1、第三節第三節 工藝參數的選擇工藝參數的選擇鑄造工藝參數鑄造工藝參數通常是指鑄型工藝設計時需通常是指鑄型工藝設計時需要確定的某些工藝數據。要確定的某些工藝數據。（1 1）收縮余量收縮余量為了補償件收縮，模樣比鑄件圖樣為了補償件收縮，模樣比鑄件圖樣尺寸增大的數值。尺寸增大的數值。通常灰口鑄鐵的收縮率為通常灰口鑄鐵的收縮率為0.7%1.0%；鑄鋼為；鑄鋼為3%2.0%；鋁硅合金為；鋁硅合金為0.8%1.2%。（2） 加工余量加工余量為保證鑄件加工面尺寸和零件精為保證鑄件加工面尺寸和零件精度，在鑄件工藝設計時預先增加而在機械加工時切去度，在鑄件工藝設計時預先增加而在機械加工時切去的金屬層厚度。的金屬層

2、厚度。 零件上需要加工的表面，應需有適當的加工余量。鑄件加零件上需要加工的表面，應需有適當的加工余量。鑄件加工余量的大小取決于鑄件的材料、鑄造方法、鑄件尺寸與復雜工余量的大小取決于鑄件的材料、鑄造方法、鑄件尺寸與復雜程度、生產批量、加工面與基準面的距離及加工面在鑄型中的程度、生產批量、加工面與基準面的距離及加工面在鑄型中的位置、加工精度要求等。位置、加工精度要求等。o灰鑄鐵件較鑄鋼件線收縮率小、熔點低，鑄件表面較光潔、平整，故灰鑄鐵件較鑄鋼件線收縮率小、熔點低，鑄件表面較光潔、平整，故其加工余量小；其加工余量小；o 非鐵合金鑄件表面光潔、且材料昂貴、加工余量應比鑄鐵件小；非鐵合金鑄件表面光潔、

3、且材料昂貴、加工余量應比鑄鐵件小；o 鑄件的尺寸愈大或加工面與基準面的距離愈大，鐵件的尺寸誤差也愈鑄件的尺寸愈大或加工面與基準面的距離愈大，鐵件的尺寸誤差也愈大，故余量也應隨之加大；大，故余量也應隨之加大；o 大量生產時，因采用機器造型，鑄件精度高，故余量可減小；反之，大量生產時，因采用機器造型，鑄件精度高，故余量可減小；反之，手工造型誤差大，余量應加大；手工造型誤差大，余量應加大；o 澆注時朝上的表面，因產生缺陷的機率大，其加工余量應比底澆注時朝上的表面，因產生缺陷的機率大，其加工余量應比底 面和面和側面大。側面大。 加工余量的具體數值應根據加工余量國家標準和鑄件尺寸公差標準加工余量的具體數

4、值應根據加工余量國家標準和鑄件尺寸公差標準配套使用選取。配套使用選取。加工余量的大小加工余量的大小（3 3）起模斜度（拔模斜度）起模斜度（拔模斜度）為使模樣容易從鑄型為使模樣容易從鑄型中取出或型芯自芯盒中脫出，平行于起模方向在模樣或中取出或型芯自芯盒中脫出，平行于起模方向在模樣或芯盒壁上的斜度稱為起模斜度。芯盒壁上的斜度稱為起模斜度。 凡垂直于分型面（分盒面）的沒有結構斜度的壁均應設起模斜度。起模凡垂直于分型面（分盒面）的沒有結構斜度的壁均應設起模斜度。起模斜度的大小，應根據模壁測量面高度、模樣材料及造型方法確定。斜度的大小，應根據模壁測量面高度、模樣材料及造型方法確定。一般拔模一般拔模斜度在

5、斜度在0.25-5之間之間.（4 4）最小鑄出孔及槽最小鑄出孔及槽零件上的孔、槽、臺階等應從鑄零件上的孔、槽、臺階等應從鑄件質量及經濟方面考慮。較大的孔、槽等應鑄出來，以便件質量及經濟方面考慮。較大的孔、槽等應鑄出來，以便節約金屬和機構加工工時，同時還避免鑄件局部過厚所造節約金屬和機構加工工時，同時還避免鑄件局部過厚所造成的熱節，提高鑄件的質量；較小的孔槽，則不宜鑄出，成的熱節，提高鑄件的質量；較小的孔槽，則不宜鑄出，直接加工反而方便；如有特殊要求，且無法實行機加工的直接加工反而方便；如有特殊要求，且無法實行機加工的孔如彎曲孔，則一定要鑄出。孔如彎曲孔，則一定要鑄出。（5 5）型芯頭型芯頭型芯

