《铸造成形》PPT课件.ppt
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1、81铸造成形理论基础8.1.1 金属或合金的流动性及充型能力金属或合金的流动性及充型能力 1 金属或合金的流动性金属或合金的流动性 2 影响流动性的因素影响流动性的因素 金属的种类、(铸铁、硅黄铜铝硅合金钢)金属的种类、(铸铁、硅黄铜铝硅合金钢)合金成分及结晶特征合金成分及结晶特征、粘度、结晶潜热、粘度、结晶潜热、8.1.2 铸件的凝固与收缩铸件的凝固与收缩 1 铸件的凝固方式铸件的凝固方式 2 铸造金属或合金的收缩铸造金属或合金的收缩 3 缩孔缩孔与与缩松缩松及及防止措施防止措施 4 铸造铸造内应力内应力、变形变形和裂纹和裂纹8.1.3 铸件的偏析与铸造合金的吸气铸件的偏析与铸造合金的吸气
2、1 铸件偏析(晶内偏析、区域偏析、比重偏析)铸件偏析(晶内偏析、区域偏析、比重偏析)2 铸造合金的吸气铸造合金的吸气第八章 铸造成形第八章 铸造成形铸造成形理论基础 铸造是指熔炼金属、制造铸型,并将熔融金属浇注、压射或铸造是指熔炼金属、制造铸型,并将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔,凝固后获得一定形状和性能的零件或毛坯的金属吸入铸型型腔,凝固后获得一定形状和性能的零件或毛坯的金属成形工艺成形工艺。液态合金的流动性与充型能力1.合金的流动性熔融金属的流动能力,称为熔融金属的流动能力,称为合金的流动性。合金的流动性。液态合金的流动性通常以液态合金的流动性通常以“螺旋形式样螺旋形式样”长度长度来衡量
3、来衡量。铸钢铸钢的流动性的流动性最差,共晶成分最差,共晶成分的流动性的流动性最好。最好。螺旋形试样螺旋形试样第八章第八章 铸造成形铸造成形 合金成分及结晶特征对流动性的影响合金成分及结晶特征对流动性的影响第八章第八章 铸造成形铸造成形不同结晶特征合金的流动性 铁碳合金的流动性与含碳量关系铸铁流动性铸铁流动性第八章 铸造成形2.充型能力n n合金的流动性越好,充型能力就越强。合金的流动性越好,充型能力就越强。n n 影响充型能力的主要因素还有铸型条件、浇注温度。影响充型能力的主要因素还有铸型条件、浇注温度。n n 为提高合金的充型为提高合金的充型 能力,改善铸件质量,应尽可能选能力,改善铸件质量
4、,应尽可能选用流动性好的共晶成分,或结晶温度范围窄的合金。在合用流动性好的共晶成分,或结晶温度范围窄的合金。在合金成分确定的情况下,需从改善铸型条件,提高浇注温度金成分确定的情况下,需从改善铸型条件,提高浇注温度和改进铸件结构等几方面来提高充型能力。和改进铸件结构等几方面来提高充型能力。第八章 铸造成形n n铸造合金的收缩1.收缩的概念n n 在合金从液态冷却至室温的过程中,体积收缩的现象称为收缩。n n 收缩是铸造合金的物理本性,也是铸件产生缩孔、缩松、变形、裂纹、残余应力等铸造缺陷的基本原因。第八章 铸造成形n n铸件中的缩孔与缩松n n 铸件凝固结束后往往在某些部位出现孔洞,大而集中铸件
5、凝固结束后往往在某些部位出现孔洞,大而集中的孔洞称为的孔洞称为缩孔缩孔;小而分散的孔洞称为;小而分散的孔洞称为缩松缩松。n n 缩孔产生的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩大于缩孔产生的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩大于固固 态收缩,且得不到补偿所致。态收缩,且得不到补偿所致。n n 缩松产生的基本原因也是合金的液态收缩和凝固收缩大缩松产生的基本原因也是合金的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩所致。但缩松主要出现在结晶温度范围较宽的于固态收缩所致。但缩松主要出现在结晶温度范围较宽的合金中或断面较大的铸件壁中。合金中或断面较大的铸件壁中。铸件的凝固方式第八章第八章 造铸成形造铸成形缩孔的形成过程
