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1、鑄造生產(chǎn)的工藝流程 鑄造生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的多工序組合的工藝過(guò)程，它包括以下主要工序： 1）生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備，根據(jù)要生產(chǎn)的零件圖、生產(chǎn)批量和交貨期限，制定生產(chǎn)工藝方案和工藝文件，繪制鑄造工藝圖； 2）生產(chǎn)準(zhǔn)備，包括準(zhǔn)備熔化用材料、造型制芯用材料和模樣、芯盒、砂箱等工藝裝備； 3）造型與制芯； 4）熔化與澆注； 5）落砂清理與鑄件檢驗(yàn)等主要工序。 成形原理 鑄造生產(chǎn)是將金屬加熱熔化，使其具有流動(dòng)性，然后澆入到具有一定形狀的鑄型型腔中，在重力或外力（壓力、離心力、電磁力等）的作用下充滿型腔，冷卻并凝固成鑄件（或零件）的一種金屬成形方法。 圖1 鑄造成形過(guò)程

2、鑄件一般作為毛坯經(jīng)切削加工成為零件。但也有許多鑄件無(wú)需切削加工就能滿足零件的設(shè)計(jì)精度和表面粗糙度要求，直接作為零件使用。 型砂的性能及組成 1、 型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有強(qiáng)度、透氣性、耐火度、退讓性、流動(dòng)性、緊實(shí)率和潰散性等。 2、 型砂的組成 型砂由原砂、粘接劑和附加物組成。鑄造用原砂要求含泥量少、顆粒均勻、形狀為圓形和多角形的海砂、河砂或山砂等。鑄造用粘接劑有粘土（普通粘土和膨潤(rùn)土）、水玻璃砂、樹(shù)脂、合脂油和植物油等，分別稱為粘土砂，水玻璃砂、樹(shù)脂砂、合脂油砂和植物油砂等。為了進(jìn)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、鋸末、

3、紙漿等。型砂結(jié)構(gòu)，如圖2所示。 圖2 型砂結(jié)構(gòu)示意圖 工藝特點(diǎn) 鑄造是生產(chǎn)零件毛坯的主要方法之一，尤其對(duì)于有些脆性金屬或合金材料（如各種鑄鐵件、有色合金鑄件等）的零件毛坯，鑄造幾乎是唯一的加工方法。與其它加工方法相比，鑄造工藝具有以下特點(diǎn)： 1）鑄件可以不受金屬材料、尺寸大小和重量的限制。鑄件材料可以是各種鑄鐵、鑄鋼、鋁合金、銅合金、鎂合金、鈦合金、鋅合金和各種特殊合金材料；鑄件可以小至幾克，大到數(shù)百噸；鑄件壁厚可以從0．5毫米到1米左右；鑄件長(zhǎng)度可以從幾毫米到十幾米。 2）鑄造可以生產(chǎn)各種形狀復(fù)雜的毛坯，特別適用于生產(chǎn)具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯，如各種箱體、缸體、葉片、葉輪

4、等。 3）鑄件的形狀和大小可以與零件很接近，既節(jié)約金屬材料，又省切削加工工時(shí)。 4）鑄件一般使用的原材料來(lái)源廣、鑄件成本低。 5）鑄造工藝靈活，生產(chǎn)率高，既可以手工生產(chǎn)，也可以機(jī)械化生產(chǎn)。 鑄件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型鑄造分為手工造型（制芯）和機(jī)器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；機(jī)器造型是指主要的造型工作，包括填砂、緊實(shí)、起模、合箱等由造型機(jī)完成。泊頭鑄造工量具友介紹手工造型的主要方法： 手工造型因其操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，工藝裝備簡(jiǎn)單，無(wú)需造型設(shè)備等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn)。但手工造型生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。手工造型的方法很

