材料成形工艺基础-2(铸造成形工艺理论基础)课件.ppt

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1、材料成形工艺基础主讲智小慧2011年9月机械分院第一篇金属的铸造成形工艺第一章铸造成形工艺理论基础(一)主要内容:一、铸造成形工艺的特点和分类二、合金的铸造性能三、感受铸造四、小结一、铸造成形工艺的特点和分类1、相关概念2、铸造成形的特点3、铸造分类1、相关概念铸造的工艺过程：铸造生产工艺过程铸造的定义：将液态金属浇入到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后，以获得毛坯、或零件的工艺方法。铸件的定义：通过铸造成形得到的毛坯、零件。2、铸造成形的特点优点：（1）可制造形状复杂（尤其内腔）的毛坯。（2）适应范围广。（零件的材料、大小、批量不受限制）（3）铸件成本低。（

2、可直接利用废机件和切屑，加工余量小，设备费用低）缺点：（1）生产过程复杂，影响因素多。（2）易产生缺陷，废品率较高。（3）力学性能低于塑性成形件。3、分类按铸造方法（1）砂型铸造大小、形状、批量不限，成本低，应用广（90%以上）。材料为金属。（2）特种铸造铸件品质高，生产率高，使用局限性，成本高。熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造。按造型方法（1）手工造型（2）机器造型二、合金的铸造性能1、有关概念及其影响因素2.影响冲型能力的因素1、有关概念及其影响因素铸造性能：合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力。包括：合金的流动性、收缩性、吸气性及成分偏析倾向

3、性等。影响：铸件品质，是选材、工艺、铸件结构设计的依据。充型：液态合金填充铸型的过程。充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰铸件的能力。与有关的充型能力缺陷：浇不足、冷隔。影响充型能力的主要因素：合金的流动性、浇注条件、铸型填充条件等。合金的流动性：合金本身在液态下的流动能力。流动性↑，则充型能力↑。并有利于夹杂物、气体和熔渣的排除；有利于补缩；易形成轮廓清晰的薄壁复杂铸件。流动性↓，产生浇不足、冷隔；间接引起气孔、夹渣、缩孔。灰铸铁、硅黄铜>铝合金>铸钢流动性的测定：螺旋试样法螺旋型试样在相同的浇注工艺条件下，将金属液浇入铸型中，测出其实际螺旋线长度。浇出的试样

4、愈长，合金的流动性愈好！螺旋试样法2.影响冲型能力的因素（1）、化学成分:C,S,P。几个概念：液相线、固相线、浇注温度、熔点、过热度、凝固温度范围↓，则流动性↑？？？对应书上图1-2灰铸铁、硅黄铜>铝合金>铸钢共晶：流动性最好，凝固温度范围为零。无液固共存区。逐层凝固：表层中心，结晶前沿较平滑，流动阻力小。亚共晶、过共晶：流动性差，凝固温度范围大。有液固共存区。糊状凝固：前沿粗糙，流动阻力大；树枝晶表面积大，导热快，加速凝固。（2）铸件的凝固方式(a)逐层凝固(b)中间凝固(c)糊状凝固(3)、浇注条件浇注温度浇注温度↑合金过热度高，充型能力↑。浇注温度过高合金膨胀过大，

5、收缩增加，吸气、氧化严重，易产生缩松、缩孔、粘砂、气孔、粗晶等缺陷。应用：薄壁复杂件，合金流动性较差的铸件，可提高浇注温度。浇注压力充型压力↑，则流动性↑，充型能力↑。应用：增加直浇道高度，压力铸造，离心铸造。(4)、铸型填充条件铸型导热能力铸型材料导热系数和比容↑，对合金的激冷作用越强，合金的充型能力↓。铸型温度铸型温度↑，充型能力↑。铸型的阻力阻力↑，则充型能力↓。（型腔越狭窄、复杂，铸型材料发气量大）3.感受铸造型板（模样或模型）砂箱+型板造型去掉型板的砂型1+去掉型板的砂型2刷好涂料的砂型1+刷好涂料的砂型2型芯型芯放入下砂箱中和箱四、小结铸造的特点：形状、材料、大小、批

6、量不受限制，成本低。砂型铸造、特种铸造影响充型能力的主要因素：(1)合金的流动性(2)浇注条件(3)铸型填充条件等