厚壁鑄件怎麼鑄造

1. 灰鑄鐵鑄件中薄壁鑄件與厚壁鑄件如何區分壁厚為多少稱作厚壁

這個並沒有一定之規，要看鑄件的大小。
一般的，10mm以下的，都可以認為是薄壁件。
但是鑄件大了，比如幾噸的，可能20mm都可以算薄壁件。
一般的，厚壁件，1噸以下的，超過100mm，超過1噸的，要200mm以上。
而且，和工廠主要生產的產品也有關系。

2. 砂型鑄造的鑄件壁厚均勻有什麼好處

鑄件內部的筋或壁，散熱條件比外壁差，冷卻速度慢。為防止內壁的晶粒變粗和產生內應力，一般內壁的厚度應小於外壁。鑄件各部分壁厚若相差過大，厚壁處會產生金屬局部積聚形成熱節，凝固收縮時在熱節處易形成縮孔、縮松等缺陷。此外，各部分冷卻速度不同，易形成熱應力，致使鑄件薄壁與厚壁連接處產生裂紋。因此在設計鑄件時,應盡可能使壁厚均勻，以防止上述缺陷產生。

3. 精密鑄造有什麼概念簡介

精密鑄造基本概念：它包括：熔模鑄造、陶瓷型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、消失模鑄造。其中較為常用的是熔模鑄造：選用適宜的熔模材料製造珩齒機熔模；在熔模上重復沾塗料與撒砂工序，硬化型殼及乾燥；再將內部的熔模溶化掉，獲得型腔；焙燒型殼以獲得足夠的強度，燒掉殘余的熔模材料，澆注所需要的金屬材料，脫殼後清砂，從而獲得高精度的成品。根據產品需要或進行熱處理與冷加工。
陶瓷型鑄造：
用陶瓷漿料製成鑄型生產鑄件的鑄造方法。陶瓷漿料由硅酸乙酯水解液和質地較純、熱穩定性較高的細耐火砂如電熔石英、鋯英石、剛玉等混合而成。為使陶瓷漿料在短時間內結膠，常加入氫氧化鈣或氧化鎂作為催化劑。由於使用的耐火材料成分及其外觀都與陶瓷相似，故稱為陶瓷型。陶瓷型鑄造是在普通砂型鑄造基礎上發展起來的一種新工藝。陶瓷型有兩種類型：①陶瓷型全由陶瓷漿料澆灌而成。其製作過程是先將模樣固定於型板上，外套砂箱，再將調好的陶瓷漿料倒入砂箱，待結膠硬化後起模,經高溫焙燒即成為鑄型。②採用襯套,在襯套和模樣之間的空隙澆灌陶瓷漿料製造鑄型。襯套可用砂型，也可用金屬型。用襯套澆灌陶瓷殼層可以節省大量陶瓷漿料，在生產中應用較多。陶瓷型鑄件表面粗糙度可達Ra10～1.25微米,尺寸精度高達3～5級,能達到少無切削加工的目的。陶瓷型鑄造生產周期短，金屬利用率高。最大鑄件可達十幾噸，主要用於鑄造大型厚壁精密鑄件和鑄造單件小批量的沖模、鍛模、塑料模、金屬模、壓鑄模、玻璃模等各種模具。陶瓷型鑄造模具的使用壽命可與用機械加工方法製成的模具相媲美，而製造成本則比用機械加工方法製成的模具低。
砂型鑄造簡單介紹：
優先採用砂型鑄造據統計，在全部鑄件產量中，60～70％的鑄件是用砂型生產的，而且其中70％左右是用粘土砂型生產的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。所以象汽車的發動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產的。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤，而粘土干型生產的鑄件可重達幾十噸。
一般來講，對於中、大型鑄件，鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產，可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件，但成本較高。
當然，砂型鑄造生產的鑄件精度、表面光潔度、材質的密度和金相組織、機械性能等方面往往較差，所以當鑄件的這些性能要求更高時，應該採用其它鑄造方法，例如熔模（失臘）鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。
鑄造方法應和生產批量相適應：
例如砂型鑄造，大量生產的工廠應創造條件採用珩磨工具技術先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產線生產率不夠高，工人勞動強度大，雜訊大，不適應大量生產的要求，應逐步加以改造。對於小型鑄件，可以採用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產線、實型造型生產效率又高，佔地面積也少；對於中件可選用各種有箱高壓造型機生產線、氣沖造型線，以適應快速、高精度造型生產線的要求，造芯方法可選用：冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。
中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。
單件小批生產的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活，不要求很多工藝裝備。可以應用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等；對於單件齒輪測量儀生產的重型鑄件，採用地坑造型法成本低，投產快。批量生產或長期生產的定型產品採用多箱造型、劈箱造型法比較適宜，雖然模具、砂箱等開始投資高，但可從節約造型工時、提高產品質量方面得到補償。
低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法，因設備和模具的價格昂貴，所以只適合批量生產。
造型方法應適合工廠條件：
例如同樣是生產大型機床床身等鑄件，一般採用組芯造型法，不製作模樣和砂箱，在地坑中組芯；而另外的工廠則採用砂箱造型法，製作模樣。不同的企業生產條件（包括設備、場地、員工素質等）、生產習慣、所積累的經驗各不一樣，應該根據這些條件考慮適合做什麼產品和不適合（或不能）做什麼產品。
要兼顧鑄件的精度要求和成本：
各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和生產率也不一致，最終的經濟效益也有差異。因此，要做到多、快、好、省，就應當兼顧到各個方面。應對所選用的鑄造方法進行初步的成本估算，以確定經濟效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。