5、多，常用的有以下幾種： 1． 整模造型 對(duì)于形狀簡(jiǎn)單，端部為平面且又是最大截面的鑄件應(yīng)采用整模造型。整模造型操作簡(jiǎn)便，造型時(shí)整個(gè)模樣全部置于一個(gè)砂箱內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)箱缺陷。整模造型適用于形狀簡(jiǎn)單、最大截面在端部的鑄件，如齒輪坯、軸承座、罩、殼等（圖2）。 圖 整模造型 2．分模造型 當(dāng)鑄件的最大截面不在鑄件的端部時(shí)，為了便于造型和起模，模樣要分成兩半或幾部分，這種造型稱為分模造型。當(dāng)鑄件的最大截面在鑄件的中間時(shí)，應(yīng)采用兩箱分模造型（圖3），模樣從最大截面處分為兩半部分（用銷釘定位）。造型時(shí)模樣分別置于上、下砂箱中，分模面（模樣與模樣間的接合面）與分型面（砂型與砂型間的接合面

6、）位置相重合。兩箱分模造型廣泛用于形狀比較復(fù)雜的鑄件生產(chǎn)，如水管、軸套、閥體等有孔鑄件。 圖3 套管的分模兩箱造型過(guò)程 鑄件形狀為兩端截面大、中間截面小，如帶輪、槽輪、車床四方刀架等，為保證順利起模，應(yīng)采用三箱分模造型（圖4）。此時(shí)分模面應(yīng)選在模樣的最小截面處，而分型面仍選在鑄件兩端的最大截面處，由于三箱造型有兩個(gè)分型面，降低了鑄件高度方向的尺寸精度，增加了分型面處飛邊毛刺的清整工作量，操作較復(fù)雜，生產(chǎn)率較低，不適用于機(jī)器造型，因此，三箱造型僅用于形狀復(fù)雜、不能用兩箱造型的鑄件生產(chǎn)。 圖4 三箱分模造型舉例 3．活塊模造型 鑄件上妨礙起模的部分（如凸臺(tái)、筋條等）做成

7、活塊，用銷子或燕尾結(jié)構(gòu)使活塊與模樣主體形成可拆連接。起模時(shí)先取出模樣主體，活塊模仍留在鑄型中，起模后再?gòu)膫?cè)面取出活塊的造型方法稱為活塊模造型（圖5）。活塊模造型主要用于帶有突出部分而妨礙起模的鑄件、單件小批量、手工造型的場(chǎng)合。如果這類鑄件批量大，需要機(jī)器造型時(shí)，可以用砂芯形成妨礙起模的那部分輪廓。 圖5 角鐵的活塊模造型工藝過(guò)程 4．挖砂造型 當(dāng)鑄件的外部輪廓為曲面（如手輪等）其最大截面不在端部，且模樣又不宜分成兩半時(shí)，應(yīng)將模樣做成整體，造型時(shí)挖掉妨礙取出模樣的那部分型砂，這種造型方法稱為挖砂造型。挖砂造型的分型面為曲面，造型時(shí)為了保證順利起模，必須把砂挖到模樣最大截面

8、處（圖6）。由于是手工挖砂，操作技術(shù)要求高，生產(chǎn)效率低，只適用于單件、小批量生產(chǎn)。 圖6 手輪的挖砂造型的工藝過(guò)程 手工制芯 型芯用來(lái)形成鑄件內(nèi)部空腔或局部外形。由于型芯的表面被高溫金屬液包圍，長(zhǎng)時(shí)間受到浮力作用和高溫金屬液的烘烤作用；鑄件冷卻凝固時(shí)，砂芯往往會(huì)阻礙鑄件自由收縮；砂芯清理也比較困難。因此造芯用的芯砂要比型砂具有更高的強(qiáng)度、透氣性、耐高溫性、退讓性和潰散性。 手工制芯由于無(wú)需制芯設(shè)備，工藝裝備簡(jiǎn)單，應(yīng)用得很普遍。根據(jù)砂芯的大小和復(fù)雜程度，手工制芯用芯盒有整體式芯盒、對(duì)開(kāi)式芯盒和可拆式芯盒，如圖7所示。 圖7 芯盒制芯示意圖 零件、模樣、芯盒與鑄件的

