铸造零件的工艺结构有
铸造工艺
铸造工艺铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序：1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图；2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备；3）造型与制芯；4）熔化与浇注；5）落砂清理与铸件检验等主要工序。
成形原理铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。
图1 铸造成形过程铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。
但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。
型砂的性能及组成1、型砂的性能型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。
2、型砂的组成型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。
铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。
铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。
为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。
型砂结构，如图2所示。
图2 型砂结构示意图工艺特点铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。
与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。
铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。
2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。
机械制造基础-铸造
课程性质性质：机械制造基础(金属工艺学)是一门有关制造金属零件常用的加工及工艺方法的综合性技术基础课。
加工方法●铸造●压力加工●焊接●热处理 ●切削加工 用材（金属及合金）●钢材、锻件、铸件等。
热加工工艺毛坯金属材料冷加工工艺零件金属材料或毛坯改善金属材料或毛坯的加工性能和力学性能课程主要内容金属材料导论(工程材料)铸造金属压力加工焊接切削加工金属材料导论铸造压力加工焊接切削加工汽车生产物流示意图压力加工油漆车身装配内部装饰驱动桥装配变速箱装配轮胎装配底盘装配 车身安装 最后试验发动机装配发动机试验机械加工热处理锻造熔化造型浇铸压铸油漆机械加工自动线热处理第二篇 铸造定义：●将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产（成形）方法，称为铸造，是生产金属零件和毛坯的主要形式之一。
铸造的特点性材料材质：不限，特别是脆结构：复杂外形、内腔～壁厚：尺寸：几毫米～十几米重量：几克～几百吨m mm 12.02．铸件成本低原材料：来源广、价格低、投资少、易生产铸件：机械加工量相对较小，成本低缺点: 1．废品率较高，生产过程难以控制；2．铸件力学性能较差；3．砂型铸造铸件精度较差。
优点：1．具有较强的适应性与其他零件成形工艺相比，铸造成形具有生产成本低，工艺灵活性大，不受零件尺寸大小及形状结构复杂程度限制等特点。
铸造不仅是生产毛坯的基本方法，而且用精密铸造还可制得精度高和表面粗糙度低的零件。
第一章铸造工艺基础（一）合金的铸造性能合金的铸造性能是合金铸造成型所表现的工艺性能，主要包括流动性、收缩性等。
合金的铸造性能是选择铸造合金、确定铸造工艺方案及进行铸件结构设计的依据，合金铸造性能的好坏，直接影响铸件质量。
充型能力液态金属充满铸型，获得尺寸精确、轮廓清晰的铸件，取决于充型能力。
在液态合金充型过程中，一般伴随着结晶现象，若充型能力不足，在型腔被填满之前，形成的晶粒将充型的通道堵塞，金属液被迫停止流动，铸件将产生浇不足或冷隔等缺陷。
铸造工艺的一般步骤
铸造工艺的一般步骤铸造是一种常见的制造工艺，用于生产各种大小和形状的金属零件。
铸造工艺的一般步骤是一个复杂但关键的过程，涉及到多个环节和技术。
下面将详细介绍铸造工艺的一般步骤。
第一步：模具设计与制造铸造的第一步是进行模具设计与制造。
模具是决定最终产品形状的关键因素。
模具设计师根据产品要求和原型设计制定模具结构，并确定最佳材料。
然后利用铸造模型制造模具，确保模具的精度和质量。
第二步：熔炼金属熔炼金属是铸造工艺中的核心环节。
金属原料按照比例投入熔炼炉中，加热至液态状态。
