包邮机械制造基础

nbsp; 言
    高职教育是一种面向就业的教育，培养的是应用型、高等技能型人
  才。教学中要求实践环节占到较大的比例，强调动手能力和较高技能
  的培养，强调理论知识以“必需、够用、管用”为原则。为了适应国家教
  育部高职高专教育学制从三年逐步调整为两年的发展趋势，并以此带
  动高职教育人才培养模式、课程体系和教学内容等相关改革的要求，在
  吸取近几年高职高专教学实践成功经验的基础上，并聘请企业有丰富
  实践经验的工程技术人员指导编写了本教材。
    本书的主要特点如下：
    (1)本教材遵循“以应用为目的”、“以必需、够用为度”、“少而精”、
  “浅而广”的原则，打破了旧的课程界限和学科体系，精选内容、精心编
  排，构建了应用性机械制造基础的新体系。
    (2)在编写中力求内容简明，联系实际，为专业课程教学打好必要
  的基础。以培养技术应用型人才为目标，力求在应用性和工程化方面
  有所突破。
    (3)突出应用性，注重培养学生灵活应用基础理论和基本知识分
  析、解决工程实际问题的能力。
    (4)本教材在时代性上尽量反映机械制造方面的新知识和新技能，
  尽量引用*新的标准与规范，采用国家标准规定的名词术语和符号。
  注重实例的介绍，对学生加强了实用图表、手册应用能力的培养，体现
  了本课程实用性的特点。使学生的认识在一定层次上能跟上现代科技
  发展与职业技术教育的新要求。
    (5)作为高职高专教材，力求概念把握准确，叙述深入浅出，层次分
  明，详略得当，文句通畅，体现了较好的可教性和可自学性。
    本书由陈桂芳、崔朝英任主编，张学明、王德俊任副主编，王建勋、
  赵永彪参加编写。
    由于编者水平有限，书中存在的错误和不妥之处敬请读者批评
  指正。
    编者
    2007年6月

本章要点
    本章主要介绍铸造特点、分类、砂型铸造工艺过程、造型材料、特种铸造和铸件主要缺
陷产生原因及防止方法等。
    学习目标
    1．熟悉砂型铸造工艺方案的主要内容和选择。
    2．了解熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造的工艺过程、工艺特点及应用。
    3．能初步分析铸件主要缺陷产生原因及防止方法。
    将液态金属浇注到具有与零件性状相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得一定形
状和性能零件或毛坯的成型方法称为铸造。铸造所获得毛坯或零件称为铸件。近年来，由
于科技的飞速发展，在铸造领域中，采用了很多的新工艺、新设备、新材料和新技术，实现了
生产机械化、自动化，传统的铸造生产面貌发生了巨大变化，铸件的质量和生产率有了显著
提高，劳动条件不断改善，铸造在工业生产中得到了更广泛的应用。
    **节铸造工艺基础
    一、铸造的特点
    (一)成型方便且适应性强
    铸造成型方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制。铸件的材料可以是铸铁、铸钢、
铸造铝合金、铸造铜合金等各种金属材料，也可以是高分子材料和陶瓷材料。铸件的尺寸
可大可小，铸件的形状可简单可复杂。因此，形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法
初步成型。在各种批量的生产中，铸造都是重要的成型方法。
    (二)铸件的力学性能较差
    一般条件下，铸件晶粒粗大，成分不均匀，力学性能较差。因此，受力不大或承受静载
荷的机械零件，如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。
    (三)良好的经济性
    由于铸造成型方便，铸件毛坯与零件形状相近，能节省金属材料和切削加工工时，铸造

原材料来源广泛，可以利用废料、废件等，铸造设备通常比较简单，投资较少，所以具有良好
的经济性。
    二、铸造的分类
    铸造的工艺方法很多，一般将铸造分成砂型铸造和特种铸造两大类。
    (一)砂型铸造
    砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法，它是*基本和应用*广泛的铸造方法。
砂型铸造是一种既古老而又需要发展的铸造方法。
    砂型铸造一般可分为手工砂型铸造和机器砂型铸造。手工砂型铸造主要适用单件小
批量生产以及复杂和大型铸件的生产，机器砂型铸造主要适用成批大量生产。
    (二)特种铸造
    砂型铸造以外的其他铸造方法统称为特种铸造。特种铸造的方法主要有金属型铸造、
压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。
    第二节砂型铸造
    一、砂型铸造的工艺过程
    (一)砂型铸造的工艺过程
    砂型铸造的工艺过程如图7．1所示。主要由造砂型，造型芯、砂型及型芯的烘干、合型、
熔炼金属、浇注、落砂和清理、检验等部分组成。但需注意的是，有时对某个具体的铸造工
艺过程来说并不一定包括上述全部内容，如铸件无内壁时无需制芯，湿型铸造时砂型无需
烘干等。
  二、造型材料
  制造砂型的材料称为造型材料，用于制造砂型的材料习惯上称为型砂，用于制造砂芯
的造型材料称为芯砂。通常型砂是由原砂(山砂或河砂)、黏土和水按一定比例混合而成，
其中黏土约为9％，水约为6％，其余为原砂。有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加
物，以提高型砂和芯砂的性能。

型砂和芯砂的质量直接影响铸件的质量，型砂质量不好会使铸件产生气孔、砂眼、黏
砂、夹砂等缺陷。
    (一)透气性
    高温金属液浇人铸型后，型内充满大量气体，这些气体必须由铸型内顺利排出去。型
砂这种能让气体透过的性能称为透气性。透气性差会使铸件产生气孔、浇不足等缺陷。铸
型的透气性受砂的粒度、黏土含量、水分含量及砂型紧实度等因素的影响。砂的粒度越细、
黏土及水分含量越高、砂型紧实度越高，透气性则越差。
    (二)强度
    型砂抵抗外力破坏的能力称为强度。型砂必须具备足够高的强度才能在造型、搬运、
合箱过程中不引起塌陷，浇注时也不会破坏铸型表面。型砂的强度也不宜过高，否则会因
透气性、退让性的下降，使铸件产生缺陷。
    (三)耐火性
    高温的金属液体浇进后将对铸型产生强烈的热作用，因此型砂要具有抵抗高温热作用
的能力即耐火性。如造型材料的耐火性差，铸件易产生黏砂。型砂中si02含量越多，型砂
颗粒越大，耐火性越好。
    (四)可塑性
    可塑性是指型砂在外力作用下变形，去除外力后能完整地保持已有形状的能力。造型
材料的可塑性好，造型操作方便，制成的砂型形状准确、轮廓清晰。
    (五)退让性
    铸件在冷凝时，体积发生收缩，型砂应具有一定的被压缩的能力，称为退让性。型砂的
退让性不好，铸件易产生内应力或开裂。型砂越紧实，退让性越差。在型砂中加入木屑等
物可以提高退让性。