第3章 铸造生产 3.1 概述 铸造是将熔化的金属液体浇注到与零件形状相似的铸型中,待其冷却凝固后获得一定形状和性能的毛坯或零件的成形方法。 3 .1 .1 铸造及其特点 铸件一般是毛坯,需经切削加工后才能成为零件。对精度要求较低和表面粗糙度参数值允许较大的零件,或经过特种铸造方法生产的铸件也可直接使用。 铸造生产方法很多,常见有两大类: 1. 砂型铸造:用型砂紧实成型的铸造方法。型砂来源广泛,价格低廉,且砂型铸造方法适应性强,因而是目前生产中用得最多、最基本的铸造方法。 2. 特种铸造:与砂型铸造不同的其它铸造方法,如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造和离心铸造等。 铸造生产具有以下优点: 1. 可以制成外形和内腔十分复杂的毛坯。如各种箱体、床身、机架等。 2. 适用范围广。可铸造不同尺寸、重量及各种形状的工件;也适用于不同材料,如铸铁、铸钢、非铁合金。铸件重量可以从几克到二百吨以上。 3. 原材料来源广泛。还可利用报废的机件或切屑;工艺设备费用小,成本低。 4. 所得铸件与零件尺寸较接近。可节省金属的消耗,减少切削加工工作量。 但铸件也有力学性能较差,生产工序多,质量不稳定,工人劳动条件差等缺点。随着铸造合金、铸造工艺技术的发展,特别是精密铸造的发展和新型铸造合金的成功应用,使铸件的表面质量、力学性能都有显著提高,铸件的应用范围日益扩大。 铸件广泛用于机床制造、动力、交通运输、轻纺机械、冶金机械等设备。铸件重量约占机器总重量的40%~85%。 3 .1 .2 砂型铸造工艺过程 砂型铸造的工艺过程如图3-1所示。 根据零件的形状和尺寸,设计制造模样和型芯盒;配制型砂和芯砂;用模样制造砂型;用型芯盒制造型芯;把烘干的型芯装入砂型并合型;将熔化的液态金属浇入铸型;凝固后经落砂、清理、检验即得铸件。图3-2为铸件生产过程流程示意图。 图3-2 铸件生产过程流程示意图 3 .1 .3 铸型的组成 铸型是根据零件形状用造型材料制成的,铸型可以是砂型,也可以是金属型。 砂型是由型砂(型芯砂)等造型材料制成的。它一般由上型、下型、型芯、型腔和浇注系统组成,如图3-2所示。铸型之间的接合面称为分型面。铸型中造型材料所包围的空腔部分,即形成铸件本体的空腔称为型腔。液态金属通过浇注系统流入并充填型腔,产生的气体从出气口、砂型等处排出。 3.2 砂型铸造工艺 3.2.1 型砂和芯砂的制备 砂型铸造用的造型材料主要是用于制造砂型的型...