《铸造工艺基础》PPT课件

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1、第二篇铸造烟台大学机电汽车工程学院机械制造中常用毛坯加工的方法有：铸造、锻压、冲压和焊接。其中铸造是制造毛坯最重要的方法。上一页下一页后退退出一．什么是铸造?制造铸型，熔炼金属，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。实质：液态成形2上一页下一页后退退出铸造-分模3上一页下一页后退退出二．特点可以铸造出形状结构复杂、特别是内腔复杂的零件毛坯(如暖气、箱体、气缸体等)。适应性强。不受零件的材料种类，零件的重量、尺寸、形状和结构复杂程度的限制。可以铸造出各种大小的铸件，大小从几克～几百吨；壁厚从1m

2、m～1m。可以铸造出各种复杂形状的铸件。可以铸造出各种金属和合金的铸件。4上一页下一页后退退出5上一页下一页后退退出成本低廉。铸件的力学性能较差，不如锻件，这是主要缺点。以普通车床为例，车床中铸件的重量占到80％左右，但其成本仅仅占到总成本的20％～30％。原材料便宜；还可以利用废品、废料以及一些破损的零件；加工余量小；可以直接铸出复杂零件毛坯，可以省工省料。能源消耗少。主要原因是铸造组织较差。铸造组织特点：晶粒粗大；组织疏松；成分不均匀。6上一页下一页后退退出三．应用主要用于制造受力不大，但形状结构复杂的零件毛坯。

3、例如气缸体，缸盖，活塞，机床床身，机架，箱体，阀体，泵体等。卡车：离合器，变速箱，刹车片，后桥，气缸，活塞。四．方法砂型铸造：用型砂紧实成形的铸造方法。是最基本的铸造方法。使用最普遍，占总铸件80％以上。特种铸造：与砂型铸造不同的其它铸造方法的统称。金属型铸造，熔模铸造，压力铸造，低压铸造，离心铸造等。7上一页下一页后退退出8第一章铸造工艺基础第二章常用合金铸件的生产第三章砂型铸造第四章特种铸造第五章铸件结构设计上一页下一页后退退出9第一章铸造工艺基础1-1液态合金的充型1-2铸件的凝固与收缩1-3铸造内应力、变形与

4、裂纹1-3铸件的质量控制铸造性能：合金通过铸造获得外形正确、内部健全的优质铸件的能力，主要包括充型能力和收缩性。上一页下一页后退退出10第一节液态合金的充型上一页下一页后退退出充型：液态合金填充铸型的过程。一、充型能力与流动性的概念液态合金充填铸型的能力，即液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。1.充型能力：充型能力是考虑铸型及工艺因素影响的液态合金的流动性。11上一页下一页后退退出2.合金的流动性：液态合金的流动能力。是影响合金充型能力的主要因素之一，另外还有铸型、浇注条件等铸造工艺因素。3.测定

5、流动性的方法：以螺旋形试件的长度来测定。在相同的浇注条件下，合金的流动性越好，所浇出的试样越长。12上一页下一页后退退出二、充型能力对铸件质量的影响容易得到形状完整和轮廓清晰的铸件，有利于制造薄壁和形状复杂的铸件。有利于液态金属中的气体和熔渣的上浮与排除。有利于合金凝固收缩时的补缩等。1.流动性好，充型能力强，容易获得优质的铸件。13上一页下一页后退退出浇不足：铸件残缺，轮廓不完整，或轮廓可能完整但边角圆而且光亮。冷隔：在铸件上穿透或不穿透，边缘呈圆角状的缝隙。2.合金充型能力差，铸件容易产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣

6、、缩孔等铸造缺陷，不能得到完整的零件。冷隔形成原因：是由于浇注断流或浇注温度过低、充型能力差等原因造成的，这时合金液流到汇合的地方就不能与已经凝固的合金熔化结合在一起，这样就形成两部分隔开的缝隙。14上一页下一页后退退出15上一页下一页后退退出浇不足16上一页下一页后退退出冷隔17上一页下一页后退退出三、影响充型能力的因素合金种类1.合金性质——合金流动性：决定于合金种类与化学成分。灰铸铁和硅黄铜的流动性和充型能力最好；铝硅合金其次；铸钢最差。根据“螺旋型试样长度”实验：18上一页下一页后退退出化学成分同一种合金，化

7、学成分不同，合金流动性也有不同。因为化学成分不同，合金的结晶温度范围和结晶特性不同。纯金属和共晶成分的合金，结晶是在恒温之下进行，此时金属液的凝固是从金属件的表面开始向中心逐层推进，称为逐层凝固，凝固层的内表面比较平滑，对还没有凝固的液态金属阻力较小，合金的流动性较好；非共晶成分的合金的结晶过程是在一定的温度范围之内进行，凝固时铸件存在两相区，其中既有没有凝固的液态金属，还有已经凝固的小的树枝状结晶体，称为糊状凝固，树枝状的小晶体和粗糙不平的凝固层的内表面使得液态金属的流动阻力增大，因此这种合金的流动性较差。合金的结

8、晶范围越宽，则两相区越宽，合金的流动性也就越差。19铁碳合金状态图PS7271148GCE0A3AcmA1DALFFeC%6.690.020.772.114.3At温度（℃）L+AL+Fe3CILd+Fe3CILd+A+Fe3CIIA+FFP+FF+Fe3CIIIA+Fe3CIIP+Fe3CIILd+P+Fe3CIIL'd+Fe3CIQ上一页下