6、示意图缩孔的形成过程示意图第八章第八章 铸造成形铸造成形宏观缩松第八章第八章 铸造成形铸造成形缩孔和缩松的防止措施采取顺序凝固或安放冷铁采取顺序凝固或安放冷铁第八章第八章 铸造成形铸造成形顺序凝固冷铁的应用砂型铸造 砂型铸造的工艺过程:包括混砂、造型和造芯、烘干、合箱、砂型铸造的工艺过程:包括混砂、造型和造芯、烘干、合箱、熔化与浇注、铸件的清理和检验等工序。熔化与浇注、铸件的清理和检验等工序。型(芯)砂应具备的性能:型(芯)砂应具备的性能:强度;强度;透气性(与砂粒的形状透气性(与砂粒的形状大小及粘土的比例、型砂的臼紧度有关);大小及粘土的比例、型砂的臼紧度有关);耐火性;耐火性;退让性;退让
7、性;型(芯)砂的分类:粘土砂(由砂、粘土、和附加物如煤粉木型(芯)砂的分类:粘土砂(由砂、粘土、和附加物如煤粉木 屑等组成);水玻璃砂;油砂及合脂砂;树脂砂。屑等组成);水玻璃砂;油砂及合脂砂;树脂砂。821 造型方法(造型方法(手工造型手工造型、机器造型机器造型)822 砂型铸造工艺砂型铸造工艺第八章第八章 铸造成形铸造成形手工造型方法 两箱造型两箱造型 三箱造型三箱造型 地坑造型地坑造型 脱箱造型脱箱造型 整模造型整模造型 分模造型分模造型 挖砂造型挖砂造型 假箱造型假箱造型 活块造型活块造型 刮板造型刮板造型按砂箱区分按砂箱区分按模型区分按模型区分第八章第八章 铸造成形铸造成形机器造型方
8、法 根据紧砂原理的不同,机器造型方法有以下几种:根据紧砂原理的不同,机器造型方法有以下几种:压实造型、压实造型、震实造型震实造型、震压实造型、震压实造型、微震压实造型微震压实造型、高压造型高压造型、射砂造型射砂造型、抛砂造型等。抛砂造型等。第八章第八章 铸造成形铸造成形震实造型工作原理示意图微震压实造型机工作原理示意图微震压实造型机工作原理示意图第八章第八章 铸造成形铸造成形多触头高压微震压实造型机工作原理示意图多触头高压微震压实造型机工作原理示意图第八章第八章 铸造成形铸造成形射砂造型机工作原理示意图射砂造型机工作原理示意图第八章第八章 铸造成形铸造成形822砂型铸造工艺1 浇注位置浇注位置
9、(是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置)的选择是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置)的选择 原则原则:重要加工面或质量要求较高的面,应置下部或侧面。重要加工面或质量要求较高的面,应置下部或侧面。大平面朝下。大平面朝下。大面积薄壁处,应置下或侧面。大面积薄壁处,应置下或侧面。易产生易产生 缩孔的厚大部位应置顶部或侧面,以安装冒口。缩孔的厚大部位应置顶部或侧面,以安装冒口。2分型面位置的选择原则:分型面位置的选择原则:重要加工面或大部分加工面与基重要加工面或大部分加工面与基 准面放在同一砂箱内。准面放在同一砂箱内。尽可能减少分型面数目或活块数目,尽可能减少分型面数目或活块数目,以方便起模。以方便起
10、模。尽可能减少型心的数目。尽可能减少型心的数目。便于下芯、合箱、便于下芯、合箱、检查型腔尺寸等操作。检查型腔尺寸等操作。3铸造工艺参数的确定:包括铸造工艺参数包括铸造工艺参数的确定:包括铸造工艺参数包括机加工余量、铸机加工余量、铸 出孔出孔、起模斜度起模斜度、铸造圆角、铸造收缩率铸造圆角、铸造收缩率等。等。4砂型铸造工艺分析砂型铸造工艺分析第八章第八章 铸造成形铸造成形床身浇注位置床身浇注位置第八章第八章 铸造成形铸造成形大平面的浇注位置大平面的浇注位置第八章第八章 铸造成形铸造成形箱盖浇注位置的比较箱盖浇注位置的比较第八章第八章 铸造成形铸造成形卷扬筒浇注位置卷扬筒浇注位置第八章第八章 铸造
