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1、第一篇铸造一、铸造(金属液态成型技术)将液体金属浇铸到与零件形状、尺寸相适应的铸型空腔中,待其冷却凝固后,以获得零件或毛坯的生产方法.称为铸造。用铸造方法制成的毛坯或零件称为铸件。铸造工艺过程主要包括:金属熔炼、铸型制造、浇注凝固和落砂清理等。铸件的材质有碳素钢、合金钢、铸铁、铸造有色合金等。绪论铸造成形的原理二.铸造方法手工造型机器造型金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造陶瓷型铸造离心铸造液态成型工艺砂型铸造特种铸造9/4/20214(一)砂型铸造1、手工造型整模造型:整体模,分型面是平面时,整模两型造型分模造型:分开模三箱造型
2、:铸型由上中下三型构成,分型面是平面活块造型挖砂造型刮板造型等手工造型9/4/20215(一)砂型铸造2、机器造型(只用于两箱造型)优点:生产效率高,铸件尺寸精度好,手工余量少,成本低,劳动强度低,铸件质量稳定.震压造型机9/4/20216三.铸造特点优点:1、适应范围广。可以生产形状复杂的零件,尤其复杂内腔的零件(如汽车用多缸水冷整铸汽缸体)铸件大小几乎不限(铸件外形尺寸可从几毫米到十几米,壁厚可从1mm到1m);生产的批量不限。2、可以制造各种合金铸件(如铸铁、铝合金、铜合金、合金钢、碳素钢等)。3、铸件尺寸精度高。4、铸件
3、形状、尺寸与零件相近,减少了切削加工余量,所以成本低廉。可直接利用成本低廉的废机件和切屑,设备费用较低;在金属切削机床中,铸件占机床总重量75%以上,而生产成本仅占15~30%。∴应用广泛:农业机械40~70%机床:70~80%在汽车中占40-60%(重量)缺点:1、机械性能不如锻件(组织粗大,缺陷多等)2、铸造工序多,生产周期长。工人劳动强度大.3、铸件凝固过程不能精确控制,铸件质量不稳定,工序多,影响因素复杂,易产生缺陷。4、劳动条件较差。四.我国铸造技术的发展铸造历史悠久,我国是世界上最早掌握铸造技术的文明古国之一,是最早
4、应用铸铁的国家。商朝创造的灿烂青铜文化(如1978年湖北随州出土的曾候乙墓青铜编钟);北京明朝永乐青铜大钟,重达46.5t,钟高6.75m,钟唇厚22cm,外径3.3m,钟体内遍铸经文22.7万字,击钟时尾音长达2分钟以上,传距20km;河北沧州大铁狮;黄河大铁牛等。第一章铸造工艺基础§1液态合金的充型能力液态金属充满铸型型腔,获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。充型能力不足浇不足冷隔夹砂气孔夹渣没完整融合缝隙或凹坑不能得到完整的零件充型能力的影响因素合金流动性、浇注条件、铸型条件、铸件结构条件一.合金流动性:液态金属本身的流
5、动能力1流动性对铸件质量影响:1)流动性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件.2)流动性好,有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮、排除.3)流动性好,易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩.在常用铸造合金中,灰口铸铁.铝硅合金.黄铜流动性最好,钢较差。2测定流动性的方法:通常用浇注的螺旋形试样的长度来衡量合金的流动性。如图所示的螺旋形试样,其截面为等截面的梯形,试样上隔50mm长度有一个凸点,以便于计量其长度。合金的流动性愈好,其长度就愈长。在常用铸造合金中,灰口铸铁.铝硅合金.黄铜流动性最好,铸钢较差。3影响流动性的因素
6、主要是化学成分:1)纯金属流动性好:一定温度下结晶,凝固层表面平滑,对液流阻力小.2)共晶成分合金流动性好:恒温凝固,由于已凝固层的内表面光滑,对液态合金的流动阻力小。且熔点低,过热度大,推迟了合金凝固.3)非共晶成分流动性差:结晶在一定温度范围内进行,初生数枝状晶阻碍液体流动合金成分加入不同的合金元素对流动性也有影响:如:加入硅,改善流动性;加入锰、硫,流动性降低.充型能力的影响因素二.浇注条件1、浇注温度:t↑合金粘度下降,过热度高.合金在铸件中保持流动的时间长,充型能力就好.∴ t↑提高充型能力.但过高,易产生缩孔,粘砂,
7、气孔、粗晶等缺陷,故不宜过高.高温出炉,低温浇注普通灰口铸铁浇注温度:1250℃~1380℃碳素钢浇注温度:1500℃~1550℃铝合金的浇注温度:680℃~780℃2、充型压力:液态合金在流动方向上所受的压力↑充型能力↑如砂型铸造---直浇道,静压力.压力铸造,离心铸造等充型压力高.三铸型条件1、铸型蓄热能力:金属材料导热系数↑激冷能力↑液态金属降温快,充型能力↓(蓄热能力:铸型从金属中吸收储存热量的能力)2、铸型温度:t↑充型↑(在金属型中浇注铝合金铸件,铸型温度由340℃提高到520℃,同在760℃时浇注,螺旋线长度则由5
8、25mm增加到950mm3、铸型中气体:排气能力↑充型↑减少气体来源,提高透气性,少量气体在铸型与金属液之间形成一层气膜,减少流动阻力,有利于充型四铸件结构条件铸件模数:铸件体积与散热表面积之比模数↑则充型能力↓一、铸件的凝固1、铸件的凝固区域液相区、凝固区和固