9、關(guān)系 模樣用來(lái)形成鑄件的外部輪廓，芯盒用來(lái)制作砂芯，形成鑄件的內(nèi)部輪廓。造型時(shí)分別用模樣和芯盒制作鑄型和型芯。圖1 分別表示零件、模樣、芯盒和鑄件的關(guān)系。制造模樣和芯盒所選用的材料，與鑄件大小、生產(chǎn)規(guī)模和造型方法有關(guān)。單件小批量生產(chǎn)、手工造型時(shí)常用木材制作模樣和芯盒，大批量生產(chǎn)、機(jī)器造型時(shí)常用金屬材料（如鋁合金、鑄鐵等）或硬塑料制作模樣和芯盒。 圖 零件、模樣、芯盒與鑄件的關(guān)系 鑄造鑄件常見(jiàn)缺陷分析 鑄造工藝過(guò)程復(fù)雜，影響鑄件質(zhì)量的因素很多，往往由于原材料控制不嚴(yán)，工藝方案不合理，生產(chǎn)操作不當(dāng)，管理制度不完善等原因，會(huì)使鑄件產(chǎn)生各種鑄造缺陷。常見(jiàn)的鑄件缺陷名稱、特征和產(chǎn)生的原因

10、，見(jiàn)表。 常見(jiàn)鑄件缺陷及產(chǎn)生原因 缺陷名稱 特征 產(chǎn)生的主要原因 氣孔 在鑄件內(nèi)部或表面有大小不等的光滑孔洞 ①爐料不干或含氧化物、雜質(zhì)多；②澆注工具或爐前添加劑未烘干；③型砂含水過(guò)多或起模和修型時(shí)刷水過(guò)多；④型芯烘干不充分或型芯通氣孔被堵塞；⑤春砂過(guò)緊，型砂透氣性差；⑥澆注溫度過(guò)低或澆注速度太快等 縮孔與縮松 縮孔多分布在鑄件厚斷面處，形狀不規(guī)則，孔內(nèi)粗糙 ①鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，如壁厚相差過(guò)大，厚壁處未放冒口或冷鐵；②澆注系統(tǒng)和冒口的位置不對(duì)；③澆注溫度太高；④合金化學(xué)成分不合格，收縮率過(guò)大，冒口太小或太少 砂眼 在鑄件內(nèi)部或表面有型砂充塞的孔眼 ①型砂

11、強(qiáng)度太低或砂型和型芯的緊實(shí)度不夠，故型砂被金屬液沖入型腔；②合箱時(shí)砂型局部損壞；③澆注系統(tǒng)不合理，內(nèi)澆口方向不對(duì)，金屬液沖壞了砂型；④合箱時(shí)型腔或澆口內(nèi)散砂未清理干凈 粘砂 鑄件表面粗糙，粘有一層砂粒 ①原砂耐火度低或顆粒度太大；②型砂含泥量過(guò)高，耐火度下降；③澆注溫度太高；④濕型鑄造時(shí)型砂中煤粉含量太少；⑤干型鑄造時(shí)鑄型未刷涂斜或涂料太薄 夾砂 鑄件表面產(chǎn)生的金屬片狀突起物，在金屬片狀突起物與鑄件之間夾有一層型砂 ①型砂熱濕拉強(qiáng)度低，型腔表面受熱烘烤而膨脹開(kāi)裂；②砂型局部緊實(shí)度過(guò)高，水分過(guò)多，水分烘干后型腔表面開(kāi)裂；③澆注位置選擇不當(dāng)，型腔表面長(zhǎng)時(shí)間受高溫鐵水烘烤而膨脹開(kāi)

12、裂；④澆注溫度過(guò)高，澆注速度太慢 錯(cuò)型 鑄件沿分型面有相對(duì)位置錯(cuò)移 ①模樣的上半模和下半模未對(duì)準(zhǔn)；②合箱時(shí)，上下砂箱錯(cuò)位；③上下砂箱未夾緊或上箱未加足夠壓鐵，澆注時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)箱 冷隔 鑄件上有未完全融合的縫隙或洼坑，其交接處是圓滑的 ①澆注溫度太低，合金流動(dòng)性差；②澆注速度太慢或澆注中有斷流；③澆注系統(tǒng)位置開(kāi)設(shè)不當(dāng)或內(nèi)澆道橫截面積太小；④鑄件壁太??；⑤直澆道（含澆口杯）高度不夠；⑥澆注時(shí)金屬量不夠，型腔未充滿 澆不足 鑄件未被澆滿 裂紋 鑄件開(kāi)裂，開(kāi)裂處金屬表面有氧化膜 ①鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，壁厚相差太大，冷卻不均勻；②砂型和型芯的退讓性差，或春砂過(guò)緊；③落砂

