① 浇注温度
在保证流动性足够的条件下，浇注温度应尽可能低些，
在实际生产中掌握的原则是“高温出炉，低温浇注”。
② 充型压力 压力越大，充型能力越强。
③ 铸型条件
a.铸型的蓄热能力
b. 铸型温度
c. 铸型中的气体
d. 铸件结构
7.1.2 铸件的凝固与收缩
(1)铸件的凝固方式 在铸件凝固过程中，其断面一般存在三个区域，即固相
7.3.3 压力铸造
缺点：
① 铸件凝固快，易产生缩松，影响铸件内在质量。 ② 压铸件不能进行热处理，也不宜在高温下工作。 ③ 压铸设备投资大，制造压型费用高、周期长，故只适 合于大批量生产。
压力铸造主要多用于生产非铁合金的中小型、薄壁、 复杂铸件的大量生产。
7.3.4 离心铸造
离心铸造是将液态金属浇入高速旋转的铸型，在离心力作用 下凝固成形的铸造方法。
7.3.4 离心铸造
离心铸造主要用于生产回转体的中空铸件，也可用于 生产双金属铸件。
7.3.5 常用铸造方法的对比
7.4 铸造机械与设备
自动造型生产线：
思考题与习题
1. 什么是熔融合金的充型能力，它与合金的流动性有什么 关系？它受哪些因素影响？
2. 铸件的凝固方式有哪几种类型？它受哪些因素影响？ 3. 某铸件时常产生裂纹缺陷，如何鉴别其裂纹性质？如果
(1)浇注位置的选择 ② 铸件上宽大的平面应位于型腔下面。
③ 铸件壁薄而大的平面应位于型腔的下面、侧面或倾斜。
7.2.2 浇注位置和分型面的选择
(2)分型面的选择 分型面是指铸型间相互接触的表面。 在选择分型面时要考虑以下原则：
① 分型面的位置应保证模型能顺利从铸型中取出。 ② 应使铸件全部或大部分位于同一砂型内，或使主要加 工面与加工的基准面处于同一砂型中，以防错型，保证 铸件尺寸精度，便于造型和合型操作。
7.1 铸造工艺基础
铸造成形：将液态合金浇入铸型中使之冷却、凝固， 制造出金属制品的过程，简称铸造。所铸出的金属制品 称为铸件。
7.1.1 液态合金的充型
充型：液态合金填充铸型的过程。液态合金填充铸型 获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力称为合金充型能力。
影响合金充型能力的因素主要有3个：流动性、浇注条 件及铸型条件。 (1)合金的流动性
7.3 特种铸造
特种铸造是指砂型铸造以外的其它铸造方法。
7.3.1 熔模铸造
熔模铸造又称失蜡铸造，是在易熔模样(简称熔模)的表 面包覆多层耐火材料，然后将模样熔去制成无分型面的 型壳，经焙烧、浇注而获得铸件的铸造方法。
(1)熔模铸造工艺过程 熔模铸造的工艺过程包括压型制造、蜡模制造、蜡模
组装、型壳制造、脱蜡、焙烧、浇注、落砂和清理等工 序。
熔模铸造适用于制造形状复杂，难以加工的高熔点合 金及有特殊要求的精密铸件。
7.3.2 金属型铸造
将液体金属浇入到金属铸型内而获得铸件的方法称为金属型 铸造。
(1)金属型的构造 按照分型面位置的不同，金属型可分为整体式、垂直
分型式、水平分型式和复合分型式。
7.3.2 金属型铸造
金属铸型一般采用铸铁或铸钢制成。铸件的内腔可用金属 芯或砂芯制成。
(2)金属型铸造的工艺特点
① 涂挂涂料 型腔表面要涂以厚度为0.2～1.0mm的耐火 涂料。
② 预热铸型 金属型要预热才能使用，预热温度为铸铁 件250～350℃、有色金属件100～250℃。
③ 控制开型时间与浇注温度
一般情况下，小型铸铁件的开型时间为10～60s，浇注 温度比砂型铸造高20～30℃。通常，铸造铝合金为680～ 740℃，灰铸铁为1300～1370℃，铸造锡青铜为1100～ 1150℃。
7.3.2 金属型铸造
(3)金属型铸造的特点和应用范围 ① 金属型复用性好，实现了“一型多铸”，提高了生产 率，改善了劳动条件。 ② 金属型铸件尺寸精度和表面质量比砂型铸件显著提高， 机械加工余量小。 ③ 金属型冷却速度快，结晶组织致密，铸件的力学性能 得到提高。 ④ 铸件易产生浇不足、裂纹或白口缺陷等。 ⑤ 不宜铸造大型、形状复杂和薄壁的铸件。
根据生产经验，在单件和小批量生产条件下，灰铸铁 的最小铸出孔径为30～40mm，碳钢铸件的最小铸出孔径 为50mm。
7.2.3 主要工艺参数的选择
(2)起模斜度
在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度, 这个在铸造 工艺设计时所规定的斜度称为起模斜度。
7.2.3 主要工艺参数的选择
(2)起模斜度
起模斜度通常为15′～3°。 立壁越高,起模斜度越小(β1＜β2)； 机器造型应比手工造型的斜度小； 铸件的内壁的起模斜度应比外壁大，一般为3°～10°。 起模斜度在工艺图上用角度或宽度表示，其数值参照 JB/T5105—1991。
(1)铸造工艺对铸件结构的要求 ④ 应有一定的结构斜度
7.2.4 铸件结构设计
(2)铸造性能对铸件结构的要求 ① 铸件壁厚应适当
7.2.4 铸件结构设计
(2)铸造性能对铸件结构的要求 ② 铸件壁厚要均匀
