毕业论文--铸件结构工艺性设计问题研究

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1、2008级机电一体化专业毕业论文论文题目：铸件结构工艺性设计问题研究摘要：铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，因此铸造机械业的发展标志着一个国家的生产实力.近年来由于国内经济稳定运行，在巨大的市场需求和良好的国家大环境下，我国铸造机械行业保持高速增长态势。但目前由于国内铸造机械产品的技术水平仍然与市场需求差距较大，使铸造机械行业的发展存在巨大的发展潜力和扩展空间，为铸造机械行业的快速发展带来机遇。我国相比其他发达国家，在铸造行业还存在着差距。本课题主要针对铸件在制造过程中出现的缺陷进行研究并给出解决方案,力求在铸造中不出现废品,保证生

2、产的效率和效益。关键词：铸件;缺陷;方案I孙永振：铸件结构工艺性设计问题研究目录II孙永振：铸件结构工艺性设计问题研究摘要I1铸造技术概述11.1铸造技术简介11.2铸造技术的发展11.2.1国内外铸造技术的发展现状11.2.2铸造技术发展趋势11.3小结22铸件结构缺陷及预防措施22.1铸件结构的缺陷22.1.1铸件的缩孔与缩松22.1.2铸件的变形42.1.3铸件的裂纹52.1.4铸件其他常见的缺陷62.2铸件缺陷的预防措施62.2.1缩孔与缩松的预防62.2.2铸造变形的预防82.2.3铸件裂纹的预防92.2.4铸件其他常见缺陷的

3、预防措施9结论11参考文献12致谢13第13页共13页2008级机电一体化专业毕业论文1铸造技术概述1.1铸造技术简介铸件是经液态成形的铸造方法得到的，故可制成形状复杂并且具有内腔的毛坯，如箱体、内燃机、气缸体、气缸盖、机床机身等。铸造方法适应性强，具有特殊的生产优势，铸造出的铸件可以轻几克重数百吨；厚度从几毫米到几米。并且成产成本低、投资少、原材料价格低、来源广、废料的重复利用率高等优点。利用铸造方法加工出近似所需工件外形的铸件又可以提高生产的加工效率，这些优点使得铸件在机械设备中占有重大比例。1.2铸造技术的发展1.2.1国内外铸造

4、技术的发展现状铸造具有很强的适应性，特别是在机械制造业中，铸造方法更是得到了广泛应用，并且在机械设备中铸件占很大比例，因为利用铸造方法可以很容易加工出形体比较复杂的铸件。数据显示，铸件在机床、内燃机等重型机器中占70％～90％，在拖拉机、农业机械中占40％～70％，在汽车中占20％～30％。随着我国国民生产总值的不断提高，铸件在我国的机械设备中必然得到更快的发展。1.2.2铸造技术发展趋势铸件质量影响着机械加工效率，制约产品质量、寿命和效益。随着制造业的发展，凝固成形技术面临着更深层次的要求和严峻挑战。要求铸件要向精（近无切削）、强（

5、强韧、可靠）、秀（薄、轻、光洁）和特（特殊使用功能）方向发展已成为趋势。另外利用计算机的精确控制功能对铸件加工过程进行控制，也将成为铸造技术前进的方向。环保型的加工也逐步受到人们的重视。第13页共13页2008级机电一体化专业毕业论文1.3小结我国的铸造技术相比其他的发达国家还比较落后,我国铸造行业的技术水平无法满足国民经济快速发展的需要。技术落后、设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严重以及工人作业环境恶劣等问题，已经成为行业的共识。防止在铸造技术过程中出现的缺陷可以明显地改善铸件的性能。2铸件结构缺陷及预防措施2.1铸件结构的缺

6、陷2.1.1铸件的缩孔与缩松液态金属充满型腔以后，在冷却过程中，当液态收缩和凝固收缩所缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些孔洞，其中大而集中的孔洞称为缩孔；小而分散的孔洞称为缩松。缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载截面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。因此缩孔与缩松是严重的铸造缺陷，必须采取措施予以防止。⑴缩孔的形成恒温或很窄温度范围内结晶的合金，铸件壁以逐层凝固方式进行凝固，容易产生缩孔。如下图所示。液态金属充满型腔以后（如图a）。因铸型吸热，靠近型腔表面的金属液率先冷却凝固，形成一层封闭的外壳，壳中金

7、属液因收缩不能得到补足，故液面开始下降（如图b）。温度继续下降，合金的逐层凝固层加厚，内部的剩余液体因液态收缩和补充凝固层的收缩，体积缩减，液面继续下降（如图c）。此过程一直延续到凝固终了，结果在铸件上部的最后凝固部位形成了倒圆锥的缩孔（如图d）。继续冷却至室温，整个铸件发生固态收缩，缩孔的体积也略有减少（如图e）。第13页共13页2008级机电一体化专业毕业论文图2.1缩孔形成示意图缩孔通常出现在铸件上部或最后凝固部位，其形状不规则，孔壁粗糙。由缩孔的形成过程可知，纯金属和共晶成分合金倾向于逐层凝固，易形成集中缩孔，合金的液态收缩和凝

8、固收缩越大，浇注温度越高，越易形成缩孔。铸件中温差大而由低温到高温凝固的厚壁部位易出现缩孔。⑵缩松的形成结晶温度范围宽的合金，以糊状凝固方式进行凝固，容易产生缩松。如下图所示，在凝固过程中的液——固两相区，