在熔融过程中，需要控制温度、搅拌金属以确保均匀性，并进行化学成分的调整。
第三步：浇注一旦金属达到理想状态，就需要进行浇注。
这是将熔融金属倒入模具中的过程。
浇注需要注意速度和稳定性，以避免产生气泡和瑕疵。
同时，还要注意避免金属溅出和模具形变。
第四步：冷却与固化浇注完成后，金属开始冷却与固化。
在这个阶段，模具内的金属会逐渐凝固并固化成所需形状。
冷却时间和速度取决于金属种类和产品尺寸，需要谨慎控制，以确保产品质量。
第五步：脱模与后处理当金属完全固化后，需要进行脱模和后处理。
脱模是指将成品从模具中取出，需要谨慎操作以避免损坏产品。
随后可以进行表面处理、修磨、清洗等步骤，最终使产品表面光滑并符合要求。
总结铸造工艺的一般步骤包括模具设计与制造、熔炼金属、浇注、冷却与固化、脱模与后处理等关键环节。
每个步骤都至关重要，需要经验丰富的技术人员精心操作，以保证最终产品质量和准确性。
通过不断优化工艺和技术，铸造工艺能够生产出各种形状复杂、精密度高的零部件，满足不同行业的需求。
简述铸造工艺对铸件结构的要求
简述铸造工艺对铸件结构的要求铸造工艺是制造铸件的常用工艺之一，具有成本低、生产效率高、生产周期短等优点。
在铸造工艺中，铸件结构的合理设计对提高工艺性能、提高产品质量和降低成本起着重要作用。
首先，铸造工艺对铸件结构要求有以下几点：1.简洁性：铸件的结构设计应尽量简洁，减少过多的孔洞、内腔和悬臂等复杂形状，以降低铸件的成本和制造难度。
2.精确性：铸件的结构设计要考虑到所需的精度和尺寸变化，在设计过程中要保证铸件的尺寸精度和形状精度。
3.可焊性：在铸造工艺中，铸件需要与其他零件进行焊接，因此铸件的结构设计要符合焊接要求，保证焊接良好。
4.强度和刚度：铸件结构设计要考虑到所需的强度和刚度，保证铸件在使用过程中的稳定性和可靠性。
5.声学性：铸件结构设计要考虑到声学要求，避免铸件在使用过程中产生过多的噪音。
其次，铸造工艺对铸件结构要求的具体内容如下：1.浇注系统：铸造工艺要求铸件具有合理的浇注系统，包括浇注口、导流冒、浇口、深水孔等。
浇注系统的设计合理与否直接影响到熔铁的进入、充实和充实性能，影响到铸件的质量。
2.冷却系统：铸造工艺要求在铸造过程中有效控制铸件的冷却速度，避免产生太多的内部应力和组织不均匀等缺陷。
冷却系统的设计包括冷却通道、冷铁、水冷壁等。
3.支撑系统：在铸造过程中，铸件需要支撑来防止变形和开裂。
支撑系统的设计要考虑到铸件的几何形状、重量和固定方式等因素。
4.清洁性：铸造工艺要求铸件具有良好的清洁性能，避免在铸造过程中产生太多的气泡、夹杂物和夹渣等缺陷。
5.铸型材料：铸造工艺要求铸件的结构设计与所选用的铸型材料相匹配，避免因材料特性不合适而导致的缺陷。
总而言之，铸造工艺对铸件结构的要求主要包括简洁性、精确性、可焊性、强度和刚度、声学性等方面。
合理的铸造工艺设计可以提高铸件的品质和可靠性，降低制造成本，为产品的应用提供可靠的基础。
铸造成形
• “砂型铸造” 时先将下半型放在平板上， 放砂箱、填型砂、紧实刮平，下型造完， 将造好的砂型翻转180度，放上半型，撒 分型剂，放上砂箱，填型砂并紧实、刮 平，将上砂箱翻转180度，分别取出上、 下半型，再将上型翻转180度和下型合好， 砂型造完，等待浇注。这套工艺俗称-“翻砂”。
清 铜螃蟹形
“铸造”俗称“翻砂”的 由来
四、熔模铸造（investment casting）
中国古代三大铸造技术
• 泥范铸造
• 失蜡铸造 • 金属型铸造
古青铜器主要制作法
青铜器的铸造，主要采用泥范铸造和失蜡铸造。 中国的青铜器铸造以泥范为主，并在近代兴起砂型 铸造之前的三千多年时间内，泥范分范合铸一直是 最主要的铸造成形方法，春秋中期以前几乎是唯一 的方法。这和美索不达米亚、埃及等地以失蜡铸造 为主的情况截然不问，是中国独有的技术道路。
接造出曲面分型面，代替挖砂造型，操作较简单。
应用：用于小批或成批生产，分型面不平的铸件。
刮板造型 特点：刮板形状和铸件截面相适应，代替实体模样，
可省去制摸的工序。
应用：单件小批生产，大、中型轮类、管类造型
特点：采用上、下、中三个砂箱，有两个分型面，铸件
的中间截面小，用两个砂箱时取不出模样，必须分模，操 作复杂。 应用：单件小批生产，适合于中间截面小，两端截面大 的铸件。 分型面 上砂箱 中砂箱 下砂箱 分型面
铸件名义尺寸的百分比。
5）铸造圆角 （curving of casting ） 定义：指设计铸件时，在璧间的连接和拐角处，应设
计处圆弧过渡，此圆弧称为铸造圆角。
作用：可避免热节形成；改善应力分布；避免砂型损
坏和产生砂眼。
凝固特性 热节、充型
确定浇铸位置和分型面
铸造篇
第四节 铸件中的气孔
一.析出性气孔: 见教材P47图2-12 高温液态吸收的气体凝固时溶解度降低，又来不及 排出，形成“针孔”。 防止：1.对金属液进行“除气处理”. 2.清除炉料中的油污和水分. 3.烘干浇注用具. 4.降低铸型含水量.
