2022年机械制造工艺教案 .pdf

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1、学习好资料欢迎下载章节内容 : 班0603 0604 0605 0606 第一章铸造日月1-1 浇注、落砂和清理1-2 特种铸造简介学时2 2 2 2 1、浇注 2 、落砂和清理 3 、铸件的外观检查及缺陷 4 、特种铸造简介教学目的要求 : 了解铸件浇注、落砂及清理的工艺过程；掌握铸件的外观检查及缺陷形成的原因；了解几种特种铸造的工艺特点重点难点教具挂图 : 铸件的外观检查及缺陷形成的原因【板书设计及时间安排】：一、浇注（ 15 分钟）1、浇注的工具2、浇注对铸件的影响二、落砂和清理（ 15 分钟）1、落砂和除芯2、清理的内容和方法三、铸件外观的检查及缺陷（40 分钟）1、铸件质量的内容2、

2、外观质量的项目3、常见的缺陷四、特种铸造简介（ 20 分钟）1、金属型铸造2、压力铸造3、离心铸造4、熔模铸造【教 学 内 容】 ：一、浇注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学习好资料欢迎下载1、浇注是将熔融的金属从浇包注入铸型的操作；浇包是容纳、输送和浇注熔融金属用的容器。2、浇注对铸件质量的影响a、浇注温度的影响。金属液浇入铸型时所测量到的温度称为浇注温度，是铸造过程必须控制的质量指标之一。温度充型能力，温度不足，易产生浇不族和冷隔的缺陷，温度过高，易产生缩松、缩孔、粗晶、气孔等缺陷。灰铸铁（指具有片状石墨的铸铁

3、）的浇注温度一般在1340。b、浇注速度的影响单位时间内浇入铸型中的金属液质量称为浇注速度，用kg/s 表示。浇注速度应根据铸件的具体情况而定，可通过操纵浇包和布置浇注系统进行控制。3、浇注的注意事项A、浇注前应把熔融金属表面的熔渣除尽以免流入铸型而影响质量；B、浇注时，必须使浇口杯保持充满，不允许浇注中断，并注意防止飞溅和满溢。二、落砂和清理1、落砂和除芯落砂是用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作；除芯是从逐渐中去除芯砂和芯骨的操作。2、落砂的方法手工落砂用于单件、小批量生产；机械落砂一般有落砂机进行，用于大批量生产。3、注意事项铸件在砂型内应该有足够的冷却时间。冷却的时间可根据逐渐的形

4、状、大小和壁厚确定。过早落砂，会因铸件冷却太快而使其应力增加，甚至变形开裂。4、清理清理是落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇、冒口、飞翅和氧化皮）等过程的总称。5、清理的内容铸件上的浇口、 浇道和冒口的清除：对于铸铁件可用铁锤敲去；铸钢件可用气割切除；有色金属铸件则可用锯削除去。铸件上的粘砂、细小飞翅、氧化皮等可用喷砂或抛丸消砂、水力清砂、化学清砂等方法予以清理。大量生产时多采用专用清理机械和设备进行清理。三、铸件的外观检查及缺陷铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量。铸件的外观质量检查项目包括：铸件的表面粗糙度、表面缺陷、尺寸公差、形状偏差、质量偏差等。检查铸件的表面质量，

5、一般通过直接观察或使用有关量具、仪器等进行。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页学习好资料欢迎下载铸件常见的缺陷：（一） 、铸件中的缩孔与缩松1、缩孔与缩松的形成原因液态合金在冷凝过程中，液态收缩和凝固收缩的容积得不到补足而行成。(补缩) (1)缩孔缩孔是形状不规则、孔壁粗糙并带有枝状晶的空洞。 通常在铸件上部，或最后凝固的部分( 2)缩松 缩松：分散在铸件某些区域内的细小缩孔 缩松缺陷的部位在气密性试验时可能渗露 形成过程与缩孔相似2、缩孔、缩松的防止 防止缩松、缩孔的措施：顺序凝固实现顺序凝固，就可实现“补缩” 实

6、现顺序凝固的方法：设冒口，加冷铁等。 倾向于糊状凝固的合金，整个截面上有树枝状晶架，难以避免显微缩松。（二）铸造内应力、变形和裂纹铸件在凝固之后的继续冷却过程中，其固态收缩若受到阻碍，铸件内部将产生内应力。有些内应力是暂存的。 有的一直保留到室温。 后者称为残余内应力。铸造内应力是铸件产生变形、裂纹的基本原因。1、内应力的形成按照内应力的产生原因，分为热应力和机械应力两种a、热应力*原因：由于铸件壁厚不均匀，各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起。铸件的壁厚差别愈大，线收缩率愈大，弹性模量愈大，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