6、型芯頭是指伸出鑄件以外不頭是指伸出鑄件以外不與金屬液接觸的砂芯部與金屬液接觸的砂芯部分，其功用是定位、支分，其功用是定位、支撐和排氣。撐和排氣。 為了承受砂芯本身重力及為了承受砂芯本身重力及澆注時液體金屬對砂芯的浮力，澆注時液體金屬對砂芯的浮力，芯頭的尺寸應足夠大才不致破壞；芯頭的尺寸應足夠大才不致破壞；澆注后，砂芯所產生的氣體，應澆注后，砂芯所產生的氣體，應能通過芯頭排至鑄型以外，在設能通過芯頭排至鑄型以外，在設計芯頭時，處理要滿足上面的要計芯頭時，處理要滿足上面的要求，還應做到下芯、合型方便，求，還應做到下芯、合型方便，應留有適當斜度，芯頭與芯座之應留有適當斜度，芯頭與芯座之間要留有間隙間

7、要留有間隙. . 支座是一個普通的支撐件，沒有特殊的質量要求的表面，它的材料為HT150。綜合分析（見書p.65）自學第四章第四章 特種鑄造特種鑄造特種鑄造，是指有別于砂型鑄造方法的其他鑄造工藝。特種鑄造，是指有別于砂型鑄造方法的其他鑄造工藝。特種鑄造一般能至少實現以下一種性能：特種鑄造一般能至少實現以下一種性能：提高鑄件的尺寸精度和表面質量提高鑄件的尺寸精度和表面質量提高鑄件的物理及力學性能提高鑄件的物理及力學性能提高金屬的利用率提高金屬的利用率( (工藝出品率工藝出品率) )減少原砂消耗量減少原砂消耗量適宜高熔點、低流動性、易氧化合金鑄適宜高熔點、低流動性、易氧化合金鑄造造改善勞動條件，便

8、于實現機械化和自動改善勞動條件，便于實現機械化和自動化化26特種鑄造方法特種鑄造方法特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造離心鑄造離心鑄造壓力鑄造壓力鑄造熔模鑄造熔模鑄造低壓鑄造低壓鑄造擠壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造第一節第一節 熔模鑄造熔模鑄造o 熔模鑄造熔模鑄造用用易熔材料易熔材料制成模型，然后在模型上制成模型，然后在模型上涂掛耐火材料涂掛耐火材料，經硬化之后，再將模型熔化、排出型外，從而獲得經硬化之后，再將模型熔化、排出型外，從而獲得無分型面無分型面的鑄型。的鑄型。o 由于熔模廣泛采用蠟質材料來制造，故又常把它稱為由于熔模廣泛采用蠟質材料來制造，故又常把它稱為“失蠟失蠟鑄造鑄造”。由

9、于獲得的鑄件具有較高的尺寸精度和表面光潔度，由于獲得的鑄件具有較高的尺寸精度和表面光潔度，故又稱故又稱“熔模精密鑄造熔模精密鑄造”。熔模鑄造工藝過程：熔模鑄造工藝過程：母模壓型熔蠟充滿壓型一個蠟模蠟模組結殼、倒出熔蠟填砂澆注熔模鑄造熔模鑄造熔模精密鑄造的特點：熔模精密鑄造的特點：1. 鑄件尺寸精度高（鑄件尺寸精度高（IT11IT13），），表面粗糙度值低（表面粗糙度值低（12.51.6um）。）。減減少切削加工量，甚至無須切削加工（渦輪發動機的葉片）。少切削加工量，甚至無須切削加工（渦輪發動機的葉片）。2.可以鑄造薄壁件及重量很小的鑄件。可以鑄造薄壁件及重量很小的鑄件。3.擅長制造用砂型鑄造、

10、鍛壓、切削加工等方法擅長制造用砂型鑄造、鍛壓、切削加工等方法難以制造難以制造的形狀的形狀復雜、不便分型的復雜、不便分型的零件。如帶有精細的圖案、文字、細槽和彎曲細孔的鑄件。零件。如帶有精細的圖案、文字、細槽和彎曲細孔的鑄件。 4.可以制造各種合金材質的鑄件，尤其適用于可以制造各種合金材質的鑄件，尤其適用于高熔點、難切削高熔點、難切削合金的小型復合金的小型復雜鑄件雜鑄件的生產。的生產。 金屬型鑄造又稱硬模鑄造，是將液體金屬澆入金金屬型鑄造又稱硬模鑄造，是將液體金屬澆入金屬鑄型，在重力作用下充填鑄型，以獲得鑄件的鑄造屬鑄型，在重力作用下充填鑄型，以獲得鑄件的鑄造方法。方法。 鑄型是用金屬制成，可以