浸入性气孔: 二.浸入性气孔 浸入性气孔 砂型和型芯在浇注时产生的气体聚集在型腔内表层浸 入金属液内形成，多出现在铸件局部的上表面，尺寸 较大，呈椭圆形或梨形，孔内表面被氧化。 防止：1.提高型砂透气性. 2.减少型芯发气性. 反应性气孔： 三.反应性气孔： 反应性气孔 由高温金属液与铸型材料、冷铁、熔渣之间发生化学 反应产生的气体留在铸件内形成气孔。 防止：1.皮下气孔——见教材P48图2－13a. 降低砂型的 含水量。 2.冷铁气孔——见教材P48图2－13b. 清理冷铁表 面油污和铁锈。
震压式造型机
微震压实式造型机
3）射压造型机： 射砂—压实 见教材P65图2—25 垂直分型 无箱造型 优点：与配砂、浇注、落砂构成一个完整的 自动生产线，生产率高达240—300箱/h 缺点：垂直分型，下芯困难，对模具精度要 求高。 应用：大批量生产小型简单件。 4）射芯机： 见教材P66图2—27， 填砂与紧砂同时完成，生产率很高，既可用 于造芯，又可用于造型。 如热芯盒射芯机，冷芯盒射芯机，（采用特 种粘结剂）
二．机器造型： 机器造型： 1.优缺点： 1)优点： ①生产率高 ②劳动条件好 ③铸件尺寸精确、表面光洁、加工余量小. ④生产成本低(因批量大). 2)缺点： 设备、模板、专用砂箱投资大，一般情况下，造型 机、造芯机、机械化砂处理设备、浇注和落砂等工 序需共同组成流水线。 2.应用：目前已广泛应用于中、大批量的铸件生产. 3.机器造型（造芯）的基本原理： 见教材P57图2—24顶杆起模式震压造型机的工作过程。
铸造基础知识(二)
铸造基础知识铸造的定义——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，是制造业常用的制造方法之一。
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，铸大型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。
铸造工艺种类：铸造工艺可分为重力铸造、压力铸造、砂型铸造、压铸、熔模铸造和消失模铸造。
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。
各种特种铸造方法均有其突出的特点和一定的局限性，对铸件结构也各有各自的特殊要求。
重力铸造重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。
压力铸造压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）的作用下注入铸型的工艺。
广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。
这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。
砂型铸造砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。
砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。
砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。
砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。
木模缺点是易变形、易损坏；除单件生产的砂型铸件外，可以使用尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。
虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。
此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。
但是，砂型铸造也有一些不足之处：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。
铸造的工艺过程一般包括
铸造的工艺过程一般包括
铸造的工艺过程一般包括以下几个步骤：
1. 模具制备：根据零件的形状和尺寸，制作适合的模具。
模具可以分为砂型、金属型、陶瓷型和气体型等各种类型。
2. 模具装配：将模具的不同部分组装在一起，形成完整的模具结构。
这一步通常需要进行精确的调整和校正，以确保模具能正确地复制出零件的形状。
3. 熔炼材料：将金属或合金材料加热到熔化状态，通常使用炉子或熔炉来完成这一步骤。
熔炼材料的选择和配比关系到最终产品的质量和性能。
4. 浇注：将熔融金属或合金缓慢地倾倒到模具中，以便填充整个模腔。
浇注时需要注意浇注速度和角度，以避免产生气泡和缺陷。
