機(jī)械制造基礎(chǔ)-鑄造(本)

2023/1/141第二篇鑄造第二篇鑄造2023/1/142一、概述第二篇鑄造鑄造(Casting)：將液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得一定形狀、尺寸毛坯或零件的生產(chǎn)方法，稱為鑄造。歷史悠久(4000年以上)水平高超：永樂大鐘（46.5t，23萬(wàn)字，含金18.6Kg，含銀38Kg）應(yīng)用廣泛：在機(jī)器設(shè)備中鑄件所占比例很大。零件木模砂箱分模面兩箱造型4第二篇鑄造零件圖鑄造工藝圖鑄型型芯芯盒芯砂型砂模型熔化合箱落砂、清理檢驗(yàn)鑄件澆注冷卻凝固2023/1/145二、鑄造特點(diǎn)第二篇鑄造鑄造的優(yōu)點(diǎn)：（1）材料來(lái)源廣；（2）廢品可重熔；（3）設(shè)備投資低。

1．可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。如汽缸體、汽缸蓋、蝸輪葉片、床身件等。（1）合金種類不受限制；（2）鑄件大小幾乎不受限制。（3）生產(chǎn)批量不受限制2．適應(yīng)性強(qiáng)：

3．成本低：

4．對(duì)于某些塑性很差的材料，如鑄鐵等，液態(tài)成形是制造其毛坯或零件的唯一成型工藝。飛機(jī)葉輪2023/1/146第二篇鑄造鑄造的缺點(diǎn)：金屬液態(tài)成形工藝過(guò)程比較復(fù)雜，一些工藝過(guò)程還難以控制；產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。液態(tài)成形零件缺陷較多，易出現(xiàn)縮孔、縮松、氣孔、砂眼、夾渣、夾砂、裂紋等缺陷；產(chǎn)品的力學(xué)性能不是很高。由于鑄件內(nèi)部晶粒粗大，組織不均勻，且常伴有缺陷，其力學(xué)性能比同類材料的塑性成形低。勞動(dòng)條件差，三高兩彎。2023/1/147第二篇鑄造2、特種鑄造特點(diǎn)：鑄件性能較好，精度低，效率高熔模鑄造(investmentcasting)消失模鑄造金屬型鑄造(permanentmoldcasting)壓力鑄造(diecasting)離心鑄造(centrifugalcasting)三、鑄造方法的分類1、型砂鑄造(sandcasting)2023/1/148第一章鑄造工藝基礎(chǔ)第二篇鑄造合金在鑄造時(shí)的難易程度稱為液態(tài)合金的鑄造性能熔化時(shí)：不易氧化、吸氣澆注時(shí)：易充滿型腔凝固時(shí)：不易產(chǎn)生縮孔，化學(xué)成分均勻冷卻時(shí)：不易變形、開裂合金鑄造性能是選擇鑄造金屬材料，確定鑄件的鑄造工藝方案及進(jìn)行鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)2023/1/149第一節(jié)液態(tài)合金的充型第二篇鑄造充型：液態(tài)合金填充鑄型的過(guò)程，簡(jiǎn)稱充型。充型能力：液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的成型件的能力。充型能力不足澆不足冷隔夾砂氣孔夾渣充型能力的決定因數(shù)合金的流動(dòng)性澆注條件鑄型填充條件一、合金的流動(dòng)性2023/1/1410第二篇鑄造合金的流動(dòng)性是：液態(tài)合金本身的流動(dòng)能力。出氣口澆口杯

