1金属型铸造
常用的铸造方法有哪些
常用的铸造方法有哪些铸造是一种重要的金属加工工艺，它可以将熔化的金属或金属合金浇注到模具中形成所需的零件形状。
在工业生产中，铸造方法被广泛应用于制造各种金属零件，如汽车发动机零件、航空航天零件、建筑构件等。
下面介绍一些常用的铸造方法。
1.砂型铸造砂型铸造是最常见和最传统的铸造方法之一。
它以砂为模具材料，通过在砂型中浇注熔融金属来制造零件。
砂型铸造具有成本低、灵活性强、适应性广等优点，广泛应用于大型、中小型铸件的生产。
2.金属型铸造金属型铸造是利用金属模具来制造金属零件的铸造方法。
金属模具通常由铸铁、铸钢等金属材料制成，具有较高的热传导性和耐磨性。
金属型铸造适用于生产高精度、高要求的零件，如汽车发动机缸体、汽车制动鼓等。
3.压铸压铸是一种将熔融金属通过高压注射到模具中的铸造方法。
压铸通常使用压铸机进行操作，可以生产出形状复杂、尺寸精确的零件。
压铸适用于生产大批量的零件，如电子设备外壳、汽车零件等。
4.失蜡铸造失蜡铸造是一种利用蜡模进行铸造的方法。
首先，将蜡模涂覆在模具内，然后在加热的条件下蜡模燃烧脱掉，最后用熔融金属浇注到空腔中形成零件。
失蜡铸造适用于制造复杂形状和高精度的零件，如航空发动机叶片、珠宝等。
5.连铸连铸是一种连续浇注熔融金属的铸造方法。
在连铸过程中，熔融金属通过铸造机装置连续注入到冷却的铸坯模具中，以形成长条状的铸坯。
连铸常用于生产金属板、金属线材等。
6.壳模铸造壳模铸造是一种以薄壳层为模具的铸造方法。
在壳模铸造中，通过将涂覆在原型上的耐火材料经过多次处理形成薄壳层，然后将熔融金属浇注到薄壳层内形成零件。
壳模铸造适用于制造高精度和高表面质量要求的零件，如汽车零件、航空零件等。
7.压铸砂铸造压铸砂铸造是将熔融金属通过压力将座子压入砂型中的铸造方法。
压铸砂铸造可以用于生产加工复杂的金属零件，如汽车缸盖等，具有高生产效率和良好的表面质量。
8.低压铸造低压铸造是一种利用气压来推动熔融金属进入模具中的铸造方法。
金属型铸造方法
（3）金属型工作温度：取决于浇注合金的种类和牌号、铸 件的结构形状、尺寸大小和壁厚，同时也和合金的浇注温 度有关。过高过低均会产生铸造缺陷。 （4）合金的浇注温度 ：受铸件结构、铸型温度、浇注速度 、浇注系统形式和合金种类等因素的影响 。
金属型铸造优点（与砂型铸造比）
(1)由于不需造型，从而节省了型砂的制备和输送以及造型、落砂和 热处理等工序，同样也节省了这些工序所需要的工时及设备。因此， 显著地提高了生产率，改善了劳动条件，减轻了对环境的污染。
图 1一金属型
整体金属型 2一砂芯 8一转轴
图 水平分型金属型 B2。9冠直分型金属型 1一上半型2一砂芯 3—下半型 1一右半型2一左半型3一金属型芯
图 垂直分型金属型 1一右半型 2一左半型 3一金属型芯
金属型的破坏原因
一) 二) 三) 四) 五) 六) 热应力的叠如 热疲劳应力 铸铁生长 氯气侵蚀 金属液的冲剧 铸件的摩擦
二、金属型结构
金属型的结构形式可根据其分型面数、分型面方向和铸型 型体的运动方式等特征，将金属型进行分类。 金属型结构形式的确定取决于：铸件的形状、大小和浇注 位置；分型面的方向和数目；浇注系统和冒口的形式、型 芯的种类和数量；铸造合金种类；铸型中铸件的数量；生 产批量的大小和采用的机械化程度。
三、铸件常见缺陷及防止方法
金属型铸件的常见缺陷有气孔、缩孔及缩松、渣孔、针孔 、裂纹、冷隔等。产生这些缺陷的原因大体上包括金属型 预热温度太低、排气设计不良、涂料本身排气性不佳、金 属液处理不符合要求、金属型设计存在结构或工艺方面的 问题、开模时间或者浇注温度掌握不准确等。应根据出现 的铸件缺陷对症下药，有针对性地解决问题。
第2节 金属型铸造
一、观看金属型铸造机 二、金属型铸 1。金属型铸造原理、特点及热规范的确定 2。金属型结构 3。铸件常见缺陷及防止方法
铸造的方法
铸造的方法1. 铸造技术的方法选择铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。
铸造是常用的制造方法，优点是：制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60～80%，汽车占25%拖拉机占50～60%。
铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。
铸造是一种古老的制造方法，在我国可以追溯到6000年前。
随着工业技术的发展，铸造技术的发展也很迅速，特别是19世纪末和20世纪上半叶，出现了很多的新的铸造方法，如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等，在20世纪下半叶得到完善和实用化。
