材料液态成形工艺PPT学习教案.pptx

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1、会计学1材料液态成形材料液态成形(chn xn)工艺工艺第一页，共61页。第二节第二节 铸造工艺基础知识铸造工艺基础知识一、液态金属的充型能力一、液态金属的充型能力 液态金属的充型能力液态金属的充型能力(Mold Filling(Mold Filling Capacity)Capacity)是指液态金属充满铸型型腔，是指液态金属充满铸型型腔，获得形状完整获得形状完整(wnzhng)(wnzhng)、轮廓清晰、轮廓清晰铸件的能力。铸件的能力。1.1.金属液的流动性金属液的流动性 液态金属的流动性是指金属液的流液态金属的流动性是指金属液的流动能力。流动性越好的金属液，充型动能力。流动性越好的金属液

2、，充型能力越强。流动性的好坏，通常用在能力越强。流动性的好坏，通常用在特定情况下金属液浇注的螺旋形试样特定情况下金属液浇注的螺旋形试样的长度来衡量，如图的长度来衡量，如图7-27-2所示。所示。图图7-37-3为铁碳合金的流动性与成为铁碳合金的流动性与成分的关系。分的关系。2.2.浇注浇注(Pouring)(Pouring)条件条件 3.3.铸型特性铸型特性 为改善铸型的充填条件，在设计铸为改善铸型的充填条件，在设计铸件时必须保证其壁厚件时必须保证其壁厚(Wall Thickness)(Wall Thickness)不不小于规定的小于规定的“最小壁厚最小壁厚”(”(如表如表7-17-1所所示示

3、)。第一节 金属(jnsh)铸造工艺简介第1页/共61页第二页，共61页。二合金的凝固特性二合金的凝固特性二合金的凝固特性二合金的凝固特性 合合合合金金金金从从从从液液液液态态态态到到到到固固固固态态态态的的的的状状状状态态态态转转转转变变变变称称称称为为为为凝凝凝凝固固固固(Solidification)(Solidification)(Solidification)(Solidification)或或或或 一一一一 次次次次 结结结结 晶晶晶晶(Crystallization)(Crystallization)(Crystallization)(Crystallization)1.1.1.

4、1.逐层凝固逐层凝固逐层凝固逐层凝固 纯纯纯纯金金金金属属属属、二二二二元元元元共共共共晶晶晶晶成成成成分分分分合合合合金金金金在在在在恒恒恒恒温温温温下下下下结结结结晶晶晶晶时时时时，凝凝凝凝固固固固过过过过程程程程中中中中铸铸铸铸件件件件截截截截面面面面上上上上的的的的凝凝凝凝固固固固区区区区域域域域宽宽宽宽度度度度为为为为零零零零，截截截截面面面面上上上上固固固固液液液液两两两两相相相相界界界界面面面面分分分分明明明明，随随随随着着着着温温温温度度度度的的的的下下下下降降降降，固固固固相相相相区区区区由由由由表表表表层层层层不不不不断断断断向向向向里里里里扩扩扩扩展展展展，逐逐逐逐渐渐渐

5、渐到到到到达达达达铸铸铸铸件件件件中中中中心心心心，这这这这种种种种凝凝凝凝固固固固方方方方式式式式称为称为称为称为“逐层凝固逐层凝固逐层凝固逐层凝固”，如图，如图，如图，如图7-4a7-4a7-4a7-4a。2.2.2.2.体积体积体积体积(tj)(tj)(tj)(tj)凝固凝固凝固凝固 当当当当合合合合金金金金的的的的结结结结晶晶晶晶温温温温度度度度范范范范围围围围很很很很宽宽宽宽，或或或或因因因因铸铸铸铸件件件件截截截截面面面面温温温温度度度度梯梯梯梯度度度度很很很很小小小小，铸铸铸铸件件件件凝凝凝凝固固固固的的的的某某某某段段段段时时时时间间间间内内内内，其其其其液液液液固固固固共共共

6、共存存存存的的的的凝凝凝凝固固固固区区区区域域域域很很很很宽宽宽宽，甚甚甚甚至至至至贯贯贯贯穿穿穿穿整整整整个个个个铸铸铸铸件件件件截截截截面面面面，这这这这种种种种凝凝凝凝固固固固方方方方式式式式称称称称为为为为“体体体体积积积积(tj)(tj)(tj)(tj)凝凝凝凝固固固固”（或或或或称称称称糊糊糊糊状状状状凝凝凝凝固固固固），如如如如图图图图7-4c7-4c7-4c7-4c。第一节 金属(jnsh)铸造工艺简介第2页/共61页第三页，共61页。3 3 3 3中间凝固中间凝固中间凝固中间凝固 金金金金属属属属的的的的结结结结晶晶晶晶范范范范围围围围较较较较窄窄窄窄，或或或或结结结结晶晶晶

