第五章鑄造成形技術(shù)

第五章鑄造成形技術(shù)將液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法，稱為鑄造。鑄造是歷史最為悠久的金屬成型方法，現(xiàn)在仍是毛坯生產(chǎn)的主要方法。在機(jī)械制造中所占比例很大。在機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)中，鑄件占總重量的70%-90%；拖拉機(jī)占50%-70%；農(nóng)業(yè)機(jī)械占40%-70%。鑄造生產(chǎn)的優(yōu)越性：可制成形狀復(fù)雜、特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯，如箱體、氣缸體等。適應(yīng)范圍廣。各種常用的金屬材料都可鑄造，鑄件大小幾乎不限，從幾克到數(shù)百噸；壁厚可由1mm到1m。鑄件的批量不限，從單件、小批，直到大批。可利用廢鋼鐵和切屑，設(shè)備費(fèi)用低，鑄件加工余量小，節(jié)約金屬，制造成本低。鑄造生產(chǎn)過程復(fù)雜，影響鑄件質(zhì)量的因素很多，廢品率一般較高。影響鑄件質(zhì)量的因素不僅與鑄型工藝有關(guān)，還與鑄型材料、鑄造合金、熔煉、澆注等有關(guān)。常用的鑄造方法砂型鑄造占鑄件總產(chǎn)量的90%；特種鑄造：熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。第一節(jié)鑄造成形基本原理鑄造合金除應(yīng)具有符合要求的使用性能外，還必須具有良好的鑄造性能。合金的鑄造性能主要有：流動性和收縮性；流動性影響充型能力收縮性影響應(yīng)力和變形一、合金的充型能力液態(tài)合金填充鑄型的過程，簡稱充型。液態(tài)合金經(jīng)澆注系統(tǒng)充滿鑄型全部型腔，并獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的能力，稱為液態(tài)合金的充型能力。液態(tài)合金的充型能力主要受金屬液本身的流動性、鑄型性質(zhì)、澆注條件以及鑄型結(jié)構(gòu)等因素的影響，是一個復(fù)雜的物理、化學(xué)和流體力學(xué)的問題。液態(tài)合金的充型能力的好壞直接影響到鑄件的成形。充型能力差的合金難以獲得大型、薄壁和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的完整鑄件。為了保證鑄件的成形，必須了解鑄造合金在液態(tài)下的性質(zhì)，如密度、粘度、表面張力、氧化性及潤濕性等。液態(tài)合金的充型能力是鑄造合金的鑄造工藝性能之一，影響液態(tài)合金的充型能力的主要因素有：1.液態(tài)合金的流動性液態(tài)合金本身的流動能力，稱為合金的流動性，是合金主要鑄造性能之一。合金的流動性愈好，充型能力愈強(qiáng)，愈便于澆注出輪廓清晰，薄而復(fù)雜的鑄件。同時，有利于非金屬夾雜物和氣體上浮與排除，還有利于對合金冷凝過程所產(chǎn)生的收縮進(jìn)行補(bǔ)縮。影響流動性的因素

（1）金屬或合金的種類不同，流動性不同（2）合金成分和結(jié)晶特征對流動性的影響通常化學(xué)成分是影響液態(tài)合金流動性的最為顯著的因素。主要是結(jié)晶溫度范圍。純金屬和共晶成分合金的結(jié)晶是在恒溫下進(jìn)行的，流動性最好。合金成分愈遠(yuǎn)離共晶點(diǎn)，結(jié)晶溫度范圍愈寬，流動性愈差。亞共晶鑄鐵隨含碳量的增加，結(jié)晶溫度范圍減小，流動性提高。液態(tài)合金的流動性通常以螺旋試樣的長度來衡量（3）液態(tài)金屬或合金的粘度、結(jié)晶潛熱等粘度愈大、結(jié)晶潛熱愈小，其流動性愈差。