13、過(guò)早；④澆口位置不當(dāng)，致使鑄件各部分收縮不均勻 常見(jiàn)鑄件缺陷及其預(yù)防措施 序 缺陷名稱 缺陷特征 預(yù)防措施 1 氣孔 在鑄件內(nèi)部、表面或近于表面處，有大小不等的光滑孔眼，形狀有圓的、長(zhǎng)的及不規(guī)則的，有單個(gè)的，也有聚集成片的。顏色有白色的或帶一層暗色，有時(shí)覆有一層氧化皮。 降低熔煉時(shí)流言蜚語(yǔ)金屬的吸氣量。減少砂型在澆注過(guò)程中的發(fā)氣量，改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)，提高砂型和型芯的透氣性，使型內(nèi)氣體能順利排出。 2 縮孔 在鑄件厚斷面內(nèi)部、兩交界面的內(nèi)部及厚斷面和薄斷面交接處的內(nèi)部或表面，形狀不規(guī)則，孔內(nèi)粗糙不平，晶粒粗大。 壁厚小且均勻的鑄件要采用同時(shí)凝固，壁厚大且不均勻的鑄件采

14、用由薄向厚的順序凝固，合理放置冒口的冷鐵。 3 縮松 在鑄件內(nèi)部微小而不連貫的縮孔，聚集在一處或多處，晶粒粗大，各晶粒間存在很小的孔眼，水壓試驗(yàn)時(shí)滲水。 壁間連接處盡量減小熱節(jié)，盡量降低澆注溫度和澆注速度。 4 渣氣孔 在鑄件內(nèi)部或表面形狀不規(guī)則的孔眼?？籽鄄还饣锩嫒炕虿糠殖淙墼?。 提高鐵液溫度。降低熔渣粘性。提高澆注系統(tǒng)的擋渣能力。增大鑄件內(nèi)圓角。 5 砂 眼 在鑄件內(nèi)部或表面有充塞著型砂的孔眼。 嚴(yán)格控制型砂性能 和造型操作，合型前注意打掃型腔。 6 熱 裂 在鑄件上有穿透或不穿透的裂紋（注要是彎曲形的），開(kāi)裂處金屬表皮氧化。 嚴(yán)格控制鐵液中的 S

15、、P含量。鑄件壁厚盡量均勻。提高型砂和型芯的退讓性。澆冒口不應(yīng)阻礙鑄件收縮。避免壁厚的突然改變。開(kāi)型不能過(guò)早。不能激冷鑄件。 7 冷 裂 在鑄件上有穿透或不穿透的裂紋（主要是直的），開(kāi)裂處金屬表皮氧化。 8 粘 砂 在鑄件表面上，全部或部分覆蓋著一層金屬（或金屬氧化物）與砂（或涂料）的混（化）合物或一層燒結(jié)構(gòu)的型砂，致使鑄件表面粗糙。 減少砂粒間隙。適當(dāng)降低金屬的澆注溫度。提高型砂、芯砂的耐火度。 9 夾 砂 在鑄件表面上，有一層金屬瘤狀物或片狀物，在金屬瘤片和鑄件之間夾有一層型砂。 嚴(yán)格控制型砂、芯砂性能。改善澆注系統(tǒng)，使金屬液流動(dòng)平穩(wěn)。大平面鑄件要傾斜澆注。 10

16、 冷 隔 在鑄件上有一種未完全融合的縫隙或洼坑，其交界邊緣是圓滑的。 提高澆注溫度和澆注速度。改善澆注系統(tǒng)。澆注時(shí)不斷流。 11 澆不到 由于金屬液未完全充滿型腔而產(chǎn)生的鑄件缺肉。 提高澆注溫度和澆注速度。不要斷流和防止跑火。 鑄造鑄件金屬液的澆注 生產(chǎn)中，澆注時(shí)應(yīng)遵循高溫出爐，低溫澆注的原則。因?yàn)樘岣呓饘僖旱某鰻t溫度有利于夾雜物的徹底熔化、熔渣上浮，便于清渣和除氣，減少鑄件的夾渣和氣孔缺陷；采用較低的澆注溫度，則有利于降低金屬液中的氣體溶解度、液態(tài)收縮量和高溫金屬液對(duì)型腔表面的烘烤，避免產(chǎn)生氣孔、粘砂和縮孔等缺陷。因此，在保證充滿鑄型型腔的前提下，盡量采用較低的澆