4. 砂型鑄造對鑄件結構設計有什麼要求

砂型鑄造對鑄件結構設計有什麼要求
答：砂型造型鑄件設計，不僅要考慮工作功能和力學性能的要求，還必須考慮合金鑄造性能、鑄造工藝對鑄件結構的要求。鑄件結構設計是否合理，對鑄件質量、生產率和製造成本都有很大影響。鑄件的結構，假如不能滿意合金鑄造性能的要求，將可能產生澆不到、冷隔、縮孔、縮松、氣孔、裂紋和變形等缺陷。
流動性好的合金，充型能力強，鑄造時就不易產生澆不到、冷隔等缺陷，而且能鑄出鑄件的最小壁厚也小。不同的合金，在一定的鑄造條件下能鑄出的最小壁厚也不同。設計鑄件的壁厚時，一定要大寸：該合金的「最小答應壁厚」，以保證鑄件質量。鑄件的「最小允許壁厚「主要取決於合金種類、鑄造方法和鑄件的大小等。表5—1為鑄件最小允許壁厚值。但是，鑄件壁也不宜太厚。厚壁鑄件晶粒粗大，組織疏鬆，易產生縮孔和縮松，力學性能下降。鑄件艱載能力並不是隨截面積增大成比例地增加。設計過厚的鑄件壁，將會造成金屬浪費。為了提高鑄件承載能力而不增加壁厚，鑄件的結構設計應選用合理的截面形狀。
此外，鑄件內部的筋或壁，散熱條件比外壁差，冷卻速度慢。為防止內壁的晶粒變粗和產生內應力，一般內壁的厚度應小於外壁。表5—2為鑄鐵件外壁、內壁和加強筋的最大臨界壁厚。鑄件各部分壁厚若相差過大，厚壁處會產生金屬局部積聚形成熱節，凝固收縮時在熱節處易形成縮孔、縮松等缺陷。此外，各部分冷卻速度不同，易形成熱應力，致使鑄件薄壁與厚壁連接處產生裂紋。因此在設計鑄件時，應盡可能使壁厚均勻，以防止上述缺陷產生。
檢查鑄件壁厚是否均勻時，應將鑄件的加工餘量考慮在內。如果零件圖上各處壁厚是均勻的，加上加工餘量後，加工面上的鑄造厚度將增加，鑄件熱節卻很大。

5. 什麼是鑄件（不規則件）平均厚度，怎麼計算

平均壁厚的計算需要通過三維圖,很多三維軟體都可以自動計算表面積和體積,兩個參數相除就可以得到平均壁厚了.可以去國際鑄業網看看鑄造方面的資料
壓鑄件壁厚施壓鑄件工藝中一個具有特殊意義的因素，壁厚與整個工藝規范有著密切關系，如填充時間的計算、內澆口速度的選擇、凝固時間的計算、模具溫度梯度的分析、壓力的作用、留模時間的長短。鑄件頂出溫度的高低及操作效率；零件壁厚偏厚會使壓鑄件的力學性能明顯下降，薄壁鑄件緻密性好，相對提高了鑄件強度及耐壓性；逐漸壁厚不能太薄，太薄會造成鋁液填充不良，成型困難，使鋁合金熔接不好，鑄件表面易產生冷隔等缺陷，並給壓鑄工藝帶來困難；壓鑄件隨壁厚的增加，其內部氣孔、縮孔等缺陷增加，故在保證鑄件有足夠強度和剛度的前提下，應盡量減小鑄件壁厚並保持截面的厚薄均勻一致，為了辟免縮松等缺陷，對鑄件的後壁處應減厚，增加筋；對於大面積的平板類厚壁鑄件，設置筋以減少鑄件壁厚；根據壓鑄件的表面積，鋁合金壓鑄件的合理壁厚如下：壓鑄件表面積/m㎡壁厚s/mm≤25.10-3.0＞25-100 1.5-4.5＞100-400 2.5-5.0＞400 3.5-6.0

