材料与加工技术-铸造(1)课件

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1、铸造材料与加工技术（研2011）尤芳怡副教授铸造前言铸造是人类掌握较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。公元前3200年，美索不达米亚出现铜青蛙铸件。公元前13～前10世纪之间，中国已进入青铜铸件的全盛时期，工艺上已达到相当高的水平，如商代的重875Kg的司母戊方鼎、战国的曾侯乙尊盘和西汉的透光镜等都是古代铸造的代表产品。司母戊方鼎西汉透光镜2华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）前言18世纪的工业革命后，铸件进入为大工业服务的新时期。进入20世纪，铸造的发展速度很快，先后开发出球墨铸铁，可锻铸铁，超低碳不锈钢以及铝铜、铝硅、铝镁合金，钛基

2、、镍基合金等铸造金属材料，并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺。50年代以后，出现了湿砂高压造型，化学硬化砂造型和造芯、负压造型以及其他特种铸造、抛丸清理等新工艺。3华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）1.铸造的定义铸造是一种生产零件毛坯的传统型行业。它是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。它具有适用性强、成本低等优点，主要体现在以下几个方面。4华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）2.铸造的优点1)铸件不受零件大小，结构形状复杂的限制；几乎所有的合金都能浇铸成铸

3、件；既适用于单件、小批量生产，又适用于成批、大量生产。2)铸件形状和尺寸与零件相近(某些精密铸造产品甚至无需加工)，节省金属材料和切削加工工时，且废件和废料可以回炉重熔，生产周期短。因此，与机械加工等工艺相比，铸造以其特有的优点在国民经济中起着举足轻重的作用。5华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）6华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.铸造的分类按照造型方法和成型方式，铸造可以分为砂型铸造和特种铸造两类。7华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1砂型铸造以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，液态金属在重力下充填铸型来生产

4、铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。8华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1砂型铸造9华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.1粘土砂铸造粘土砂铸造是以原砂为造型材料，以粘土和水为粘接剂生产铸型，液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。按照铸型浇注时的不同状态可以分为粘土砂湿型(潮模)、粘土砂干型和粘土砂表干型铸造。10华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（

5、研2011）11华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.2消失模铸造消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。与传统铸造技术相比，消失模铸造技术具有与无伦比的优势，被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”、“铸造工业的绿色革命”。12华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.2消失模铸造消失模铸造有下列特点：1)铸件质量好，成本低。材质不限，大小皆宜；尺寸精度高，表面

6、光洁，减少清理，节省机加；内部缺陷大大减少，组织致密。2)可实现大规模、大批量生产。自动化流水线生环保。可以大大改善作业环境、降低劳动强度、减少能源消耗。13华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.2消失模铸造14华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.2消失模铸造15华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.2消失模铸造16华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.2消失模铸造17华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.3V法造型真空密封造型铸造方法，又称负压造型国外取

7、英文Vacuum（真空）一词的字头，而简称之为V法。V法造型有下列特点：1)V法造型不采用粘接剂，因而可使造型和铸件落砂清理劳动量大大减轻，旧砂回用率可达95%。2)V法造型的材料利用率高，铸件废品率低，内外质量好，从而降低铸件成本。18华侨大学机电及自动化学院材料与加工技术（研2011）3.1.3V法造型a.将预先加热好的塑料薄膜在负压作用下，吸贴到模样，模板的整个表面上，然后在薄膜上均匀地喷上快干涂料。b.将带有抽气室的沙箱放上。c.充填不加粘结剂，水分及附加物的干沙，边加砂边微微振动，以保证干沙填满砂箱。刮平，并在砂箱顶部再覆盖料膜，通过砂箱箱壁抽真空。d