第一节 金属液态成形工艺基础ppt课件.ppt

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1、第一章金属的液态成形第一节金属液态成型工艺基础第二节砂型铸造第三节常用合金的铸造第四节特种铸造第一章金属的液态成形一、金属的液态成形（铸造）：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。二、金属液态成形的特点：优点：1、能最经济地制造出外形和内腔很复杂的毛坯或零件。如各种箱体、机架、机床床身、发动机机体、阀体、泵体和缸盖等。2、适应性广，工艺灵活性大。合金的种类不受限制，铸件大小、形状几乎不受限制。3、成本较低。（1）材料来源广泛，价格低廉。（2）可回收废品、废料；（3）铸件毛坯与零件形状相近，节

2、省金属材料和切削加工成本。（4）设备投资小。二、金属液态成形的特点：缺点：1、废品率较高。4、大多数铸件只是毛坯件，需经过切削加工才能成为零件。2、铸件力学性能较差。3、劳动强度大，条件差，环境污染严重。零件图铸造工艺图铸型型芯芯盒芯砂型砂模型合金熔化合箱落砂、清理检验铸件三、砂型铸造的工艺过程浇注冷却凝固砂型铸造的生产工艺流程模型（模样）：模样用来造型，制得型腔以形成铸件的外形。芯盒：型芯盒用来造芯，大多以形成铸件的内腔为主。在单件、小批量生产中其材质广泛采用木材来制造，故又称为木模。在大批量生产中其材质常用铝合金（又称金属模）或塑料来制造。第一

3、节金属液态成型工艺基础合金的铸造性能：一、熔融合金的流动性及充型（一）合金流动性的概念充型：熔融合金充填铸型的过程。充型能力：是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。合金在铸造过程中所表现出来的工艺性能。通常是指流动性、收缩性、吸气性和偏析等。第一节金属液态成型工艺基础1、合金的流动性：是指熔融合金自身的流动能力。流动性差：铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、夹杂等铸造缺陷。流动性好：熔融合充满型腔的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整和轮廓清晰的铸件。流动性的高低常用浇注螺旋形流动性试样的长度来衡量。在相同的浇注工艺条件下，将金属液

4、浇入铸型中，测出其实际螺旋线长度。浇出的试样愈长，合金的流动性愈好！流动性合金种类铸型种类浇注温度/℃螺旋线长度/㎜铸铁wC+Si=6.2%wC+Si=5.9%wC+Si=5.2%wC+Si=4.2%砂型1300180013001000600铸钢wC=0.4%铝硅合金（硅铝明）镁合金（含Al和Zn）锡青铜（wSn≈10%，wZn≈2%）硅黄铜（wSi=1.5%～4.5%）砂型金属型（300℃）砂型砂型砂型16001640680～72070010401100100200700～800400～6004201000表1—1为常用铸造合金的流动性（砂型，试

5、样截面8×8mm）灰铸铁的流动性最好；硅黄铜、硅铝明次之；铸钢的流动性最差。第一节金属液态成型工艺基础纯金属和共晶成分的合金流动性好。（2）在相同浇注温度下，共晶成分合金凝固温度最低，过热度大，推迟凝固，共晶成分合金的流动性最好。（1）逐层凝固方式。即浇注温度与合金熔点温度（液相线温度）差2、影响合金流动性的因素合金流动性主要取决于合金化学成分所决定的结晶特点。纯金属和共晶成分的合金是在恒温下进行结晶的。第一节金属液态成型工艺基础其它成分的合金（2）结晶温度范围越宽，流动性越差。（1）糊状凝固方式。2、影响合金流动性的因素合金流动性主要取决于合金化

6、学成分所决定的结晶特点。其它成分的合金是在一定范围内结晶的。第一节金属液态成型工艺基础纯金属和共晶成分的合金是在恒温下进行结晶的，凝固是由合金表层向中心逐层推进，凝固层内表面（固—液界面）较平滑，对未凝固合金液体的流动阻力小。其它成分的合金是在一定范围内结晶的，结晶区域为一个既有液体又有树枝状晶体的固、液相并存的两相区，在该区域内，合金粘稠，树枝状晶体发达，合金凝固层内表面（固—液界面）粗糙不平，对合金液的流动阻力较大。温度，T碳钢铸铁共晶点第一节金属液态成型工艺基础亚共晶铸铁随含碳量增加，结晶温度区间减小，流动性逐渐提高，愈接近共晶成分，合金的流

7、动性愈好。Fe-C合金的流动性与含碳量的关系（二）影响熔融合金充型的条件第一节金属液态成型工艺基础1、合金的流动性2、铸型特点铸型材料的导热速度大，合金液的冷却速度加快，使流动性变差。铸型温度越高，合金液与铸型的温差越小，充型能力越强。铸型的发气量大，排气能力较低时，合金的流动受到阻碍，充型能力下降。（1）铸型的导热速度（2）铸型温度（3）铸型中的气体第一节金属液态成型工艺基础3、浇注条件（1）浇注温度（2）浇注速度（3）充型压力4、铸件结构（1）折算厚度（2）铸件复杂程度在一定范围内，T浇愈高，流动性愈好。浇注速度越快，流动性越好。液态金属在流动

8、方向上所受的压力越大，充型能力越强。折算厚度也叫当量厚度或模数，为铸件体积与表面积之比。折算厚度大，热量散失慢，充型能力就