7、晶温温温温度度度度范范范范围围围围虽虽虽虽宽宽宽宽，但但但但铸铸铸铸件件件件截截截截面面面面温温温温度度度度梯梯梯梯度度度度大大大大，铸铸铸铸件件件件截截截截面面面面上上上上的的的的凝凝凝凝固固固固区区区区域域域域(qy)(qy)(qy)(qy)宽宽宽宽度度度度介介介介于于于于逐逐逐逐层层层层凝凝凝凝固固固固与与与与体体体体积积积积凝凝凝凝固固固固之之之之间间间间，称称称称为为为为“中间凝固中间凝固中间凝固中间凝固”方法，如图方法，如图方法，如图方法，如图7-4b7-4b7-4b7-4b。合合合合金金金金的的的的结结结结晶晶晶晶温温温温度度度度范范范范围围围围愈愈愈愈小小小小，凝凝凝凝固固固固

8、区区区区域域域域(qy)(qy)(qy)(qy)愈愈愈愈窄窄窄窄，愈愈愈愈倾倾倾倾向向向向于于于于逐逐逐逐层层层层凝凝凝凝固固固固；对对对对于于于于一一一一定定定定成成成成分分分分的的的的合合合合金金金金，结结结结晶晶晶晶温温温温度度度度范范范范围围围围已已已已定定定定，凝凝凝凝固固固固方方方方式式式式取取取取决决决决于于于于铸铸铸铸件件件件截截截截面面面面的的的的温温温温度度度度梯梯梯梯度度度度，温温温温度度度度梯梯梯梯度度度度越越越越大大大大，对对对对应应应应的的的的凝凝凝凝固固固固区区区区域域域域(qy)(qy)(qy)(qy)越越越越窄窄窄窄，越越越越趋趋趋趋向向向向于于于于逐逐逐逐层

9、层层层凝凝凝凝固固固固，如图如图如图如图7-57-57-57-5。第一节 金属铸造(zhzo)工艺简介第3页/共61页第四页，共61页。三、合金的收缩性三、合金的收缩性三、合金的收缩性三、合金的收缩性1.1.1.1.收缩及其影响因素收缩及其影响因素收缩及其影响因素收缩及其影响因素 铸铸铸铸件件件件在在在在冷冷冷冷却却却却过过过过程程程程中中中中，其其其其体体体体积积积积和和和和尺尺尺尺寸寸寸寸缩缩缩缩小小小小的的的的现现现现象象象象称称称称为为为为收收收收缩缩缩缩，它它它它是是是是铸铸铸铸造造造造合合合合金金金金固固固固有有有有的的的的物物物物理理理理性性性性质质质质。金金金金属属属属从从从从

10、液液液液态态态态(yti)(yti)(yti)(yti)冷冷冷冷却却却却到到到到室室室室温温温温，要要要要经历三个相互联系的收缩阶段：经历三个相互联系的收缩阶段：经历三个相互联系的收缩阶段：经历三个相互联系的收缩阶段：液液液液态态态态(yti)(yti)(yti)(yti)收收收收缩缩缩缩从从从从浇浇浇浇注注注注温温温温度度度度冷冷冷冷却却却却至凝固开始温度之间的收缩。至凝固开始温度之间的收缩。至凝固开始温度之间的收缩。至凝固开始温度之间的收缩。凝凝凝凝固固固固收收收收缩缩缩缩从从从从凝凝凝凝固固固固开开开开始始始始温温温温度度度度冷冷冷冷却却却却到到到到凝凝凝凝固结束温度之间的收缩。固结束温

11、度之间的收缩。固结束温度之间的收缩。固结束温度之间的收缩。固固固固态态态态收收收收缩缩缩缩从从从从凝凝凝凝固固固固完完完完毕毕毕毕时时时时的的的的温温温温度度度度冷冷冷冷却却却却到室温之间的收缩。到室温之间的收缩。到室温之间的收缩。到室温之间的收缩。不不不不同同同同成成成成分分分分合合合合金金金金的的的的收收收收缩缩缩缩率率率率不不不不同同同同，表表表表7-27-27-27-2列列列列出几种铁碳合金的体积收缩率。出几种铁碳合金的体积收缩率。出几种铁碳合金的体积收缩率。出几种铁碳合金的体积收缩率。第一节 金属铸造(zhzo)工艺简介第4页/共61页第五页，共61页。2 2 2 2收缩导致的铸件缺