17、注溫度。 把金屬液從澆包注入鑄型的操作過(guò)程稱為澆注。澆注操作不當(dāng)會(huì)引起澆不足、冷隔、氣孔、縮孔和夾渣等鑄造缺陷，和造成人身傷害。 為確保鑄件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率以及做到安全生產(chǎn)，澆注時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守下列操作要領(lǐng)： （1）澆包、澆注工具、爐前處理用的孕育劑、球化劑等使用前必須充分烘干，烘干后才能使用。 （2）澆注人員必須按要求穿好工作服，并配戴防護(hù)眼鏡，工作場(chǎng)地應(yīng)通暢無(wú)阻。澆包內(nèi)的金屬液不宜過(guò)滿，以免在輸送和澆注時(shí)溢出傷人。 （3）正確選擇澆注速度，即開(kāi)始時(shí)應(yīng)緩慢澆注，便于對(duì)準(zhǔn)澆口，減少熔融金屬對(duì)砂型的沖擊和利于氣體排出；隨后快速澆注，以防止冷隔；快要澆滿前又應(yīng)緩慢澆注，即遵循慢、快、慢的原則

18、。 （4）對(duì)于液態(tài)收縮和凝固收縮比較大的鑄件，如中、大型鑄鋼件，澆注后要及時(shí)從澆口或冒口補(bǔ)澆。 （5）澆注時(shí)應(yīng)及時(shí)將鑄型中冒出的氣體點(diǎn)燃順氣，以免由于鑄型憋氣而產(chǎn)生氣孔，以及由于氣體的不完全燃燒而損害人體健康和污染空氣。 鑄造的坩堝爐熔化 常用的鑄造有色金屬有鑄造鋁合金、鑄造銅合金、鑄造鎂合金和鑄造鋅合金等。 有色金屬的熔點(diǎn)低，其常用的熔化用爐有坩堝爐和反射爐兩類，用電、油、煤氣或焦碳等作為燃料。中、小工廠普遍采用坩堝爐熔化，如電阻坩堝爐、焦碳坩堝爐等，生產(chǎn)大型鑄件時(shí)一般使用反射爐熔化，如重油反射爐、煤氣反射爐等。如圖 是坩堝爐的示意圖。 圖 坩堝爐的示意圖

19、 熔模鑄造 熔模鑄造又稱失蠟鑄造或精密鑄造。它是用易熔材料（如蠟料）制成模樣并組裝成蠟?zāi)＝M，然后在模樣表面上反復(fù)涂覆多層耐火涂料制成模殼，待模殼硬化和干燥后將蠟?zāi)Ｈ廴?，模殼再?jīng)高溫焙燒后澆注獲得鑄件的一種鑄造方法。熔模鑄造工藝過(guò)程。 　　可用熔模鑄造法生產(chǎn)的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不銹鋼、精密合金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。 　　熔模鑄件的形狀一般都比較復(fù)雜，鑄件上可鑄出孔的最小直徑可達(dá)0.5mm，鑄件的最小壁厚為 0.3mm。在生產(chǎn)中可將一些原來(lái)由幾個(gè)零件組合而成的部件，通過(guò)改變零件的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)成為整體零件而直接由熔模鑄造鑄出，以節(jié)省加工工時(shí)和

20、金屬材料的消耗，使零件結(jié)構(gòu)更為合理。 　　熔模鑄件的重量大多為零點(diǎn)幾十牛（即幾十克到幾公斤），太重的鑄件用熔模鑄造法生產(chǎn)較為麻煩，但目前生產(chǎn)大的熔模鑄件的重量已達(dá)800牛左右。 　　熔模鑄造工藝過(guò)程較復(fù)雜，且不易控制，使用和消耗的材料較貴，故它適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、精度要求高、或很難進(jìn)行其它加工的小型零件，如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片等。 金屬型鑄造,硬模鑄造 將液態(tài)金屬澆入用金屬材料制成的鑄型而獲得鑄件的方法，稱為金屬型鑄造。金屬鑄型可反復(fù)使用，又稱為永久型鑄造或硬模鑄造。金屬型一般用耐熱鑄鐵或耐熱鋼做成。 　　金屬型鑄造又稱硬模鑄造，它是將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方

