第2章-汽车零件常用制造工艺基础知识ppt课件.ppt

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1、第二章汽车零件常用制造工艺基础第一节铸造工艺基础第二节锻造工艺基础第三节焊接工艺基础第四节冲压工艺基础第七节毛坯的选择第五节粉末冶金工艺基础第一节铸造工艺基础一、概述铸造：将熔化的金属液浇注到铸型中，待其凝固冷却后,获得一定形状的零件毛坯或零件的成形方法。铸造的毛坯或零件称为铸件。铸件材质：铸铁、铸钢、铸铝、铸铜铸铁：白口：C以FeC形式存在灰口：C以片状自由态存在球铁：C以球状自由态存在可锻：C以团絮状存在蠕墨：灰口铁中添加稀土元素车用铸件特点与分类：特点：1、薄壁、形状复杂、尺寸精度高；2、生产

2、批量大；3、材质要求高，如强韧、抗压等。分类：砂型铸造（>90%）和特种铸造合金的铸造性能1流动性:液态合金的流动能力,影响充型能力。——流动性好，则充型能力强，铸造缺陷少——影响因素：合金成分、浇注温度压力和铸型等2.收缩性:液态与凝固收缩是产生缩孔(宏观）、缩松（微观）的基本原因；固态收缩是产生内应力、变形和裂纹的基本原因。影响因素：合金成分，浇注温度、铸型等。3.偏析及吸气性：偏析：铸件中出现化学成分不均匀的现象称为偏析，偏析使铸件性能不均匀；吸气性：熔炼、浇注时吸收气体的性能。冷凝时如气体

3、不逸出，会在铸件中形成气孔或夹杂物（如FeO）。降低吸气性的方法主要有：缩短熔炼时间，炉料烘干；加保护气;提高铸型和型芯透气性;降低含水量等。二、砂型铸造的造型工艺（一）砂型铸造的工艺过程套筒的砂型铸造过程示意图造型材料型砂、芯沙：砂、粘结剂（粘土、桐油、合成脂等）、特殊附加物（如：木屑增加透气性；煤粉加强防粘性）。芯砂要比型砂具有更好的耐火性、强度、透气性、退让性（不阻碍收缩）。造型方法：手工造型与机器造型（二）造型材料与造型方法（三）砂型制造1、砂型的组成2、铸件浇注位置和分型面的选择选择铸件浇

4、注位置要考虑以下原则：a.铸件的重要加工面、主要工作面应朝下或在侧面（图12、13）：保证组织均匀、致密；铸件浇注位置：指铸件在铸型中的位置与姿态b、大平面朝下（图2-14）：在上时，由于热上升，型砂膨胀，易使铸件拱起c.铸件薄壁部分应放在下部（图2-15）：下部组织均匀、防热拱起d.易形成缩孔的铸件，较厚的部分保证铸件实现定向凝固（图2-16）；e.尽量减少型芯，利于其安放、合型、排气（图2-17）。分型面：两个半铸型相互接触的表面选择分型面要考虑以下原则：a.分型面应尽量采用平面（图2-19）；

5、b.分型面数量尽量少（图2-20)；c.尽量使铸件全部或大部分放在同一砂型中(图2-21）；d.应尽量减少型芯和活块的数量（图2-21）。方案a：制模（手工）的过程中需要手工翻动沙箱，取出样模，生产率低，方案b：需用三箱手工造型方案c：两箱机器造型减小错箱误差，保证位置精度（加工基准面为φ350，内孔与其在一个箱容易保证二者位置精度和组织的均匀。若以φ350为分型面，虽可简化型芯，但分型面处铸造质量难以保证（四）.工艺参数的选择铸造工艺方案确定以后，还要选择各种工艺参数。加工余量：为进行机械加工，铸

6、件比零件增大的一层金属称为加工余量加工余量取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。一般，各种铸造方法的加工余量可参阅《机械制造手册》。(2)起模斜度：为使模样便于从铸型中取出，垂直于分型面的立壁要有一定的斜度，称之为起模斜度。一般取0.5°~4°。(3)铸造圆角：防止铸件连接和拐角处产生应力、裂纹，防止铸型的尖角损坏和产生砂眼。(4)型芯头：保证型芯在铸型中的定位、固定和排气，型模和型芯都要设计出型芯头，型芯要有排气孔。(5)收缩余量：为补偿铸件收缩，模样要比铸件图

7、纸尺寸略大，这个增大的数值称为收缩余量。一般灰铸铁的收缩余量为0.8%-1.0%，铸钢为1.8%-2.2%，铸造铝合金为1.0%-1.5%。收缩余量大小通常与合金种类、铸造工艺、铸件在收缩时的受阻情况等有关。（五）铸造工艺图：用工艺符号或文字，将铸造工艺方案、工艺参数、型芯等绘制在零件图上形成的图形。四、特种铸造1.金属型铸造特种铸造：指与砂型铸造不同的其他铸造方法。方法种类：金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、熔模铸造、陶瓷型铸造、石膏型铸造等等。概念：借助重力将熔融金属浇注入金属铸型获得铸

8、件的方法.常用的垂直分型式金属型如图2-6所示。特点：“一型多铸”，铸件精度和力学性能高。尺寸精度IT12-IT16，表面粗糙度Ra6.3-12.5应用：用于形状不复杂的中、小铸件的大批量生产中。如汽车中的铝合金缸盖、进气管及活塞等。工艺措施：1）排气；2）型腔喷耐火涂料；3）预热金属型2.压力铸造（压铸机+金属膜）概念：指将熔融金属在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法。压力铸造使用的压铸机如图2-7所示。特点：——高压、高速充型（压力：5-150MPa，时间：