机械基础第二章 铸造.锻造.焊接.ppt

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1、第二章铸造、锻造、焊接金属材料的热加工方法第一节铸造第二节锻压第三节焊接第四节典型零件的毛坯选择第一节铸造定义：铸造是指将熔融态的金属（或合金）浇注于特定型腔的铸型中凝固成形的金属材料成形方法。铸造的基本过程：液态金属充型铸件凝固收缩实质：液态金属（或合金）充填铸型型腔并在其中凝固和冷却。砂型铸造概略图一、铸造的特点及其应用特点：⑴铸造可以生产形状复杂，特别是内腔复杂的铸件⑵铸造可用各种合金来生产铸件。⑶铸造既可用于单件生产，也可用于批量生产。⑷铸件与零件的形状、尺寸很接近，因而铸件的加工余量小，可以节约金属材料和加工工时⑸铸件的成本低。缺点：铸造生产工艺过程

2、复杂，工序多，一些工艺过程难以控制，易出现铸造缺陷，铸件质量不够稳定，废品率高；铸件的力学性能差。二、砂型铸造砂型铸造就是将熔化的金属浇入到砂型型腔中，经冷却、凝固后，获得铸件的方法。砂型铸造概略图（一）砂型铸造的工艺过程1、主要工序：制造模样、芯盒；配制型砂、芯砂；造型、造芯；烘干、合箱；熔炼金属、浇注；落砂、清理、检验等。2、造型材料造型材料的分类：型砂、芯砂。造型材料的组成：原砂、黏合剂、水、附加物。型（芯）砂的性能：强度、透气性、可塑性、耐火性、退让性。（二）造型的基本方法、特点和应用造型分类：手工造型、机器造型。造型工艺过程：模型置于砂箱中→填砂→紧

3、实→制作出气道→起模→制作浇注系统与冒口→安放砂心→合箱1、手工造型：整模造型；分模造型；常用手工造型方法：挖砂造型；活块造型；刮板造型；三箱造型。2、机器造型（1）机器造型基本原理：填砂；震击紧砂；辅助压实；起模。（2）机器造型的工艺特点：紧砂、起模机械化，生产率高、铸件质量好三、铸造合金的铸造性能（一）合金的流动性1、概念：液态合金充填铸型的能力。2、影响合金流动性的因素（1）合金成分；（2）浇注温度；（3）铸造工艺（二）合金的收缩1、概念：体积、尺寸缩小的现象2、影响合金收缩的因素（1）合金的化学成分；（2）浇注温度；（3）铸型工艺（三）常用合金的铸造性

4、能1、灰铸铁；2、碳素铸铁；3、有色金属四、常用特种铸造方法为获得高质量、高精度的铸件，提高生产率，人们在砂型铸造的基础上，创造了多种其它的铸造方法；通常把这些有别于砂型铸造的其他铸造方法通称为特种铸造。特种铸造金属型铸造熔模铸造消失模铸造连续铸造离心铸造低压铸造压力铸造七种常见的特种铸造方法金属型铸造：定义：将液态金属浇入金属铸型中以获得铸件的方法。工艺过程：特点和应用：1、可重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高；2、铸件精度高，表面粗糙度较低；3、金属散热性能好，晶粒细化，机械性能好；4、不透气且无退让性，易造成铸件浇不足或开裂。5、适于生产大批量有

5、色金属铸件。熔模铸造：定义：是指利用易熔材料制成模型，并在模型表面粘结一定厚度的耐火材料，然后将模型熔化而使金属液充满型腔的一种铸造方法。工艺过程：特点和应用：1、铸件尺寸精度高，表面光洁；2、可铸造形状复杂零件；3、工艺过程复杂，生产周期长，成本高；4、适于铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切削或无切削精密铸件。应用实例：航空发动机等轴晶叶片的制备航空发动机叶片早期采用变形高温合金材料，随着合金材料强度要求的提高，人们采用合金化的方法来提高强度，效果明显，但同时也增加了材料的加工难度。目前，世界各国等轴晶叶片的生产通常利用真空环境下的熔模铸造来解决这一技术难

6、题。压力铸造：定义：是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室中，使之在高压和高速下充填型腔，并在高压下成形结晶而获得铸件的一种铸造方法。工艺过程：大型压铸机及压铸模特点和应用：1、浇注时间短，易于机械化、自动化作业；2、铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好；3、铸件尺寸精度高，表面光洁；4、凝固速度快，排气困难，易形成疏松和缩孔；5、模具成本高，铸件尺寸受限；6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。离心铸造：定义：是指将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金属在离心力的作用下充填型腔并凝固成形的铸造方法。工艺过程2、改善金属的流动性，提高了充型能力；3、简化了中空

7、圆柱形铸件的生产过程；4、成分偏析严重，尺寸难以控制；5、特别适于横截面呈圆柱的铸件生产。特点和应用：1、离心力改善了补缩条件，缩孔等缺陷减少；锻压：是锻造Forging与冲压Stamping的总称。对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状，改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。锻造Forging：在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定的几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。工（模）具一般作直线运动。冲压Stamping：通过装在压力机上的模具对板料施压，使之产生分离或变形，从而获得一定形状、尺

8、寸和性能的零件或毛坯。第二节锻压一、金