通常用螺旋試樣來(lái)測(cè)試合金流動(dòng)性的優(yōu)、劣。將合金液澆入鑄型中，冷凝后測(cè)出充滿型腔的試樣長(zhǎng)度。澆出的試樣越長(zhǎng)，合金的流動(dòng)性越好。合金的流動(dòng)性好2023/1/1411形成輪廓清晰的薄壁復(fù)雜件易于夾雜、氣體上浮易于補(bǔ)縮散熱伴隨結(jié)晶現(xiàn)象鑄型對(duì)金屬液的阻力型腔中氣體的作用澆不足但是2023/1/1412影響流動(dòng)性的因素第二篇鑄造化學(xué)成分：C、Si含量↑；流動(dòng)性↑Why？→成分共晶成分：恒溫下結(jié)晶，流動(dòng)性↑；其它成分：兩相區(qū)內(nèi)結(jié)晶，流動(dòng)性↓.含C量：遠(yuǎn)離4.3%，流動(dòng)性↓.合金元素：Si、Mn、S、P

↑流↓流去S—MnS—↓流↑熔點(diǎn)↑流2023/1/1413工藝條件凡↑流動(dòng)阻力，↓V流、↑V冷→流動(dòng)性↓

1.鑄型條件：表面粗糙度：表面粗糙度↑，↑流動(dòng)阻力→流動(dòng)性↓散熱條件V冷不同：導(dǎo)熱率↑→流動(dòng)性↓（金屬、砂型鑄造）鑄型中氣體：氣體↑，↑流動(dòng)阻力→流動(dòng)性↓產(chǎn)生原因：型腔中氣體受熱膨脹型腔中水分汽化其它有機(jī)物燃燒氣體反壓力澆注溫度

T↑,t液↑→流動(dòng)性↑，but收縮↑，缺陷↑直澆口高度高度↑，靜壓力↑

→流動(dòng)性↑2023/1/14142、澆注條件第二篇鑄造高溫出爐，低溫澆注鑄件壁↓，V冷↑,t流動(dòng)性↓→澆不足、冷隔→規(guī)定最小壁厚3、鑄件結(jié)構(gòu)合理選擇化學(xué)成分（共晶成分）制定合理的熔煉工藝（↑T熔）制定合理的造型工藝（排氣，烘干，↑直澆口高度，內(nèi)澆口截面積）制定合理的澆注工藝（高溫出爐，低溫澆注）提高流動(dòng)性方法2023/1/14152023/1/1416第二節(jié)鑄件的凝固與收縮表層中心St鑄件溫度鑄件的凝固過(guò)程：液相區(qū)、凝固區(qū)、固相區(qū)。對(duì)鑄件質(zhì)量影響較大是液相和固相并存的凝固區(qū)的寬窄。一、鑄件的凝固方式逐層凝固

糊狀凝固表層中心t鑄件固相線液相線成分溫度表層中心t鑄件液固液液相線固凝固區(qū)第二篇鑄造中間凝固二.合金的收縮定義：

鑄件從液態(tài)冷卻至室溫的過(guò)程中，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。收縮的概念合金的收縮經(jīng)歷三個(gè)階段：

T澆

T始晶

T全晶

T室

液態(tài)收縮固態(tài)收縮凝固收縮縮孔、縮松內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋化學(xué)成分化學(xué)成分不同，C存在形式不同。影響收縮因素2023/1/1418工藝條件澆注溫度鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型條件C、Si↑,石墨析出量↑→收縮↓Why?19縮孔┅大而集中的孔洞收縮對(duì)鑄件質(zhì)量的影響特點(diǎn)：形成：逐層凝固原因：液態(tài)收縮和凝固收縮逐層凝固易產(chǎn)生縮孔→最后凝固區(qū)（熱節(jié)）

液態(tài)收縮↑，凝固收縮↑→縮孔↑凝固等溫線法內(nèi)切圓法計(jì)算機(jī)凝固模擬法縮孔位置的確定2023/1/1420措施：設(shè)置冒口，實(shí)行順序凝固冒口控制澆注溫度：T澆↑，流動(dòng)性↑，but收縮↑，縮孔↑薄壁→厚壁→冒口、冷鐵（縮孔）

