金属型铸造
金属靠重力浇入可重复使用的钢模
金属型铸造把熔融金属（通常靠重力）浇入钢或铸铁制成的模具，这副模具可以打开，反复使用几千次。汽车活塞以及许多铝轮毂和气缸盖都是这样做的。它介于砂型铸造和压铸之间：零件比砂型的好，工装成本又比压铸便宜得多。
工作原理
涂覆并预热模具。 两半钢模喷上一层薄薄的陶瓷涂料，既保护模具，又减缓冷却。模具保持高温，通常约 200 到 400 °C，这样金属就不会过早凝固。
放入型芯并合模。 放入型芯（形成孔和空腔的嵌件）。型芯可以是钢的，每个周期后抽出；也可以是砂的，之后打碎取出。两半模沿分型线夹紧。
浇注。 熔融金属（最常见的是铝）用浇包倒入浇道。重力使其充满型腔；有些机器会倾斜模具使其平稳充型，低压机器则从下方把金属压上去。
在模具中冷却。 钢很快把热量带走，所以金属约一分钟或几分钟就凝固了。快速冷却得到细晶粒（小晶体），金属比砂型铸造更强。
开模并取出铸件。 两半模打开，型芯抽出，铸件被取出。浇道被切除，模具准备好进入下一个周期。
关键数据
- 材料
- 主要是铝和镁合金，也有铜合金（黄铜、青铜）和一些铸铁
- 典型零件
- 活塞、铝轮毂、气缸盖、齿轮和泵壳、刹车卡钳、炊具
- 零件尺寸
- 通常从约 100 g 到约 50 kg
- 精度
- 100 mm 的特征约 ±0.3 至 ±0.5 mm
- 表面质量
- 相当光滑：Ra（平均粗糙度）约 2.5 至 6 µm
- 适合的批量
- 中到大批量：每年几千到几十万件
- 模具与设备成本
- 钢模大约一万到十万美元或更多
- 速度
- 每副模具每件几分钟；常有多副模具并排运行
优点与局限
优点
- 精度比砂型铸造更高，表面更光滑
- 快速冷却带来细晶粒和良好的强度
- 气孔少，所以零件可以热处理和焊接
- 模具可用于几千到十万多件零件
局限
- 模具昂贵，所以小批量不划算
- 主要限于铝、镁和铜合金；钢太热，模具承受不了
- 形状必须能从刚性模具中取出，所以倒扣需要型芯
- 比压铸慢，壁也必须更厚，最小约 3 到 4 mm
应用领域
- 汽车活塞、气缸盖、轮毂、刹车卡钳、悬架零件
- 航空航天与国防铝合金壳体和支架
- 机械泵体、齿轮箱壳体、液压零件
- 管道黄铜和青铜阀体及管件
- 家居用品铸铝炊具、灯具和家具零件
如何识别
- 表面相当光滑，略带哑光：比砂型铸造细腻得多，比压铸稍粗糙一点。
- 一条干净、笔直的分型线，是两半钢模接合处留下的。
- 壁比压铸件更厚，通常 4 mm 或更多。
- 切掉后的浇道残桩，往往位于零件的厚实部位。
对比
观看
THORS eLearning Solutions · 重力金属型铸造的新手动画讲解
Densen_casting · 一家生产型铸造厂把铝浇入钢模，周期接着周期
Kurtz Casting Solutions · 机器人如何运行自动化重力铸造工作站
Kurtz Casting Solutions · 低压变体：金属从下方被压入模具
查看实拍照片
- 维基百科：金属型铸造 — 重力、倾倒、低压和真空变体，模具材料和产品
- 维基共享资源图片搜索
记住
- 模具是钢或铁的，可重复使用几千次。
- 由重力（或低压）充型，而不是高压注射。
- 比砂型铸件更好更强，工装比压铸更便宜。