21、法。鑄型是用金屬制成，可以反復(fù)使用多次（幾百次到幾千次）。 　　金屬到鑄造與砂型鑄造比較：在技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn)。 　?。?）金屬型生產(chǎn)的鑄件，其機(jī)械性能比砂型鑄件高。同樣合金，其抗拉強(qiáng)度平均可提高約25％，屈服強(qiáng)度平均提高約20％，其抗蝕性能和硬度亦顯著提高； 　?。?）鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定; 　?。?）鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15～30％； 　　（4）不用砂或者少用砂，一般可節(jié)約造型材料80～100％； 　　此外，金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高；使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少；工序簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點(diǎn)

22、，但也有不足之處。如： 　　(1) 金屬型制造成本高； 　　(2) 金屬型不透氣，而且無(wú)退讓性，易造成鑄件洗不足、開(kāi)裂或鑄鐵件白日等缺陷; 　　(3) 金屬型鑄造時(shí)，鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時(shí)間，以及所用的涂料等，對(duì)鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感，需要嚴(yán)格控制。 　　金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對(duì)黑色金屬只能是形狀簡(jiǎn)單的鑄件；鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚無(wú)法鑄出。因此，在決定采用金屬型鑄造時(shí)，必須綜合考慮下列各因素：鑄件形狀和重量大小必須合適；要有足夠的批量；完成生產(chǎn)任務(wù)的期限許可。 　　金屬型鑄件

23、形成過(guò)程的特點(diǎn) 　　金屬型和砂型，在性能上有顯著的區(qū)別，如砂型有透氣性，而金屬型則沒(méi)有；砂型的導(dǎo)熱性差，金屬型的導(dǎo)熱性很好，砂型有退讓性，而金屬型沒(méi)有等。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過(guò)程中有自己的規(guī)律。 　　型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對(duì)鑄件成型的影響：金屬在充填時(shí)，型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出，但金屬又無(wú)透氣性，只要對(duì)工藝稍加疏忽，就會(huì)給鑄件的質(zhì)量帶來(lái)不良影響。 　　鑄件凝固過(guò)程中熱交換的特點(diǎn)：金屬液一旦進(jìn)入型腔，就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過(guò)型壁散失熱量，進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮，而型壁在獲得熱量，升高溫度的同時(shí)產(chǎn)生膨脹，結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達(dá)同

24、一溫度之前，可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻，而金屬型壁則通過(guò)“間隙”被加熱。 　　金屬型阻礙收縮對(duì)鑄件的影響：金屬型或金屬型芯，在鑄件凝固過(guò)磋甲無(wú)退讓性，阻礙鑄件收縮，這是它的又一特點(diǎn)。 　　金屬型鑄造工藝 　　1金屬到的預(yù)熱 　　未預(yù)熱的金屬型不能進(jìn)行澆注。這是因?yàn)榻饘傩蛯?dǎo)熱性好／液體金屬冷卻決，流動(dòng)性劇烈降低，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足夾雜、氣孔等缺陷。未預(yù)熱的金屬型在澆注時(shí)，鑄型，將受到強(qiáng)烈的熱擊，應(yīng)力倍增，使其極易破壞。因此，金屬型在開(kāi)始工作前，應(yīng)該先預(yù)熱，適宜的預(yù)熱溫度（即工作溫度），隨合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)和大小而定，一般通過(guò)試驗(yàn)確定。一般情況下，金屬型的預(yù)熱溫度不低于150