完好鑄件。2023/1/1422解決縮孔的方法演示：冒口和冷鐵冷鐵熱節(jié)第二篇鑄造縮松┅分散細(xì)小的孔洞特點(diǎn)：形成：糊狀凝固（發(fā)生在最后凝固區(qū)）原因：措施：凝固收縮糊狀凝固（凝固區(qū)域?qū)挼暮辖穑┮桩a(chǎn)生縮松，

凝固區(qū)域↑，縮松↑合理控制凝固過(guò)程（順序凝固）縮孔縮松來(lái)自外界：鑄型、型芯（機(jī)械應(yīng)力）阻礙鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋定義：鑄件的固態(tài)收縮受到阻礙而引起的應(yīng)力（鑄件內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力）。來(lái)自內(nèi)部：V冷不同引起的收縮不一致（熱應(yīng)力）

相變產(chǎn)生體積變化（相變應(yīng)力）上型下型第三節(jié)液態(tài)成形內(nèi)應(yīng)力、變形與裂紋熱應(yīng)力的形成過(guò)程分析+—拉應(yīng)力

-—壓應(yīng)力T0-T1均處于塑性狀態(tài)T1-T2Ⅱ處于彈性狀態(tài)，Ⅰ處于塑性狀態(tài)T2-T3Ⅰ、Ⅱ均處于彈性狀態(tài)內(nèi)應(yīng)力：薄壓厚拉2023/1/1426第二篇鑄造熱應(yīng)力的消除方法鑄件的結(jié)構(gòu)：鑄件各部分能自由收縮

工藝方面：采用同時(shí)凝固原則時(shí)效處理：人工時(shí)效(退火)550~650℃；自然時(shí)效鑄件的結(jié)構(gòu)盡可能對(duì)稱鑄件的壁厚盡可能均勻產(chǎn)生原因：內(nèi)應(yīng)力>鑄件屈服強(qiáng)度措施：加裕量法、反變形法鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋2023/1/1428第二篇鑄造1．熱裂熱裂的形狀特征是：裂紋短、縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。

產(chǎn)生原因：內(nèi)應(yīng)力>鑄件抗拉強(qiáng)度鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋熱裂的防止：①↓溫差，熱裂傾向小的合金。②↑鑄型和型芯的退讓性，↓收縮阻礙，以減小機(jī)械應(yīng)力。③對(duì)于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制硫的含量，防止熱脆性。

2023/1/14292．冷裂冷裂的特征是：裂紋細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬光澤或輕微氧化色。冷裂的防止：1）使鑄件壁厚盡可能均勻；2）采用同時(shí)凝固的原則；3）對(duì)于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制磷的含量，防止冷脆性。

30第二章常用合金鑄件的生產(chǎn)第二篇鑄造第一節(jié)鑄鐵件生產(chǎn)

鑄鐵是含碳量大于2.11%（通常為2.5%-3.5%）的鐵碳合金。（C、Si、Mn、P、S）滲碳體按C存在形式分類石墨白口鑄鐵麻口鑄鐵灰口鑄鐵普通灰口鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵蠕墨鑄鐵2023/1/14313.麻口鑄鐵：組織中既存在石墨、又有萊氏體，是白口和灰口之間的過(guò)渡組織，因斷口處有黑白相間的麻點(diǎn)，故而得名。1.白口鑄鐵：碳全部以Fe3C的形式存在，斷口呈銀色。特點(diǎn)：脆而硬應(yīng)用：煉鋼原料；可鍛鑄鐵毛坯（經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間高溫退火可鍛鑄鐵）；耐磨件：農(nóng)具、磨球、軋輥2.灰口鑄鐵：碳大部或全部以粗片狀石墨形式存在，斷口呈暗灰色。2023/1/14324．蠕墨鑄鐵：

