愈易產(chǎn)生縮孔。結(jié)晶間隔大的合金，易于產(chǎn)生縮松；純金屬或共晶成分的合金，易于形成集中的縮孔。,3) 縮孔及縮松 鑄件凝固結(jié)束后常常在某些部位出現(xiàn)孔洞，大而集中的

35、孔洞稱為縮孔，細小而分散的孔洞稱為縮松?？s孔和縮松可使鑄件力學(xué)性能、氣密性和物化性能大大降低，以至成為廢品。是極其有害的鑄造缺陷之一。,集中縮孔易于檢查和修補，便于采取工藝措施防止。但縮松，特別是顯微縮松，分布面廣，既難以補縮，又難以發(fā)現(xiàn)。,4) 縮孔和縮松的防止方法,鑄件產(chǎn)生縮孔的示意圖，其中畫圓圈的部位，是鑄件的厚大部位，亦稱熱節(jié)，鑄件截面處的內(nèi)接圓圈亦稱熱節(jié)圓。熱節(jié)圓是鑄件中最后冷卻的部分，由于熱節(jié)圓部分的金屬液體補充了薄壁部分的收縮，當熱節(jié)圓處收縮時，若無其他金屬液體的補充，則鑄件的縮孔往往會產(chǎn)生在熱節(jié)圓最大的部分。,縮孔的防止方法可以考慮采用冒口補充熱節(jié)圓處的金屬液體，和采用冷鐵激冷

36、遠離冒口處的金屬，在生產(chǎn)上一般稱為定向凝固補縮原則。即遠離冒口處的金屬先凝固，靠近冒口處的金屬后凝固，冒口處的金屬最后凝固，形成一條暢通的補縮通道，如圖所示。,順序凝固,3. 機械加工余量,定義：加工余量是指為保證鑄件加工面尺寸和零件 精度，在鑄件工藝設(shè)計時預(yù)先增加而在切削加工 時切去的金屬層厚度。,加工余量的施放原則：,（1）零件表面標注有粗糙度數(shù)值的；,（2）是螺紋的；,（3）尺寸標注有公差要求的；,1. 鑄件線收縮率1.0% ，,技術(shù)要求 1. 鑄件組織結(jié)構(gòu)要致密，不得有 砂眼、氣孔等缺陷， 2. 未注明的鑄造圓角為R3 5 。,上,下,+ 6,+ 5,+ 5,+ 4,+ 3,數(shù)值取決于

37、：鑄件生產(chǎn)批量、合金的種類、鑄 件的大小、加工面與基準面之間的距離及加工面在澆注時的位置等。采用機器造型，鑄件精度高，余量可減小；手工造型誤差大，余量應(yīng)加大。鑄鋼件因表面粗糙，余量應(yīng)加大；非鐵合金鑄件價格昂貴，且表面光潔，余量應(yīng)比鑄鐵件小。鑄件的尺寸愈大或加工面與基準面之間的距離愈大，尺寸誤差也愈大，故余量也應(yīng)隨之加大。澆注時鑄件朝上的表面因產(chǎn)生缺陷的幾率較大，其余量應(yīng)比底面和側(cè)面大 。加工余量的參考數(shù)值見表2。,鑄件的孔、槽： 一般來說，較大的孔、槽應(yīng)當鑄出，以減少切削加工工時，節(jié)約金屬材料，并可減小鑄件上的熱節(jié)；較小的孔則不必鑄出，用機加工較經(jīng)濟。最小鑄出孔的參考數(shù)值見表 3 。對于零件圖