12、陷收缩导致的铸件缺陷收缩导致的铸件缺陷收缩导致的铸件缺陷 (1)(1)(1)(1)缩孔和缩松缩孔和缩松缩孔和缩松缩孔和缩松 铸铸铸铸件件件件在在在在凝凝凝凝固固固固(nngg)(nngg)(nngg)(nngg)过过过过程程程程中中中中，由由由由于于于于金金金金属属属属液液液液态态态态收收收收缩缩缩缩和和和和凝凝凝凝固固固固(nngg)(nngg)(nngg)(nngg)收收收收缩缩缩缩造造造造成成成成的的的的体体体体积积积积减减减减小小小小得得得得不不不不到到到到液液液液态态态态金金金金属属属属的的的的补补补补充充充充，在在在在铸铸铸铸件件件件最最最最后后后后凝凝凝凝固固固固(nngg)(n

13、ngg)(nngg)(nngg)的的的的部部部部位位位位形形形形成成成成孔孔孔孔洞洞洞洞。其其其其中中中中容容容容积积积积较较较较大大大大而而而而集集集集中中中中的的的的称称称称缩缩缩缩孔孔孔孔，细细细细小小小小而而而而分分分分散散散散的的的的称称称称缩缩缩缩松松松松。缩缩缩缩孔孔孔孔和和和和缩缩缩缩松松松松的的的的形形形形成成成成过过过过程程程程示示示示意意意意图图图图分分分分别别别别见见见见图图图图7 7 7 76 6 6 6和和和和图图图图7 7 7 77 7 7 7。使使使使铸铸铸铸件件件件的的的的凝凝凝凝固固固固(nngg)(nngg)(nngg)(nngg)按按按按薄薄薄薄壁壁壁壁

14、厚厚厚厚壁壁壁壁冒冒冒冒口口口口的的的的顺顺顺顺序序序序先先先先后后后后进进进进行行行行，让让让让缩缩缩缩孔孔孔孔移移移移入入入入冒冒冒冒口口口口中中中中，从从从从而获得致密的铸件，如图而获得致密的铸件，如图而获得致密的铸件，如图而获得致密的铸件，如图7-87-87-87-8所示。所示。所示。所示。第一节 金属铸造(zhzo)工艺简介第5页/共61页第六页，共61页。(2)(2)铸铸造造应应力力、变变形形和和裂裂纹纹 铸铸造造应应力力按按其其形形成成原原因因的的不不同同，分分为为热热应应力力、机械应力等。机械应力等。减减少少铸铸造造应应力力就就应应设设法法减减少少铸铸件件冷冷却却过过程程中中各

15、各部部位位的的温温差差，使使各各部部位位收收缩缩一一致致，如如将将浇浇口口开开在在薄薄壁壁处处，在在厚厚壁壁处处安安放放冷冷铁铁，即即采采取取同同时时凝凝固固原原则则，如如图图7-97-9所示。所示。铸铸造造应应力力是是导导致致铸铸件件产产生生变变形形和和开开裂裂的的根根源源。图图7-107-10为为“T”“T”形形铸铸件件在在热热应应力力作作用用下下的的变变形形情情况况(qngkung)(qngkung)，虚虚线线表表示示变形的方向。变形的方向。当当铸铸造造应应力力超超过过材材料料的的强强度度极极限限时时，铸铸件件会会产产生生裂裂纹纹，裂裂纹纹有有热热裂裂纹纹和和冷裂纹两种。冷裂纹两种。第一

16、节 金属(jnsh)铸造工艺简介第6页/共61页第七页，共61页。四、合金的吸气性及气孔四、合金的吸气性及气孔四、合金的吸气性及气孔四、合金的吸气性及气孔 液液液液态态态态金金金金属属属属在在在在熔熔熔熔炼炼炼炼和和和和浇浇浇浇注注注注时时时时能能能能够够够够吸吸吸吸收收收收周周周周围围围围气气气气体体体体的的的的能能能能力力力力称称称称为为为为吸吸吸吸气气气气性性性性。气气气气孔孔孔孔是是是是铸铸铸铸件件件件中中中中最常见的缺陷。最常见的缺陷。最常见的缺陷。最常见的缺陷。1.1.1.1.析出性气孔析出性气孔析出性气孔析出性气孔 溶溶溶溶入入入入金金金金属属属属液液液液的的的的气气气气体体体体

