1.铸造简介
金属冶炼中的铸造和浇铸技术
精密铸造的浇铸工艺
精密铸造的浇铸工艺主要用于生产高精度、高质量的铸件，如发动机缸体 、齿轮等。
在精密铸造中，浇铸温度、速度、模具精度等参数对铸件质量的影响非常 大，需要进行精确控制。
为了获得高质量的铸件，精密铸造的浇铸工艺通常采用真空吸铸、离心浇 铸等特殊方法。
浇铸的优缺点
01
缺点
02
03
04
对工人的技术要求较高；
浇注过程中会产生废气、废水 和废渣等污染物；
对于大型铸件，浇注工艺较为 困难。
03
铸造技术应用实例
铸铁的铸造工艺
铸铁的铸造工艺主要包 括熔炼、浇注、冷却和 落砂等步骤。
熔炼时，需将铁水中的 硫、磷等杂质含量控制 在较低水平，以保证铸 件的质量。
铸造在金属冶炼中的地位与作用
地位
铸造是金属冶炼中重要的加工工艺之一，通过铸造可得到各 种形状和规格的金属制品，广泛应用于机械、建筑、航空航 天等领域。
作用
铸造在金属冶炼中起到至关重要的作用，它能够将熔融状态 的金属材料转变为具有所需形状和性能的制品，提高材料的 利用率和加工效率。
02
浇铸技术详解
铸造和浇铸技术广泛应用于汽 车制造业，如发动机、变速器 等关键零部件的制造。
航空航天业
在航空航天领域，铸造和浇铸 技术用于制造高性能、高精度 的零部件。
能源领域
在能源领域，铸造和浇铸技术 用于制造风力发电机、核反应 堆等关键设备。
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非铁金属的浇铸工艺
非铁金属的浇铸工艺与钢铁制品的浇铸工艺有所不 同，因为非铁金属的熔点较低，对温度和化学成分 的要求更为严格。
1铸造工艺基础z
另外，缩松还可能由凝固时被截留在铸件内的气体无法排除所致。不过，缩松内表
危害：缩孔和缩松可使铸件力学性能、气密性和物化性能大大降低，以至成
为废品。是极其有害的铸造缺陷之一。
缩孔
缩 松
纯金属、共晶成分的合金 或结晶温度范围窄的合金易形 成缩孔。
结晶温度范围大的合金 易形成缩松。
用于核反应堆的大型铸件，重量达60多吨。
青铜器时代
第一篇
铸造
• 铸造：即将液态金属浇入与零件形状相适应的
铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得一定形状、 尺寸和性能的毛坯或零件的工艺方法,亦称金属
的液态成形.
铸件：用铸造方法制成的毛坯或零件称为 铸件。
• 应用：与其它金属加工方法相比，铸造
在机器制造业中应用极其广泛。因为铸造 具有如下优点： 1.适于做复杂外形，特别是复杂内腔的毛 坯。 2.适应范围广：对材料的适应性广，是某 些塑性很差的材料(如铸铁等)制造其毛坯 或零件的唯一成型工艺；铸件的大小、壁 厚、批量几乎不受限制。 3.成本低，原材料来源广泛， 价格低廉,一 般不需要昂贵的设备。
如右图,将合金 液浇入铸型中，冷 凝后测出充满型腔 的式样长度。浇出 的试样越长，合金 的流动性越好,合金 充型能力越好.
