图解铸造工艺全集 机械设备制造的核心技艺

铸造技术作为机械制造业的基石，是一种将熔融金属浇注到特定型腔中，待其冷却凝固后获得所需形状和尺寸零件的工艺。它在机械设备制造中应用广泛，从大型发动机缸体到精密仪器部件，都离不开这项古老而精妙的技艺。

一、铸造工艺的主要流程

1. 模具制作：根据零件图纸，使用木材、金属或塑料等材料制作模型（木模、金属模等），用于形成铸型的型腔。对于复杂零件，常采用分型面设计。
2. 造型制芯：用型砂围绕模型捣实，形成铸型（砂型铸造最常见）。芯子用于形成铸件的内腔或孔洞。现代技术也包括消失模铸造、熔模精密铸造等特种造型方法。
3. 熔炼与浇注：将金属原料（如铸铁、铸钢、铝合金等）在熔炉中加热至液态，调整成分后，将金属液平稳浇入铸型。温度、速度和浇注系统的设计至关重要。
4. 冷却与落砂：浇注后金属在型腔内凝固冷却，达到一定强度后，通过振动或人工方式去除砂型，取出铸件（此时称为毛坯）。
5. 清理与后处理：去除浇冒口、飞边毛刺，进行喷丸、打磨等表面清理。重要铸件还需进行热处理（如退火、正火）以改善机械性能。

二、机械设备铸造的典型工艺图解

1. 砂型铸造：最通用，适用于各种尺寸批量的设备零件，如机床床身、齿轮箱体。工艺示意图常展示合箱、浇注、开箱过程。
2. 金属型铸造：模具为金属，寿命长，精度高，适合批量生产发动机活塞、液压件等。
3. 压力铸造：在高压下将金属液注入金属型，效率极高，用于生产仪表壳体、小型发动机零件等薄壁复杂件。
4. 离心铸造：金属液在旋转模具中离心成型，用于制造管道、套筒类对称回转体零件。
5. 熔模铸造：用蜡模代替木模，造型后熔失蜡模，可获得极高精度和表面光洁度，常用于涡轮叶片、复杂刀具等精密机械零件。

三、关键技术要点与设备

• 浇冒口系统设计：确保金属液顺利充型并补缩，防止缩孔、缩松缺陷。示意图常显示顶注、底注、阶梯浇注等方案。
• 铸造缺陷控制：如图解中展示的气孔、夹砂、裂纹等缺陷成因及预防措施。
• 现代化铸造设备：包括自动造型线、中频感应熔炼炉、机械手浇注机、X射线探伤仪等，大幅提升机械设备铸件的质量和一致性。

四、在机械设备制造中的应用实例

• 重型机械：大型挖掘机的配重块、矿山机械的耐磨衬板，多采用耐磨铸铁砂型铸造。
• 动力设备：柴油发动机的缸体、缸盖，采用高强度铸铁或铝合金，常用金属型或低压铸造保证密封性。
• 通用机械：泵壳、阀门、减速机壳体等，根据批量选用砂铸或精铸。

掌握铸造工艺的全集图解，不仅是理解机械设备“从液体到固体”的成形奥秘，更是优化设计、降低成本、提升性能的关键。随着计算机模拟（如凝固模拟）与3D打印砂型等新技术的融合，铸造正朝着更精密、更智能的方向发展，持续为机械制造业注入坚实力量。