38、上不要求加工的孔、槽以及彎曲孔等，一般均應(yīng)鑄出。,加工余量和最小鑄出孔,4、 起模斜度 定義： 為了使模樣（或型芯）易于從砂型（或芯盒）中取出，凡垂直于分型面的立壁，制造模樣時必須留出一定的傾斜度，此傾斜度稱為起模斜度。如下圖所示：,增加鑄件壁厚,增減鑄件壁厚,減少鑄件壁厚,在鑄造工藝圖上，加工表面上的起模斜度應(yīng)結(jié)合加工余量直接表示出來，為使同學(xué)了解工藝設(shè)計過程，因此我們將分兩步進行。,1、鑄件線收縮率1.0% ，,技術(shù)要求 1. 鑄件組織結(jié)構(gòu)要致密，不得有 砂眼、氣孔等缺陷， 2. 未注明的鑄造圓角為R3 5 。,上,下,+ 6,+ 5,+ 6,+ 4,+ 3,斜度的取值：應(yīng)根據(jù)造型方法、生

39、產(chǎn)批量、鑄件的高度和模樣的種類來確定。,工藝斜度,結(jié)構(gòu)斜度,+ 4,2、起模斜度1 15 。,5、鑄造圓角,設(shè)計鑄造圓角的主要目的是防止鑄件產(chǎn)生裂紋、縮孔等鑄造缺陷。鑄造圓角有內(nèi)圓角和外圓角之分。 外圓角半徑R 一般取2 - 8 mm，內(nèi)圓角半徑R一般取4 - 16mm。（如下圖所示）,b ) 外圓角,a ) 內(nèi)圓角,上,下,+ 6,+ 5,+ 6,+ 4,+ 3,工藝斜度,結(jié)構(gòu)斜度,+ 4,1. 鑄件線收縮率1.0% ，,技術(shù)要求 1. 鑄件組織結(jié)構(gòu)要致密，不得有 砂眼、氣孔等缺陷， 2. 未注明的鑄造圓角為R3 5 。,2、起模斜度1 15 。,鑄造圓角有兩種設(shè)計方法，一種是在零件設(shè)計時已

40、經(jīng)將圓角設(shè)計出來或用文字說明的。另一種是由鑄造工藝設(shè)計人員設(shè)計并繪制在鑄造工藝圖上。,R5,6、型芯 、型芯頭（座）,型芯的作用：是用來形成鑄件的內(nèi)部形狀和局部復(fù)雜的外輪廓形狀；也可用于組芯造型。型芯按此形成的方式不同，分為自帶型芯和落型芯兩種形式。自帶型芯是指鑄件的內(nèi)腔形狀與外輪廓形狀可以同時在一件模樣上制作的，高度一般應(yīng)在50 m m以下，超出50 m m高度的應(yīng)采用落型芯的方法形成。,型芯頭：是指型芯的外伸部分（型芯頭不形成鑄件的輪廓 形狀 ） 型芯頭作用：（1）定位;（2）支撐,（3）排氣。,型芯座：是指鑄型中專為放置型芯頭而設(shè)置的工藝空腔,型芯頭的設(shè)計,在鑄造工藝設(shè)計時，一般情況下應(yīng)

41、優(yōu)先采用垂直芯頭，如果是分模造型模樣應(yīng)采用水平芯頭。,上,下,+ 6,+ 5,+ 6,+ 4,+ 3,工藝斜度,結(jié)構(gòu)斜度,+ 4,1、鑄件線收縮率1.0% ，,技術(shù)要求 1. 鑄件組織結(jié)構(gòu)要致密，不得有 砂眼、氣孔等缺陷， 2. 未注明的鑄造圓角為R3 5 。,2、起模斜度115。,R5,# # # # # # # # # #,斜度5 10 ,間隙0.5 15mm,集砂槽,下型 芯頭,# #,按型芯落入型腔的位置不同，可分為垂直型芯頭和水平型芯頭兩大類。如下圖所示：,型芯,上,中,中鑄型,a ) 垂直芯頭,型腔,中,下,型芯頭,型芯座,下鑄型,上鑄型,b ) 水平芯頭,上,下,盡量使型腔及主要