由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高，铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展，例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速。
铸造主要工艺过程包括：金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。
铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。
铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如：金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造......等。
而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失模等等,如下图：铸造方法选择的原则：1．优先采用砂型铸造据统计，我国或是国际上，在全部铸件产量中，60～70％的铸件是用砂型生产的，而且其中70％左右是用粘土砂型生产的。
主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。
所以象汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。
当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。
粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤，而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。
一般来讲，对于中、大型铸件，铸铁件可以用树脂自硬砂型、铸钢件可以用水玻璃砂型来生产，可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件，但成本较高。
金属型铸造的优缺点及应用
金属型铸造的优缺点及应用金属型铸造是一种常见的铸造工艺，它的主要优点包括制造高质量的金属铸件、生产过程可重复、具有较高的精度和表面光洁度、能够进行大批量生产。
然而，金属型铸造也存在一些缺点，如制造成本较高、制造周期长、不适用于某些复杂形状的铸件。
下面将详细阐述金属型铸造的优缺点及其应用。
金属型铸造的优点主要有：1. 制造高质量的金属铸件：金属型铸造能够生产高密度、无夹杂、无气孔的金属铸件，具有良好的物理和机械性能。
2. 生产过程可重复：金属型铸造采用金属型作为模具，能够重复使用，因此具有批量生产的能力。
3. 较高的精度和表面光洁度：金属型铸造能够制造出较高精度的铸件，并且可以获得较好的表面光洁度。
4. 可进行大批量生产：金属型铸造适用于大批量生产，能够满足工业生产的需求。
金属型铸造的缺点主要有：1. 制造成本较高：金属型铸造需要制造金属模具，模具制造成本较高，尤其是对于小批量生产的产品，成本相对较高。
2. 制造周期长：金属型铸造的制造周期相对较长，需要制造金属模具并进行准备工作，因此对于急需产品的生产不太适用。
3. 不适用于某些复杂形状的铸件：金属型铸造制造的铸件形状相对较简单，对于某些复杂形状的铸件，金属型铸造不太适用。
金属型铸造的应用主要包括以下几个方面：1. 汽车零部件：金属型铸造可以生产汽车零部件，如引擎缸体、曲轴箱等。
金属型铸造的铸件具有高密度和优良的机械性能，能够满足汽车工业的需求。
2. 机械零部件：金属型铸造适用于生产各种机械零部件，如齿轮、轴承座等。
金属型铸造的零部件具有高精度和表面光洁度，能够满足机械工业的需求。
3. 航空航天零部件：金属型铸造适用于生产航空航天零部件，如发动机叶片、涡轮盘等。
金属型铸造能够生产高质量的零部件，具有较高的可靠性和耐用性。
4. 能源设备零部件：金属型铸造可以生产各种能源设备零部件，如热电站锅炉零部件、水电站水轮机零部件等。
金属型铸造的零部件能够承受较高的温度和压力，具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。
几种铸造工艺工艺的比较
几种铸造工艺工艺的比较
铸造工艺是将熔化金属或其他材料注入模具中，制造出各种形状的零件或产品的过程。
常见的铸造工艺包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、连铸和浇注等。
以下是这些铸造工艺的比较：
1. 砂型铸造：
- 优点：成本较低、适用于大型零件、可用于各种金属、有较高的设计自由度。
- 缺点：生产周期较长、精度较低、可能有铁皮、砂眼等缺陷。
2. 金属型铸造：
- 优点：生产周期较短、精度较高、可用于大量生产、产品表面质量好。
- 缺点：成本较高、需要制作金属模具、不适用于所有金属。