6. 大家幫忙分析下厚壁鑄件粗晶問題

一般的細化晶粒的方法：（1）在液態金屬結晶時，提高冷卻速度，增大過冷度，來促進自發形核。晶核數量愈多，則晶粒愈細。（2）在金屬結晶時，有目的地在液態金屬中加入某些雜質，做為外來晶核，進行非自發形核，以達到細化晶粒的目的，此方法稱為變質處理。這種方法在工業生產中得到了廣泛的應用。如鑄鐵中加入硅、鈣等。（3）在結晶過程中，採用機械振動、超聲波振動、電磁攪拌等，也可使晶粒細化。

7. 鑄件缺陷如何修補鑄件

解決鑄件縮松缺陷的方法，最根本的著眼點就是「熱平衡」。其方法是：
（1）在機床鑄件結構形成的厚處與熱節處，實行快速凝固，人為地造成機床鑄件各處溫度場的基本平衡。採用內外冷鐵，局部採用蓄熱量大的鋯英砂，鉻鐵礦砂或特種塗料。
（2）合理的工藝設計。內澆道設在機床鑄件相對溥壁處，數時多且分散。使最早進入厚壁處的金屬液率先凝固，薄壁處後凝固，使各處基本達到均衡凝固。對於壁厚均勻的機床鑄件，採用多個內澆道和出氣孔。內澆道多，分散與均布，使整體熱量均衡。出氣孔細且多，即排氣通暢又起散熱作用。
（3）改變內澆道的位置
（4）選用蓄熱量大的造型材料，這對用消失模生產抗磨產品極為重要！鉻鐵礦砂取代石英砂等蓄熱量小的其它砂種，會取得良好的效果，澆畢微震更優！
（5）低溫快燒，開放式澆注系統。使金屬液快速，平穩，均衡地充滿鑄型。這要因件制宜。
（6）球鐵的機床鑄型強度大，表面硬度≧90，砂箱剛性大，對消除縮松有利。
（7）需要冒口時，當首遷熱冒口，且離開熱節。若將冒口置於熱節上，必將加大冒口尺寸，形成「熱上加熱」。弄不好，非但縮松難除，還會產生集中性縮孔，又降低了工藝出品率。
（8）鑄型傾斜擺放與合金化，都獲益。消除機床鑄件縮松缺陷是一個復雜的認識與實施過程。應以「熱平衡」為基本原則，對雎體鑄件做科學分析，制訂合理的工藝方案，遷擇好適宜的造型材料，工裝及正確操作且標准化。那麼任何機床鑄件的縮松缺陷都可以解決。
由於多種因素影響，常常會出現氣孔、針孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。常用的修補設備為氬弧焊機、電阻焊機、冷焊機等。對於質量與外觀要求不高的鑄件缺陷可以用氬弧焊機等發熱量大、速度快的焊機來修補。但在精密鑄件缺陷修補領域，由於氬焊熱影響大，修補時會造成鑄件變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結合力不夠及內應力損傷等二次缺陷。冷焊機正好克服了以上缺點，其優點主要表現在熱影響區域小，鑄件無需預熱，常溫冷焊修補，因而無變形、咬邊和殘余應力，不會產生局部退火，不改變鑄件的金屬組織狀態。因而冷焊機適用於精密鑄件的表面缺陷修補。冷焊的焊補范圍為Φ1.5-Φ1.2mm焊補點反復熔化堆積的過程，在大面積缺陷修補過程中，修復效率是制約其廣泛推廣應用的唯一因素。對於大缺陷，推薦傳統焊補工藝與鑄造缺陷修補機的復合應用。