42、型芯位于下型,上 下,上 下,圖 機床支架,上型芯頭的設(shè)計,鑄件高度在5080mm之間的，只需設(shè)計一個下型芯頭就可以了。如果超出上述范圍，就要設(shè)計上型芯頭，目的是穩(wěn)固型芯，保證鑄件尺寸精度和形狀精度。,上,下,+ 6,+ 5,+ 6,+ 4,+ 3,工藝斜度,結(jié)構(gòu)斜度,+ 4,1、鑄件線收縮率1.0 % ，,技術(shù)要求 1. 鑄件組織結(jié)構(gòu)要致密，不得有 砂眼、氣孔等缺陷， 2. 未注明的鑄造圓角為R3 5 。,2、起模斜度115。,R5,# # # # # # # # # #,斜度5 10 ,間隙0.5 15mm,集砂槽,下型 芯頭,# #,上型 芯頭,斜度6 15 ,間隙0.5 2mm,# #

43、,間隙2mm,分模面的定義：根據(jù)需要在一個模樣上分開的切面。分模面與分型面通常情況下是重合的，特殊情況下不重合。,斜度5 10 ,間隙0.5 15mm,集砂槽,下型 芯頭,# #,# # # # # # # # # #,R5,2、起模斜度1 15 。,型芯通氣孔的設(shè)計,型芯通氣孔的作用是幫助砂芯及時的排氣，如果排氣不暢，就會造成鑄件內(nèi)腔產(chǎn)生氣孔。,上型 芯頭,斜度6 15 ,間隙0.5 2mm,# #,間隙2mm,斜度5 10 ,間隙0.5 15mm,集砂槽,下型 芯頭,# #,# # # # # # # # # #,R5,型 芯 通 氣 孔,2、起模斜度1 15 。,鑄造工藝設(shè)計及工藝圖的繪

44、制全過程,型 芯 通 氣 孔,1.鑄件線收縮率1% ，,2.起模斜度115。,上,下,+ 4,+ 6,+ 5,+ 4,+ 6,+ 3,下型 芯頭,上型 芯頭,# # # #,# #,# # # # # # # # # #,下型芯頭斜度510,下型芯頭間隙0.51.5mm,集砂槽,上型芯頭斜度615,上型芯頭間隙0.52mm,間隙2mm,1、分型分模面、澆注位置,2、鑄件線收縮率,3、機械加工余量,4、起模斜度,5、鑄造圓角,6、型芯、型芯頭（座）,技 術(shù) 要 求 1. 鑄件組織結(jié)構(gòu)要致密，不得有 砂眼、氣孔等鑄造缺陷， 2. 未注明的鑄造圓角為R35。,六、工藝品制作,工藝品的造型過程比較復(fù)雜

45、，都是采用挖砂的造型方法。因此，在造型前應(yīng)根據(jù)不同的工藝品模樣結(jié)構(gòu)形狀，正確的選擇好分型面和確定澆注位置，并合理地開挖澆注系統(tǒng)。否則會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生氣孔、縮陷、粘砂、夾渣、澆不到和冷隔等鑄造缺陷。,各種類型的工藝品模樣展示,各種類型的工藝品模樣展示,各種類型的工藝品模樣展示,各種類型的工藝品模樣展示,各種類型的工藝品模樣展示,（1） 選擇大小合適的造型平板，把模樣安放在 平板上，然后安放下砂箱，再分兩次填充 型砂造下砂型。,1、SV的造型方法與過程,（2）下砂型造好后，翻轉(zhuǎn)180 。,（3）挖去覆蓋在模樣上妨礙起模的那部分型 砂。坡度要適中，表面要光潔。,（4）撒分型砂，安放上砂箱和直澆道模樣，

46、填 充型砂造上砂型。,（5）上砂型造好后，打定位銷孔至下砂型的 三分之二的深度，扎上砂型通氣孔，距 離模樣5 10mm。,（6）分別取出定位銷和直澆道模樣。,（7）開挖外澆口，敞開上砂型，取出模樣，開挖橫 澆道和內(nèi)澆道，修整分型面。,（8） 合型，準備澆注。,各種形狀的秦俑,秦俑的造型方法與過程,1. 選擇大小合適的造型平板，把秦俑模樣安放在造型平板 上，安放下砂箱，分次填充型砂，造下砂型。,2. 下砂型造好后，翻轉(zhuǎn)180度，挖去覆蓋在模樣 上妨礙起模的那一部分型砂。,3 . 撒分型砂，安放上砂箱，安放直澆道模樣，分次 填充型砂造上砂型。,4. 上砂型造好后，打定位銷孔至下砂型的三分之二的 深