2.澆注條件首先是澆注溫度，澆注溫度愈高，合金的粘度下降，且因過熱度高，合金在鑄型中保持流動的時間長，故充型能力強(qiáng)；反之，充型能力差。薄壁鑄件或流動性較差的合金可適當(dāng)提高澆注溫度，以防澆不足和冷隔缺陷。但澆注溫度過高，鑄件容易產(chǎn)生縮孔、縮松、粘沙、氣孔、粗晶等缺陷，故在保證充型能力足夠的前提下，澆注溫度不宜過高。一般灰鑄鐵的澆注溫度為1200-1380℃；鑄鋼為1520-1620℃；鋁合金為680-780℃

；薄壁復(fù)雜件取上限，厚件取下限。（3）充型壓力液態(tài)合金所受的壓力愈大，充型能力愈好。因此，有壓力鑄造，低壓鑄造和離心鑄造工藝方法，因充型壓力較砂型鑄造提高甚多，所以充型能力較強(qiáng)。（4）鑄型的填充條件液態(tài)合金填充時，鑄型阻力將影響合金的流動速度，而鑄型與合金間的熱交換又將影響合金保持流動的時間。因此，如下因素對充型能力均有顯著影響。鑄型材料鑄型材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容愈大，對液態(tài)合金的激冷能力愈強(qiáng)，合金的充型能力就愈差。如金屬型鑄造較砂型鑄造容易產(chǎn)生澆不足和冷隔缺陷。鑄型溫度金屬型鑄造、壓力鑄造和熔模鑄造時，鑄型被預(yù)熱到數(shù)百度，由于減緩了金屬液的冷卻速度，故使充型能力得到提高。鑄型中的氣體在金屬液的熱作用下，鑄型（尤其是砂型）將產(chǎn)生大量氣體，如果鑄型排氣能力差，型腔中的氣壓將增大，以致阻礙液態(tài)合金的充型。為了減小氣體的壓力，除應(yīng)設(shè)法減少氣體的來源外，應(yīng)使鑄型具有良好的透氣性，并在遠(yuǎn)離澆口的最高部位開設(shè)出氣口

二、合金的收縮鑄件的凝固方式在鑄件的凝固過程中，其斷面上一般存在三個區(qū)域，即固相區(qū)、凝固區(qū)和液相區(qū)，其中對鑄件影響較大的主要是液相和固相并存的凝固區(qū)的寬窄鑄件的“凝固方式”就是依據(jù)凝固區(qū)的寬窄來劃分的。逐層凝固純金屬或共晶成分合金在凝固過程中因不存在液、固并存的凝固區(qū)。隨著溫度的下降，固體層不斷加厚、液體層不斷減少，直達(dá)鑄件的中心，這種凝固方式稱為逐層凝固。糊狀凝固如果合金的結(jié)晶溫度范圍很寬，且鑄件的溫度分布較為平坦，則在凝固的某段時間內(nèi)，鑄件表面并不存在固體層，而液、固并存的凝固區(qū)貫穿整個斷面。由于這種凝固方式與水泥類似，即先成糊狀而后固化，故稱糊狀凝固。中間凝固大多數(shù)合金的凝固介于逐層凝固和糊狀凝固之間，稱為中間凝固方式。

（a）.逐層凝固（b）.中間凝固（c）糊狀凝固鑄件質(zhì)量與其凝固方式密切相關(guān)。逐層凝固時，合金的充型能力強(qiáng)，便于防止縮孔和縮松；糊狀凝固時，難以獲得結(jié)晶緊實(shí)的鑄件；在常用合金中，灰鑄鐵、鋁硅合金等傾向于逐層凝固，易于獲得緊實(shí)鑄件；球墨鑄鐵、錫青銅、鋁銅合金等傾向于糊狀凝固，為獲得緊實(shí)鑄件常需采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，以便補(bǔ)縮或減少其凝固區(qū)域。1.合金的收縮及其影響因素合金從澆注、凝固直至冷卻到室溫，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象，稱為收縮。收縮給鑄造工藝帶來許多困難，是多種鑄造缺陷（如縮孔、縮松、裂紋、變形等）產(chǎn)生的根源。為使鑄件的形狀、尺寸符合技術(shù)要求，組織致密，必須研究收縮的規(guī)律性。合金的收縮經(jīng)歷如下三個階段