• 二、 浇注条件 1 浇注温度: δ
T浇注↑
粘度↓
流动性↑
充型能力↑ 充填路径↑
t凝固↑
∴ t↑ 提高充型能力. 但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔 等,故不宜过高 2 充型压力: 液态合金在流动方向上所受的压力↑ 充型能力↑
(1) 使缩松转化为缩孔的方法
缩松转化为缩孔的途径可从两方面考虑：
第一，尽量选择凝固区域较窄的合金，使合金倾向于逐层
机械制造基础(02-1毛坯的成形)
金属毛坯的成形（典型模锻件）
金属毛坯的成形（锤上锻模）
金属毛坯的成形（零件的模锻过程）
金属毛坯的成形（冲压）
冲压：使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。 特点： 1.操作简便，易于实现机械化和自动化，生产率高，成本 低。 2.冲压件精度高，表面质量好，互换性好，可直接使用。 3.冲压件质量轻，强度、刚度高，有利于减轻结构重量。 4.模具制造复杂，周期长、成本高。 5.对板材有要求，应具有良好的塑性，厚度小于8mm。
锻压加工：是利用金属的塑性变形以得到一定形状的制件 并可提高或改善制件力学性能或物理性能的加工方法，它 是锻造和冲压的总称。
金属毛坯的成形（锻造）
锻造：在加压设备及工（模）具的作用，使坯料或铸锭产 生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和 质量的锻件的加工方法。 锻造的特点： 1.锻造能提高材料的致密度，细化晶粒，改善偏析，流线 合理分布，因此锻件的力学性能较高。 2.锻造难于锻出形状复杂，尤其是复杂内腔的锻件。
锻造分类：自由锻、模锻、胎模锻。
金属毛坯的成形（自由锻）
自由锻：只用简单的通用性锻造工具，或在锻造设备的 上下砧之间直接使坯料变形而获得锻件的锻造方法。
特点： 1.可以加工各种大小的锻件，对于大型锻件，自由锻是 唯一的生产方法。 2.生产准备时间短。 3.生产率低，劳动强度大。 4.锻件形状简单，精度低，加工余量大，适用于单件小 批量生产。
金属毛坯的成形（冲模）
冲模的分类： 1.简单模 2.连续模
3.复合模
金属毛坯的成形（焊接）
焊接：通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充 材料，使焊件达到原子间结合的一种加工方法。
特点： 1.加工范围广，可加工大型构件和复杂构件，以及良好 的密封性构件。 2.经济性好。 3.加热冷却不均匀，造成焊件接头处的组织性能不均匀， 并且焊件易产生内应力和变形。
铸造的工艺特点
铸造的工艺特点铸造是一种将金属加热至液态后，通过浇注到模具中并冷却凝固成型的工艺。
铸造工艺具有多种特点，其中包括形状复杂的零件可以通过铸造来实现，生产效率高、成本相对较低等优点。
铸造工艺能够实现形状复杂的零件的生产。
通过设计合理的模具，铸造可以制造出各种形状繁复的零件，包括内部结构复杂的零件。
这使得铸造工艺在生产汽车零部件、航空发动机零件等复杂零件时具有独特的优势。
相比于其他加工工艺，铸造可以更容易地实现复杂结构的零件生产，因此在一些特殊领域具有不可替代的地位。
铸造工艺的生产效率较高。
由于铸造是通过将金属加热至液态后浇注到模具中进行成型，相比于其他加工工艺如锻造、冲压等，铸造的生产效率通常更高。
一次性可以同时生产多个零件，且生产周期相对较短，这使得铸造在大批量生产中更具优势。
在汽车、机械等行业，铸造工艺被广泛应用于生产各类零部件，以满足市场需求。
铸造工艺的成本相对较低。
相比于其他加工工艺，铸造通常需要的设备和工艺较为简单，因此投资成本相对较低。
同时，铸造可以有效利用金属原料，减少浪费，降低生产成本。
这使得铸造在一些成本敏感的行业中得到广泛应用，例如建筑、家具等领域。
除了以上几点，铸造工艺还具有良好的表面质量和精度。
通过控制合适的工艺参数，可以获得光滑平整的表面，减少后续加工工序的需求。
同时，铸造还可以实现一些微小细节和尺寸精度要求较高的零件的生产，如珠宝、钟表等领域的产品。
总的来说，铸造工艺具有形状复杂、生产效率高、成本低、表面质量好等特点，使得它在工业生产中占据重要地位。
随着科技的不断进步和铸造工艺的不断优化，相信铸造工艺在未来会有更广泛的应用和更大的发展空间。
