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铸造工艺,特点及其应用

铸造可按铸件的材料分为：

黑金属铸造（包括铸铁、铸钢）和有金属铸造（包括铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等）

铸造有可按铸型的材料分为：

砂型铸造和金属型铸造。

按照金属液的浇注工艺可分为：

1、重力铸造：指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。

2、压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺，按照压力的大小，又分为高压铸造（压铸）和低压铸造。

补充知识：

1、精密铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。较普遍的做法是：首先做出所需毛坯（可留余量非常小或者不留余量）的电极，然后用电极腐蚀模具体，形成空腔。再用浇铸的方法铸蜡，获得原始的蜡模。在蜡模上一层层刷上耐高温的液体砂料。待获得足够的厚度之后晾干，再加温，使内部的蜡模溶化掉，获得与所需毛坯一致的型腔。再在型腔里浇铸铁水，固化之后将外壳剥掉，就能获得精密制造的成品

2、选择铸造方式时应考虑：a．优先采用砂型铸造 b．铸造方法应和生产批量相适
c．造型方法应适合工厂条件 d．要兼顾铸件的精度要求和成

3、金属材料的力学性能主要指：强度、刚度、硬度、塑性、韧性等。

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铸造方式	概念	铸造工艺及特点	注意事项及应用范围（含模具）	力学性能
砂型铸造	砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺	优点：成本低、生产工艺简单、生产周期短；缺点：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。铸件精度、表面光洁度、材质的密度和金相组织、机械性能等方面往往较差，所以当铸件的这些性能要求更高时，应该采用其它铸造方法。	砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。砂型铸造用的模具，一般木材制作，通称木模。为了提高尺寸精度较高，也常使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。
桥架接头金属型铸造	用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具的现代工艺。金属型既可采用重力铸造，也可采用压力铸造	优点：铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）；金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。金属型铸造的生产效率高；使铸件产生缺陷的原因减少；工序简单，易实现机械化和自动化缺点：金属型制造成本高；金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件洗不足、开裂或铸铁件白日等缺陷；对铸件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制	采用金属型铸造时，必须综合考虑下列各因素：制造周期长、成本高，不适合单件、小批生产；不适宜铸造形状复杂（尤其是内腔）、薄壁和大型铸件（金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制，所以金属型不适合于特别大的铸件生产）模具费比砂型贵，比压铸便宜	金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。同样合金，其抗拉强度平均可提高约25％，屈服强度平均提高约20％，其抗蚀性能和硬度亦显著提高；
木质骨灰盒铸造方式	概念	铸造工艺及特点	注意事项及应用范围（含模具）	力学性能
重力铸造	指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。	金属型重力铸造设备较简单，模具及设备投入相对较少，铸造工艺相对简单，铸件成品率高，因此被广泛用于各种有铸件的生产。但金属型铸造也存在金属利用率低、薄壁复杂铸件浇注困难、铸件组织密度相对压力铸造较低等缺点。	广泛用于各种有铸件的生产但金属型铸造也存在金属利用率低、薄壁复杂铸件浇注困难、铸件组织密度相对压力铸造较低等缺点。
高压铸造（压铸）	主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔，并在高压下成形、凝固。是在压铸机上进行的金属型压力铸造，是目前生产效率最高的铸造工艺	优点：生产率极高、铸件的精度高，表面光洁（IT11~13，）、并可直接铸出极薄（）件或带有小孔（孔径）、螺纹（螺距）的铸件小鼠步态分析实验。铸件冷却快，又在压力下结晶，故晶粒细小，表层紧实，铸件强度、硬度高。缺点： 1、压铸机费用高，工艺准备时间长，不宜于单价、小批量生产。 2、铸件材质受限，目前尚不适合钢和铸铁等高熔点合金的铸造。3、浇注和冷凝速度过快，易存有气孔、缩孔和缩松。	1、因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中，不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部，形成皮下气孔，所以铝合金压铸件不宜热处理，锌合金压铸件不宜表面喷塑（但可喷漆）。否则，铸件内部气孔在作上述处理加热时，将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。BLK222 2、压铸件的机械切削加工余量也应取得小一些，一般在左右，既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密层，露出皮下气孔，造成工件报废。 3、由于压铸件件内部疏松，塑性、韧性差，不适合于制造承受冲击载荷件。4、铸件壁厚均匀，并以3~4mm薄壁铸件为宜，最大壁厚应小于6~8mm，以防止缩孔等缺陷。 4、避免机加，以防止内部孔洞外露。	压力下结晶，故晶粒细小，表层紧实，强度、硬度高由于压铸件件内部疏松，塑性、韧性差
低压铸造	低压铸造是在~的低压下下将金属液注入型腔，并在压力下凝固成形，以获得铸件的方法。由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造	优点： 1、适应不同材料的铸型。液态金属充型平稳，排气良好，减少铸件形成夹渣、气孔的可能性。 2、在压力下，且自上而下的定向凝固，铸件组织致密，强度、气密性好。 3、浇注系统简单，不用冒口，金属利用率高达90％~95％； 4、铸件表面质量高于金属型铸（IT12-14，）,可生产壁厚为的薄壁铸件。低压铸造设备费用较压力铸件低。缺点：升液管寿命短，液态金属在保温过程中易产生氧化和夹渣，且生产率低于压力铸。	1．金属液在压力作用下充型，可以提高金属液的流动性，铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，对于大型薄壁铸件的成形更为有利； 2．铸件在压力作用下结晶凝固，并能得到充分地补缩，故铸件组织致密，机械性能高； 3．提高了金属液的工艺收得率，一般情况下不需要冒口，使金属液的收得率大大提高，收得率一般可达90％。 4．劳动条件好；生产效率高，易实现机械化和自动化，也是低压铸造的突出优点。 5．低压铸造对合金牌号的适用范围较宽，基本上可用于各种铸造合金。不仅用于铸造有合金，而且可用于铸铁、铸钢。特别是对于易氧化的有合金，更显示它的优越性能，即能有效地防止金属液在浇注过程中产生氧化夹渣。 6．低压铸造对铸型材料没有特殊要求	铸件组织致密，机械性能高
挤压铸造	简称挤铸。	挤压铸造与压力铸造和低压铸造的共同点是：其压力的作用使铸件赋形并产生压实，使铸件致密。不同共点是：挤压铸造没有浇道，且铸件的尺寸较大，较厚一些，液流所受阻力较小，故赋形所需压力远比压力铸造小，其压力主要用于使铸件压实而致密。	1、挤铸能够铸造大型薄壁件； 2、挤压时，液态金属的静压力逐渐增加，能较好地补缩枝晶的微缩孔。此外，还由于液态金属不断在结晶旁流过和冲刷，防止了枝晶的自由长大，使铸件结晶组织细化，因此，挤压铸造可以铸出大面积的高质量薄壁铝铸件及复杂空心薄壁件。
编织管

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