8. 砂型鑄造對鑄件結構設計有什麼要求

砂型造型鑄件設計,不僅要考慮工作功能和力學性能的要求,還必須考慮合金鑄造性能、鑄造工藝對鑄件結構的要求.鑄件結構設計是否合理,對鑄件質量、生產率和製造成本都有很大影響.鑄件的結構,假如不能滿意合金鑄造性能的要求,將可能產生澆不到、冷隔、縮孔、縮松、氣孔、裂紋和變形等缺陷.
流動性好的合金,充型能力強,鑄造時就不易產生澆不到、冷隔等缺陷,而且能鑄出鑄件的最小壁厚也小.不同的合金,在一定的鑄造條件下能鑄出的最小壁厚也不同.設計鑄件的壁厚時,一定要大寸：該合金的「最小答應壁厚」,以保證鑄件質量.鑄件的「最小允許壁厚「主要取決於合金種類、鑄造方法和鑄件的大小等.表5—1為鑄件最小允許壁厚值.但是,鑄件壁也不宜太厚.厚壁鑄件晶粒粗大,組織疏鬆,易產生縮孔和縮松,力學性能下降.鑄件艱載能力並不是隨截面積增大成比例地增加.設計過厚的鑄件壁,將會造成金屬浪費.為了提高鑄件承載能力而不增加壁厚,鑄件的結構設計應選用合理的截面形狀.
此外,鑄件內部的筋或壁,散熱條件比外壁差,冷卻速度慢.為防止內壁的晶粒變粗和產生內應力,一般內壁的厚度應小於外壁.表5—2為鑄鐵件外壁、內壁和加強筋的最大臨界壁厚.鑄件各部分壁厚若相差過大,厚壁處會產生金屬局部積聚形成熱節,凝固收縮時在熱節處易形成縮孔、縮松等缺陷.此外,各部分冷卻速度不同,易形成熱應力,致使鑄件薄壁與厚壁連接處產生裂紋.因此在設計鑄件時,應盡可能使壁厚均勻,以防止上述缺陷產生.
檢查鑄件壁厚是否均勻時,應將鑄件的加工餘量考慮在內.如果零件圖上各處壁厚是均勻的,加上加工餘量後,加工面上的鑄造厚度將增加,鑄件熱節卻很大.

9. 如何處理鑄件中的鐵夾砂

定義和特徵 鑄件的部分或整個表面上粘附著一層由金屬氧化物、砂子和粘土相互作用而生成的低熔點化合物。粘砂層硬度很高，與鑄件表面結合牢固，無法用噴、拋丸清理方法去除，必須用砂輪打磨掉。化學粘砂通常發生在鑄件厚截面處及型、芯過熱部位。 鑒別方法 肉眼外觀檢查。化學粘砂多發生在粘土砂或水玻璃砂中，清理特別困難，只能用砂輪打磨才能去掉。 形成原因 1.型砂和芯砂粒度太粗 2.砂型和砂芯的緊實度低或不均勻 3.型、芯的塗料質量差，塗層厚度不均勻，塗料剝落 4.澆注溫度和澆注高度太高，金屬液動壓力大 5.上箱或澆口杯高度太高，金屬液靜壓力大 6.型砂和芯砂中含粘土、粘結劑或易熔性附加物過多，耐火度低，導熱性差 7.型、芯砂中含回用砂太多，回用砂中細碎砂粒、粉塵、死燒粘土、鐵包砂太多，型砂燒結溫度低 8.鑄件開箱落砂太晚，形成固態熱粘砂，尤其是厚大鑄件和高熔點合金鑄件 9.金屬液流動性好、表面張力低。例如，銅合金中磷、鉛含量過高，鑄鋼中磷、硅、錳含量過高 10.金屬液中的氧化物和低熔點化合物與型砂發生造渣反應，生成硅酸亞鐵、鐵橄欖石等低熔點化合物，降低金屬液表面張力並提高其流動性，使低熔點化合物和金屬液通過毛細管作用機制，滲入砂粒間隙，並在滲透過程中，不斷消蝕砂粒，使砂粒間隙擴大，導致機械粘砂或化學粘砂 12.澆注系統和冒口設置不當，造成鑄型和鑄件局部過熱。 防止方法 1.使用耐火度高的細粒原砂 2.採用再生砂時，去除過細的砂粒、死燒粘土、灰分、金屬氧化物、廢金屬、鐵包砂及其他有害雜質，提高再生砂質量。定期補充適量新砂 3.水是強烈氧化劑，應嚴格控制濕型砂水分，加入適量煤粉、瀝青、碳氫化合物等含碳材料，在砂型中形成還原性氣氛。但高壓造型時應減少含碳材料加入量，以減少發氣量 4.採用優質膨潤土，減少粘土砂的粘土含量 5.型砂中粘結劑含量要適當，不宜過高。提高混砂質量，保證砂粒均勻裹覆粘結劑膜，並有適度的透氣性。避免型砂中夾有團塊 6.提高砂型的緊實度和緊實均勻性 7.澆注系統和冒口設置應避免使鑄件和鑄型局部過熱。內澆道應避免直沖型壁 8.採用防粘砂塗料，均勻塗覆，在易產生粘砂部位適當增加塗層厚度。塗料中不得含有易產生氣體、氧化及能與金屬液和型砂發生反應的成分。盡量不採用通過反應可在鑄件-鑄型界面形成易剝離的玻璃狀粘砂層的塗料或面砂來解決粘砂問題(例如在鑄鐵件型砂和芯砂中加入赤鐵礦粉等) 9.適當降低澆注溫度、澆注速度和澆注高度，降低上型高度和澆口杯高度，以減小金屬液動壓力、靜壓力及對鑄型的熱沖擊 10.加強對鑄鋼等高熔點合金的精煉，凈化金屬液，降低合金液的氧化程度和吸氣量，減少低熔點相形成元素（如鑄鋼、鑄鐵中的硫、磷，青銅中的磷、鉛）的含量，控制會降低金屬液表面張力、提高金屬液蒸氣壓的元素(如鑄鋼、鑄鐵中的錳和硅，青銅中的鉛)的含量。熔煉時爐料要乾燥，慎用會引起化學粘砂的各種熔劑(如石灰石、蘇打粉、氟石等)，熔煉溫度不得過高，以免金屬液過度氧化 11.對於大型厚壁鑄件，適當提早開箱，加快鑄件冷卻，以防止固態粘砂 12.採用表面光潔的模樣和芯盒。 補救措施 1.噴、拋丸清砂 2.打磨 3.電化學清砂，尤其適用於清除鑄件深腔和精密鑄件的嚴重粘砂。