⑴液態(tài)收縮從澆注溫度到凝固開始溫度（即液相線溫度）間的收縮⑵凝固收縮從凝固開始溫度到凝固終止溫度（即固相線溫度）間的收縮⑶固態(tài)收縮從凝固終止溫度到室溫間的收縮。合金的液態(tài)收縮和凝固收縮表現(xiàn)為合金體積的收縮，常用單位體積收縮量（即體積收縮率）來表示。合金的固態(tài)收縮不僅引起合金體積上的縮減，同時，更明顯地表現(xiàn)在鑄件尺寸上的縮減，因此固態(tài)收縮常用單位長度上的收縮量（即線收縮率）來表示。不同合金的收縮率不同。鑄件的實(shí)際收縮率與其化學(xué)成分、澆注溫度、鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型條件有關(guān)。合金種類含碳量/%澆注溫度/℃體積收縮率/%線收縮率/%鑄造碳鋼0.35161010-14.5-2白口鑄鐵3.00140012-14-2灰口鑄鐵3.5014005-8-1幾種鐵碳合金的收縮率3．縮孔與縮松及其防止措施液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)足，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞。按照孔洞的大小和分布，可將其分為縮孔和縮松兩類。⑴縮孔它是集中在鑄件上部或最后凝固部位容積較大的孔洞。合金的液態(tài)收縮和凝固收縮愈大、澆注溫度愈高、鑄件愈厚，縮孔的容積愈大。⑵縮松分散在鑄件某區(qū)域的細(xì)小縮孔，稱為縮松?？s松分為宏觀縮松和顯微縮松兩種。宏觀縮松是用肉眼或放大鏡可以看出的小孔洞，多分布在鑄件中心軸線處或縮孔的下方。顯微縮松是分布在晶粒之間的微小空洞。不同鑄造合金的縮孔和縮松的傾向不同。逐層凝固合金（純金屬、共晶合金或結(jié)晶溫度范圍窄的合金）的縮孔傾向大，縮松傾向??；反之糊狀凝固的合金縮孔傾向雖小，但極易產(chǎn)生縮松。縮孔和縮松的防止

縮孔和縮松都使鑄件的力學(xué)性能下降，縮松還可使鑄件因滲漏而報廢。采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┯枰苑乐?。?）順序凝固法只要能使鑄件實(shí)現(xiàn)“定向凝固”（即順序凝固）（2）合理確定內(nèi)澆道位置及澆注工藝內(nèi)澆道的引入位置對鑄件的各部分的溫度分布有明顯的影響，應(yīng)按照順序凝固的原則確定。例如應(yīng)從冒口等厚壁處引入。（3）冒口和冷鐵聯(lián)合補(bǔ)縮為了使鑄件實(shí)現(xiàn)定向凝固，要安放冒口和冷鐵。但安放冒口和冷鐵、實(shí)現(xiàn)定向凝固，雖可有效地防止縮孔和宏觀縮松，但卻耗費(fèi)許多金屬和工時，加大了鑄件成本。對于結(jié)晶溫度范圍甚寬的合金，由于傾向于糊狀凝固，結(jié)晶開始之后，巨大的樹枝狀晶架布滿了鑄件的整個截面，使冒口的補(bǔ)縮通路嚴(yán)重受阻，因而難以避免顯微縮松的產(chǎn)生。顯然選用近共晶成分或結(jié)晶溫度范圍較窄的金屬生產(chǎn)鑄件是適宜的三、鑄造應(yīng)力及鑄件的變形和裂紋

鑄件在凝固之后的繼續(xù)冷卻過程中，其固態(tài)收縮若受到阻礙，鑄件內(nèi)部將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這些內(nèi)應(yīng)力有時是在冷卻過程中暫存的，有時則一直保留到室溫，后者稱為殘余內(nèi)應(yīng)力。鑄造內(nèi)應(yīng)力使鑄件產(chǎn)生變形和裂紋的基本原因。1.鑄造應(yīng)力（1）熱應(yīng)力它是由于鑄件的壁厚不均勻、各部分的冷卻速度不同，以致在同一時期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的。分析熱應(yīng)力的形成。