其石墨呈蠕蟲狀。如圖d所示。

abcd根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)的不同，鑄鐵又可分為：1．普通灰口鑄鐵：

簡(jiǎn)稱灰口鑄鐵，其石墨呈片狀。如圖a所示。2．可鍛鑄鐵：

其石墨呈團(tuán)絮狀。如圖b所示。3．球墨鑄鐵：

其石墨呈球狀。如圖c所示。第二篇鑄造2023/1/1433鑄鐵的石墨化碳以石墨的形式析出的過(guò)程。通常視石墨化過(guò)程充分與否，會(huì)得到不同基體的鑄鐵組織。2023/1/1434鑄鐵的基體通常有：

鐵素體灰口鑄鐵鐵素體—珠光體灰口鑄鐵珠光體灰口鑄鐵影響石墨化的因素1、化學(xué)成分C、Si→強(qiáng)化石墨元素（綜合影響，改善鑄鐵的鑄造性能）第二篇鑄造C、Si↑，石墨↑，片粗大→σb、HB↓C、Si↓→白口組織調(diào)制Mn→阻礙石墨化元素（0.6-1.2%），↑基體性能控制限制S（<0.15%）—阻礙石墨化元素（S↑白口傾向↑）FeS→熱脆，↓流動(dòng)性。P（<0.15%）—對(duì)石墨化無(wú)影響，↑P冷脆（P共晶，低熔點(diǎn)）2023/1/14352．冷卻速度V冷↑，石墨來(lái)不及析出→Fe3C（白口）V冷↓，石墨析出并長(zhǎng)大→粗片石墨（灰口）鑄鐵壁厚（mm）102030405060704.05.06.07.0（wC+wSi）%白口鑄鐵麻口鑄鐵灰口鑄鐵珠光體灰口鑄鐵珠光體+鐵素體灰口鑄鐵鐵素體灰口鑄鐵V冷鑄件壁厚薄↑，V冷↑→白口厚↑，V冷↓→灰口鑄型導(dǎo)熱率（導(dǎo)熱率↑，V冷↑→白口）金屬型需預(yù)熱調(diào)節(jié)1.組織與性能：2023/1/1436L→A+L快冷中冷慢冷基體組織石墨形態(tài)性能牌號(hào)P細(xì)小、均勻（少）σb、HB↑PP+F較粗大（較少）σb、HB較低P-FF粗大（多）σb、HB↓F二、灰口鑄鐵金屬基體+G

良好的鑄造性能，如流動(dòng)性好、收縮小良好的切削加工性能；高的耐磨性；良好的吸振緩沖性能；低的缺口敏感性能。但：機(jī)械性能↓，不宜鍛造，焊接困難2023/1/1437普通灰口鑄鐵牌號(hào)與應(yīng)用基體：F、P、F+P生產(chǎn)：鐵水熔煉好后直接澆鑄牌號(hào)：HTXXX

HT:表示灰口鑄鐵中文拼音的代號(hào)

XXX:三位數(shù)字表示最抵抗拉強(qiáng)度(MPa)石墨形態(tài)：片狀應(yīng)用：受力不大，沖擊載荷很小，抗震、耐磨場(chǎng)合（床身，箱體，機(jī)架等）熱處理：不需，可去應(yīng)力退火第二篇鑄造2023/1/1438第二篇鑄造2023/1/1439灰口鑄鐵的孕育處理

孕育處理

—熔煉出相當(dāng)于白口或麻口組織的低碳、低硅的高溫鐵水，向鐵水中沖入細(xì)顆粒的孕育劑，孕育劑在鐵水中形成大量彌散的石墨結(jié)晶核心，使石墨化作用驟然提高，從而得到在細(xì)晶粒珠光體上均勻的分布著細(xì)片狀石墨的組織。孕育鑄鐵：P細(xì)+G細(xì)片σb=250-350Mpa>HT，HB=170-270，δ≈0冷卻速度對(duì)其組織和性能的影響很小——斷面性能均勻孕育劑為含硅75%的硅鐵，加入量為鐵水重量的0.25-0.6%。

