铸造工艺基础知识教学教材.ppt

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1、铸造工艺基础知识机器造型在大量生产铸件时，都采用机器造型与手工造型相比，机器造型生产率高、质量稳定、工人劳动强度低、对工人技术水平要求不高、便于实现自动化。按照紧砂方式不同，机器造型可分为：震压造型震压式造型机以压缩空气为动力，使振动活塞带动工作台振击将砂型震实。射压造型利用压缩空气将型砂射入型腔进行初紧实，然后压实活塞将砂型再紧实。高压造型高压造型机是利用液压系统产生很高的压力来压实砂型。抛砂造型抛砂机是利用高速旋转的叶片将输送带输送过来的型砂高速抛下来紧实砂型。三、铸件浇注位置和分型面的选择铸件的浇注位置是指

2、浇注时铸件在铸型内所处的位置分型面是指两半铸型相互接触的表面它们的选择原则主要是：保证铸件质量和简化造型工艺1.浇注位置的选择原则(1)铸件的重要加工面应朝下(2)铸件的大平面应朝下(3)铸件薄壁部分应放在下部(4)应保证铸件实现定向凝固(5)应便于型芯的固定、安装和排气并便于合型2.分型面的选择原则(1)分型面尽量采用平面(2)分型面数量尽量减少(3)尽量使铸件全部或大部分放在同一砂型内(4)应尽量减少型芯和活块的数量2半环形砂芯加砂芯后变成整箱造型四、工艺参数的选择铸造工艺的工艺参数包括：加工余量；起模斜度；

3、铸造圆角；型芯头；收缩余量加工余量一、合金的铸造性能合金的铸造性能包括：流动性、收缩性、氧化性、吸气性和偏析合金的铸造性能不好时：容易产生浇铸不足、冷隔、缩孔、缩松、气孔、夹渣和裂纹等铸造缺陷。2.2常用铸造合金常用的铸造合金有：铸铁、铸钢、铸造铝合金和铸造铜合金1.合金的流动性铸造时液态金属充填铸型的能力，称为流动性。流动性好，容易获得轮廓清晰的薄而复杂的铸件，避免产生浇不足和冷隔，减少气孔、夹渣和缩孔等缺陷。影响流动性最主要的因素是化学成分和铸造工艺条件2.合金的收缩收缩指在金属熔液凝固冷却过程中体积和尺寸减

4、小的现象收缩过程的三个阶段：①液态收缩从浇注温度到液相线温度间的收缩；②凝固收缩从液相线到固相线温度间的收缩；③固态收缩从固相线到室温温度间的收缩。合金收缩的影响因素：不同合金的收缩率不同碳钢收缩最大，灰铸铁最小。不同的浇注温度收缩率不同合金的浇注温度越高，液态收缩越大，形成缩孔的倾向越大。缩孔和缩松的形成及防止铸件在凝固过程中，内部的液态金属不断补充各部金属的收缩，体积减小，液面下降，在铸件内部上表面出现的空隙称为缩孔。铸件在凝固过程中，树枝状枝晶很发达，将液体分隔成互相不连通的小区域，导致外部金属液不能进行补

5、缩，使枝晶间和枝晶内产生了细小的缩孔即缩松。防止缩孔的措施：设置冒口，使缩孔集中到冒口中，最后切去冒口部分尽量选用共晶成分和结晶温度范围窄的合金铸造内应力、变形和裂纹1.铸造内应力铸造内应力——铸件在进行固态收缩时受到阻碍，在铸件内部产生的应力根据应力产生的原因不同，分为热应力和收缩应力热应力是铸件在冷却过程中各部分冷却速度不同导致同一时间收缩量不一致而产生的应力。收缩应力是铸件在冷却过程中的固态收缩受到型芯、铸型等机械阻碍而产生的应力。当铸件在冷却过程中收缩不均时会产生变形。当热应力和收缩应力超过材料当时的强度

6、极限时，铸件就会产生裂纹。二、铸铁及其工艺性能铸铁是碳的质量分数大于2.11％的铁碳合金铸铁可分为白口铸铁、麻口铸铁和灰铸铁白口铸铁断口呈银白色，性能特征是硬而脆，切削加工很困难。灰铸铁断口呈灰色，可切削加工，工业上常用。麻口铸铁介于白口铸铁和灰铸铁之间，应用极少。根据灰铸铁中石墨形态的不同，把灰铸铁分为：普通灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁1.普通灰铸铁(习惯上简称灰铸铁)灰铸铁的特性：抗拉强度较低，塑性、韧性很差，属脆性材料；具有良好的减振性和耐磨性；具有良好的铸造性能；常用灰铸铁：普通灰铸铁HT100，HT150

7、，HT200孕育铸铁HT200，HT250，HT3002.可锻铸铁可锻铸铁的特性：具有一定塑性和韧性；铸造性能较灰铸铁差。3.球磨铸铁球磨铸铁的特性：力学性能与铸钢相近，特别是屈服强度高；塑性、韧性高于其他铸铁，耐磨性高于钢材；具有良好的铸造性能。球墨铸铁的牌号、力学性能及用途牌号抗拉强度屈服强度伸长率δ(%)硬度HBS基体组织应用举例QT400-18QT400-15QT450-10400400450250250310181510130~180130~180160~210铁素体汽车和拖拉机底盘零件、轮毂、电动机壳

8、、闸瓦、联轴器、泵、阀体、法兰等。QT500-7QT600-350060032037073170~230190~270铁素体＋珠光体电动机架、传动轴、直齿轮、链轮、罩壳、托架、连杆、摇臂、曲柄、离合器片等。QT700-2QT800-270080042048022225~305245~335珠光体汽车、拖拉机传动齿轮、曲轴、凸轮轴、缸体、缸套、转向节等。QT900-2900