由上分析，熱應(yīng)力使鑄件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表層受壓縮。鑄件的壁厚差別愈大、合金線收縮率愈高、彈性模量愈大，熱應(yīng)力愈大。預(yù)防熱應(yīng)力的基本途徑是盡量減少鑄件各個部位間的溫度差，使其均勻地冷卻。采用同時凝固原則，可減少鑄造內(nèi)應(yīng)力，防止鑄件的變形和裂紋缺陷，又可避免設(shè)冒口而省工省料。其缺點(diǎn)是鑄件容易出現(xiàn)縮孔或縮松。如灰鑄鐵、錫青銅（2）相變應(yīng)力（3）機(jī)械應(yīng)力它是合金固態(tài)收縮受到鑄型或型芯的機(jī)械阻礙而形成的內(nèi)應(yīng)力。2.鑄件的變形與防止具有殘余內(nèi)應(yīng)力的鑄件是不穩(wěn)定的，它將自發(fā)地通過變形來減緩其內(nèi)應(yīng)力，以便趨于穩(wěn)定。為防止鑄件產(chǎn)生變形，除在鑄件設(shè)計時盡可能使鑄件的壁厚均勻、形狀對稱外，在鑄造工藝上應(yīng)采用同時凝固原則，以便冷卻均勻。對于長而易變形的鑄件，還可采用“反變形”工藝。實(shí)踐證明，盡管變形后鑄件的內(nèi)應(yīng)力有所減緩，但并未完全去除，這樣的鑄件經(jīng)機(jī)械加工之后，由于內(nèi)應(yīng)力的重新分布，還將緩慢地發(fā)生微量變形，使零件喪失了應(yīng)有的精確度。為此，對于不允許發(fā)生變形的重要機(jī)件必須進(jìn)行時效處理。自然失效是將鑄件置于露天場地半年以上，使其緩慢地發(fā)生變形，從而使內(nèi)應(yīng)力消除。人工時效是將鑄件加熱到550-650℃進(jìn)行去應(yīng)力退火。振動時效（在鑄件的共振頻率下振動10-60min）時效處理一般安排在粗加工之后進(jìn)行。3.鑄件的裂紋與防止當(dāng)鑄造內(nèi)應(yīng)力超過金屬強(qiáng)度極限時，便將產(chǎn)生裂紋。裂紋是鑄件的嚴(yán)重缺陷，多使鑄件報廢。裂紋可分成熱裂和冷裂兩種。（1）熱裂紋熱裂是在高溫下形成的裂紋。其形狀特征是：縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。形成熱裂的主要影響因素如下：

合金性質(zhì)合金的結(jié)晶溫度范圍愈寬，液、固兩相區(qū)的絕對收縮量愈大，合金的熱裂傾向也愈大。灰鑄鐵和球墨鑄鐵熱裂傾向小，鑄鋼、鑄鋁、可鍛鑄鐵的熱裂傾向大。此外鋼鐵中含硫愈高，熱裂傾向也愈大。

鑄型阻力鑄型的退讓性愈好，機(jī)械應(yīng)力愈小，熱裂傾向愈小。鑄型的退讓性與型砂、型芯砂粘結(jié)劑種類密切相關(guān)，如采用有機(jī)粘結(jié)劑（如植物油、合成樹脂）配制的型芯砂，因高溫強(qiáng)度低性較粘土砂好。（2）冷裂紋冷裂是在低溫下形成的裂紋。其形狀特性是：裂紋細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，有時縫內(nèi)呈輕微氧化色。為防止冷裂，除設(shè)法降低內(nèi)應(yīng)力外，還應(yīng)控制鑄鐵中的含磷量。四、常用合金的鑄造性能常用的鑄造合金有鑄鐵、鑄鋼、鑄造鋁合金和鑄造銅合金1.灰鑄鐵鑄造性能最好2.球墨鑄鐵合金的流動性好，但收縮較大3.可鍛鑄鐵碳當(dāng)量較低，鐵液的流動性差，收縮大，易產(chǎn)生縮孔、縮松和裂紋等缺陷，鑄造性能差。2.鑄鋼按化學(xué)成分：鑄造碳鋼（占80%）和鑄造合金鋼。鑄鋼的性能優(yōu)于鑄鐵，適于大件，鑄鋼的焊接性能好，可采用鑄-焊聯(lián)合制造大型機(jī)件。有些合金鑄鋼如耐磨鋼、耐蝕鋼常用鑄造方法生產(chǎn)，ZGMn13、ZG1Cr18Ni9等鋼的熔煉一般采用煉鋼爐，如電弧爐、感應(yīng)電爐。