1、鑄造生產的工藝流程鑄造生產是一個復雜的多工序組合的工藝過程，它包括以下主要工序：1）生產工藝準備，根據要生產的零件圖、生產批量和交貨期限，制定生產工藝方案和工藝文件，繪 制鑄造工藝圖；2）生產準備，包括準備熔化用材料、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等主要工序。成形原理鑄造生產是將金屬加熱熔化，使其具有流動性，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。液態金屬持件舉例圖1鑄造成形過程鑄件一般作為毛坯經切削加工成為零件。但也有許多鑄件

2、無需切削加工就能滿足零件的設計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度、透氣性、耐火度、退讓性、流動性、緊實率和潰散性等。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（普通粘土和膨潤土）、水玻璃砂、樹脂、合脂油和植物油等，分別稱為粘土砂，水玻璃砂、樹脂砂、合脂油砂和植物油砂等。為了進一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤粉、鋸末、紙漿等 。型砂結構，如圖2所示圖2型砂結構示意圖工藝特點鑄造是生產零件毛坯的主

3、要方法之一，尤其對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： 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，大到數百噸；鑄件壁厚可 以從0. 5毫米到1米左右；鑄件長度可以從幾毫米到十幾米。2）鑄造可以生產各種形狀復雜的毛坯，特別適用于生產具有復雜內腔的零件毛坯，如各種箱體、缸 體、葉片、葉輪等。3）鑄件的形狀和大小可以與零件很接近，既節約金屬材料，又省切削加工工時。4）鑄件一般使用的原材料

4、來源廣、鑄件成本低。5）鑄造工藝靈活，生產率高，既可以手工生產，也可以機械化生產。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；機器造型是指主要的造型工作，包括填砂、緊實、起模、合箱等由造型機完成。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、適應性強，工藝裝備簡單，無需造型設備等特點，被廣泛應用于單件小批量 生產。但手工造型生產率低，勞動強度較大。手工造型的方法很多，常用的有以下幾種：1 .整模造型對于形狀簡單，端部為平面且又是最大截面的鑄件應采用整模造型。整模造型操作簡便，造型時整個模樣全部

5、置于一個砂箱內，不會出現錯箱缺陷。整模造型適用于形狀簡單、最大截面在端部的鑄件，如齒輪坯、軸承座、罩、殼等（圖 2）。澆口棒_ 扎通氣道造下型清理后的鑄件圖整模造型2 .分模造型當鑄件的最大截面不在鑄件的端部時， 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。當鑄件的最大截面在鑄件的中間時，應采用兩箱分模造型（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）位置相重合。兩箱分模造型廣泛用于形狀比較復雜的鑄件生產， 如水管、軸套、閥體等有孔鑄件。圖3套管的分模兩箱造型過程鑄件

6、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，應采用三 箱分模造型（圖4）。此時分模面應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，操作較復雜，生產率較低，不適用于機器造型，因此，三箱造型僅用于形狀復雜、不能用兩箱造 型的鑄件生產。分模子典型零件舉例分型面圖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、筋條等）做成活塊，用銷子或燕尾結構使活塊與模樣主體形成可拆 連接。起模時先取出模樣主體，活塊模仍留在鑄型中，起模后再從側面取出活塊的造型方法

7、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 合。如果這類鑄件批量大，需要機器造型時，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程4 .挖砂造型當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，應將模樣做成整體，造型時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，造型時為了保證順利起模，必須把砂挖到模樣最大截面處（圖 6）。由于是手工挖砂，操作技 術要求高，生產效率低，只適用于單件、小批量生產。模樣市悅U的詩汗造下箱翻轉.佬出分型造上型后合箱圖6手輪的挖砂造

8、型的工藝過程手工制芯型芯用來形成鑄件內部空腔或局部外形。由于型芯的表面被高溫金屬液包圍，長時間受到浮力作用和 高溫金屬液的烘烤作用；鑄件冷卻凝固時，砂芯往往會阻礙鑄件自由收縮；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度、透氣性、耐高溫性、退讓性和潰散性。手工制芯由于無需制芯設備，工藝裝備簡單，應用得很普遍。根據砂芯的大小和復雜程度，手工制芯用芯盒有整體式芯盒、對開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、芯盒與鑄件的關系模樣用來形成鑄件的外部輪廓，芯盒用來制作砂芯，形成鑄件的內部輪廓。造型時分別用模樣和芯盒 制作鑄型和型芯。圖1分別表示零件、模樣、芯盒和

9、鑄件的關系。制造模樣和芯盒所選用的材料， 與鑄件大小、生產規模和造型方法有關。單件小批量生產、手工造型時常用木材制作模樣和芯盒，大 批量生產、機器造型時常用金屬材料（如鋁合金、鑄鐵等）或硬塑料制作模樣和芯盒。零件圖圖 零件、模樣、芯盒與鑄件的關系鑄造鑄件常見缺陷分析鑄造工藝過程復雜，影響鑄件質量的因素很多，往往由于原材料控制不嚴，工藝方案不合理，生產操 作不當，管理制度不完善等原因，會使鑄件產生各種鑄造缺陷。常見的鑄件缺陷名稱、特征和產生的 原因，見表。缺陷名稱特征氣孔在鑄件內部或表 面有大小不等的 光滑孔洞縮孔與綿松縮孔多分布在鑄 件厚斷面處，形 狀不規則，孔內 粗糙產生的主要原因爐料不干或