3. 压力铸造：
- 优点：生产周期短、高生产效率、精度高、产品质量好、适用于高温合金和铝合金等材料。
- 缺点：设备和模具成本高、初期成本较高。
4. 连铸：
- 优点：适合大规模连续生产、产品质量高、生产效率高、能够制造长材料。
- 缺点：设备成本高、能耗较大、操作要求较高。
5. 浇注：
- 优点：使用广泛、成本较低、制造灵活、适用于各种形状和材料。
- 缺点：产品质量相对较低、精度较低、需要后续加工。
需要根据具体的产品需求、材料、生产要求和成本等因素选择适合的铸造工艺。
金属型铸造与砂型铸造的比较
金属型铸造与砂型铸造比较：在技术上与经济上有许多优点。
（1）金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。
同样合金，其抗拉强度平均可提高约25％，屈服强度平均提高约20％，其抗蚀性能和硬度亦显著提高；（2）铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定;（3）铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般可节约15～30％；（4）不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～100％；此外，金属型铸造的生产效率高；使铸件产生缺陷的原因减少；工序简单，易实现机械化和自动化。
金属型铸造虽有很多优点，但也有不足之处。
如：(1) 金属型制造成本高；(2) 金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件浇不足、开裂或铸铁件白口等缺陷;(3) 金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制。
因此，在决定采用金属型铸造时，必须综合考虑下列各因素：铸件形状和重量大小必须合适；要有足够的批量；完成生产任务的期限许可。
编辑本段金属型铸件形成过程的特点金属型和砂型，在性能上有显著的区别，如砂型有透气性，而金属型则没有；砂型的导热性差，金属型的导热性很好，砂型有退让性，而金属型没有等。
金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。
型腔内气体状态变化对铸件成型的影响：金属在充填时，型腔内的气体必须迅速排出，但金属又无透气性，只要对工艺稍加疏忽，就会给铸件的质量带来不良影响。
铸件凝固过程中热交换的特点：金属液一旦进入型腔，就把热量传给金属型壁。
液体金属通过型壁散失热量，进行凝固并产生收缩，而型壁在获得热量，升高温度的同时产生膨胀，结果在铸件与型壁之间形成了“间隙”。
在“铸件一间隙一金属型”系统未到达同一温度之前，可以把铸件视为在“间隙”中冷却，而金属型壁则通过“间隙”被加热。
金属型阻碍收缩对铸件的影响：金属型或金属型芯，在铸件凝固过程中无退让性，阻碍铸件收缩，这是它的又一特点。
金属型铸造
方法一 喷刷涂料
衬料（耐火材料为主，厚度0.2~1.0mm） 涂 料 表面涂料（可燃物质） 金属型的型腔和金属型芯表面必须喷刷涂料
为了产生隔气膜，每浇注一次喷涂一次涂料
三、金属型应保持一定的工作温度 目的：减缓铸型对浇入金属的激冷作用，减少铸件缺陷，提 高铸型寿命
怎样避免灰铸铁产生 白口组织呢？
采用碳、硅含量高的碳铁液，涂料中应加入硅粉，对 已产生白口组织的铸件，要利用出型时铸件的自身预热即使 进行退火。
三、金属型铸造的特点和适用范围
金属型铸造的优点：可实现一型多铸，便于实现机械化和自 动化，其次铸件的表面精度和质量比砂型铸件要显著提高。 并且铸件因为结晶组织致密，铸件的力学性能得到显著提高。
金属型铸造的缺点：制造成本高、生产周期长，同时铸造 工艺要求严格，否则容易出现浇不到、冷隔、裂纹等缺陷， 而灰铸铁又难以避免白口缺陷，此外铸件的形状和尺寸受 一定限制。
金属型铸造主要用于铜、铝合金中小 铸件的大批生产。
金属型的排气：依靠出气口及分布在分型面上的许多 气槽 推杆机构：为了能在开型过程中将灼热的铸件从型腔中 推出，多数金属型设有推杆机构。
金属型的材料： 金属型一般用铸铁制成，也可采用铸钢 铸件内腔材料：非铁的金属芯或沙芯
由于铝活塞内腔存有销 销孔内凸台整体无法抽出所 以采用组合型属型芯。
二、金属型的铸造工艺
金属型铸造
金属型铸造是将液态金属浇入金属铸 型中，并在重力作用下凝固成形以获得铸 件的方法。由于金属铸型可以反复使用多 次，故有永久型铸型之称。状、尺寸，合金的种 类及生产批量。
整体式 按 分 型 面 分 垂直分式 其中垂直 分式应用 最广
水平分式
复合分式
常见铸造工艺
常见铸造工艺铸造是一种通过将熔化的金属或合金注入到预先制定好的模具中，然后待其冷却凝固，最终得到所需形状和尺寸的零件的制造工艺。
