金属铸造概述.pdfVIP

金属铸造概述

1.铸造综述

铸造生产历史悠久，是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，

已有约6000年的历史。我国约在公元前1700年进入青铜铸件的全盛

期，当时的工艺已达到相当高的水平。夏代晚期饮酒器、商朝的司母

戊方鼎、周宣王时期的毛公鼎、战国时期的曾侯乙尊盘、明代的永乐

大钟等都是古代铸造的代表产品。公元前600年出现了铸铁制品，我

国在公元前513年铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件晋国铸

型鼎，质量约270ζg。

欧洲在公元8世纪前后也开始生产铸铁件。铸铁件的出现，扩大

了铸件的应用范围。例如在17世纪，德、法等国先后敷设了不少向

居民供饮用水的铸铁管道。18世纪的工业革命以后，蒸汽机、纺织

机和铁路等工业兴起，铸件进入为大工业服务的新时期，铸造技术开

始有了大的发展。

新中国成立以来，随着国民经济的迅速发展，我国铸造生产技术

也得到了迅速提高。铸造技术在当前工农业生产中占有极其重要的地

位。铸件按质量在机床、内燃机、中型机器中占比为70％～90％；

在拖拉机中占比为50％～70％；在农业机械中占比为40％～70％；

在汽车中占比为20％～30％。我国目前已经成为世界铸造机械大国

之一，近年来，我国的铸造机械制造行业取得了很大的成绩。

2.铸造的特点

铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却

凝固和清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。

铸造毛坯因近乎成形，从而达到了免机械加工或少量加工的目的，降

低了成本，并在一定程度上减少了时间。铸造是现代制造工业的基础

工艺之一，它具有以下优点：

1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如

各种箱体、床身、机架等。

2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材

料均可用来进行铸造，铸件的质量从几克到几百吨，壁厚在0.5～

1000mm。

3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机

件，故铸件成本较低。

3.铸造的种类

铸造种类很多，按造型方法习惯上分为普通砂型铸造和特种铸

造。

1）普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型三类。

2）特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型

材料的特种铸造（如熔模铸造、负压铸造、实型铸造和陶瓷型铸造等）

和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连

续铸造、低压铸造和离心铸造等）两类。

4.铸造工艺过程

铸造工艺通常包括以下三个阶段：

1）铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用

材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型和石墨型等；按使用次数可

分为一次性型、半永久型和永久型。铸型准备的优劣是影响铸件质量

的主要因素。

2）铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、

铸钢和铸造有色合金。

3）铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、

切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理

和粗加工等。

5.铸造种类

（1）普通砂型铸造

在铸造生产中，最基本的工艺方法是砂型铸造，用这种方法生产

的铸件占所有铸件总质量的90％以上。钢、铁和大多数有色合金铸

件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉，铸

型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长

期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。

（2）熔模精密铸造

所谓熔模精密铸造，就是用易熔材料（例如蜡料及模料）制成可

熔性铸模（简称熔模），在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干

燥和化学硬化形成一个整体模组，再用蒸汽或热水从模组中熔失熔模

而获得中空的型壳，然后将型壳放入焙烧炉中高温焙烧，最后在其中

浇注熔融的金属得到铸件的方法。通常所用的易熔模料是用蜡基材料

制作，故又称“失蜡铸造”。用此法获得的铸件与砂型铸造相比，具

有较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值，可实现产品少切削或无切

削，故常将熔模精密铸造简称为精密铸造、熔模精铸或精铸。图7-4

所示为几种常见的熔模精密铸造零件。

（3）金属型铸造

金属型铸造又称硬模铸造，是将金属液浇注到由金属制成的铸型

中而获得铸件的铸造方法。金属型可以使用几百次到上万次，故金属

型铸造又叫永久型