一、 生產(chǎn)準(zhǔn)備階段

1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝分析：根據(jù)零件圖紙，設(shè)計(jì)鑄造工藝圖。確定分型面、澆注位置、加工余量、收縮率以及澆冒口系統(tǒng)的位置。
2. 模具制造：
   • 模樣（Pattern）：制作鑄件外形的模具（通常用木材、金屬或塑料制成）。
   • 芯盒（Core Box）：制作砂芯的模具，用于形成鑄件的內(nèi)腔或孔洞。

二、 造型與制芯階段 (Molding & Core Making)

1. 型砂 / 芯砂制備：
   • 將原砂（硅砂）、粘結(jié)劑（如樹脂、水玻璃、粘土）、固化劑和水按比例混合。
   • 關(guān)鍵點(diǎn)：控制型砂的透氣性、強(qiáng)度、耐火度和退讓性。
2. 造型 (Molding)：
   • 將模樣放入砂箱，填入型砂并緊實(shí)（手工搗實(shí)或機(jī)器震實(shí)）。
   • 起模：取出模樣，在砂型中留下鑄件外形的空腔。
   • 修整：修補(bǔ)起模時(shí)損壞的砂型部位，開設(shè)澆注系統(tǒng)（外澆口、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道）。
3. 制芯 (Core Making)：
   • 在芯盒中填入芯砂，固化后取出，形成砂芯。
   • 砂芯通常需要經(jīng)過烘干以提高強(qiáng)度和透氣性。
4. 合箱 (Assembly)：
   • 將烘干后的砂芯放入下砂型的型腔中。
   • 蓋上上砂型，扣緊砂箱（加箱卡或壓鐵），防止?jié)沧r(shí)鐵水將上箱頂開（跑火）。

三、 熔煉階段 (Melting)

1. 配料計(jì)算：根據(jù)目標(biāo)材質(zhì)（如 HT250 灰鐵或 QT500 球鐵），計(jì)算生鐵、廢鋼、回爐料（澆冒口廢料）和合金的比例。
2. 熔煉：
   • 設(shè)備：沖天爐（Cupola）、中頻感應(yīng)電爐（Induction Furnace）或電弧爐。目前工業(yè)上中頻電爐應(yīng)用最廣，溫度和成分控制更精準(zhǔn)。
   • 過程：將爐料加入爐內(nèi)熔化。
3. 鐵水處理 (Treatment) —— 最關(guān)鍵的一步：
   • 球化處理 (Nodularization)：（僅針對(duì)球墨鑄鐵） 在出鐵槽或包中沖入球化劑（如鎂合金），使石墨球化。
   • 孕育處理 (Inoculation)：（所有鑄鐵必須進(jìn)行） 在出鐵或澆注前加入孕育劑（如硅鐵），以細(xì)化晶粒，防止白口（滲碳體）產(chǎn)生，改善力學(xué)性能。

四、 澆注階段 (Pouring)

1. 溫度控制：鐵水溫度通常需在 1350°C - 1450°C 之間（具體視鑄件大小和壁厚而定）。溫度過低易產(chǎn)生冷隔、夾渣；過高易產(chǎn)生粘砂、縮孔。
2. 澆注操作：
   • 將鐵水包運(yùn)至澆注工位。
   • 擋渣：使用擋渣網(wǎng)或擋渣球，防止熔渣進(jìn)入型腔。
   • 充型：平穩(wěn)地將鐵水注入澆口杯，使其通過澆注系統(tǒng)充滿型腔。

五、 冷卻與落砂階段 (Cooling & Shakeout)

1. 凝固冷卻：
   • 鐵水在砂型內(nèi)冷卻凝固。
   • 關(guān)鍵點(diǎn)：必須保證足夠的冷卻時(shí)間。開箱過早會(huì)導(dǎo)致鑄件變形、開裂或表面形成白口層（硬皮）；開箱過晚影響生產(chǎn)效率。
2. 落砂 (Shakeout)：
   • 使用振動(dòng)落砂機(jī)或人工將鑄件從砂型中分離出來。
   • 此時(shí)鑄件表面附著有砂子，且?guī)в袧裁翱凇?

六、 清理與后處理階段 (Cleaning & Finishing)

1. 切除澆冒口：
   • 對(duì)于小件，可用氣割或沖床切除。
   • 對(duì)于大件或球墨鑄鐵（韌性好，不易斷裂），常使用氧乙炔氣割或等離子切割。
2. 表面清理：
   • 噴砂 / 拋丸 (Shot Blasting)：利用高速鋼丸流噴射鑄件表面，去除粘砂和氧化皮，使表面光潔。
   • 打磨：使用砂輪機(jī)打磨切割澆冒口留下的疤痕，去除飛邊毛刺。

七、 質(zhì)量檢驗(yàn) (Inspection)

1. 外觀檢查：檢查是否有氣孔、砂眼、裂紋、尺寸偏差等。
2. 理化性能檢測(cè)：
   • 金相分析：檢查石墨形態(tài)（片狀、球狀）、基體組織（珠光體、鐵素體）。
   • 力學(xué)性能：拉伸試驗(yàn)（測(cè)抗拉強(qiáng)度、延伸率）、硬度測(cè)試。
3. 無損檢測(cè) (NDT)：對(duì)于重要鑄件（如缸體、曲軸），需進(jìn)行 X 光探傷、超聲波探傷或磁粉探傷，檢查內(nèi)部是否有縮松或裂紋。

八、 熱處理 (Heat Treatment)

• 退火：消除內(nèi)應(yīng)力，軟化白口組織，改善切削加工性。
• 正火：提高鑄件的強(qiáng)度和硬度。
• 淬火 + 回火：用于特定耐磨件（如球鐵曲軸），提高表面硬度。
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