鋼的澆注溫度高、過熱度小，凝固溫度范圍寬，流動性差，收縮率大，即鑄造性能差。鋼液易氧化、吸氣，易產(chǎn)生沾砂、冷隔、澆不足、縮孔、變形、裂紋等缺陷。因此在鑄鋼工藝上應(yīng)該采取相應(yīng)措施，以保證鑄鋼件的質(zhì)量鑄鋼所用的型砂和芯砂要有較高的耐火性、良好的透氣性和退讓性，為了增加退讓性，常往鑄造砂里加糖漿、木屑等；一般在鑄型表面涂以硅砂粉或鋯砂粉涂料以增加耐火性；為了防止縮孔和縮松，可采用加冒口和冷鐵使之順序凝固。一般鑄鋼件要進(jìn)行正火或退火處理。3.鑄造銅、鋁合金銅、鋁合金具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性能，而且常用鑄造方法生產(chǎn)；銅、鋁合金鑄件的生產(chǎn)特點(diǎn)一般用坩堝熔化，合金料不與燃料接觸，以減少金屬的損耗。有些合金要加保護(hù)防止氧化。澆注前要除氣精煉；鑄型材料應(yīng)選用細(xì)砂或金屬型材料。第二節(jié)鑄造成形方法一、砂型鑄造砂型鑄造是傳統(tǒng)的鑄造方法，適于各種形狀、大小、批量及各種合金的生產(chǎn)。1.砂型的造型和砂型鑄造的工藝過程砂型鑄造的工藝過程包括：混砂、造型和造芯、烘干、合箱、熔化與澆注、鑄件的清理、檢驗(yàn)。為了獲得合格的鑄件，必須制定出可行的鑄造工藝方案。鑄造工藝圖：是在零件圖上用各種工藝符號及參數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形；內(nèi)容包括：澆注位置，鑄型分型面，型芯的數(shù)量、位置、形狀、尺寸及其固定方法，加工余量，收縮率，澆注系統(tǒng)，起模斜度，冒口和冷鐵的尺寸和布置等。鑄造工藝圖是指導(dǎo)模樣（芯盒）設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、鑄型制造和鑄件檢查的基本工藝文件。依據(jù)鑄造工藝圖，結(jié)合所選定的造型方法，可繪制出模樣圖及合箱圖。澆注位置是指澆注時鑄型分型面所處的位置；分型面是指鑄型組元間的結(jié)合面。澆注位置的選擇原則:（1）鑄件的重要加工面應(yīng)朝下。（2）鑄件的大平面應(yīng)朝下（3）為防止鑄件部分產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷，應(yīng)將面積較大的薄壁部分分置鑄型下部或使之垂直或傾斜位置。（4）對于易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚的部分放在鑄型的上部或側(cè)面，以便安置冒口，使之實(shí)現(xiàn)自下而上的定向凝固。分型面位置的確定原則鑄型分型面的選擇正確與否是鑄造工藝合理性的關(guān)鍵之一。如果選擇不當(dāng)，不僅影響鑄件的質(zhì)量，而且還會使制模、造型、造芯、合箱或清理等工序復(fù)雜化，甚至增大切削加工工作量。因此，分型面的選擇應(yīng)能在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝，節(jié)省人力和物力。（1）應(yīng)使造型工藝簡化，盡量使分型面平直、數(shù)量少，避免不必要的活塊和型芯等。（2）應(yīng)盡量使鑄件全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件的精度。大批量單件注意：上述原則，對于具體鑄件來說難以完全滿足，有時甚至互相矛盾。因此，必須抓住主要矛盾、全面考慮，至于次要矛盾，則應(yīng)從工藝措施上設(shè)法解決。1.手工造型手工造型操作靈活，大小鑄件均可適應(yīng)，可采用各種模樣及型芯，通過兩箱造型、三箱造型，挖砂、活塊、刮板等造型方法制造各種形狀的鑄件。