11、成形铸造成形床身铸件分型面的选择床身铸件分型面的选择第八章第八章 铸造成形铸造成形三通的分型面的选择三通的分型面的选择第八章第八章 铸造成形铸造成形起重臂的分型面的选择起重臂的分型面的选择第八章第八章 铸造成形铸造成形接头的分型面的选择接头的分型面的选择第八章第八章 铸造成形铸造成形箱盖的分型面的选择箱盖的分型面的选择第八章第八章 铸造成形铸造成形机加工余量和铸出孔的大小 机加工余量的大小与铸件的大小、材质批量结构的复杂程度机加工余量的大小与铸件的大小、材质批量结构的复杂程度及该加工面在铸型中的位置等不同而变化。(可查手册)及该加工面在铸型中的位置等不同而变化。(可查手册)铸件中较大的孔和槽应
12、铸出,以减少切削工时,节约金属。铸件中较大的孔和槽应铸出,以减少切削工时,节约金属。铸件的最小铸出孔尺寸铸件的最小铸出孔尺寸 生产批量生产批量生产批量生产批量 铸件最小铸出孔尺寸铸件最小铸出孔尺寸铸件最小铸出孔尺寸铸件最小铸出孔尺寸/mmmm 灰铸铁件灰铸铁件灰铸铁件灰铸铁件 铸钢件铸钢件铸钢件铸钢件 大量大量大量大量 1215 1215 成批成批成批成批 1530 1530 3050 3050 单件、小批单件、小批单件、小批单件、小批 3050 3050 50 50第八章第八章 铸造成形铸造成形起模斜度起模斜度第八章第八章 铸造成形铸造成形铸造圆角和铸造收缩率 铸造圆角是指铸件上壁和壁的交角
13、应做成圆弧圆度,铸造圆角是指铸件上壁和壁的交角应做成圆弧圆度,以防在该处产生缩孔和裂纹。铸造圆角半径一般为两以防在该处产生缩孔和裂纹。铸造圆角半径一般为两相交壁平均厚度的相交壁平均厚度的1/31/2。铸造收缩是指金属液浇注到铸型后,随温度的下降铸造收缩是指金属液浇注到铸型后,随温度的下降将发生凝固所引起的尺寸缩减。通常灰铸铁的收缩率将发生凝固所引起的尺寸缩减。通常灰铸铁的收缩率为为07%10%;铸钢为;铸钢为15%20%;有色金属合金为;有色金属合金为10%15%。第八章第八章 铸造成形铸造成形砂型铸造工艺分析第八章第八章 铸造成形铸造成形拖拉机轮83 特种铸造831 熔模铸造熔模铸造832
14、832 金属型铸造金属型铸造833 833 压力铸造压力铸造834 834 低压铸造低压铸造835 835 离心铸造离心铸造836 836 陶瓷型铸造陶瓷型铸造 837 837 连续铸造连续铸造838 838 实型铸造实型铸造839 839 V V法铸造法铸造8 8.3.10 磁型铸造磁型铸造第八章第八章 铸造成形铸造成形831 熔模铸造第八章第八章 铸造成形铸造成形熔模铸造工艺过程熔模铸造的特点及应用1铸件精度高(尺寸公差可达铸件精度高(尺寸公差可达IT11IT13,表面粗糙度可达表面粗糙度可达 Ra12.51.6m。铸件可不进行机加工直接使用。铸件可不进行机加工直接使用。2适合各种合金。特
15、别是那些难熔的难切削的的高合金钢。适合各种合金。特别是那些难熔的难切削的的高合金钢。3能铸造形状复杂、不便分型的铸件。能铸造形状复杂、不便分型的铸件。mm薄壁件。薄壁件。mm孔径的孔。孔径的孔。适合难以切削或少切削的小型零件(重量适合难以切削或少切削的小型零件(重量25kg)。)。832金属型铸造第八章第八章 铸造成形铸造成形金属型的结构金属型铸造的特点及应用1一型多用。一型多用。2所获得的铸件晶粒细小、组织致密、力学性能高。所获得的铸件晶粒细小、组织致密、力学性能高。3所获得的铸件精度高(尺寸精度可达所获得的铸件精度高(尺寸精度可达IT12IT14,表表 面粗糙度面粗糙度 可达可达Ra6.3
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