5. 冷却和凝固：在模具中，熔融金属或合金逐渐冷却并凝固。
冷却速度的控制对于最终产品的质量和性能也非常关键。
6. 模具拆卸：等到铸件完全凝固和冷却后，将模具拆卸，取出已凝固的铸件。
拆卸过程需要小心，以免损坏铸件。
7. 清理和修整：将铸件经过必要的清理和修整，去除多余的材料和毛刺。
这一
步可以使用机械加工或手工操作完成。
8. 热处理：根据需要，铸件可以进行热处理，以改善其力学性能和耐热性等特性。
9. 表面处理：对铸件进行必要的表面处理，如抛光、喷漆、喷砂、电镀等，以提高产品的质感和美观度。
10. 检验和质量控制：对铸件进行各种检验和测量，以确保其符合规定的标准和要求。
如尺寸、化学成分、力学性能等。
11. 包装和交付：对通过质检的铸件进行包装，并按照客户的要求进行交付。
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铸造零件的工艺结构
1. 简介
铸造零件是指通过铸造工艺将熔化的金属或非金属材料倒入预先准备好的铸型中，在冷却凝固后获得所需形状和尺寸的零件。
铸造工艺是一种常见的制造方法，广泛应用于汽车、机械、航空航天等行业。
在铸造零件的制造过程中，工艺结构的设计和控制对于零件质量的提高和成本的节约起着至关重要的作用。
2. 铸造工艺结构的基本组成
铸造工艺结构由若干基本要素组成，主要包括铸型材料、熔炼设备、浇注系统、冷却系统、清理处理以及检验等。
2.1 铸型材料
铸型材料是铸造过程中用于制作铸型的材料，常见的有砂型、金属型、陶瓷型等。
砂型是最常用的铸型材料，由砂粒和粘结剂组成，具有低成本、易于制备和回收利用的优点。
金属型适用于高温熔融金属的铸造，具有优良的导热性能和耐用性。
陶瓷型适用于特殊材料的铸造，具有高温稳定性和抗腐蚀性能。
2.2 熔炼设备
熔炼设备是用于将金属或非金属材料加热到熔化温度的设备，常见的有电炉、燃气炉、弧炉等。
电炉是最常用的熔炼设备，具有加热均匀、控制精确和环保等优点。
燃气炉适用于大型铸造厂的批量生产，具有加热速度快和运行成本低的特点。
弧炉适用于特殊合金的熔炼，具有高温和高压的能力。
2.3 浇注系统
浇注系统是指将熔化的金属或非金属材料从熔炉中输送到铸型中的系统，主要包括浇注筒、流道和浇注口等。
浇注筒是连接熔炉和铸型的通道，负责将熔化材料引导到流道中。
流道是将熔化材料从浇注筒输送到铸型的通道，可以分为直线流道和曲线流道等。
浇注口是熔化材料进入铸型的出口，可以根据零件形状和尺寸的不同设计不同形式的浇注口。
2.4 冷却系统
冷却系统是指在铸造过程中将熔化材料冷却凝固的设备和方法，主要包括冷却水管、冷却塔和模具冷却等。
冷却水管用于调节铸型的温度，可以通过控制冷却水的流量和温度来实现。
冷却塔用于散发铸型的热量，可以采用相应的散热设备来加速冷却过程。
模具冷却是通过在铸造过程中向模具内注入冷却介质来控制铸造温度，可以提高铸件的表面质量和尺寸精度。
2.5 清理处理
清理处理是指在铸造零件成型后对其进行修整和处理，主要包括修整、除砂、打磨、热处理和表面处理等。
修整是指对铸件表面进行修整，去除毛刺和表面不平整的部分。
除砂是将铸件从铸型中取出后，清除附着在铸件表面的砂粒和附着物。
打磨是对铸件的表面进行光洁处理，提高铸件的表面质量。
热处理是根据零件所需的物理性能要求，对铸件进行加热或冷却处理。
表面处理是对铸件的表面进行特殊处理，如喷涂、电镀、喷砂等，以改善零件的外观和性能。
2.6 检验
检验是指对铸造零件进行质量检测和性能评估，主要包括外观检验、尺寸检验、硬度检验和材料成分分析等。
外观检验是通过目测和仪器检测对铸件的外观质量进行评估。
尺寸检验是对铸件的尺寸精度进行测量和检验。
硬度检验是对铸件的硬度进行测试，评估铸件的机械性能。
材料成分分析是对铸件的材料成分进行化学分析，确保铸件材料的质量符合要求。
3. 铸造工艺结构的优化和改进
为了提高铸造零件的质量和效率，需要对铸造工艺结构进行优化和改进。
具体措施可以包括：
•优化铸型材料的选择和配比，选择合适的砂型和金属型，提高铸型的耐火性和热稳定性。
•更新和改进熔炼设备，引入先进的熔炼技术和设备，提高熔炼效率和能源利用率。
•设计合理的浇注系统，提高铸造过程中金属的流动性和充型性，减少缺陷的产生。
•优化冷却系统，加快铸件的冷却速度，控制铸件的组织和性能。
•引入自动化和智能化设备，提高铸造过程的自动化程度和生产效率。
•加强质量控制和检验手段，提高铸件的一致性和可靠性。
通过以上的优化和改进措施，可以提高铸造零件的质量和效率，降低生产成本，满足客户的需求。
同时也能够推动铸造工艺的发展和创新，提升铸造产业的竞争力。
参考资料
•《铸造工艺学》- 张金山、刘建仓
•《铸造工艺学导论》- 吴光宇、王承祯
•《铸造工程材料》- 席道瑾、喻容符。