材料成形工艺概述090515新.ppt

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1、——材料成形工艺概述——2009.05.《制造技术基础训练》一、铸造发展历程铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国作为世界四大文明古国之一，曾创造了光辉灿烂的古代科技和文化。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。商朝的重875公斤的司母戊方鼎，西汉的透光镜，明朝的永乐大钟，都是古代铸造的代表产品。铸造工艺材料成形工艺基础马踏飞燕铸于汉代晚期。以夸张的艺术手法塑造了奔马的艺术形态，意境带有浪漫主义色彩。材料成形工艺基础明朝永乐青铜大钟，重达46.

2、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。外形和内腔如此复杂、重量如此巨大、质量要求如此高的青铜大钟，正说明我国早已掌握冶炼和铸造技术。材料成形工艺基础河北沧州铁狮子，通宽5.35米，身长6.30米，身高6.6米，体宽3.0米，重40吨，铸于后周广顺三年（公元953年)，距今已有一千多年的历史。它的铸造比美国和法国的炼铁术早七八百年，所以铁狮子在世界冶金史上具有里程碑的意义。材料成形工艺基础二、铸造成形原理铸造：液态金属铸型铸件材料成形工艺基础三、砂

3、型铸造生产过程1.型砂和芯砂的配制构成：原砂（硅砂）、粘接剂、水、附加物等性能：强度、可塑性、耐火性、透气性、退让性等材料成形工艺基础2.手工造型方法四、砂型铸造生产过程整模造型材料成形工艺基础2.手工造型方法整模造型特点：分型面为平面，铸型型腔全部在一个砂箱内，造型简单，铸件不会产生错箱缺陷。应用范围：铸件最大截面在一端，且为平面。材料成形工艺基础2.手工造型方法分模造型材料成形工艺基础2.手工造型方法分模造型特点：模样沿最大截面分为两半，型腔位于上、下两个砂箱内。造型方便，但制作模样较麻烦。应用范围：最大截面在中部，一般为

4、对称性铸件。材料成形工艺基础2.手工造型方法挖砂造型材料成形工艺基础2.手工造型方法挖砂造型特点：模样为整体模，造型时需挖去阻碍起模的型砂，故分型面是曲面。造型麻烦，生产率低。应用范围：单件小批生产模样较薄、分模后易损坏或变形的铸件。材料成形工艺基础3.机器造型材料成形工艺基础震压式造型机五、铸造工艺特点及应用1.成型性好；可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯，如箱体、床身、气缸体等。2.适应范围广；不受工件形状、尺寸、质量、材料、生产批量等限制3.成本低。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，

5、铸件占机床总重量75%以上，而生产成本仅占15~30%。4.不足：工序多，质量难于精确控制，废品率高；铸件力学性能较差5.铸造应用：制造形状复杂、承受静载荷及压应力的构件，如机床床身、机座、支架、箱体等。材料成形工艺基础铸造工艺：铸造实质——液态成形，可分为砂铸、特铸一．生产工艺过程：砂型——型砂制成的铸型；用模样翻出；用于成形铸件外形砂芯——芯砂制成的型芯，用芯盒制出；用于成形铸件内腔造型材料性能：强度、可塑性、耐火性、透气性和退让性。造型方法：整模、分模、挖砂、活块、活砂、假箱、三箱、刮板、地坑、组芯造型等。机器造型——

6、用造型机，主要操作机械化二、浇注系统及其作用：1.外浇口——承接液态金属，并挡渣；2.直浇道——垂直通道，形成充型压力；3.横浇道——水平通道，挡渣；4.内浇口——控制流速、流向，调节凝固顺序。冒口——用于补缩,设在铸件厚大截面处三、基本概念：1．模样、铸件、零件铸件为零件毛坯，去除加工余量零件模样用于翻制出铸型的型腔，具有铸件外形轮廓，并考虑其它工艺要求（如芯头），尺寸比铸件大一收缩量。2．分型面及浇注位置分型面——上下铸型分界面。考虑出模和造型方便。浇注位置——浇注时，铸件在铸型中所处的空间位置，重要表面应朝下放置或立放。

7、3．型芯结构及作用芯体——形成铸件内腔。芯头——定位和支承芯体。四、金属熔炼熔炼设备：冲天炉、感应电炉、坩埚炉冲天炉炉料：①金属料：生铁锭、回炉料、废钢及铁合金。②燃料：焦碳，提供热能熔化金属。③溶剂：石灰石、萤石，降低熔渣熔点，提高流动性。五、铸件缺陷及产生原因：浇不足与冷隔：流动性不好；浇注温度过低；流速慢；浇注系统不合理；铸件壁过薄等。错箱：合箱时未对准，上、下箱发生错动。缩孔：金属结晶时，在最后凝固的部位因无金属液补充而形成的集中孔洞。消除缩孔的常用措施：铸件厚大部位加冒口。毛坯成型实质的比较：选择零件铸造方法常用铸造

8、方法特点比较：材料成形工艺基础材料成形工艺基础小结毛坯成型工艺铸造锻造冲压焊接液态成形固态塑性变形固态塑性变形连接工艺复杂形状件力学性能高的工件薄板结构件组合件、大型结构件材料成形工艺基础Theend