精密鑄造的性能要求及澆注系統原則

采用砂型鑄造。據統計，我國或是上，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，對于中、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、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時，應該采用其它鑄造方法，例如熔模（失臘）鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。

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、酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等；對于單件生產的重型鑄件，采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采用多箱造型、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，適合批量生產。對于小型鑄件，可以采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，占地面積也少；對于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、造型生產線的要求，造芯方法可選用：冷芯盒、熱芯盒、殼芯等制芯方法。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。

為了避免縮孔縮松缺陷，鑄件的厚大區域在凝固過程中要進行補縮，這也是為什么實際生產中會將澆口設置在鑄件較厚大區域的原因。

澆注系統的設計需要遵循以下幾條基本準則：

1)如果鑄件有多個厚薄不同的截面，需要考慮采用多個澆注系統的設計。這種設計同樣適用于澆注大型鑄件，以縮短充型時間和避免澆道處型砂過熱。

2)應當避免將內澆口放置在砂芯或者型壁的正對面。這種設計會引起金屬液的飛濺和氣孔。

3)澆口杯與直澆道的直徑比應使整個澆注系統在充型過程中處于充滿狀態。

4)澆注系統應當在金屬液流速的基礎上，實現流量的較大化。這將有利于避免金屬液的紊態流動以及減少氣體的卷入。

5)澆注系統的設計需要鑄件的順序凝固。

6)對于澆注系統的設計，應該盡量避免流動方向及截面的劇烈突變。

對鑄件缺陷進行分析與研究，是提高鑄件成品率的關鍵技術之一。然而，其難度也是不小的。

主要表現在：

①涉及知識面廣，如合金、鑄造工藝、造型材料、鑄造裝備及生產過程的檢測等方面知識。

②鑄件缺陷形成原因的多樣性，一種缺陷可以由多種原因引起，而一種原因又可能引起幾種缺陷。

③技術措施的制約性，如采用某一措施，可以防止某一類型缺陷，但可能導致產生另外一種缺陷。

④影響因素難以控制，如原材料質量、空氣的溫度與濕度等。

生產鑄件的企業，其經營的目標是為了實現利潤的較大化。為此，在生產過程中，盡可能提高鑄件的成品率。鑄件的成品率為合格鑄件總重量與投入金屬爐料總重量的百分比。