47、度，扎上砂型的通氣孔，距離模樣510mm。,5. 取出定位銷，取出直澆道模樣，開挖外澆口，敞開 上砂型，小心翼翼地取出秦俑模樣，分別在上下砂 型的分型上開挖橫澆道和內(nèi)澆道，修整損壞的鑄型。,6. 橫澆道和內(nèi)澆道分別開設(shè)完畢之后，就可以合型 等待澆注了。,兔子模樣的結(jié)構(gòu)形狀,1. 兔子左則面的造型剖面圖。,2. 兔子右則面的鑄型剖面圖。,3. 兔子造型時的活砂部位形狀。其造型步驟 與前面的兩種方法基本相同。,七、金屬熔煉,熔煉是指由固態(tài)通過加熱轉(zhuǎn)變成熔融狀態(tài)的過程。熔煉是鑄造生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，要獲得高質(zhì)量的鑄件，首先必須要有高質(zhì)量的金屬液，當金屬液溫度過低時，容易產(chǎn)生澆不足、冷隔、氣孔、

48、夾渣等鑄造缺陷，往往造成鑄件報廢，當金屬液的化學(xué)成份不符合要求時，即使鑄件沒有宏觀鑄造缺陷，但因力學(xué)性能不符合要求，也同樣會造成廢品，因此，熔煉出溫度和化學(xué)成份都合乎要求的金屬液是保證鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵。 鑄造生產(chǎn)中常用的金屬液有：鑄鐵、鑄鋼、鑄造非鐵合金。,1、 鑄鐵的熔煉,鑄造生產(chǎn)中用量最多的合金：鑄鐵,沖天爐、非焦（煤粉、油、天然氣）沖天爐、反射爐、坩堝爐等。,目前沖天爐仍然是主要的熔煉設(shè)備。,沖天爐的大小是以每小時熔化金屬液的多少來定的，一般廠家都用每小時熔化1.510t金屬液的沖天爐。,熔煉鑄鐵的爐子有：,（1） 沖天爐的構(gòu)造如圖，主要有以下幾部分組成： 支撐部分； 爐體； 送風系統(tǒng)；

49、爐頂部分。 （2）沖天爐的輔助設(shè)備 鼓風機； 加料系統(tǒng)；,（3）沖天爐的爐料 金屬爐料； 金屬爐料包括：新生鐵、廢鋼、回爐鐵及鐵合金（硅鐵、錳鐵、鉻鐵、鈦鐵、釩鐵和鉬鐵等）。 燃料 沖天爐的燃料主要是焦炭。焦炭是由配有一定量具有結(jié)焦性的煉焦煤。 熔劑 熔劑主要是石灰石（CaCO3），必要時也可加入氟石（CaF2 ）。, 鑄鋼的熔煉 冶煉設(shè)備：電弧爐、平爐和感應(yīng)電爐等。 電弧爐用得最多，平爐僅用于重型鑄鋼件，感應(yīng)電爐主要用于合金鋼中、小型鑄件的生產(chǎn)。 A、電弧爐煉鋼,利用電極與金屬爐料間電弧產(chǎn)生的熱量來熔煉金屬，如圖所示。爐子容量從 1 15噸。鋼液質(zhì)量較高，熔煉速度快，一般為2 3小時一爐，溫