10、含氧化物、雜質多；澆注工具或 爐前添加劑未烘干；型砂含水過多或起模和修 型時刷水過多；型芯烘干不充分或型芯通氣孔 被堵塞；春砂過緊，型砂透氣性差；澆注溫 度過低或澆注速度太快等鑄件結構設計不合理，如壁厚相差過大，厚壁 處未放冒口或冷鐵；澆注系統和冒口的位置不 對；澆注溫度太高；合金化學成分不合格， 收縮率過大，冒口太小或太少砂眼在鑄件內部或表 面有型砂充塞的 孔眼型砂強度太低或砂型和型芯的緊實度不夠，故 型砂被金屬液沖入型腔；合箱時砂型局部損 壞；澆注系統不合理，內澆口方向不對，金屬 液沖壞了砂型；合箱時型腔或澆口內散砂未清 理干凈粘砂鑄件表面粗糙, 粘有一層砂粒原砂耐火度低或顆粒度太大；型砂

11、含泥量過 高，耐火度下降；澆注溫度太高；濕型鑄造 時型砂中煤粉含量太少；干型鑄造時鑄型未刷 涂斜或涂料太薄夾砂分狀物錯型鑄件表面產生的 金屬片狀突起 物，在金屬片狀 突起物與鑄件之 間夾有一層型砂型砂熱濕拉強度低，型腔表面受熱烘烤而膨脹 開裂；砂型局部緊實度過高，水分過多，水分 烘干后型腔表面開裂；澆注位置選擇不當，型 腔表面長時間受高溫鐵水烘烤而膨脹開裂；澆 注溫度過高，澆注速度太慢冷隔澆不足裂紋鑄件沿分型面有 相對位置錯移鑄件上有未完全 融合的縫隙或洼 坑，具交接處是 圓滑的鑄件未被澆滿鑄件開裂，開裂 處金屬表面有氧 化膜模樣的上半模和下半模未對準；合箱時， 上 下砂箱錯位；上下砂箱未夾緊

12、或上箱未加足夠 壓鐵，澆注時產生錯箱澆注溫度太低，合金流動性差；澆注速度太 慢或澆注中有斷流；澆注系統位置開設不當或 內澆道橫截面積太小；鑄件壁太薄；直澆道 （含澆口杯）高度不夠；澆注時金屬量不夠，型腔未充滿鑄件結構設計不合理，壁厚相差太大，冷卻不 均勻；砂型和型芯的退讓性差，或春砂過緊； 落砂過早；澆口位置不當，致使鑄件各部分 收縮不均勻序缺陷名 稱缺陷特征預防措施1氣孔在鑄件內部、表面或近于表面處，有 大小不等的光滑孔眼，形狀有圓的、 長的及不規則的，有單個的，也有聚 集成片的。顏色有白色的或W層暗 色，有時覆有一層氧化皮。降低熔煉時金屬的吸氣量。減少 砂型在澆注過程中的發氣量，改 進鑄件

13、結構，提高砂型和型芯的 透氣性，使型內氣體能順利排 出。2縮孔在鑄件厚斷面內部、兩交界面的內部 及厚斷面和薄斷面交接處的內部或 表面，形狀不規則，孔內粗糙/、平， 晶粒粗大。壁厚小且均勻的鑄件要采用同 時凝固，壁厚大且不均勻的鑄件 采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，水壓試驗時滲 水。壁間連接處盡量減小熱節，盡量 降低澆注溫度和澆注速度。4渣氣孔在鑄件內部或表面形狀不規則的孔 眼。孔眼不光滑，里面全部或夸口分充 塞著熔渣。提高鐵液溫度。降低熔渣粘性。 提高澆注系統的擋渣能力。增大 鑄件內圓角。

14、5砂眼在鑄件內部或表卸有充塞著型砂的 孔眼。嚴格控制型砂性能和造型操作，合型前注意打掃型腔。6熱裂在鑄件上后穿透或/、穿透的裂紋（注 要是彎曲形的），開裂處金屬表皮氧 化。嚴格控制鐵液中的S、P含量。 鑄件壁厚盡量均勻。提高型砂和 型芯的退讓性。澆冒口不應阻礙 鑄件收縮。避免壁厚的突然改 變。開型不能過早。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）合物或一層燒結構的 型砂，致使鑄件表面粗糙。減少砂粒間隙。適當降低金屬的 澆注溫度。提圖型砂、芯砂的耐 火度。9夾砂

15、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1日火后 一層型砂。嚴格控制型砂、芯砂性能。改善 澆注系統，使金屬液流動平穩。 大平向鑄件要傾斜澆注。10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。澆注時不斷流。11澆/、到由于金屬液未完全充滿型腔而產生 的鑄件缺肉。提高澆汪溫度和澆汪速度。/、要 斷流和防止跑火。鑄造鑄件金屬液的澆注生產中，澆注時應遵循高溫出爐，低溫澆注的原則。因為提高金屬液的出爐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、液態收縮量和高溫金屬液對型腔表面的烘烤， 避免產生氣孔、粘砂和縮孔 等缺陷。因此，在保證充滿鑄型型腔的前提下，盡量采用較低的澆注溫度。把金屬液從澆包注入鑄型的操作過程稱為澆注。澆注操作不當會引起澆不足、冷隔、氣孔、縮孔和夾渣等鑄造缺陷，和造成人身傷害。為確保鑄件質量、提高生產率以及做到安全生產，澆注時應嚴格遵守下列操作要領：(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