铸造基础知识及常见铸造缺陷简介
连续铸造：使用连续铸造机将熔融金属连续 浇注到模具中，适用于长条状、管状零件
ห้องสมุดไป่ตู้
02
熔模铸造：使用蜡模作为模具，适用于复杂 形状的零件
04
离心铸造：使用离心力将熔融金属甩入模具， 适用于空心、管状零件
06
低压铸造：使用低压将熔融金属压入模具， 适用于薄壁、高精度的零件
熔炼：将金属材料加热至液态 浇注：将熔融的金属液倒入模具中 冷却：等待金属液冷却凝固 脱模：取出成型的铸件 后处理：对铸件进行打磨、抛光等处理
铸造缺陷。
铸铁：包括灰铸铁、球墨 铸铁、可锻铸铁等
铸钢：包括碳钢、合金钢、 不锈钢等
铸铜：包括黄铜、青铜、 白铜等
铸铝：包括铝合金、镁合 金、锌合金等
铸镁：包括镁合金、镁合 金等
铸钛：包括钛合金、钛合 金等
01
砂型铸造：使用砂型作为模具，适用于大批 量生产
03
压铸：使用高压将熔融金属压入模具，适用 于薄壁、高精度的零件
影响因素：材料、工艺、设 备等
产生原因：铸造过程中冷却 不均匀，应力过大
常见类型：热裂纹、冷裂纹、 应力裂纹等
预防措施：优化工艺参数， 控制冷却速度，提高材料性
能等
缩孔：在铸造过程中，由于金属液 冷却收缩，导致铸件内部出现孔洞
原因：铸造工艺不当，如浇注温度 过高、浇注速度过快、浇注系统设 计不合理等
Prt Three
气孔类型：表面气孔、内部气孔、 皮下气孔等
影响：降低铸件强度、耐磨性、耐 腐蚀性等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
产生原因：金属液中的气体未能完 全排除，或铸型透气性差
预防措施：改进浇注系统设计，提 高铸型透气性，控制金属液温度等
锻造,铸造,冲压,压铸的区别
●铸造，锻造，冲压，压铸的区别1、铸造是将原材料融化让其在成型模具中自然成型2、锻造是将原材料加热到一定温度然后使用工具锻打成型3、冲压是将原材料用合适的冲压模具冲压成型4、压铸是在铸造的基础上采用压力将融化后的原料注入模具使其得到更高的密度或更精密的形状*零件厚度基本相当的适于用板材成型的用冲压。
零件厚度悬殊，形状复杂的，不受热的，用压铸。
●1、铸造分为两种：高压铸造和低压铸造．2、锻造也是一种铸造的方式，区别在于锻造时的温度更低一些，有些可以在半熔化状态下将金属做成成品的方式．锻造分为自由锻和模锻，自由锻是将加热好的金属坯料放在锻造设备的上，下砥铁之间施加冲击力或压力，直接使坯料产生塑性变形，从而获得所需锻件的一种加工方法。
自由锻由于锻件形状简单，操作灵活，适用于单件，小批量及重型锻件的生产。
自由锻分手工自由锻和机器自由锻，手工自由锻生产效率低，劳动强度大，仅用于修配或简单、小型、小批锻件的生产。
机器自由锻已成为锻造生产的主要方法，在重型机械制造中，它具有特别重要的作用。
模锻全称为模型锻造，将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的锻模内锻造成形的。
3、冲压就是在常温下，用冲床等机器将半成品做成成品的过程．4、压铸也是高温铸造的一种方式，当遇到结构比较复杂，难度比较大的铸件时，可以使用压铸机，将金属加热成液态，压入模具内，冷却后打开模具取出产品的一种铸造方式。
●铸造：熔融的液态金属填满型腔冷却。
制件中间易产生气孔。
锻造：主要是在高温下用挤压的方法成型。
可以细化制件中的晶粒。
铸造：熔融的液态金属填满型腔冷却。
制件中间易产生气孔。
锻造：主要是在高温下用挤压的方法成型。
可以细化制件中的晶粒。
●锻造法兰和铸造法兰的区别：铸造和锻造是说的法兰的生产工艺，法兰的生产工艺主要分为锻造、铸造、割制、卷制这四种。
锻造和铸造是其中的两种工艺。
铸造出来的法兰，毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，但有铸造缺陷（气孔、裂纹、夹杂）；铸件内部组织流线型较差（如果是切削件流线型更差）；锻造法兰一般比铸造法兰含碳低不易生锈，锻件流线型好，组织比较致密，钨钢铰刀机械性能优于铸造；锻造工艺不当也会出现晶粒大或不均，硬化裂纹现象，锻造成本高于铸造法兰。
铸造的专业概念
铸造的专业概念铸造是一种将熔融金属或其他材料倾注入模具中，使其冷却凝固并形成所需形状和结构的加工工艺。
