精密铸造（铸造学术语）

精密铸造

铸造学术语

精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。包括：熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。《我国精密铸造产业“十二五”发展规划》中提出，到2015年精密铸造企业数量将从3万家减少到2万家左右，到2020年减少到1万家左右，同时，大幅度降低铸造能源消耗，30%企业达到发达工业化国家水平；铸造企业的废物、废气排放达到国家标准或地方标准；在“十一五”基础上，节能减排目标达到能耗降低10%,排污降低15%,实施“我国精密铸造产业准入条件”，关闭浪费资源、污染环境和不具备安全生产条件的企业。d.蜡模径向收缩率仅为长度方向收缩率的30-40%，射蜡温度对自由收缩率的影响远远大于对受阻收缩率的影响（最佳射蜡温度为57-59℃，温度越高收缩越大）。

工艺流程

较普遍的做法是：首先根据产品要求设计制作（可留余量非常小或者不留余量）的模具，用浇铸的方法铸蜡，获得原始的蜡模；在蜡模上重复涂料与撒砂工序，硬化型壳及干燥；再将内部的蜡模溶化掉，是为脱蜡，获得型腔；焙烧型壳以获得足够的强度与透气性能；浇注所需要的金属材料；脱壳后清沙，从而获得高精度的成品。根据产品需要或进行热处理与冷加工。

压蜡（射蜡制蜡模）---修蜡----蜡检----组树（腊模组树）---制壳（先沾浆、淋沙、再沾浆、最后模

壳风干）---脱蜡（蒸汽脱蜡）-------模壳焙烧--化性分析--浇注（在模壳内浇注钢水）----震动脱壳

铸件与浇棒切割分离----磨浇口---初检（毛胚检）---抛丸清理-----机加工-----抛光---成品检---入库

铸造生产流程大体就是这样总的来说可以分为压蜡、制壳、浇注、后处理、检验

压蜡包括（压蜡、修蜡、组树）

压蜡---利用压蜡机进行制作腊模

修蜡---对腊模进行修正

组树---将腊模进行组树

制壳包括（挂沙、挂浆、风干)

浇注包括（焙烧、化性分析也叫打光谱、浇注、震壳、切浇口、磨浇口）

后处理包括（喷砂、抛丸、修正、酸洗）

检验包括（蜡检、初检、中检、成品检）

分类

陶瓷型铸造

用陶瓷浆料制成铸型生产铸件的铸造方法。陶瓷浆料由硅酸乙酯水解液和质地较纯、热稳定性较高的细耐火砂如电熔石英、锆英石、刚玉等混合而成。为使陶瓷浆料在短时间内结胶，常加入氢氧化钙或氧化镁作为催化剂。由于使用的耐火材料成分及其外观都与陶瓷相似，故称为陶瓷型。陶瓷型铸造是在普通砂型铸造基础上发展起来的一种新工艺。陶瓷型有两种类型：①陶瓷型全由陶瓷浆料浇灌而成。其制作过程是先将模样固定于型板上，外套砂箱，再将调好的陶瓷浆料倒入砂箱，待结胶硬化后起模,经高温焙烧即成为铸型。②采用衬套,在衬套和模样之间的空隙浇灌陶瓷浆料制造铸型。衬套可用砂型，也可用金属型。用衬套浇灌陶瓷壳层可以节省大量陶瓷浆料，在生产中应用较多。陶瓷型铸件表面粗糙度可达Ra10～1.25微米,尺寸精度高达3～5级,能达到少无切削加工的目的。陶瓷型铸造生产周期短，金属利用率高。最大铸件可达十几吨，主要用于铸造大型厚壁精密铸件和铸造单件小批量的冲模、锻模、塑料模、金属模、压铸模、玻璃模等各种模具。陶瓷型铸造模具的使用寿命可与用机械加工方法制成的模具相媲美，而制造成本则比用机械加工方法制成的模具低。

砂型铸造

在全部铸件产量中，60～70%的铸件是用砂型生产的，而且其中70%左右是用粘土砂型生产的。主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤，而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。

一般来讲，对于中、大型铸件，铸铁件可以用树脂自硬砂型、铸钢件可以用水玻璃砂型来生产，可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件，但成本较高。

当然，砂型铸造生产的铸件精度、表面光洁度、材质的密度和金相组织、机械性能等方面往往较差，所以当铸件的这些性能要求更高时，应该采用其它铸造方法，例如熔模（失蜡）铸造、压铸、低压铸造等等。

技术要求

方法适应

例如砂型铸造，大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。老式的震击式或震压式造型机生产线生产率不够高，工人劳动强度大，噪声大，不适应大量生产的要求，应逐步加以改造。对于小型铸件，可以采用水平分型或垂直分型的无箱高压造型机生产线、实型造型生产效率又高，占地面积也少；对于中件可选用各种有箱高压造型机生产线、气冲造型线，以适应快速、高精度造型生产线的要求，造芯方法可选用：冷芯盒、热芯盒、壳芯等高效制芯方法。

中等批量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。

单件小批生产的重型铸件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活，不要求很多工艺装备。可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自硬砂型及水泥砂型等；对于单件生产的重型铸件，采用地坑造型法成本低，投产快。批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜，虽然模具、砂箱等开始投资高，但可从节约造型工时、提高产品质量方面得到补偿。

低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法，因设备和模具的价格昂贵，所以只适合批量生产。

条件方法应适合

例如同样是生产大型机床床身等铸件，一般采用组芯造型法，不制作模样和砂箱，在地坑中组芯；而另外的工厂则采用砂箱造型法，制作模样。不同的企业生产条件（包括设备、场地、员工素质等）、生产习惯、所积累的经验各不一样，应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合（或不能）做什么产品。