50、度容易控制。煉鋼的金屬材料主要是廢鋼、生鐵和鐵合金等。其它材料有造渣材料、氧化劑、還原劑和增碳劑等。,B感應(yīng)電爐煉鋼,在精密鑄造和高合金鋼鑄造中應(yīng)用最普遍。感應(yīng)電爐的構(gòu)造如圖所示。利用感應(yīng)線圈中交流電的感應(yīng)作用，使坩堝內(nèi)的金屬爐料及鋼液產(chǎn)生感應(yīng)電流發(fā)出熱量使爐料熔化的。 優(yōu)點：加熱速度較快，熱量散失少，熱效率較高，氧化熔煉損耗較小，吸收氣體較少； 缺點：爐渣溫度較低，化學(xué)性質(zhì)不活潑，不能充分發(fā)揮爐渣在冶煉過程中的作用，基本上是爐料的重熔過程。, 非鐵合金的熔煉 非鐵合金有銅、鋁等合金，鋁合金的熔煉特點是金屬爐料不與燃料直接接觸，以減少金屬的損耗，保持金屬液的純凈，一般多采用坩堝爐熔煉。,焦炭坩

51、堝爐,爐堝坩阻電,澆注前 、澆注中 、澆注后應(yīng)注意事項:,（1）澆注前應(yīng)注意事項：,八、 澆注、落砂清理及鑄件檢驗, 澆注,澆注是將合格的金屬液按工藝規(guī)定，澆入已經(jīng)準備好的鑄型中的過程稱為澆注。,（2）澆注中應(yīng)注意事項:,（3）澆注后應(yīng)注意事項:, 落砂、清理及鑄件檢驗,（1）落砂,（2）清理,（3）檢驗,鑄件的質(zhì)量檢驗： 包括內(nèi)在質(zhì)量和外在質(zhì)量。內(nèi)在質(zhì)量包括化學(xué)成分、物理和力學(xué)性能，金相組織以及存在于鑄件內(nèi)部的孔洞、裂縫、夾雜物等鑄造缺陷，外觀質(zhì)量包括鑄件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、重量偏差及表面缺陷等。,常用的檢驗方法有： 外觀質(zhì)量檢驗 射線探傷 超聲波探傷 磁粉探傷 著色探傷,降低金

52、屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的最高處增設(shè)出氣冒口等。,氣孔的特征：,鑄件內(nèi)部或表面有大小不等的孔眼，孔的內(nèi)壁光滑，多呈圓形。,氣孔產(chǎn)生的原因：,造型材料發(fā)氣量過大，爐料不凈，熔煉工藝不當，舂砂太緊,型砂水分太大，砂型未烘干，型芯通氣孔被堵塞，金屬液溫度過低等。,防止方法：,鑄件在冷卻凝固過程中，由于金屬液在液態(tài)收縮中，在鑄件最后凝固位置得不到液態(tài)金屬的補充而產(chǎn)生的孔眼，容積大而集中的孔眼稱為縮孔，細小而較分散的孔眼稱為縮松。,縮孔, 縮孔和縮松, 縮孔和縮松的形成：主要出現(xiàn)在金屬在恒溫或很窄溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，鑄件壁呈逐層凝固方式的條件下。合金的液態(tài)收縮和凝固收縮越大，澆注溫度越高

53、，鑄件的壁越厚，縮孔的容積就越大。, 縮孔和縮松的防止方法：防止縮孔：使鑄件實現(xiàn)“定向凝固”。,定向凝固：在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位，通過安放冒口等工藝措施，使鑄件上遠離冒口的部位最先凝固，爾后是靠近冒口的部位凝固（圖中、），冒口本身最后凝固。按照這樣的凝固順序，先凝固部位的收縮，由后凝固部位的金屬液來補充；后凝固部位的收縮，由冒口中的金屬液來補充從而將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口之中。,設(shè)置冷鐵： 為了實現(xiàn)定向凝固，在安放冒口的同時，在鑄件上某些厚大部位增設(shè)的金屬材料(稱為冷鐵)。,上,下,冒口,冷鐵, 砂眼的防止方法：砂眼雖然常在鑄件中出現(xiàn)，但其形成的機理簡單，只要找出產(chǎn)生的原因，就可以“對癥下藥”了。, 砂眼 砂眼是鑄件內(nèi)部或表面的某些部位上形成的有充滿砂粒的孔眼。,砂眼, 砂眼的特征：孔眼內(nèi)充滿了型砂,多產(chǎn)生在鑄件的上表面或