2.機(jī)器造型（造芯）現(xiàn)代化的鑄造車間已廣泛采用機(jī)器造型和造芯。并采用機(jī)械化砂處理、澆注和落砂等工序共同組成流水生產(chǎn)線。機(jī)器造型可大大提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，鑄件尺寸精確，表面光潔，加工余量小，但適于大批量生產(chǎn)。1.機(jī)器造型的基本原理：3.鑄造工藝參數(shù)的確定為了繪制鑄造工藝圖，在鑄造工藝方案初步確定之后，還必須選定鑄件的機(jī)械加工余量，起模斜度，收縮率，型芯頭尺寸等工藝參數(shù)。一、機(jī)械加工余量和最小鑄孔在鑄件上為切削加工而加大的尺寸稱為機(jī)械加工余量。機(jī)械加工余量要選取得到，大則費(fèi)工費(fèi)時，小則可能成為廢品。機(jī)械加工余量的具體數(shù)據(jù)取決于鑄件的生產(chǎn)批量、合金種類、鑄件大小、加工面與基準(zhǔn)面的距離及加工面與澆注時的位置。機(jī)器造型，鑄件精度高，余量可減少；手工造型，誤差大，余量應(yīng)加大；鑄鋼件因表面粗糙，余量應(yīng)加大；非鐵合金鑄件因價格高，表面光潔，余量可小。鑄件尺寸愈大或加工面與基準(zhǔn)面的距離愈大，鑄件的尺寸誤差愈大，則余量應(yīng)加大。鑄件中的孔、槽是否鑄出，不僅取決于工藝上的可能性，還必須考慮其必要性。鑄出孔、槽，可節(jié)約金屬，減少加工量，同時減少鑄件上的熱節(jié)；但增加型芯，造型合箱困難?；诣T鐵件的最小鑄孔（毛坯孔徑）推薦為：單件：30-50mm,成批生產(chǎn)：15-20mm；大批生產(chǎn)：12-15mm。對零件圖中不要求加工的孔、槽，無論大小，均應(yīng)鑄出。（2）起模斜度為了使模樣或型芯能順利從砂型中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模樣時，必須留出一定的傾斜度，此傾斜度稱為起模斜度。β角一般為15'~3°β1角一般為3°~10°（3）鑄造圓角鑄造圓角是指鑄件上壁與壁的交角應(yīng)做成圓弧過渡，以防止在該處產(chǎn)生縮孔和裂紋。鑄造圓角的半徑一般為兩相交壁平均厚度的1/3-1/2。二、特種鑄造

特種鑄造是指與普通砂型鑄造有顯著區(qū)別的一些鑄造方法。如熔模鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、壓力鑄造等。1.金屬型鑄造金屬型鑄造是將液態(tài)合金澆入金屬鑄型、以獲得鑄件的方法。由于金屬型可反復(fù)使用也稱為永久型鑄造。（1）金屬型構(gòu)造金屬型的構(gòu)造取決于鑄件的形狀、尺寸，合金的種類及生產(chǎn)批量。（2）金屬型的鑄造工藝金屬型導(dǎo)熱快，沒有退讓性和透氣性，為獲得優(yōu)質(zhì)鑄件和延長金屬型的壽命，必須嚴(yán)格控制其工藝。1.噴刷涂料分襯料和表面涂料；2.金屬型應(yīng)保持一定的溫度鑄鐵件為250℃-350℃；有色合金為100-250℃。3.適合的出型時間。（3）金屬型鑄造的特點(diǎn)和適用范圍優(yōu)點(diǎn)：金屬型可“一型多鑄”，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化生產(chǎn)，鑄件精度高，組織細(xì)密。缺點(diǎn)：金屬型制造成本高，冷卻速度快，易產(chǎn)生澆不足、冷隔、裂紋等缺陷。適用范圍：適于有色合金鑄件的大批量生產(chǎn)，如鋁活塞、氣缸蓋、油泵殼體、銅瓦、襯套等。2.熔模鑄造（1）熔模鑄造的工藝過程熔模鑄造的工藝包括：蠟?zāi)Ｖ圃?、型殼制造、焙燒和澆注等步驟。（2）熔模鑄造的特點(diǎn)和適用范圍熔模鑄造的優(yōu)點(diǎn)：1.