汽车制造中常用成形工艺基础概要讲课稿.ppt

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1、汽车制造中常用成形工艺基础概要4.1铸造本节内容:一、概述二、砂型铸造三、特种铸造四、铸造工艺性1.何为铸造？熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造。铸造示意图一、概述铸造产品优点：1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。缺点：1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气

2、孔等缺陷。因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同材料的锻件。2）铸件质量不够稳定。一、概述2.铸造优缺点1）金属的流动性：熔融金属的流动能力影响金属流动性的因素：Ⅰ.金属或合金的种类：灰铸铁＞铜＞铝＞铸钢Ⅱ.化学成分和结晶特征：纯金属＞合金2）金属的充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状清晰铸件的能力影响充型能力的因素：Ⅰ.浇注条件：浇注温度↑、充型压力↑Ⅱ.铸型填充条件：铸型蓄热能力↑、铸型温度↑、铸型中气体压力↓一、概述3.铸造性能的影响因素3）凝固方式：逐层凝固、中间凝固、糊状凝固一、概述3.铸造性能的影响因素逐层凝固：灰铸铁、低碳钢、工业纯铜、工业纯铝、共晶铝硅

3、合金及某些黄铜中间凝固：中碳钢、高锰钢、白口铸铁糊状凝固：球墨铸铁、高碳钢、锡青铜和某些黄铜铸件的凝固方式4）金属的收缩：Ⅰ.液态收缩：缩孔和缩松Ⅱ.凝固收缩：缩孔和缩松Ⅱ.固态收缩：铸造应力、变形和裂纹影响金属收缩的因素：A.化学成分：化学成分不同导致收缩率不同，铸钢收缩最大，铸铁最小B.浇注温度：浇注温度高↑过热度↑收缩↑C.铸件结构：铸件形状和尺寸不同各部分冷却速度不同收缩不一致一、概述3.铸造性能的影响因素1）缩孔：缩孔总是出现在铸件上部或最后凝固的部位，其外形特征是：内表面粗糙，形状不规则，多近于倒圆锥形。通常缩孔隐藏于铸件的内部，有时经切削加工才能暴露出来。缩孔形

4、成的主要原因是液态收缩和凝固收缩。一、概述4.铸件的质量缺陷缩孔的形成过程2）缩松：宏观缩松多分布在铸件最后凝固的部位，显微缩松则是存在于在晶粒之间的微小孔洞，形成缩松的主要原因也是液态收缩和凝固收缩所致。一、概述4.铸件的质量缺陷缩松的形成过程3）缩孔和缩松的预防措施：定向凝固：使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。一、概述4.铸件的质量缺陷冒口和冷铁的合理使用4）铸造应力及防止措施：铸件凝固及冷却过程中，随温度的不断降低，收缩受到阻碍，就会在铸件内产生应力，引起变形或开裂，此缺陷将严重影响铸件的质量。铸造应力防止和消除措施：A.同时凝固B.提高铸型温度C.去应

5、力退火D.改善铸型和型芯的退让性一、概述4.铸件的质量缺陷5）变形、裂纹及其防止措施：铸造变形防止和消除措施：a)反变形法：在模样上做出与铸件变形量相等而方向相反的预变形量来抵消铸件的变形。b)进行去应力退火：铸件机加工之前应先进行去应力退火，以稳定铸件尺寸，降低切削加工变形程度。c)设置工艺肋：在容易变形的部位设置工艺肋。铸造裂纹分类：热裂：固态合金的线收缩受到阻碍，产生的应力超过该温度下的强度冷裂：铸件处于弹性状态时，铸造应力超过合金的强度极限一、概述4.铸件的质量缺陷用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造。应用最广泛的铸造方法。二、砂型铸造1.何为砂型铸造制造模样、制备造

6、型材料、造型、造芯、合箱、熔炼、浇注、落砂、清理2.砂型铸造主要工序用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。造型是砂型铸造的最基本工序，造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。二、砂型铸造3.不同的造型方法手工造型方法整模造型分模造型挖砂造型活块造型刮板造型假箱造型两箱造型三箱造型地坑造型组芯造型机器造型方法震压紧实微震紧实抛砂紧实射砂紧实射压紧实压实紧实高压紧实震击紧实（1）.两箱造型是造型的最基本方法，铸型由成对的上型和下型构成，操作简单。适用于各种生产批量和各种大小的铸件。（2）.三箱造型的铸型由上、中、下三型构成。中型高度需与铸件两个分型面的间距相适应。

7、三箱造型操作费工。主要适用于具有两个分型面的单件、小批生产的铸件。两箱造型二、砂型铸造3.不同的造型方法（手工造型）三箱造型（3）.地坑造型：在地平面以下的砂坑中或特制地坑中制造下型的造型方法（4）.组芯造型：用若干块砂芯组合成铸型，而无需砂箱。它可提高铸件的精度，但成本高。适用于大批量生产形状复杂的铸件。地坑造型二、砂型铸造3.不同的造型方法（手工造型）组芯造型（5）.整模造型：模样是整体的，分型面是平面，铸型型腔全部在半个铸型内，其造型简单，适用于铸件最大截面在一端，且为平面的铸件。（6）.挖砂造型