5-1补充-铸造成型过程及设备

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1、第二讲毛坯成形江苏大学一、毛坯成形类型以成形时材料的形态特征分类：液态成形、固态成形、粉末成形、连接成形二、毛坯成形的重要性1.毛坯的内在质量——零件的机械性能；2.毛坯的外在质量——形状尺寸的准确性；3.成本费用。齿圈钢锭退火罩渣斗西安秦皇陵出土的铜马车古铜钱内燃机缸盖古代十八般武器和编钟一、液态成形（铸造）液态成形是将液态金属浇注到与所要求的毛坯或零件的形状和尺寸相适应的铸型型腔中，冷却凝固后获得毛坯或零件的一种毛坯成形工艺方法。概述二、液态成形的特点液态成形具有的优点1.一次成形，易获得形状复杂件;2.

2、适应性强、应用广泛;3.加工成本低;液态成形的缺点1.液态成形工序多;2.机械性能差;3.劳动条件差。三、液态成形工艺方法的分类1、按铸型材料来分：砂型铸造、金属型铸造、石墨型铸造、陶瓷铸造；2、按充型方式来分：重力充型、高压充型、低压充型、离心力充型；3、按液态成形工艺方法的作用力不同又可分为两类：重力作用下的液态成形工艺方法：砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、气化模铸造、陶瓷型铸造等；外力作用下的液态成形工艺方法：离心铸造、压力铸造、低压铸造、挤压铸造等。四、应用一般用于形状复杂，受力不大件。像主轴变速箱、

3、尾座、床身等。常用合金的流动性和收缩性来评价的合金的铸造性能，即铸件的质量。零件用模样造型用芯盒造型芯以形成铸件内孔成形原理带浇注系统的铸件铸件成品第一节合金的铸造性能一、合金的充型充型——液态合金填充铸型的过程。充型能力——液体金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成形件的能力。充型能力不足时，会产生浇不到、冷隔、夹渣、气孔等缺陷。（一）合金的流动性合金的流动性是：液态合金本身的流动能力。合金的流动性越好，填充性也越好。1、流动性对铸件性能的影响(1)有利于液态合金中气体和熔渣的上浮与排除；(2)有助于

4、对凝固过程中所产生的收缩进行补缩；(3)若合金的流动性差，铸件容易产生浇不到、冷隔等缺陷，而且也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔等缺陷的间接原因。合金流动性的测定2、影响流动性的因素合金的流动性主要与合金的化学成分有关。铁碳合金的化学成分与流动性的关系几种合金流动的比较:1、铸铁大于铸钢；2、共晶大于非共晶；3、近共晶大于远共晶。（二）浇注温度浇注温度越高，金属液的粘度越低，且因其过热度高，金属液蓄热多，保持液态的时间长，故有利于提高金属液的充型能力。但浇注温度过高，会导致金属的收缩增大，吸气增多，氧

5、化严重，使铸件产生缩孔、缩松、气孔和粘砂等缺陷。（三）填充压力增大填充压力，可以使液态金属充型能力增强。（四）铸型导热能力铸型导热能力越差，液态金属处于高温下的时间越长，有利于液态金属的流动和充型。（五）铸型阻力铸型型腔狭窄、形状复杂或铸型材料的发气量大，型腔内气体量就显著增加，如果铸型排气又不通畅，则造成铸型内气体反压力增大，导致铸型对金属液流动阻力增加，从而降低合金流动性。二、合金的收缩性（一）合金收缩的概念液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、

6、变形和内应力等缺陷。收缩过程经历的三个阶段体积收缩率：合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金体积的缩减，常用体积收缩率表示，是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。线收缩率：合金的固态收缩，直观地表现为铸件轮廓尺寸的减小，因而常用铸件单位长度上的收缩量，即线收缩率来表示，是铸件产生内应力、变形和裂纹的基本原因。（二）影响合金收缩的因素1.化学成分2.浇注温度3.铸件结构和铸型条件（三）铸件中的缩孔与缩松⑴缩孔的形成⑵缩松的形成缩孔和缩松的防止：缩孔：采用冒口和冷铁实现定向凝固。缩松：热节处安放冷铁；涂激冷涂料；加大结

7、晶压力零件图铸造工艺图铸型芯型芯盒芯砂型砂模型熔化合箱落砂、清理检验铸件砂型铸造的工艺过程砂型铸造动画演示过程一、砂型铸造第二节重力作用下的液态成形工艺方法常见的砂型铸造方法演示1、整模造型2、分模造型3、三箱造型4、挖砂造型5、活块造型6、机器造型返回返回返回返回返回返回1、概念液态金属在重力作用下注入金属型中成形的方法，称为金属型铸造，习惯上亦称之为硬模铸造。由于金属型可重复使用，故它又有永久型铸造之称。制造金属型的材料应根据浇注的合金选用，一般金属型材质的熔点应高于液态合金的温度。浇注锡、锌、镁等低熔点

8、合金，可用灰铸铁做金属型；浇注铝、铜等合金，要用合金铸铁或钢做金属型。三、金属型铸造金属型铸造过程演示2、金属型铸造工艺(1)加强金属型的排气；(2)在金属型的工作表面上喷刷涂料；(3)预热金属型并控制其温度。3、金属性铸造的优缺点及其应用(和砂型铸造相比)优缺点比较：(1)投入费用（金属型>砂型）(2)加工质量（金属型优于砂型）(3)加工效率（金属型高于砂型）(4)灵活性（砂型优于金属型）(5)劳