锻造与铸造的最优化选择

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1、绪论本文资料绝非抄袭，一家之见解，鄙薄之意，望老师海涵。成文的初衷是在锻造与铸造工艺间，选择最优点，予其发挥，避其缺点。换言之，恰当的做出，什么零件最好采取铸造工艺，什么零件最好采取锻造工艺。摘要：随着热加工工艺的不断发展与完善，新型的加工工艺层出不群，加工方法不断改进，与之，加工技艺的不断娴熟，在选择采用何种加工工艺的基础上，倾向于最优化的选择。对于传统的两种热加工工艺：锻造，铸造，在选择热加工的工艺上，横向与纵向的从加工难易程度，加工的精度，成型度，表面质量，综合的力学性能，经济性等方面予以考虑。关键词：锻造铸造优缺陷区别应用选择正文：锻造是一种利用锻压机械对金属

2、坯料施加压力，使其产生塑性变型以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。（一）锻造方法：1）自由锻   只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，称为自由锻。①基本工序可分为拔长、镦粗、冲孔、弯曲等。   拔长：也称为延伸，它是使坯

3、料横断面积减小、长度增加的锻造工序。   镦粗：是使毛坯高度减小，横断面积增大的锻造工序。   冲孔：是利用冲头在镦粗后的坯料上冲出透也或不透孔的锻造方法。    弯曲：采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。  ②自由锻的特点及应用   特点：工艺灵活性较大，生产准备的时间较短；   生产率低，锻件精度不高，不能锻造形状复杂的锻件。   应用：自由锻是大型锻件的主要生产方法。这是因为自由锻可以击碎钢锭中粗大的铸造组织，锻合钢锭内部气孔、缩松等空洞，并使流线状组织沿锻件外形合理分布。2）胎模锻   胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具（胎模）生产模锻件的一种

4、锻造方法。   特点：与自由锻相比较优点   ①由于坯料在模膛内成形，所以锻件尺寸比较精确，表面比较光洁，流线组织的分布比较合理，所以质量较高。    ②由于锻件形状由模膛控制，所以坯料成形较快，生产率比自由锻高1～5倍。   ③胎模锻能锻出形状比较复杂的锻件。   ④锻件余块少，因而加工余量较小，既可节省金属材料，又能减少机加工工时。   缺点：需要吨位较大的锻锤；只能生产小型锻件；胎模的使用寿命较低；工作时一般要靠人力搬动胎模，因而劳动强度较大。   应用：胎模锻用于生产中、小批量的锻件。3）锤上模锻   简称模锻，它是在模锻外向锤上利用模具（锻模）使毛坯变形而获

5、得锻件的锻造方法。    特点：与自由锻、胎模锻比较有如下优点   ①生产效高   ②表面质量高，加工余量小，余块少甚至没有，尺寸准确，锻件公差比自由锻小2/3～3/4，可节省大量金属材料和机械加工工时。    ③操作简单，劳动强度比自由锻和胎模锻都低。   缺点：   ①模锻件的重量受到一般模锻设备能力的限制，大多在50～70kg以下；   ②锻模需要贵重的模具钢，加上模膛的加工比较困难，所以锻模的制造周期长、成本高；   ③模锻设备的投资费用比自由锻大。   应用：一般用于生产大批量锻件。铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公

6、元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属（例：铜、铁、铝、锡、铅等），而铸模的材料可以是沙、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。（二）铸造方法1）按造型方法习惯上分为：　　①普通砂型铸造，又称砂铸，翻砂，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。　　②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造，消失模铸造等）和

7、以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。③砂型铸造的方法又可分为：湿型砂机器造型方法、自硬树脂砂造型制芯、水玻璃砂造型制芯、干型和表干型、实型铸造、负压造型、手工造型。④砂芯的制造方法是根据砂芯尺寸、形状、生产批量及具体生产条件进行选择的。在生产中，从总体上可分为手工制芯和机器制芯。2）按照成型工艺可分为：①重力浇铸：砂铸，硬模铸造。依靠重力将熔融金属液浇入型腔。②压力铸造：低压浇铸，高压铸造。依靠额外增加的压力将熔融金属液瞬间压入铸造型腔。（三）锻造优缺陷：1）大晶粒　　大晶粒通常是由于始锻温度