11、反復使用多次。鑄型是用金屬制成，可以反復使用多次。第二節第二節 金屬型鑄造金屬型鑄造1.導熱性好；導熱性好；2.透氣性差；透氣性差；3.沒有退讓性。沒有退讓性。 金屬型的這些特點決定了它在鑄件形成過程金屬型的這些特點決定了它在鑄件形成過程中有自己的規律。中有自己的規律。金屬型和砂型比較，在性能上有顯著的區別：金屬型和砂型比較，在性能上有顯著的區別：組合金屬型結構組合金屬型結構 為保證使用壽命，制造金屬為保證使用壽命，制造金屬型的材料具備如下的性能：型的材料具備如下的性能： 高的耐熱性和導熱性，反復受高的耐熱性和導熱性，反復受熱不變形，不破壞；熱不變形，不破壞；一定的強度、韌性及耐磨性；一定的強

12、度、韌性及耐磨性；良好的切削加工性能。良好的切削加工性能。 金屬型材料一般選用鑄鐵或金屬型材料一般選用鑄鐵或鑄鋼。鑄鋼。一、金屬型構造一、金屬型構造二、金屬型鑄造工藝v金屬型的預熱金屬型的預熱（預熱溫度一般不低于150C)金屬型導熱性好液體金屬冷卻快，鑄件易出現冷隔、澆不足、氣孔等缺陷。同時保護鑄型。v 涂料涂料（耐火涂料的厚度為0.30.4mm)v利用涂料層的厚薄，調節鑄件的冷卻速度；v保護金屬型，防止高溫金屬液對型壁的沖蝕和熱擊；v利用涂料層蓄氣排氣。v澆注澆注澆注溫度比砂型鑄造時高。由根據合金種類、鑄件大小和壁厚決定。v開型、取出鑄件、清理開型、取出鑄件、清理金屬型鑄造金屬型鑄造三、金屬

13、型鑄造的特點和適用范圍三、金屬型鑄造的特點和適用范圍v可承受多次澆注可承受多次澆注（反復使用多次，幾百次到幾千次）（反復使用多次，幾百次到幾千次） ，便于實現，便于實現機械化生產；機械化生產；v鑄件精度和表面質量高（鋁合金鑄件的尺寸公差等級可達鑄件精度和表面質量高（鋁合金鑄件的尺寸公差等級可達IT7IT9，表面粗糙度可達表面粗糙度可達Ra3.212.5um)；v鑄件的結晶組織致密，機械性能高；鑄件的結晶組織致密，機械性能高；v金屬型成本高，生產周期長；金屬型成本高，生產周期長；v鑄造工藝嚴格；鑄造工藝嚴格；v易出現澆不足、冷隔、裂紋；易出現澆不足、冷隔、裂紋；v鑄件的形狀和尺寸受一定的限制。鑄

14、件的形狀和尺寸受一定的限制。 主要用于主要用于熔點較低熔點較低的的有色金屬或合金有色金屬或合金鑄件的大批量生產。鑄件的大批量生產。黑色金屬類鑄件只限于形狀簡單的中小零件。黑色金屬類鑄件只限于形狀簡單的中小零件。 壓力鑄造（壓力鑄造（簡稱壓鑄）在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填金屬型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。 常用壓射壓力為51500MPa，充填速度約55m/s，充填時間很短，約0.010.2s。第三節第三節 壓力鑄造壓力鑄造冷壓室臥式壓鑄冷壓室臥式壓鑄（目前應用最多)冷壓室臥式壓鑄原理冷壓室臥式壓鑄原理壓鑄的工藝過程壓鑄的工藝過程（1）預熱金屬鑄型，噴涂料；）預

15、熱金屬鑄型，噴涂料；（2）合型、注入金屬液；）合型、注入金屬液；（3）壓射沖頭在高壓下推動金屬液充滿型腔并凝固；）壓射沖頭在高壓下推動金屬液充滿型腔并凝固；（4）冷卻后打開鑄型，用頂桿頂出鑄件。）冷卻后打開鑄型，用頂桿頂出鑄件。壓力鑄造壓力鑄造優點優點:v 鑄件的精度和表面質量都較其他鑄造方法高（鑄件的精度和表面質量都較其他鑄造方法高（尺寸公差等級可達CT4CT7，表面粗糙度一般可達Ra1.612.5um)v 可壓鑄出形狀復雜的薄壁件、和鑲嵌件可壓鑄出形狀復雜的薄壁件、和鑲嵌件（鑄件最小壁厚為：鋅合金為0.3mm,鋁合金為0.5mm)v 鑄件強度和硬度高鑄件強度和硬度高（抗拉強度可比砂型鑄件提