17、在在在在铸铸铸铸件件件件冷冷冷冷凝凝凝凝过过过过程程程程中中中中，随随随随温温温温度度度度下下下下降降降降，合合合合金金金金液液液液对对对对气气气气体体体体的的的的溶溶溶溶解解解解度度度度下下下下降降降降，气气气气体体体体析析析析出出出出并并并并留留留留在在在在铸铸铸铸件件件件内内内内形形形形成成成成的的的的气气气气孔孔孔孔称称称称为为为为析析析析出性气孔。出性气孔。出性气孔。出性气孔。2.2.2.2.侵入性气孔侵入性气孔侵入性气孔侵入性气孔 造造造造型型型型材材材材料料料料中中中中的的的的气气气气体体体体侵侵侵侵入入入入金金金金属属属属液液液液内内内内所所所所形形形形成的气孔称为侵入性气孔。

18、成的气孔称为侵入性气孔。成的气孔称为侵入性气孔。成的气孔称为侵入性气孔。3.3.3.3.反应性气孔反应性气孔反应性气孔反应性气孔 反反反反应应应应性性性性气气气气孔孔孔孔主主主主要要要要是是是是指指指指金金金金属属属属液液液液与与与与铸铸铸铸型型型型之之之之间发生间发生间发生间发生(fshng)(fshng)(fshng)(fshng)化学反应所产生的气孔。化学反应所产生的气孔。化学反应所产生的气孔。化学反应所产生的气孔。第一节 金属铸造工艺(gngy)简介第7页/共61页第八页，共61页。五五五五、常常常常用用用用铸铸铸铸造造造造(zhzo)(zhzo)(zhzo)(zhzo)合合合合金金金

19、金的的的的铸铸铸铸造造造造(zhzo)(zhzo)(zhzo)(zhzo)性性性性能特点能特点能特点能特点 1.1.1.1.铸铁铸铁铸铁铸铁 (1)(1)(1)(1)灰口铸铁灰口铸铁灰口铸铁灰口铸铁 (2)(2)(2)(2)球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁球墨铸铁 (3)(3)(3)(3)可锻铸铁可锻铸铁可锻铸铁可锻铸铁 2.2.2.2.铸钢铸钢铸钢铸钢 铸铸铸铸钢钢钢钢的的的的铸铸铸铸造造造造(zhzo)(zhzo)(zhzo)(zhzo)性性性性能能能能差差差差。铸铸铸铸钢钢钢钢的的的的流流流流动动动动性性性性比比比比铸铸铸铸铁铁铁铁差差差差，熔熔熔熔点点点点高高高高，易易易易产产产产生生生生浇浇

20、浇浇不不不不足足足足、冷冷冷冷隔隔隔隔和和和和粘粘粘粘砂砂砂砂等等等等缺缺缺缺陷陷陷陷。铸铸铸铸钢钢钢钢的的的的收收收收缩缩缩缩性性性性大大大大，产产产产生生生生缩缩缩缩孔孔孔孔、缩缩缩缩松、裂纹等缺陷的倾向大松、裂纹等缺陷的倾向大松、裂纹等缺陷的倾向大松、裂纹等缺陷的倾向大 。3.3.3.3.铸造铸造铸造铸造(zhzo)(zhzo)(zhzo)(zhzo)有色金属有色金属有色金属有色金属 常常常常 用用用用 的的的的 有有有有 铸铸铸铸 造造造造(zhzo)(zhzo)(zhzo)(zhzo)铝铝铝铝 合合合合 金金金金、铸铸铸铸 造造造造(zhzo)(zhzo)(zhzo)(zhzo)铜铜

21、铜铜合合合合金金金金等等等等。它它它它们们们们大大大大都都都都具具具具有有有有流流流流动动动动性性性性好好好好，收收收收缩缩缩缩性性性性大大大大，容容容容易易易易吸吸吸吸气气气气和和和和氧氧氧氧化化化化等等等等特特特特点点点点，特特特特别别别别容容容容易易易易产生气孔、夹渣缺陷。产生气孔、夹渣缺陷。产生气孔、夹渣缺陷。产生气孔、夹渣缺陷。六六六六、新新新新 型型型型 材材材材 料料料料 金金金金 属属属属 间间间间 化化化化 合合合合 物物物物 及及及及 其其其其 铸铸铸铸 造造造造(zhzo)(zhzo)(zhzo)(zhzo)性能特点性能特点性能特点性能特点 第一节 金属(jnsh)铸造工