第二篇鑄造應(yīng)用

—承受沖擊載荷或交變載荷不大，要求較高強(qiáng)度、硬度、耐磨性的重要件、復(fù)雜件，特別是厚大截面鑄件（床身，汽缸體、缸套及液壓件等）。熔鑄特點(diǎn)

—沖天爐熔煉，出爐溫度較高（不應(yīng)低于1400℃）

，孕育處理后立即澆注，對(duì)型砂退讓性要求高。（鑄造性能<HT）組織：性能2023/1/1440三、可鍛鑄鐵(韌性鑄鐵、瑪鐵或瑪鋼)KT300—06

可鐵黑δσbPF+石墨（團(tuán)絮）工藝特點(diǎn)：白口坯件+石墨化退火白口鑄鐵→→→920-980℃，保溫10-20h→→→730℃保溫20h

第一階段石墨化→

↓↑↓

珠光體可鍛鑄鐵↑鐵素體可鍛鑄鐵

第二階段石墨化

Fe3C→C石團(tuán)絮（C、Si↓）牌號(hào)組織：2023/1/1441黑心可鍛鑄鐵(KTH,鐵素體基體)珠光體可鍛鑄鐵(KTZ)

白心可鍛鑄鐵(KTB，很少用)分類2023/1/1442熔融特點(diǎn)：性能：應(yīng)用：機(jī)械性能>HT(C石團(tuán)，強(qiáng)度、硬度高，具有一定的δ→韌性材料)耐沖擊、耐振動(dòng)件（汽車后橋殼，機(jī)床扳手）；耐磨、耐蝕件、薄壁復(fù)雜小鑄件↑T澆：1300℃（白口，流動(dòng)性↓）；設(shè)置冒口（收縮↑）；耐火性，退讓性↑2023/1/1443四、球墨鑄鐵球化處理工藝有沖入法和型內(nèi)球化法。PF+石墨（球狀）組織：工藝特點(diǎn)：在高C、Si的鐵水中加入球化劑和孕育劑稀土鎂合金Si、Fe塊球狀石墨分類：鐵素體球鐵（塑性、韌性好）+珠光體球鐵（強(qiáng)度、硬度高）鐵水合金球化劑硅鐵粉鐵水包出鐵槽草木灰反應(yīng)室鑄件冒口積渣包性能特點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度很高；疲勞強(qiáng)度較高；硬度和耐磨比其他鑄鐵都高。2023/1/1444性能45#鍛鋼（正火）P球鐵（正火）抗拉強(qiáng)度690815屈服強(qiáng)度410640延伸率263疲勞強(qiáng)度150155硬度HB<229229-321力學(xué)性能最高以鐵代鋼球墨鑄鐵熱處理特點(diǎn)：改變基體組織退火：使鑄態(tài)組織中的Fe3C或P中的Fe3C分解→高塑性的鐵素體基體組織。正火：使具有F+P+Fe3C的鑄態(tài)基體組織→高強(qiáng)度的珠光體基體組織。調(diào)質(zhì)處理：獲得綜合機(jī)械性能較高的組織(S回+G球)。等溫淬火：獲得高強(qiáng)、高韌、高硬、耐磨的組織(B下+G球)。2023/1/1445