16、高25%30%，但伸長率有所降低）v 生產率高生產率高(一般冷壓式壓鑄機平均每小時壓鑄600-700次）壓力鑄造的特點和適用范圍壓力鑄造的特點和適用范圍缺點缺點: v 投資大，生產周期長投資大，生產周期長v 壓鑄合金的種類受限制，壓鑄高熔點合金（鑄鐵、鑄鋼）壓鑄合金的種類受限制，壓鑄高熔點合金（鑄鐵、鑄鋼）時，壓型壽命低時，壓型壽命低v 鑄件內部常有氣孔和縮松，不能進行較多余量的切削加工鑄件內部常有氣孔和縮松，不能進行較多余量的切削加工v壓鑄件不能用熱處理的方法提高性能壓鑄件不能用熱處理的方法提高性能壓力鑄造的特點和適用范圍壓力鑄造的特點和適用范圍適用范圍適用范圍: 主要用于有色合金（如鋁合金

17、、鋅合金）的中、小鑄件的主要用于有色合金（如鋁合金、鋅合金）的中、小鑄件的大量大量生產。生產。第四節第四節 離心鑄造離心鑄造o 將液態合金澆入高速旋轉的鑄型中，使金屬液在離心力作用下充填鑄型并凝固的鑄造方法。o 鑄型繞垂直軸旋轉。鑄件內表面呈拋物線形。用鑄型繞垂直軸旋轉。鑄件內表面呈拋物線形。用來鑄造高度小于直徑的盤、環類或成形鑄件。來鑄造高度小于直徑的盤、環類或成形鑄件。立式離心鑄造立式離心鑄造臥式離心鑄造臥式離心鑄造p 鑄型繞水平軸旋轉。鑄件壁厚均勻，應用廣泛，主鑄型繞水平軸旋轉。鑄件壁厚均勻，應用廣泛，主要用來生產圓環類鑄件，也用于澆注成形鑄件。要用來生產圓環類鑄件，也用于澆注成形鑄件。

18、離心式實型鑄造離心鑄造的生產過程離心鑄造的生產過程（1）將金屬型型腔清理干凈，噴涂料）將金屬型型腔清理干凈，噴涂料（2）旋轉鑄型，澆入定量金屬液）旋轉鑄型，澆入定量金屬液（3）凝固后，停止旋轉，取出鑄件）凝固后，停止旋轉，取出鑄件利用回轉表面生產圓筒形鑄件，省去型芯和澆注系統，大大簡利用回轉表面生產圓筒形鑄件，省去型芯和澆注系統，大大簡化了生產過程，節約了金屬；化了生產過程，節約了金屬；離心力的作用，鑄件由外向內的順序凝固，而氣體和熔渣因比離心力的作用，鑄件由外向內的順序凝固，而氣體和熔渣因比重輕向內腔移動而排除，鑄件組織致密，極少有縮孔、氣孔、重輕向內腔移動而排除，鑄件組織致密，極少有縮孔、

19、氣孔、夾渣等缺陷；夾渣等缺陷；合金的充型能力強，便于流動性差的合金及薄件的生產；合金的充型能力強，便于流動性差的合金及薄件的生產；便于制造雙金屬鑄件。便于制造雙金屬鑄件。優點優點鑄件易產生偏析，鑄件內表面較粗糙。內表面尺寸不易控制。缺點缺點第五節第五節 消失模鑄造消失模鑄造o 也稱氣化模鑄造，國際上稱也稱氣化模鑄造，國際上稱EPC工藝。工藝。o 真空實型鑄造，真空實型鑄造， 用用泡沫模型泡沫模型代替代替金屬或木模金屬或木模，造型后模樣不取出，呈實體型腔，澆注時模樣造型后模樣不取出，呈實體型腔，澆注時模樣氣化消失而得到鑄件。氣化消失而得到鑄件。泡沫塑料模型泡沫塑料模型預發泡預發泡模型模型成型成型

20、模型簇模型簇組合組合浸涂浸涂澆注澆注消失模鑄造的工藝過程消失模鑄造的工藝過程（1）制造泡沫塑料模）制造泡沫塑料模 a.制備消失模材料制備消失模材料將珠粒密度大（將珠粒密度大（1.05g/cm3)的原材料及發泡劑，經過蒸汽加熱、抽真空，獲得符合要求的原材料及發泡劑，經過蒸汽加熱、抽真空，獲得符合要求的低密度珠粒。的低密度珠粒。o消失模主要材料有：消失模主要材料有： 可發性聚苯乙烯可發性聚苯乙烯（EPS），），適用于灰鑄鐵、球墨鑄鐵和適用于灰鑄鐵、球墨鑄鐵和有色合金鑄件等；有色合金鑄件等； 可發性聚甲基丙烯甲酯可發性聚甲基丙烯甲酯（EPMMA），），適用于球墨鑄鐵適用于球墨鑄鐵和鑄鋼件等。和鑄鋼件等。 這類泡沫塑料的這類泡沫塑料的特點特點：發氣量小、導熱系數小、密度小：發氣量小、導熱系數小、密度小（0.0150.025g/cm3)，產生氣體及殘留物少、資源產生氣體及殘留物少、資源豐富、價格不高。豐富