铸造是现代工业中广泛应用的重要制造技术之一。
下面将介绍一些常见的铸造工艺。
1. 砂型铸造砂型铸造是最常见的一种铸造工艺。
首先根据零件的形状设计制作一个模板，然后用砂型材料制作出与模板形状相同的砂型。
接下来，将熔化的金属或合金倒入砂型中，等待冷却凝固后取出即可得到所需零件。
砂型铸造工艺具有成本低、适用性广等优点，可以用于生产各种形状的零件。
2. 金属型铸造金属型铸造是一种利用金属模具进行铸造的工艺。
相比于砂型铸造，金属型铸造能够制造出更精确的零件，因为金属模具的尺寸更加稳定。
在金属型铸造中，模具通常由铸铁或钢材料制成，并且可以重复使用多次。
这种铸造工艺适用于需要生产大批量、高精度零件的情况。
3. 熔模铸造熔模铸造是一种高精度的铸造工艺，常用于制造复杂形状的零件。
在熔模铸造中，首先根据零件形状制作出一个由耐热材料制成的模具，然后在模具中注入熔化的蜡样。
蜡样冷却凝固后，再将其覆盖一层耐热陶瓷材料形成整体砂型。
接下来，将整体砂型在高温下烘烤，使得蜡样完全熔化并排出，留下蜡样的形状空腔。
最后，将熔化的金属或合金注入形状空腔中，等待冷却凝固后取出模具，就得到了所需的零件。
4. 连铸工艺连铸工艺是一种快速、连续、高效的铸造工艺，常用于制造长条状或板状的铸件，如钢坯、铸铁等。
在连铸工艺中，熔化的金属通过连续浇注到一个长而窄的铸模中，然后通过冷却、凝固、轧制等步骤得到所需尺寸和形状的铸件。
这种工艺能够实现连续生产，提高生产效率和产品质量。
以上是一些常见的铸造工艺。
每种铸造工艺都有其适用的领域和特点，可以根据具体需求选择合适的工艺来实现所需零件的制造。
铸造工艺的不断发展和创新将为各行各业提供更多高品质、高效率的零部件制造解决方案。
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第一节金属模铸造
一、铸造原理
金属型铸造俗称硬模铸造，是用金属材料制造铸型，并在重力下将熔融金属浇入铸型获得铸件的工艺方法。
由于一副金属型可以浇注几百次及至数万次，故金属型铸造又称为永久型铸造。
金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件，也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。
由于金属型铸造具有很多优点，故广泛地应用于发动机、仪表、农机等工业部门。
古代金属型称铁范。
近代的压力铸造、低压铸造、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、真空吸铸等，虽然也应用金属型，但由于金属液不是在重力下充型，故各自形成了单独门类的特种铸造方法。
二、工艺过程
金属型铸造工艺流程图如图所示。
三、铸造工艺特点
（一）优点
（1）金属型的热导率和热容量大，冷却速度快，铸件组织致密，力学性能比砂型铸高15%左右。
（2）能获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度值的铸件，并且质量稳定性好，废品率低，工艺出品率高。
（3）因不用或很少用型砂，节省了型砂运输和型砂处理所需的费用和大量劳动力，减少了粉尘和有害气体的污染，改善了劳动环境。
（4）易于实现机械化、自动化、生产效率高，技术容易掌握，便于生产管理。
（二）缺点
(1）金属型本身无透气性，必须采用一定的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体。
(2）金属型无退让性，铸件凝固时容易产生裂纹和变形，不适用于热裂倾向大的合金。
（3）金属型制造周长较大，成本较高。
因此只有在大量成批生产时，才能显示出好的经济效果。
表8-8-1 表8-8-5 给出了几种材料金属型铸造和砂型铸造件力学性能的比较。
四、铸造工艺应用范围
（1）合金种类：除某些热裂倾向大的合金不宜采用金属型铸造外，所有的常用铸造合金都以用金属型铸造，特别是铝、镁合金应用最广。
(2）铸件形装和大小：金属型铸造一般适用于铸造不太复杂的零件。
铸造非铁合金可以铸造复杂的零件，如气冷式发动机的气缸盖、液压泵壳体、各种机匣等，钢铁金属只能铸造简单零件。
铝、镁合金铸件重量一般从几十克到几十千克，钢铁金属铸件由几千克到几百千克。
第二节金属型设计主要参数一、金属型铸件设计的主要参数
二、金属型设计的主要参数
注：普通灰铸铁中加入，可提高出现初始裂纹前的加热次数。
金属型本体铸造成型后，一定要进行退火处理，消除内应力。
"
（4）金属型各部位表面粗糙度要求
第三节金属型铸件的浇注系统及冒口
确定浇注系统截面积时，通常是先计算浇注系统中的最小截面积，然后再根据比例关系求得浇注系统中其他组元的截面积。
金属型铸造浇注系统尺寸的计算
第四节金属型浇注工艺（1）涂料配比
铝合金铸件金属型涂料配比
（2）金属型预热
第五节铸件常见缺陷与防止方法。