工程材料与成形技术基础 教学课件 作者 庞国星主编 第八章　铸 造 成 形.ppt

《工程材料与成形技术基础 教学课件 作者 庞国星主编 第八章　铸 造 成 形.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、17360HA第八章　铸造成形第一节　铸造成形理论基础一、液态合金的流动性与充型能力1.合金的流动性2．充型能力17360HB第一节　铸造成形理论基础一、液态合金的流动性与充型能力1.合金的流动性2．充型能力二、铸造合金的收缩三、铸件中的缩孔和缩松四、铸造内应力及铸件的变形、裂纹五、铸件中的气孔第二节　砂型铸造第三节　特种铸造第四节　铸件的结构设计图8-1图8-217360HB2.充型能力图8-3　Fe-C合金流动性与含碳量关系17360HB二、铸造合金的收缩1.收缩的概念2.铸件的实际收缩17360HB1.收缩的概念(1)液态收缩　从浇注温度到凝固开始温度(即液相线温废)

2、的收缩。(2)凝固收缩　从凝固开始温度到凝固终止温度(即固相线温度)的收缩。(3)固态收缩　从凝固终止温度到室温间的收缩。表8-1　几种铁碳合金的收缩率17360HB三、铸件中的缩孔和缩松1.缩孔和缩松的形成2.防止铸件产生缩孔和缩松的方法17360HB1.缩孔和缩松的形成(1)缩孔　纯金属、共晶成分和凝固温度(即结晶温度)范围窄的合金，在浇注后，型腔内发生垂直于型壁的由表及里的逐层凝固。图8-4　缩孔形成过程示意图17360HB1.缩孔和缩松的形成图8-5　用内接圆法确定热节位置17360HB1.缩孔和缩松的形成(2)缩松　形成缩松的基本原因也是合金的液态收缩和凝固收缩大于

3、固态收缩所致。17360HB1.缩孔和缩松的形成图8-6　缩松形成过程示意图17360HB2.防止铸件产生缩孔和缩松的方法图8-7　顺序凝固原则17360HB2.防止铸件产生缩孔和缩松的方法(1)合理选用铸造合金　从缩孔和缩松的形成过程可知，结晶温度范围宽的合金，易形成缩松，且缩松分布面广，难以消除。(2)采用顺序凝固原则　所谓顺序凝固，就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过增设冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固(图8-7)，而后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。17360HB2.防止铸件产生缩孔和缩松的方法图8-8　冷铁的应用17360HB四、铸造内应力及

4、铸件的变形、裂纹1.铸造内应力2.铸件的变形与防止3.铸件的裂纹与防止17360HB四、铸造内应力及铸件的变形、裂纹图8-9　T形杆件热应力的形成过程17360HB1.(1)热应力　铸件在凝固和冷却过程中，由于不同部位不均衡的收缩而引起的应力称为热应力。1)t0至t1：厚部Ⅰ和薄部Ⅱ都处于临界温度(tij)以上，两部分都呈塑性状态，能够自由收缩。2)t1至t2：此时，Ⅱ的温度己低于临界温度(tij)而呈弹性状态，Ⅰ仍处于塑性状态。3)t2至t3：当Ⅰ进入弹性状态时，其收缩会受到早已进入弹性状态的Ⅱ的阻碍，于是形成了Ⅱ受弹性压缩，而Ⅰ受弹性拉伸的状态。17360HB1.(2)收

5、缩应力　铸件在固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒口、箱带等外力的阻碍而产生的应力称为收缩应力，如图8-11所示。17360HB1.(3)相变应力　铸件由于固态相变，17360HB1.各部分体积发生不均衡变化而引起的应力为相变应力。17360HB2.铸件的变形与防止图8-12　机床床身导轨的挠曲变形17360HB3.铸件的裂纹与防止(1)热裂　热裂是高温下形成的裂纹，其形状特征是裂纹短、缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。(2)冷裂　冷裂是指在低温下形成的裂纹，其形状特征与热裂不同，冷裂纹细小，呈连续直线状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。17360HB五、铸件中的气孔1.析出性气孔2

6、.侵入性气孔3.反应性气孔17360HB第二节　砂型铸造一、砂型铸造生产过程简介二、铸造工艺图的制定三、综合分析举例17360HB一、砂型铸造生产过程简介1.造型材料的选择(1)粘土砂　粘土砂是由砂、粘土、水及附加物(煤粉、木屑等)按一定比例制备而成，以粘土为粘结剂。(2)水玻璃砂　水玻璃砂是以水玻璃为粘结剂的一种型砂。(3)油砂、合脂砂及树脂砂　粘土砂和水玻璃砂，虽然也可用来制造型芯，但对结构形状复杂、要求很高的型芯，则难以满足要求，因此要求芯砂需具备更高的干强度、透气性、耐火性、退让性和良好的出砂性，同时要求较低的发气性和吸湿性，并且不易粘芯盒。2.造型与造芯17360H

7、B一、砂型铸造生产过程简介(1)手工造型　手工造型是指造型主要的两工序紧实和起模是由手工完成的，它主要用于单件小批生产。(2)机器造型　机器造型是指用机器完成全部或至少完成紧实和起模两主要工序的操作。17360HB一、砂型铸造生产过程简介表8-2　各种手工造型方法的特点和适用范围17360HB一、砂型铸造生产过程简介表8-2　各种手工造型方法的特点和适用范围17360HB一、砂型铸造生产过程简介表8-3　各种机器造型方法的特点和应用17360HB一、砂型铸造生产过程简介图8-13　震压式造型机a)填砂