它是实现金属零件制造的重要方法之一，应用广泛于汽车、机械、航空航天、电子等各个领域。
铸造的专业概念主要包括铸造工艺、材料和设备。
首先，铸造工艺是指将原料熔融并注入模具中，使其冷却凝固形成所需的零件或产品的加工过程。
铸造工艺根据原料的不同可以分为金属铸造和非金属铸造。
金属铸造是指采用金属作为原料的铸造工艺，主要包括砂型铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造等。
非金属铸造是指采用非金属材料如塑料、陶瓷等作为原料的铸造工艺，如塑料铸造、陶瓷铸造等。
不同的铸造工艺有不同的特点和应用范围，可以满足不同行业和领域对零件和产品的需求。
其次，铸造材料是指在铸造过程中使用的原料，主要包括金属和非金属材料。
金属铸造的原料主要是各种金属合金，如铁、铝、镁、铜、锌等，这些金属合金的选择要根据零件的要求和应用环境来确定。
非金属铸造的原料主要是塑料和陶瓷，这些材料在铸造过程中可以通过加热软化或者通过化学反应使其凝固成型。
铸造材料的选择要考虑材料的熔点、熔化热、机械性能等因素，以确保铸件的质量和性能。
最后，铸造设备是指用于实现铸造工艺的各种设备和机器。
铸造设备包括熔炉、型芯设备、浇注系统、冷却系统等。
熔炉是将原料加热到熔化温度的设备，常见的有电阻炉、电弧炉、渣吹炉等。
型芯设备是用于制造铸型中内部空腔的设备，常见的有造型机、芯盒、芯棒等。
浇注系统是用于将熔融金属倾注到模型中的系统，包括浇注罐、浇杯、喷枪等。
冷却系统是用于冷却和固化铸件的设备，常见的有水冷却系统、气冷却系统等。
不同的铸造设备可以根据工艺的不同和生产需求进行选择和配置。
总的来说，铸造是一门复杂而又重要的工艺学科，涉及到铸造工艺、材料和设备等多个方面。
了解和掌握铸造的专业概念对于提高铸造质量和效率具有重要意义，并对于相关行业和领域的发展产生积极影响。
电子课件——机械制造工艺基础(第七版) 1第一章 铸造
1 §1—1 概述 2 §1—2 砂型铸造 3 §1—3 特种铸造及铸造新技术
第一章 铸造
§1—1 铸造基础
一、 铸造及其分类
将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型 腔中，凝固后获得具有一定形状、尺寸 和性能的毛坯或零件
砂型铸造
铸 造
特种铸造
熔模铸造 金属型铸造 压力铸造 离心铸造
§第1一—章1 铸铸造造基础
整模两箱造型
§第1—一2章 砂型铸铸造造
模样分成两 部分，分别 制造上型和 下型，型腔 则位于上型 和下型之间
分模两箱造型
§第1—一2章 砂型铸铸造造
2）脱箱造型 在可脱砂箱内造型，合型后浇注前脱去砂箱
§第1—一2章 砂型铸铸造造
3）挖沙造型 下型分型面挖成不平分型面（曲面、非平面）
§第1—一2章 砂型铸铸造造
气动微振压实造型机紧砂
§第1—一2章 砂型铸铸造造
3．造芯
制造型芯的过程称为造芯
手工造芯 机器造芯
芯盒造芯
§第1—一2章 砂型铸铸造造
4．合型
又称合箱，是将铸型的各个组元 组合成一个完整铸型的操作过程
5．熔炼
熔炼是使金属由固态转变为熔融状态的过程
§第1—一2章 砂型铸铸造造
6．浇注
（1）浇注工具
4．铸造圆角
相邻两表面的过渡圆角
§第1—一2章 砂型铸铸造造
5．芯头
在模样上：芯头是模样的凸出部分 在型芯上：芯头是型芯的外伸部分
§第1—一2章 砂型铸铸造造
6．浇注系统
（1）外浇口 （2）直浇道 （3）横浇道 （4）内浇道
7．冒口
§第1—一2章 砂型铸铸造造
三、砂型铸造的工艺过程
1．混砂
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热室压铸机
主要用途／锌合金、镁合金、铅合金、锡合金 机器大小（合模力）／5～1,250tf
①溶液流入加压室 ⇒ ②向模具内射出 ⇒ ③打开动模 ⇒ ④顶出产品
DC培训教材---铸造基础知识
① 真空压铸法
将模腔内部的气体减压的压铸法。
真空的保持和射出时的时间控制是很重要的。
特殊压铸法
新真空控制装置
合金的连续供 给 坩锅
诱导加热
溶液 转子 冷却 半固态材料
半固态材料的供给
DC培训教材---铸造基础知识
⑤半固态压铸法
将固体和液体共存的状态的合金进行压铸的方法。称为固从固体到固液共存状态时半固态压铸法。 收缩孔的发生率降低，延长模具寿命，结晶粒子大小均一是其特征，并能得到质量稳定的压铸产品。