25、0C。 　　金屬型的預(yù)熱方法有： 　　（1）用噴燈或煤氣火焰預(yù)熱；（2）采用電阻加熱器；（3）采用烘箱加熱，其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻，但只適用于小件的金屬型；（4）先將金屬型放在爐上烘烤，然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法，只適用于小型鑄型，因它要浪費(fèi)一些金屬液，也會(huì)降低鑄型壽命。 　　2金屬型的澆注 　　金屬型的澆注溫度，一般比砂型鑄造時(shí)高?？筛鶕?jù)合金種類、如化學(xué)成分、鑄件大小和壁厚，通過(guò)試驗(yàn)確定。下表中數(shù)據(jù)可供參考。 　　各種合金的澆注溫度 　　合金種類 澆注溫度℃ 合金種類 澆注溫度℃ 　　鋁錫合金 350～450 黃銅 900～950 　　鋅合金 450～480 錫青銅 1

26、100～1150 　　鋁合金 680～740 鋁青銅 1150～1300 　　鎂合金 715～740 鑄鐵 1300～1370 　　由于金屬型的激冷和不透氣，澆注速度應(yīng)做到先慢，后快，再慢。在澆注過(guò)程中應(yīng)盡量保證液流平穩(wěn)。 　　3鑄件的出型和抽芯時(shí)間 　　如果金屬型芯在鑄件中停留的時(shí)間愈長(zhǎng)，由于鑄件收縮產(chǎn)生的抱緊型芯的力就愈大，因此需要的抽芯力也愈大。金屬型芯在鏡件中最適宜的停留時(shí)間，是當(dāng)鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍，并有足夠的強(qiáng)度時(shí)，這時(shí)是抽芯最好的時(shí)機(jī)。鑄件在金屬型中停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，型壁溫度升高，需要更多的冷卻時(shí)間，也會(huì)降低金屬型的生產(chǎn)率。 　　最合適的拔芯與鑄件出型時(shí)間，一般用

27、試驗(yàn)方法確定。 　　4金屬型工作溫度的調(diào)節(jié) 　　要保證金屬型鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)正常，首先要使金屬型在生產(chǎn)過(guò)程中溫度變化恒定。所以每澆一次，就需要將金屬型打開(kāi)，停放一段時(shí)間，待冷至規(guī)定溫度時(shí)再澆。如靠自然冷卻，需要時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)降低生產(chǎn)率，因此常用強(qiáng)制冷卻的方法。冷卻的方式一般有以下幾種： 　?。?）風(fēng)冷：即在金屬型外圍吹風(fēng)冷卻，強(qiáng)化對(duì)流散熱。風(fēng)冷方式的金屬型，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，成本低，但冷卻效果不十分理想。 　?。?）間接水冷：在金屬型背面或某一局部，鑲鑄水套，其冷卻效果比風(fēng)冷好，適于澆注銅件或可鍛鑄鐵件。但對(duì)澆注薄壁灰鐵鑄件或球鐵鑄件，激烈冷卻，會(huì)增加鑄件的缺陷。 熔

28、模鑄造鑄件的特點(diǎn) 熔模鑄造方法的另一優(yōu)點(diǎn)是，它可以鑄造各種合金的復(fù)雜的鑄件，特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片，其流線型外廓與冷卻用內(nèi)腔，用機(jī)械加工工藝幾乎無(wú)法形成。用熔模鑄造工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn)，保證了鑄件的一致性，而且避免了機(jī)械加工后殘留刀紋的應(yīng)力集中。 　　熔模鑄件尺寸精度較高，一般可達(dá)CT4-6（砂型鑄造為CT10~13，壓鑄為CT5~7）,當(dāng)然由于熔模鑄造的工藝過(guò)程復(fù)雜，影響鑄件尺寸精度的因素較多，例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過(guò)程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過(guò)程中鑄件的變形等，所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高，但其一致性仍需提高（

29、采用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多）。 　　壓制熔模時(shí)，采用型腔表面光潔度高的壓型，因此，熔模的表面光潔度也比較高。此外，型殼由耐高溫的特殊粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成，與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高。所以，熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高，一般可達(dá)Ra.1.6~3.2μm。 　　熔模鑄造最大的優(yōu)點(diǎn)就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度，所以可減少機(jī)械加工工作，只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可，甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量，不必機(jī)械加工即可使用。由此可見(jiàn)，采用熔模鑄造方法可大量節(jié)省機(jī)床設(shè)備和加工工時(shí)，大幅度節(jié)約金屬原材料。