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第二章 金属热加工基础 2.1 铸造 铸造成形的原理 铸造生产是把金属加热熔化后注入铸型的型腔中，待金属液冷却后获得铸件的一种生产工艺方法。 铸造工艺特点及应用 可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯，如箱体、床身、气缸体等。 适应范围广。工业上常用的金属材料都可铸造；铸件大小几乎不限（铸件外形尺寸可从几毫米到十几米，壁厚可从1mm到1m ） ；生产的批量不限，既适用于单件小批生产，又适用于大批量生产。 成本低。可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低；在金属切削机床中，铸件占机床总重量75%以上，而生产成本仅占15~30%。 砂型铸造生产过程 砂型铸造生产过程包括以下步骤： 绘制零件铸造工艺图——制造模样和芯盒——造型和造芯——下芯、合箱——浇注——落砂——清理——质量检验——获得合格铸件。 基本造型方法 基本术语 基本造型方法 造型方法的选择 一、基本术语 铸 型：用型砂、金属或其他耐火材料制成；包 括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒系 统的组合整体。 型 腔：铸型中造型材料所包围的空腔部分。 铸 件：用铸造方法制成的金属件，一般作毛坯 用。 分型面：铸型组元间的接合面。 分模面：模样组元间的接合面。 模 样：由木材、金属或其他材料制成，用来形 成铸型型腔的工艺装备。 零 件：铸件经切削加工制成的金属件。 砂 芯：为获得铸件的内孔或局部外形，用芯砂 或其他材料制成的，安放在型腔内部的 铸型组元。 芯 盒：制造砂芯或其他耐火材料所用的装备。 二、基本造型方法 整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型 1.整模造型 整模造型的特点及应用 特点： 分型面为平面，铸型型腔全部在一个砂箱内，造型简单，铸件不会产生错箱缺陷。 应用范围： 铸件最大截面在一端，且为平面。 2.分模造型 分模造型的特点及应用 特点： 模样沿最大截面分为两半，型腔位于上、下两个砂箱内。造型方便，但制作模样较麻烦。 应用范围： 最大截面在中部，一般为对称性铸件。 3.挖砂造型 挖砂造型的特点及应用 特点： 模样为整体模，造型时需挖去阻碍起模的型砂，故分型面是曲面。造型麻烦，生产率低。 应用范围： 单件小批生产模样薄、分模后易损坏或变形的铸件。 4.三箱造型 三箱造型的特点及应用 特点： 铸件两端截面尺寸比中间部分大，采用两箱无法起模，将铸型放在三个砂箱中，组合而成。三箱造型的关键是选配合适的中箱。造型复杂，易错箱，生产率低。 应用范围： 单件小批生产具有两个分型面的铸件。 特种铸造 1、熔模铸造 熔模铸造又称失蜡铸造，用易熔材料如蜡料制成模样，在模样上包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔出模样后经高温焙烧即可浇注的铸造方法。（工艺过程见电教片） 特点与应用： 1.铸件的精度高，表面粗糙度低（IT12~10、Ra12.5~1.6μm） 2.可铸出形状复杂的薄壁铸件，如铸件上的凹槽（宽3mm），小孔（ 2.5mm）均可直接铸出。 2、压力铸造 简称压铸：熔融金属在高压下高速充型，以获得铸件的方法。 4、离心铸造 将金属液浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型，在离心作用下凝固成铸件的铸造方法。 2.2、压力加工 金属压力加工是利用外力，使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。 压力加工方法分类 1、轧制 轧制是借助于摩擦力和压力使金属坯料通过两个旋转的轧辊间的空隙而变形的压力加工方法。 轧制主要用于生产各种规格的钢板、型钢和钢管等钢材。 3、拉拔 拉拔是利用拉力，将金属坯料拉过拉拔模的模孔而成形的压力加工方法。常需经多次拉拔，依次通过形状和尺寸逐渐变化的模孔，才能得到所需截面的产品。 4、自由锻 自由锻是利用冲击力或压力，使放在上下砧之间的金属坯料变形，从而得到所需锻件的压力加工方法。 5、模锻 模锻是利用冲击力或压力，使放在锻模模膛内的金属坯料变形，最后充满模膛而成形的压力加工方法。 6、板料冲压 板料冲压是利用压力，使放在冲模间的金属板料产生分离或变形的压力