材料成型技术基础课程总复习课件

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1、课程总复习机械与电子控制工程学院考试时间：第十六周周五上午8:00～10:00考试地点：待定主要内容非金属成型焊接成型塑性成型液态成型毛坯选择液态成型液态成型?液态成型的优点?将液态金属借助外力充填到型腔中，使其凝固冷却而获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的工艺。1）形状复杂，复杂内腔的零件毛坯。2）铸造生产的适应性广。3）毛坯尺寸精度较高（与锻件相比）。4）经济性好。铸造性能评价？合金的流动性、收缩性、吸气性和偏析等。影响合金流动性的因素?液态成型合金成分纯金属和共晶合计流动性好。结晶温度区间小，合金的流动性好。浇注条件浇注温度和充型压力

2、铸型条件铸型温度和浇注系统铸件结构结构形状和最小壁厚的要求对流动性增强还是减弱？可能导致那种缺陷？液态成型1、纯铁大于铸钢2、铸铁大于铸钢；3、共晶大于非共晶；4、近共晶大于远共晶。铁-碳合金流动性与含碳量的关系？液态成型流动性导致主要缺陷？渗漏浇不足冷隔充型能力不足浇不足冷隔夹砂气孔不能得到完整的零件没完整融合缝隙或凹坑液态成型糊状凝固逐层凝固合金凝固？液态成型顺序凝固原则：在铸件上从远离浇口部分到浇口或冒口之间建立一个递增的温度变化，从而实现由远离冒口的部分向冒口方向顺序的凝固。控制铸件凝固的工艺原则？同时凝固原则：采取工艺措施保证

3、铸件上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分几乎同时凝固。液态成型合金的收缩?收缩的分类?铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减现象。内应力、变形缩孔和缩松形成本质是合金的液态收缩和凝固收缩远大于合金的固态收缩。合金收缩的大小主要取决于合金的成分、浇注温度、铸件的结构和铸型条件等。液态成型合金成分结晶区间流动性凝固方式收缩性工艺原则以下概念之间的关系？结晶温度范围小的合金，其凝固方式为逐层凝固，其凝固控制原则为顺序凝固液态成型原理：危害：分类：消除措施：铸造应力?固态收缩受到阻碍。变形和裂纹时效处理液态成型t0-t

4、1：均处塑性状态，铸件内无应力产生；t1-t2：杆II弹性状态，杆I塑性状态，瞬间内应力通过杆I塑性变形而消失，无应力；t2-t3：均弹性状态，杆I内部产生拉应力，杆II内部产生压应力。t0t1t2t3液态成型在t0-t1时间内，细杆Ⅱ和粗杆Ⅰ均处于弹塑性转变温度以上，铸件内不产生热应力。在t1-t2时间内，粗杆Ⅰ处于弹塑性转变温度以上，细杆Ⅱ处于弹塑性转变温度以下，此时铸件的变形由细杆Ⅱ确定，杆细Ⅱ带动粗杆Ⅰ一起收缩，铸件内不产生热应力。在t2-t3时间内，细杆Ⅱ和粗杆Ⅰ均处于弹塑性转变温度以下，粗杆Ⅰ的冷却速度比细杆Ⅱ快，即粗杆Ⅰ的

5、自由线收缩速度大于细杆Ⅱ。因而，粗杆Ⅰ被拉长，产生拉应力；细杆Ⅱ则相反，产生压应力。冷却到t3（室温）时，铸件内存在残余应力，细杆Ⅱ内为压应力，粗杆Ⅰ内为拉应力。液态成型铸件厚壁处或心部受拉应力、薄壁或表层受压应力。结论：热应力导致的变形两夹角α和β都增大合理选择合金（E和线膨胀小）减小铸件各部分的温差提高铸型和型芯的退让性及时落砂减少铸造应力的措施?液态成型消除铸造应力的措施?时效处理项目铸造方法砂型铸造熔模铸造金属型铸造压力铸造低压铸造离心铸造铸型材料砂型砂型金属型金属型多用砂型金属型型芯砂芯不需要金属芯金属芯砂芯不需要补缩重力补缩

6、重力补缩重力补缩压力补缩压力补缩离心力补缩充型重力充型重力充型重力充型压力充型（与重力垂直和成角度压力充型（与重力相反）离心力充型典型特征不受限制，尤其内腔复杂高熔点难切削合金，精度高，无芯无冷铁小批量，高强度，有色合金大批量，薄壁复杂的有色合金铸件，铸件不能热处理充型平稳，内部质量高无芯和浇注系统，圆环和圆筒型铸件典型件各类箱体等刀具，钻头，叶片发动机，汽车等零件，如铝活塞发动机，汽车，电器等零件叶轮和内腔复杂薄壁零件套、环、筒液态成型铸造成型方法?铸造工艺及结构工艺性？液态成型避免铸件的外形有局部侧凹。√液态成型尽可能去掉不必要的外

7、圆角（工艺圆角除外）√液态成型铸件上凸台和筋条的设计，应考虑其结构便于造型√√液态成型铸件要尽量减少分型面数量液态成型在铸件上设计结构斜度结构斜度拔模斜度液态成型铸件内腔尽量不用或少用型芯，以简化铸造工艺√液态成型铸件的壁厚应适当铸造方法铸件尺寸/mm合金种类铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铝合金铜合金砂型铸造<200×20085~66533~5200×200~500×50010~126~1012846~8>500×50015~2015~2015~2010~12610~12液态成型铸件壁厚尽可能均匀液态成型设计结构圆角铸件壁与壁之间应避免锐角

8、连接液态成型铸件的厚壁与薄壁的连接应逐步过渡铸件壁与壁之间应避免交叉液态成型√铸件的结构是否使铸件的收缩受阻应尽量避免设计水平面过大的铸件液态成型较长易挠曲梁应将其截面设计成对称截面液态成型√铸件上易产生变