牌號(hào)組織

用途舉例QT400—18F+G球汽車、拖拉機(jī)底盤類零件，輪轂、驅(qū)動(dòng)橋殼、差速器殼、撥叉、中低壓閥門、管道。QT400—15F+G球QT500—05F+P+G球機(jī)座、傳動(dòng)軸、機(jī)車護(hù)瓦等。QT600—02P+G球曲軸、凸輪軸、連桿、齒輪、搖臂、活塞環(huán)、軸套、汽缸套、機(jī)床蝸輪、蝸桿等QT700—02P+G球QT800—02P+G球QT1200—01B下+G球汽車后橋螺旋錐齒輪、大減速器齒輪、曲軸、凸輪等2023/1/1446性能：強(qiáng)度>其他鑄鐵和鑄鋼；韌性、塑性、焊接性能>HT應(yīng)用：代替KT、HT制造性能要求高的零件，在一定程度上可代替鑄鋼熔鑄特點(diǎn)：↑T澆—1450℃→收縮>HT┅冒口，↑補(bǔ)縮作用，↑內(nèi)澆口截面積，防止縮孔、夾雜等缺陷2023/1/14472023/1/1448五、蠕墨鑄鐵：蠕蟲狀，剛強(qiáng)度蠕墨鑄鐵的性能特點(diǎn)：（1）力學(xué)性能介于灰鑄鐵球墨鑄鐵之間。（2）壁厚敏感性比灰鑄鐵小。（3）導(dǎo)熱性和耐疲勞性比球墨鑄鐵高得多，與灰口鑄鐵相近。（4）耐磨性優(yōu)于灰口鑄鐵球墨鑄鐵。（6）工藝性能良好，鑄造性能近于灰口鑄鐵，切削加工性能近于球墨鑄鐵。（5）減振性比球墨鑄鐵和灰口鑄鐵高。工藝特點(diǎn)：高Si、C的鐵水進(jìn)行蠕化處理+孕育處理蠕化劑：稀土硅鐵或稀土硅鈣合金牌號(hào)：RuT4202023/1/1449第三章砂型鑄造一、砂型鑄造是傳統(tǒng)的鑄造方法，適用于各種形狀、大小及各種合金鑄件的生產(chǎn)。二、學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

鑄造工藝圖：是在零件圖上用各種工藝符號(hào)表示出鑄造工藝方案的圖形。最主要的幾個(gè)組成因素是：分型面、型芯、鑄造圓角、加工余量、拔模斜度，另外還有收縮率等。選擇造型方法、澆注位置和分型面是關(guān)鍵。2023/1/1450為省卻挖砂操作，在造型前特制一個(gè)底胎，然后在底胎上造下箱；底胎可多次使用，不參與澆注造型方法主要特點(diǎn)適用范圍整模造型整體模，平面分型面，型腔在一個(gè)砂箱內(nèi)；造型簡(jiǎn)單，鑄件精度表面質(zhì)量較好分模造型模樣沿最大截面分為兩半，型腔位于上、下兩個(gè)砂箱，造型簡(jiǎn)便挖砂造型假箱造型最大截面位于一端并為平面的簡(jiǎn)單鑄件的單件、小批生產(chǎn)最大截面在中部，一般為對(duì)稱性鑄件，如套、管、閥類零件單件、小批生產(chǎn)模樣為整體，但分型面不是平面，造型時(shí)手工挖去阻礙取模的型砂，生產(chǎn)率低，技術(shù)水平高分型面不是平面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)分型面不是平面的鑄件的成批生產(chǎn)活塊造型將鑄件上妨礙起模的小部分做成活動(dòng)部分。起模時(shí)先取出主體部分，再取出活動(dòng)部分用于妨礙起模部分的鑄件的單件、小批生產(chǎn)１、手工造型第一節(jié)造型方法的選擇2023/1/1451造型方法主要特點(diǎn)適用范圍刮板造型用刮板代替模樣造型。節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期，生產(chǎn)率低，技術(shù)水平高，精度較差兩箱造型鑄型由上型和下型構(gòu)成，各類模樣，操作方便三箱造型用于等截面或回轉(zhuǎn)體大中型鑄件的單件、小批生產(chǎn)最基本的造型方法。各種鑄型，各種批量鑄件兩端截面尺寸比中間大，必須有兩個(gè)分型面主要用于手工造型，具有兩個(gè)分型面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)地坑造型在地面砂床中造型，不用砂箱或只用上箱用于要求不高的中、大型鑄件的單件、小批生產(chǎn)續(xù)整模造型挖砂造型假箱造型活塊造型刮板造型三箱造型2023/1/1458兩箱造型成批、大量緊砂方法震壓緊實(shí)拋砂緊實(shí)中、小型鑄件大、中型鑄件高壓緊實(shí)復(fù)雜鑄件射砂緊實(shí)大量生產(chǎn)小型簡(jiǎn)單鑄件２、機(jī)器造型（緊砂、起模由機(jī)械完成）：2023/1/1459機(jī)器造芯2023/1/14602023/1/1461第二節(jié)砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)第二篇鑄造