7、 - - - -第 3 页，共 5 页学习好资料欢迎下载热应力愈大*预防热应力的途径：减小铸件各部分间的温差，均匀地冷却。b、机械应力*形成：合金、固态收缩受到铸型或型芯机械阻碍而形成的内应力。*机械应力车落砂后可自行消除。 但若机械应力与热应力共同作用， 过大时，可能造成铸件的裂纹2、铸件的变形与防止* 铸件的翘曲变形当铸件内残留铸造应力超过材料屈服极限时，往往产生翘曲变形。即自发地通过变形来减缓其内应力。* 防止： i) 工艺上采用同时凝固原则，减小温差，均匀冷却； ii)设计时尽量使铸件壁厚均匀，形状对称； iii)可采用“反变形”。 * 时效处理是去除残余应力防止变形的有效方法。 i)

8、 自然时效，将铸件置于露天半年以上； ii)人工时效， 550-650去应力退火。时效处理宜放在粗加工之后，以便将铸造应力、粗加工产生应力一并消除。3、铸件的裂纹与防止* 当铸造内应力超过金属的强度极限时，将产生裂纹。a、热裂热裂是在高温下形成的裂纹。 因为是高温， 所以缝内呈氧化色， 缝隙宽，形状曲折。形成热裂的主要因素合金性质结晶温度范围宽、液、固两相绝对收缩量愈大，热裂倾向也愈大。另外，含硫（ S）高，热裂倾向也大。灰铸铁、球铸热裂倾向小。铸钢、可锻铸铁热裂倾向大。铸型阻力铸型的退让性愈好，机械应力愈小，热裂倾向小。砂土中加入少量锯木屑可增加退让性。b、冷裂是在低温下形成的裂纹。特征：裂

9、纹细小，呈连续直线状，有时有轻微的氧化色。 出现部位：形状复杂的受拉伸部份，特别是应力集中处，如尖角、孔洞处。塑性好的合金通过塑性变形应力自行缓解，故冷裂倾向小，塑性差，脆性大的合金易冷裂如：高锰钢、高碳钢含磷高时易冷裂。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学习好资料欢迎下载（三）铸件中的气孔* 铸件中的气孔是最常见的缺陷，气孔是表面比较光滑，呈梨形、圆形、椭圆形的孔洞。一般不在铸件表面露出，大孔常孤立存在，小孔则成群出现。* 产生原因： 造型材料中水分过多或含有大量的发气物质、砂型和型心的透气性差、浇注速度过快，是型

10、腔中的气体来不及排出。（四）砂眼* 铸件内部或表面带有沙粒的孔洞。* 产生的原因：型砂强度不够、型砂紧实度不够、浇注速度太快。（五）粘砂* 铸件的部分或整个表面上黏附着一层沙粒和金属的机械混合物（机械粘砂）或由金属氧化物、 沙子和黏土相互作用而生成的低熔点化合物（化学粘砂）。* 粘砂是铸件表面粗糙，不易加工。* 产生的原因：型砂的耐火性差或浇注温度过高。四、特种铸造简介1、金属型铸造通过重力作用进行浇注， 将熔融金属浇入金属铸型获得铸件的方法。由于金属铸型可以反复使用多次，故有永久型铸造之称。2、压力铸造简称压铸，它是在高压下快速地将液态或半液态合金压入金属铸型中，并在压力下结晶，以获得铸件的

11、铸造方法。在压铸机上进行。3、离心铸造将液态合金浇入高速旋转的铸型中， 使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶的铸造方法。4、熔模铸造用易熔材料制成模型， 然后在模型上涂挂耐火材料， 经硬化后在将模型熔化，排出型外，从而获得无分型面的铸型。由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，故又称“失蜡铸造”。【小结】 ：本次课程主要讲解了浇注、落砂和清理的工艺过程，重点讲解了铸件质量检查和铸件常见缺陷的特点和产生原因，简单介绍了几种特种铸造的特点。【课 外 作 业】 ：总结铸造的工艺过程，并判断铸件的各种常见的缺陷。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页