7.2.4 铸件结构设计
(2)铸造性能对铸件结构的要求 ③ 铸件壁或筋的连接应合理
④ 避免水平方向出现较大的平面
属于热裂，应该从哪些方面寻找产生原因？
4. 常见的铸造缺陷有哪些？产生原因是什么？对铸件质量 有何影响？生产中采用哪些措施进行预防或消除？
5. 试从铸件结构、型砂、铸造工艺等方面考虑如何防止铸 件产生内应力和裂纹。
7.2.2 浇注位置和分型面的选择
(2)分型面的选择
③ 应尽量减少分型面的数量，并尽可能选择平面，以简 化造型工艺，提高铸件精度及生产率。
7.2.3 主要工艺参数的选择
(1)机械加工余量和最小铸出孔 设计铸造工艺图时，为铸件预先增加的、要切去的金
属层厚度，称为机械加工余量(RMA)。
依据GB/T6414—1999，机械加工余量等级有10级，称 为A、B、…、H、J、K级。
(2)铸件的变形与防止
7.1.3 铸件变形和裂纹
(2)铸件的变形与防止 防止铸件变形的方法： a.防止铸造应力，根本方法； b.反变形法，即在模样上做出挠度相等但方向相反的预
变形量来消除床身导轨的变形； c.对某些重要的易变形铸件，可采取提早落砂，落砂后
立即将铸件放入炉内焖火的办法。
7.1.3 铸件变形和裂纹
金属型铸造适用于大批量生产非铁合金铸件。
7.3.3 压力铸造
压力铸造(简称压铸)是将熔融金属在高压、高速下充型并凝 固而获得铸件的方法。
(1)压力铸造的工艺过程
7.3.3 压力铸造
(2)压力涛造的特点及应用范围 优点：
① 压铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，一般不需机械加 工或少量加工后即可使用。 ② 可压铸形状复杂的薄壁精密件。 ③ 铸件组织致密，力学性能好。 ④ 生产率高，操作简便，易实现自动、半自动化生产。 ⑤ 便于采用镶嵌法，可制出通常难以制出的复杂件。
7.3.1 熔模铸造
7.3.1 熔模铸造
(2)熔模铸造的特点和适用范围
① 铸件的尺寸精度较高，表面质量好，可节省加工工时，对 一些精度要求不高的零件，是少或无切削加工工艺的重要方法。
② 可生产出形状复杂的薄壁铸件(最小壁厚0.7mm)。
③ 各种金属材料都可用熔模铸造。
④ 生产工艺过程繁杂、生产周期长(4～15天)，铸件成 本比砂型铸造高。
普通高等教育“十三五”规划教材
目录
7.1 铸造工艺基础 7.1.1 液态合金的充型 7.1.2 铸件的凝固与收缩 7.1.3 铸件变形和裂纹 7.2 砂型铸造 7.2.1 造型方法的选择 7.2.2 浇注位置和分型面的选择 7.2.3 主要工艺参数的选择 7.2.4 铸件结构设计
目录
7.3 特种铸造 7.3.1 熔模铸造 7.3.2 金属型铸造 7.3.3 压力铸造 7.3.4 离心铸造 7.3.5 常用铸造方法的对比 7.4 铸造机械与设备
7.2.1 造型方法的选择
(1)手工造型 主要用于单件小批生产。 (2)机器造型 只适用于中、小铸件的成批或大量生产。
7.2.2 浇注位置和分型面的选择
(1)浇注位置的选择 浇注位置是指浇注时铸件在铸型内所处的位置。
① 铸件的重要加工面或主要工作面应位于型腔底面或侧 面。
7.2.2 浇注位置和分型面的选择
区、凝固区和液相区。
7.1.2 铸件的凝固与收缩
(1)铸件的凝固方式 依据凝固区的宽窄将铸件的“凝固方式”划分为逐层
凝固、糊状凝固和中间凝固。
7.1.2 铸件的凝固与收缩
(2)铸造合金的收缩 铸件在凝固和冷却过程中，其体积减小的现象称为收
缩。 合金的收缩可分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三
个阶段。 ①液态收缩 从浇注温度冷却到凝固开始温度(液相线温度) 的收缩，即合金在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。 ②凝固收缩 从凝固开始温度冷却到凝固终止温度(固相线温 度)的收缩，即熔融合金在凝固阶段的体积收缩。 ③ 固态收缩 从凝固终止温度冷却到室温的收缩，即合金在 固态由于温度降低而发生的体积收缩。
7.1.2 铸件的凝固与收缩
(3)铸件中的缩孔与缩松 金属在铸型内冷凝过程中其体积收缩得不到补充时铸件
最后凝固的部位形成孔洞，这种孔洞为缩孔。 通常所说的缩孔，主要指集中缩孔，分散缩孔一般称为
缩松。 ① 缩孔的形成
7.1.2 铸件的凝固与收缩
② 缩松的形成
7.1.2 铸件的凝固与收缩
③ 缩孔和缩松的防止措施 实践证明，只要能使铸件实现“顺序凝固”，尽管合金
②机械应力(又称收缩应力) 机械应力是铸件的固态收 缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。
7.1.3 铸件变形和裂纹
(1)铸造应力 ③ 减小和消除铸造应力的措施 a.合理地设计铸件的结构； b.合理选材； c.采用同时凝固的工艺；