鑄造工藝圖—將工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容（工藝方案）用工藝符號(hào)或文字在零件圖上表示出來(lái)所形成的圖樣。鑄造工藝圖的繪制分型面的選擇澆注位置的確定工藝參數(shù)的確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)2023/1/1462一、澆注位置的選擇澆注位置——澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的空間位置。基本原則——“三朝下，兩便于”重要面、受力面朝下薄而大的平面朝下寬大平面朝下便于補(bǔ)縮，厚大部位朝上便于安放型芯2023/1/1463二、分型面的選擇分型面的數(shù)量↓盡量使分型面是一個(gè)平直的面；

盡量使鑄件的全部或大部分置入下箱；活塊的數(shù)量↓選擇原則分型面——指鑄型中相互結(jié)合的表面基本原則：“三最少，兩盡量”；型芯↓基本要求：順利取模（最大截面處）；a)不正確b)正確分型面的選取最大截面處2023/1/14651、應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量（一）四箱三箱兩箱三通鑄件的分型方案2023/1/14661、應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量（二）①②上下中用型芯減少繩輪鑄件分型面2023/1/1467不合理合理以砂垛代替型芯2、應(yīng)盡量減少型芯和型芯的數(shù)量2023/1/14683、應(yīng)盡量使分型面是一個(gè)平直的面不合理合理若分型面是一曲面，則必須用挖砂造型起重臂鑄件

2023/1/14694、應(yīng)使鑄件的全部或者大部分位于同一砂箱完全滿足上面所有原則是困難的結(jié)論：

當(dāng)質(zhì)量要求很高時(shí)，應(yīng)首先滿足澆注位置的要求而一般鑄件，則以簡(jiǎn)化工藝、降低成本為主。2023/1/14702023/1/1471三、工藝參數(shù)的確定1．機(jī)械加工余量和鑄孔

加工余量：在鑄件的加工表面上留出的準(zhǔn)備切除的金屬層的厚度?？椎蔫T出：一般大孔用下芯的方式鑄出，而小孔則用機(jī)加工完成。2．拔模斜度拔模斜度：為了在造型和制芯時(shí)便于起模，以免損壞砂型和型芯，在模樣、芯和的起模方向留有一定的斜度。影響因素：立壁高度、造型方法、模型材料等；一般外壁：15`~3?，內(nèi)壁：3~10?。HT鑄最小尺寸：30~50mm，成批：15~30mm，大量：12~15mm，不必加工的孔無(wú)論大小都鑄出。ZG：>60-802023/1/14723．鑄造收縮率合金收縮率的大小取決于鑄造合金的種類及鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸等因素。L模樣-L鑄件K=×100%L模樣合金種類自由收縮受阻收縮灰口鑄鐵1.00.8碳鋼1.6-2.01.3-1.7錫青銅1.41.22023/1/14734.型芯頭型芯頭的作用:是型芯的定位、支撐和排氣的部分，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮：保證定位準(zhǔn)確、能承受砂芯自身重量和液態(tài)合金的沖擊、浮力等外力的作用，澆注時(shí)砂芯內(nèi)部產(chǎn)生的氣體能順暢引出鑄型等。2023/1/14742023/1/1474支座支座的鑄造工藝圖綜合分析舉例

原則：外形設(shè)計(jì)應(yīng)便于起模，簡(jiǎn)化造型工藝2023/1/1475第四章型砂鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二篇鑄造第一節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)與鑄造工藝的關(guān)系