鑄件的精度高、表面質(zhì)量好,(尺寸精度IT11-14，表面粗糙度Ra25-3.2μm）。同時可鑄出形狀復(fù)雜的薄壁小件（0.7mm）2.可生產(chǎn)鑄鋼件，型殼用耐火材料制成．3.生產(chǎn)批量不受限制。適于制造高熔點(diǎn)合金精密鑄件，如汽輪機(jī)葉片。3.壓力鑄造壓力鑄造也稱壓鑄。它是在高壓下（比壓約為5-150MPa）將液態(tài)或半液態(tài)合金快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下凝固，以獲得鑄件的方法。一、壓力鑄造的工藝過程1.注入金屬2.壓鑄3.取出鑄件壓力鑄造的特點(diǎn)和適用范圍壓力鑄造的優(yōu)越性：1）鑄件的精度及表面質(zhì)量好。通常不需要加工即可使用2）可壓鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件，或直接鑄出小孔、螺紋、齒輪等?？设偳镀渌牧?。鑄件的強(qiáng)度和硬度較高。壓鑄的生產(chǎn)率高。一般50~150次/小時，最高可達(dá)500次/小時。可實(shí)現(xiàn)少、無切削。缺點(diǎn)：壓鑄設(shè)備投資大，模具制造周期長、成本高，只有大批量生產(chǎn)才合算。不適應(yīng)高熔點(diǎn)合金。鑄件內(nèi)易產(chǎn)生縮孔或縮松，主要是排氣和補(bǔ)縮困難。由于氣孔的存在，不宜進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。4.低壓鑄造低壓鑄造是介于重力鑄造（如砂型鑄造、金屬型鑄造和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。它是使液態(tài)合金在壓力下，自下而上地充型，并在壓力下結(jié)晶、形成鑄件的工藝過程。由于所施加的壓力較低（20-70kPa)，故稱低壓鑄造。5.離心鑄造將液態(tài)合金澆入高速旋轉(zhuǎn)（250-1500r/min)的鑄型中，使金屬液體在離心力的作用下充填鑄型并結(jié)晶，這種鑄造方法稱為離心鑄造。離心鑄造分為立式和臥式兩大類。三、鑄造方法的選擇各種鑄造方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，不能認(rèn)為某種方法最為完善。因此，必須依據(jù)鑄件的形狀、大小、質(zhì)量要求、生產(chǎn)批量、合金的種類及現(xiàn)有的設(shè)備條件等具體情況，進(jìn)行全面分析比較，才能正確選出合適的鑄造方法。砂型鑄造熔模鑄造金屬型鑄造壓力鑄造低壓鑄造鑄件尺寸精度IT14~16IT11~14IT12~14IT11~13IT12~14鑄件表面粗糙度值粗糙25~3.225~12.56.3~1.625~6.3適用金屬任意不限制，以鑄鋼為主不限制，以非鐵合金為主鋁、鋅、鎂低熔點(diǎn)合金以非鐵合金為主，也適用于鋼鐵適用鑄件大小不限制小于45kg，以小鑄件為主中、小鑄件一般小于10kg鑄件，也用于中型鑄件以中小鑄件為主生產(chǎn)批量不限制不限制大批、大量大批、大量成批、大量鑄件內(nèi)部質(zhì)量結(jié)晶粗結(jié)晶粗結(jié)晶細(xì)表面結(jié)晶細(xì)內(nèi)部多有孔結(jié)晶細(xì)鑄件加工余量大小或不加工小小或不加工較小鑄件最小壁厚3.00.7鋁合金2~3，灰鑄鐵4.00.5~0.72.0生產(chǎn)率/機(jī)械化程度低、中低、中中、高最高中第三節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不僅要保證其力學(xué)性能和工作性能要求，還必須考慮鑄造工藝和合金鑄造性