① 连续式液延压铸
油压泵
射出油缸 增压油缸
DC培训教材---铸造基础知识
冷室压铸机
主要用途／铝合金、镁合金、铜合金 机器大小（合模力）／35～4,000tf
①将溶液注入加压室 ⇒ ②向模具内射出
⇒Байду номын сангаас
③打开动模
⇒
④产品顶出
DC培训教材---铸造基础知识 热室压铸机 ＤＨ２５０Ａ
射出缸
鹅颈管
柱塞冲头 活塞环
DC培训教材---铸造基础知识
DC培训教材---铸造基础知识
铸造机种类
冷室压铸机 （手动式） 热室压铸机 （手动式）
DC培训教材---铸造基础知识
冷室圧鋳機 （手動式） 立式冷室圧鋳機
（水圧式）
DC培训教材---铸造基础知识 阀配置图
冷室压铸机 ＤＣ３５０Ｊ－Ｔ
储压器2 储压器1
合模油缸
頂出油缸
低速 高速 増圧 射出Sensor
接。
氧气
氧气瓶
氧气
Ｐ－11
DC培训教材---铸造基础知识
④ 半固态压铸法（液延压铸法）
将固体和液体共存的状态的合金进行压铸的方法。从液体到固液共存状态时 称为半固态压铸法（レオキャスト法）。 收缩孔的发生率降低，延长模具寿命， 结晶粒子大小均一是其特征，并能得到质量稳定的压铸产品。液延压铸法。
连续式液延压铸法
局部加压压力＞铸造压力
局部加压压力是铸造压力的３倍以上
局部加压装置ＳＱＭ-２
良 品
比例电磁方向流量控制阀
不良品
Ｐ－10
DC培训教材---铸造基础知识 ③ PF无孔压铸法
溶液射出前，对模腔，横浇口，料管内的活性气体 （主要是氧气）进行置换的方法。氧气和溶液合金进行 氧化反应，模腔内处于减压状态时，可以减少压铸后 产品的气孔。耐压性能优良，可以进行Ｔ６热处理和焊
DC培训教材---铸造基础知识
铸造简介
・ 压铸的历史 ・ 压铸的知识 ・ 压铸的产品
DC培训教材---铸造基础知识 压铸的发展历史
1838年---美国---作为印刷机的活字生产的试验铸造（手动式）（活字铸造机） 1849年------------一般铸件（铸造压力30~50kg/cm2） 1905年---美国---商业用压铸制作 （手动式） 1926年---捷克---横合模、纵射出压铸、水压式的开发、铸造压力210~700kg/cm2(小机型) 1929年------------立式压铸机的开发 1950年------------横式压铸液压式的开发 1952年------------低速、高速、增压三段速射出压铸 1953年---东芝机械---液压式压铸机 1号机 200c 1965年---东芝机械---正式压铸生产 1970年---东芝机械---大型压铸机的生产 1970年---德国---------镁合金加料的开发 1977年---东芝机械---射出检测装置开发 1987年---东芝机械---射出、合模控制装置（SEMU.LMU）开发 1990年---东芝机械---电脑检测装置开发 1993年---东芝机械---TOSCAST控制装置开发 1998年---东芝机械---超高速射出压铸机开发（空射出速度10m/s） 2000年---东芝机械---电动合模、超高速射出压铸机的开发
伺服真空阀
最近用高真空法，用１０ＫＰａ以下的真空进行压铸， 从而Ｔ６热处理或焊接。 真空阀
真空 罐
辅助 罐
真空泵
液体密封件
模具
密封圈
DC培训教材---铸造基础知识
② 局部加压压铸法
模腔内部液体填充结束后，凝固的过程中 对模腔内一部分直接加压的方法。 通过直接加压，可以对凝固收缩相当大量的溶 液进行部分补给，可以得到高品质收缩孔相当 少的压铸产品。 称为二段加压或部分加压。
① 合模・注液
② 射出
③ 开模・产品顶出
崩坏型芯的例子 ④排砂 ⑤完 成
Ｐ－14
坩锅
合金的连续供给
③从铸块将材料切出
⑤ 将半固态材料供给到料管
诱导加 热 溶液 转子 硬度显示计量 冷却 半固态材料
④为了得到规定的软度 进行再加热
半固态材 料
诱导加热
② レオキャスタ铸块
DC培训教材---铸造基础知识
⑥ 砂芯成型法
铸造后，使用可以取出的芯，是具有底部切断的压铸制造法。对芯里砂喷涂料，并使用可崩坏型芯或盐类铸造后用水溶解的可溶 性芯。可以底部切断的成型和砂模，模具，低压铸造相比，尺寸精度，铸件的平滑，铸孔抽出的方便度，生产效率等占优势。 崩坏型芯 模腔