實(shí)例分析：1.鑄件的外形設(shè)計(jì)a．避免外部側(cè)凹、凸起，不妨礙起模；2023/1/1476No2023/1/1477b．盡量使分型面為平面；c．凸臺(tái)和筋條結(jié)構(gòu)便于起模；2023/1/1478d．垂直分型面上的不加工表面最好有結(jié)構(gòu)斜度；a．盡量不用和少用型芯；2.鑄件的內(nèi)腔設(shè)計(jì)2023/1/1479芯撐b．便于型芯的固定、排氣和清理。2023/1/1480在最小壁厚和臨界壁厚之間就是適宜的鑄件壁厚。在砂型鑄造條件下，臨界壁厚≈3×最小壁厚

2．鑄件壁厚應(yīng)均勻、避免厚大截面第二節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)與合金鑄造性能的關(guān)系一、鑄件壁厚的設(shè)計(jì)1．合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚

2023/1/1481不合理合理二、鑄件壁的連接2023/1/14821．鑄件的結(jié)構(gòu)圓角2．避免銳角連接3．厚壁與薄壁間的聯(lián)接要逐步過(guò)渡4．減緩筋、輻收縮的阻礙2023/1/1483實(shí)例分析：改進(jìn)后的交錯(cuò)接頭或環(huán)狀接頭，其熱節(jié)均較改進(jìn)的小，且可通過(guò)微量變形來(lái)緩解內(nèi)應(yīng)力，抗裂性能均較好。2023/1/1484不合理合理為防止某些細(xì)長(zhǎng)或平板類易產(chǎn)生變形的鑄件產(chǎn)生翹曲，應(yīng)將其截面設(shè)計(jì)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。2023/1/1485第二篇鑄造

特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造消失模鑄造

為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們?cè)谏靶丸T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。常見的特種鑄造方法第五章特種鑄造86模樣材料：蠟基模料樹脂（松香）材料鑄型材料：起粘附作用的涂料起支撐作用的撒砂材料將蠟料制成模樣，在上面涂以若干層耐火涂料制成型殼，然后加熱型殼，使模樣熔化、流出，并焙燒成有一定強(qiáng)度的型殼，再經(jīng)澆注，去殼而得到鑄件的一種鑄造方法。第一節(jié)熔模鑄造87蠟?zāi)Ｖ圃焐a(chǎn)工藝過(guò)程結(jié)殼脫蠟焙燒、造型和澆注落砂和清理壓型蠟?zāi)褐平苛先錾坝不稍锾幚砘瘜W(xué)硬化熱水法高壓蒸汽法耐火材料粘結(jié)劑加熱800~1000°C焙燒600~700°C澆注打碎型殼落砂去澆口、毛刺清理蠟?zāi)＝M裝88熔模鑄造2023/1/1489與砂型鑄造方法對(duì)比，熔模精密鑄造具有：1.鑄件尺寸精度高，表面粗糙度值低，減少切削加工量，甚至無(wú)須切削加工。2.可以鑄造薄壁件及外形復(fù)雜重量很小的鑄件，帶有精細(xì)的圖案、文字、細(xì)槽和彎曲細(xì)孔的鑄件。3.可鑄造高熔點(diǎn)及難切削的合金4.既可成批生產(chǎn)，也可單件生產(chǎn)5.成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)2023/1/1490第二節(jié)金屬型鑄造

又稱硬模鑄造，將液體金屬澆入金屬鑄型，獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成，可以反復(fù)使用多次。金屬型鑄造：組合金屬型——垂直分型結(jié)構(gòu)（鑄造鋁活塞）典型結(jié)構(gòu)：鑄鐵、鑄鋼2023/1/1491金屬型鑄造2023/1/1492金屬型鑄造工藝1.噴刷涂料作用：避免金屬液和型腔直接接觸減緩鑄件冷卻速度