第四章金属材料的成型工艺ppt课件.ppt

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1、第四章金属材料的成型工艺第一节铸造工艺第二节压力加工技术第三节金属与金属的连接第一节铸造工艺一、铸造的基本概念把熔化的金属熔液浇注到具有与零件形状相适应的铸型空腔中，待熔液凝固并冷却后获得毛坯或零件的工艺过程称为铸造。根据铸造中浇注的铸型不同，可分为砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳模铸造及磁型铸造等;也可根据铸造工艺方法的不同分为压力铸造、离心铸造及实心铸造等。二、常用的铸造金属铸造工艺过程中通常使用的材料主要有铸铁等四种。1.铸铁铸铁是广泛应用的一种以铁一碳一硅为主的多元铁基合金，普通铸铁的化学成分大致为含碳2.11%-

2、4.0%;含硅1%-3%;含锰0.4%一1.5%;含磷0.01%-0.5%:含硫0.02%-0.20%。下一页返回第一节铸造工艺有些铸铁中，还加入了少量的钥、铜、镍、铬、铝等而成为合金铸铁，以增加铸铁的耐酸、耐热及无磁性等特殊性能。铸铁中的碳主要以游离状石果存在，由于游离石果的力学强度低而形成力学的空洞作用，因此会造成铸铁的脆性。但石果的存在却能改善铸铁的耐磨性、抗振性及加工工艺性等，并铸铁价格较低，且制造工艺简便。常用的铸铁型号为HT200。2.铸钢常用的铸钢其型号为ZG230-450,ZG270-500等。3.铸铝铸造铝

3、合金在工业生产中使用极为广泛。铸造铝合金其铸造性能良好，重量也较小，外观质量也仕，且有适当的机械强度;与铸铁、铸钢相比较，铸铝制件的外观装饰效果最仕。常用的铸铝主要有:①铝一硅合金，其型号有ZL101，ZL102…ZL110等;②铝一铜合金，其型号有ZL201，ZL202,ZL203等;上一页下一页返回第一节铸造工艺③铝一镁合金，其型号有ZL301，ZL302等;④铝一锌合金，其型号有ZL401，ZL402等。以上型号铸铝中以ZL101和ZL110用的最为普遍。4.铸铜铸铜是很多工艺制品的原材料，铸铜件通过表面处理后可仿制成

4、各式各样的古代工艺品;铸铜在现代工业生产中也有着广泛的用途。通常使用的铸铜有铸造黄铜，其型号为ZCuZu16Si4,ZCuZu40Mu,ZCuZu38等，还有铸造青铜，其型号为ZCuSulOZn2.ZCuSu10P1等。三、铸造工艺过程在工业产品生产中，使用较多的为熔模铸造和压力铸造。1.熔模铸造工艺熔模铸造又称为精密铸造或失蜡铸造。公元前数百年，我国已使用蜡和牛油制作模型，复以钻土，熔去模型而得到型腔，用以铸造各种造型精美、带有花纹和文字的钟鼎和器皿，这种方法就是近代熔模铸造的前身。上一页下一页返回第一节铸造工艺当今的一些

5、艺术珍品，就是用此法制成的。而熔模铸造广泛地应用于工业产品生产上，却是自20世纪40年代才开始的。熔模铸造的实质是用易熔材料制成模型，在模型表面涂挂耐火涂料后硬化，反复多次，并将模型熔出，焙烧硬壳，即可得到无分型面的铸型。用这种铸型浇铸后即可获得尺寸准确和表面光洁的铸件。熔模铸造可适用于各种各样的金属铸造，但是限于壳型的强度，在一般熔模铸造的工业产品中，重量都小于25kg，而尺寸精度可达10-14级。熔模铸造工艺过程如图4-1所示。(1)压型压型是制造蜡模的特殊铸型。压型设计应结构合理，使用方便。对精度要求高，批量大的铸件，

6、压型用碳钢、铝合金经机械加工制成，必要时镀铬抛光。批量不大、精度要求不高的铸件，或形状复杂、机械加工困难的压型，可用易熔合金铸造压型。对试制单件、小批量生产、精度要求不高、或形状复杂、加工困难的压型，可采用石膏和塑料制造。但压型的制造精度，通常总比铸件高1-3级。上一页下一页返回第一节铸造工艺(2)蜡模和蜡模组常用的制模材料是由50%石蜡(CnH2n+2)和50%硬脂酸(C17H35COOH)配成。此模料流动性好，表面光洁，灰分少，但较软，易变形，并受冷易开裂。为提高生产率及合金利用率，常将多个蜡模熔焊在同一个蜡制的浇注系统

7、上，组成蜡模组，以备制壳之用。如铸件中部空腔取模困难，可将蜡模分块制造后熔焊成整体。或用尿素[CO(NH2)2]作成型芯，放入压型后再压制蜡模，然后再将蜡模放入水中，除去型芯[CO(NH2)2]+H2O——CO2+2NH3而制成具有复杂内腔的整体蜡模。(3)涂料和型壳硬化涂料是耐火材料和黏结剂配制成的悬浮液，有面层涂料和加固层涂料之分，其中面层涂料要求较高的耐火性和化学稳定性。常用的耐火材料有石英(SiO2)、电刚玉(Al2O3)等。常用的黏结剂有水玻璃(Na2O·mSiO2)和硅酸乙酯[(C2H5O)6SiO2+(C2H5

8、O)8SiO2+…]等。使用较普遍的是水玻璃耐火涂料，其成分如表4-1所列。上一页下一页返回第一节铸造工艺蜡模挂涂料，撒石英砂以后，应进行硬化。常用的硬化剂有氯化氨(NH4Cl)、聚氯化铝—[Al2(CH)n·Cl6-n]m,等。氯化氨具有工艺性能好，材料来源广等优点，但由于析出氨气，有