精度要求和成本

各种铸造方法所获得的铸件精度不同，初投资和生产率也不一致，最终的经济效益也有差异。因此，要做到多、快、好、省，就应当兼顾到各个方面。应对所选用的铸造方法进行初步的成本估算，以确定经济效益高又能保证铸件要求的铸造方法。

虽然我国的铸造产业发展处在一个比较困难的时期，但是，从长远的角度来看，我国的精密铸造产业发展还是有一定的希望，市场需求已经慢慢的开始回暖，而且加上我国铸造产业发展拥有的雄厚实力，相信我国的铸造产业产业一定会取得喜人的成绩。

专家表示，要从根本上提高铸造技术水平就必须做到以下四点：第一，发展模拟技术，提高预测的准确性，加强工艺控制，提高成品率。规律性的问题掌握得还不是很好，从而影响批量生产中的成品率。第二，产学研结合。企业的自主创新除了创新意识的增强和研发能力的提升外，还需要重视和加强以精密铸造企业为主体的“产、学、研”相结合。第三，重视材料研发。材料是工业的基础，当前还有很多工作要做。在航空航天领域，合金材料尤其是高温合金等一些新型材料的研究、熔炼技术还有待改进，与国外差距还较大。第四，注重装备技术的提升。工艺上主要还是设备的问题，很多关键设备，如一些定向凝固设备主要还是依靠进口，因此精密铸造设备的研发仍是重点。

国内精密铸造业将迎来出口良机

目前，我国铸造产业在技术、质量及价格上，相对于东南亚及中东等国家，都占有很大的优势，出口前景非常喜人。而外资企业进入我国，其铸造的返销及出口也将成为我国铸造出口的重要组成部分。由于我国铸造生产成本大大低于国外，而随着铸造技术的逐渐完善和质量的提高，不仅可以减少铸造的进口，而且有可能逐步开拓出口，向国外出口更多的铸造产品。“十二五”期间，铸造进口在短期内将继续保持持续增长的势头，铸造出口将会有很大的发展。

为促进铸造产业发展，使精密铸造企业的规模在合理的范围之内。《我国精密铸造产业“十二五”发展规划》中提出，到2015年精密铸造企业数量将从3万家减少到2万家左右，到2020年减少到1万家左右，同时，大幅度降低铸造能源消耗，30%企业达到发达工业化国家水平；铸造企业的废物、废气排放达到国家标准或地方标准；在“十一五”基础上，节能减排目标达到能耗降低10%,排污降低15%,实施“我国精密铸造产业准入条件”，关闭浪费资源、污染环境和不具备安全生产条件的企业。2018年全球精密铸造产业总产值142亿美元，相比2017年增长3.1%，高附加值产品占比57%，汽车14%，通用零部件为29%，其中，中国占比为21%，中国精密铸造占全球精密铸造通用零部件的50%以上。全球精密铸造产业中，支撑增长源头为航空产业。

据悉，经济全球化浪潮中，产业发展过程的国际分工正在逐渐形成，基于成本的压力，外商大量的在我国采购铸造件，甚至还在我国设立精密铸造生产基地，可以预见，未来一段时间内，我国仍会承担着国际有色金属铸件及制品的生产制造任务。另一方面，由于铸造同仁的不懈努力，我国铸造模具制作水平和能力业有了很大的提高，铸造质量与先进工业国家差距逐步缩小，价格低廉促使国外采购量剧增，巨大的海外铸造市场的需求对我国铸造产业的兴旺起着很大的推动作用。

影响精密铸造件尺寸精度的因素

一般情况下，精密铸造件尺寸精度是受铸件结构、铸件材质、制模、制壳、焙烧、浇注等多方因素影响的，其中任何一个环节设置、操作不合理都会使铸件的收缩率产生变化，导致铸件尺寸精度与要求有偏差。以下是可造成精密铸件尺寸精度缺陷的因素：

（1）铸件结构的影响：a.铸件壁厚，收缩率大，铸件壁薄，收缩率小。 b. 自由收缩率大，阻碍收缩率小。

（2）铸件材质的影响：a. 材料中含碳量越高，线收缩率越小，含碳量越低，线收缩率越大。 b. 常见材质的铸造收缩率如下：铸造收缩率K=(LM-LJ)/LJ×100%， LM为型腔尺寸，LJ为铸件尺寸。K受以下因素的影响：蜡模K1、铸件结构K2、合金种类K3、浇注温度K4。

（3）制模对铸件线收缩率的影响：a.射蜡温度、射蜡压力、保压时间对熔模尺寸的影响以射蜡温度最明显，其次为射蜡压力，保压时间在保证熔模成型后对熔模最终尺寸的影响很小。 b.蜡(模)料的线收缩率约为0.9-1.1%。 c.熔模存放时，将进一步产生收缩，其收缩值约为总收缩量的10%，但当存放12小时后，熔模尺寸基本稳定。 d.蜡模径向收缩率仅为长度方向收缩率的30-40%，射蜡温度对自由收缩率的影响远远大于对受阻收缩率的影响(最佳射蜡温度为57-59℃，温度越高收缩越大)。

（4）制壳材料的影响：采用锆英砂、锆英粉、上店砂、上店粉，因其膨胀系数小，仅为4.6×10-6/℃，因此可以忽略不计。

（5）型壳焙烧的影响：由于型壳的膨胀系数小，当型壳温度为1150℃时，仅为0.053%，因此也可以忽略不计。

（6）浇铸温度的影响：浇注温度越高，收缩率越大，浇注温度低，收缩率越小，因此浇注温度应适当。

参考资料

1.精密铸造工艺流程图·天天CAD网

2.中国精密铸造发展态势及建议·铸造头条