金属型铸造工艺优化技巧

将液体金属在重力作用下浇入金属铸型而获得铸件的方法称为金属型铸造。铸型用金属制成，可以反复使用几百次甚至几千次。

1.金属型的结构与材料

根据分型面位置的不同，金属型可分为垂直分型式金属型、水平分型式金属型和复合分型式金属型三种结构，其中垂直分型式金属型开设浇注系统和取出铸件比较方便，易实现机械化，应用较广。

图2－18为铸造铝合金活塞用的垂直分型式金属型，它由两个半型组成。制造金属型的材料熔点一般应高于浇注合金的熔点，如浇注锡、锌、镁等低熔点合金，可用灰铸铁制造金属型；浇注铝、铜等合金，可用合金铸铁或钢制造金属型。金属型用的芯子有砂芯和金属芯两种。

图2－18　铸造铝合金活塞用的垂直分型式金属型

1－型腔；2、8－销孔型芯；3－左半型；4－左侧型芯；5－中间型芯；6－右侧型芯；7－右半型；9－底板

2.金属型铸造的工艺措施及结构工艺性

1）金属型铸造的工艺措施

金属型导热速度快，没有退让性和透气性，必须采取一些工艺措施以确保获得优质铸件和延长金属型的使用寿命，如加强金属型的排气、表面喷刷防黏砂涂料、预热金属型等。

如果铸件在铸型中停留时间过长，易引起过大的铸造应力而导致铸件开裂。因此，除了在浇注时正确选定浇注温度和浇注速度外，冷凝后应及时从铸型中取出铸件。通常铸铁件出型温度约为780℃～950℃，开型时间为10～60 s。

2）金属型铸件的结构工艺性(www.xing528.com)

（1）铸件结构的斜度应较砂型铸件的大，一定要保证铸件能顺利出型。

（2）铸孔的孔径不能过小、过深，以便于金属型芯的安放和抽出。

（3）铸件壁厚要均匀，壁厚不能过薄（Al－Si合金铸件的壁厚为2～4 mm，Al－Mg合金铸件的壁厚为3～5 mm）。

3.金属型铸造的特点和应用

1）金属型铸造的特点

金属型铸造的优点如下。

（1）铸件的晶粒较细，力学性能好。

（2）可实现一型多铸，既节约了造型材料，又提高了劳动生产率。

（3）铸件的尺寸精度高（IT16～IT12），表面粗糙度小（Ra12.5～6.3μm），机械加工余量小。

金属型铸造的缺点是制造成本高，不宜生产大型、形状复杂和薄壁的铸件；由于冷却速度快，铸铁件表面易产生白口，切削加工困难；受金属型材料熔点的限制，熔点高的合金不适宜用金属型铸造。

2）金属型铸造的应用

金属型铸造可用来大批量生产铜合金、铝合金等铸件，如活塞、连杆、气缸盖等。目前铸铁件的金属型铸造也有所发展，但其尺寸限制在300 mm以内，质量不超过8 kg，如电熨斗底板等。