精密铸造的性能要求及浇注系统原则

采用砂型铸造。据统计，我国或是上，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。所以象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、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时，应该采用其它铸造方法，例如熔模（失腊）铸造、压铸、低压铸造等等。

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、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，适合批量生产。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、造型生产线的要求，造芯方法可选用：冷芯盒、热芯盒、壳芯等制芯方法。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。

为了避免缩孔缩松缺陷，铸件的厚大区域在凝固过程中要进行补缩，这也是为什么实际生产中会将浇口设置在铸件较厚大区域的原因。

浇注系统的设计需要遵循以下几条基本准则：

1)如果铸件有多个厚薄不同的截面，需要考虑采用多个浇注系统的设计。这种设计同样适用于浇注大型铸件，以缩短充型时间和避免浇道处型砂过热。

2)应当避免将内浇口放置在砂芯或者型壁的正对面。这种设计会引起金属液的飞溅和气孔。

3)浇口杯与直浇道的直径比应使整个浇注系统在充型过程中处于充满状态。

4)浇注系统应当在金属液流速的基础上，实现流量的较大化。这将有利于避免金属液的紊态流动以及减少气体的卷入。

5)浇注系统的设计需要铸件的顺序凝固。

6)对于浇注系统的设计，应该尽量避免流动方向及截面的剧烈突变。

对铸件缺陷进行分析与研究，是提高铸件成品率的关键技术之一。然而，其难度也是不小的。

主要表现在：

①涉及知识面广，如合金、铸造工艺、造型材料、铸造装备及生产过程的检测等方面知识。

②铸件缺陷形成原因的多样性，一种缺陷可以由多种原因引起，而一种原因又可能引起几种缺陷。

③技术措施的制约性，如采用某一措施，可以防止某一类型缺陷，但可能导致产生另外一种缺陷。

④影响因素难以控制，如原材料质量、空气的温度与湿度等。

生产铸件的企业，其经营的目标是为了实现利润的较大化。为此，在生产过程中，尽可能提高铸件的成品率。铸件的成品率为合格铸件总重量与投入金属炉料总重量的百分比。