10. 怎樣確定鑄件的澆注位置

澆注位置是指在澆注時鑄件在鑄型中所處的位置。澆注位置的選擇應在鑄造方法確定後進行，應根據鑄造方法、合金種類、鑄件的結構和尺寸大小等來綜合考慮。澆注位置的選擇直接關繫到鑄件的質量，應充分對比各種方案，最後選擇最優的澆注位置。澆注位置的選擇在總體上應有利於充型快速平穩、凝固順序符合要求以及保證鑄件質量。澆注位置的選擇應遵循以下主要原則：（1）鑄件中重要的加工表面應位於下部或側立面以保證表面質量。

實踐表明，澆注時密度較小的氣泡、非金屬夾雜物易於上浮而使鑄件上表面在凝固後產生氣孔和夾雜等缺陷，而下表面質量通常較上表面高。因此，鑄件中重要的加工面通常位於下部或側立面。當鑄件的重要加工面必須朝上或重要加工面不止一條時，應加大除朝上和側立面以外的重要加工面的加工餘量，以避免出現質量問題。

在圖中，圖（A）和圖（B）分別為機床床身和起重機捲筒的澆注位置。在圖（A）中，機床床身的導軌面是關鍵部位，對緻密度和組織均勻性要求較高，其澆注位置位於下部；在圖（B）中，起重機捲筒的圓柱內外表面要求組織均勻緻密，在澆注過程中的澆注位置位於側立面。

（2）鑄件的大平面應朝下以避免夾砂和夾雜缺陷。

在圖中，此澆注位置對砂芯的放置操作比較困難，砂芯又為吊砂，但鑄件的大平面朝下，可以保證大平面的質量，因此此澆注位置是合理的。為了保證鑄件順利補縮，此鑄件可以採取傾斜澆注方法。

（3）應保證鑄件的順利補縮和充填。對於鑄件壁厚不均的鑄件，澆注位置的選擇應首先考慮薄壁部位的充填和厚壁部位的補縮。可將厚壁部位放置在薄壁上方並對厚壁部位設置冒口便於補縮，對處於下部的厚壁採用冷鐵或設置側冒口以避免產生縮孔、縮松缺陷。對於較大的薄壁部分，應處於內澆道以下，從而利用較大的金屬靜壓力得到較好的充填。如圖所示，圖（A）為較大的薄壁鑄件的澆注位置，其薄壁位於砂型上部，不利於充填；圖（B）的薄壁位於砂型的下部，其充填效果要比圖（A）的方案好。

（4）盡量減少砂芯數量，保證砂芯定位穩固、下芯和檢驗方便，避免使用吊砂芯和懸臂式砂芯。

如圖所示，圖4的砂芯需要芯撐，澆注時砂芯易受到金屬液流的沖擊，難以穩固定位；圖（C）的砂芯由下箱的芯座定位，不需要芯撐，澆注位置合理。（5）盡量使合型、澆注、補縮的位置一致。合型、澆注、補縮的位置不一致，在合型後翻轉鑄型容易導致砂芯的位置移動或掉砂，使鑄型型腔破壞，甚至在澆注後造成跑火發生安全事故，所以應盡量使合型、澆注、補縮的位置一致。

鑄件重要加工面的澆注位置

鑄件大平面的澆注位置

利於充填的澆注位置比較

利於砂芯定位穩固的澆注位置比較