22、艺简介第8页/共61页第九页，共61页。第三节第三节 砂型铸造砂型铸造 砂型铸造（砂型铸造（Sand CastingSand Casting）就是将）就是将液态金属浇入砂型的铸造方法。液态金属浇入砂型的铸造方法。一、造型方法的选择一、造型方法的选择 1 1手工造型手工造型2 2机器造型机器造型 (1)(1)震压造型震压造型 图图7-117-11所示为震压造所示为震压造型过程。型过程。(2)(2)抛砂造型抛砂造型 图图7-127-12为抛砂机的工为抛砂机的工作原理。作原理。(3)(3)射砂造型射砂造型 射砂紧实方法除用射砂紧实方法除用于造型外多用于制芯。图于造型外多用于制芯。图7-137-13为

23、射为射砂机工作原理。砂机工作原理。二、砂型铸造常见缺陷二、砂型铸造常见缺陷(quxin)(quxin)表表7-37-3列出了铸件常见的几种缺陷列出了铸件常见的几种缺陷(quxin)(quxin)及其产生的主要原因。及其产生的主要原因。第三节 砂型(shxng)铸造第9页/共61页第十页，共61页。第四节第四节 特种铸造特种铸造 在生产实践中发展出一些区别于在生产实践中发展出一些区别于砂型铸造的其它铸造方法，我们砂型铸造的其它铸造方法，我们(w(w men)men)统称为特种铸造（统称为特种铸造（Special Casting Special Casting ProcessesProcesses

24、）。）。一、金属型铸造一、金属型铸造 金属型铸造（金属型铸造（Permanent Mould Permanent Mould CastingCasting）是将液态金属浇入金属铸型，）是将液态金属浇入金属铸型，以获得铸件的铸造方法。图以获得铸件的铸造方法。图7-147-14为活为活塞的金属型铸造示意图。塞的金属型铸造示意图。二、熔模铸造二、熔模铸造 1 1基本工艺过程基本工艺过程 熔模铸造的工艺过程如图熔模铸造的工艺过程如图7-157-15所示。所示。主要包括蜡模（主要包括蜡模（Wax patternWax pattern）制造、）制造、结壳、脱蜡（结壳、脱蜡（DewaxDewax）、焙烧和浇

25、注）、焙烧和浇注等过程。等过程。2 2熔模铸造的特点和应用熔模铸造的特点和应用第四节 特种(tzhng)铸造第10页/共61页第十一页，共61页。三、压力铸造三、压力铸造 压压力力铸铸造造(Die(Die Casting)Casting)是是压压铸铸机机上上将将熔熔融融的的金金属属在在高高压压下下快快速速压压入入金金属属型型，并并在在压压力力下下凝凝固固，以以获获得得铸铸件件的的方方法法。压压铸铸机机分分为为立立式式(l(l sh)sh)和和卧卧式式两两种种，图图7-7-1616为为立立式式(l(l sh)sh)压压铸铸机机工工作过程示意图。作过程示意图。四、低压铸造四、低压铸造 低低压压铸铸

26、造造(Low-Pressure(Low-Pressure Die Die Casting)Casting)是是介介于于金金属属型型铸铸造造和和压压力力铸铸造造之之间间的的一一种种铸铸造造方方法法。是是在在较较低低的的压压力力下下，将将金金属属液液注注入入型型腔腔，并并在在压压力力下下凝凝固固，以以获获得得铸铸件件，如图如图7-177-17所示。所示。五、离心铸造五、离心铸造 离离心心铸铸造造(Centrifugal(Centrifugal Casting)Casting)是是将将熔熔融融金金属属浇浇入入高高速速旋旋转转的的铸铸型型中中，使使其其在在离离心心力力作作用用下下填填充充铸铸型型和和结

27、结晶晶，从从而而获获得得铸铸件件的的方方法法。按按铸铸型型旋旋转转轴轴线线的的空空间间位位置置不不同同，离离心心铸铸造造分分为为立立式式(l(l sh)sh)和和卧卧式式两两种种，如如图图7-187-18所示。所示。六、铸造方法的选择六、铸造方法的选择 表表7-47-4列列出出了了几几种种常常用用的的铸造方法，供选择时参考。铸造方法，供选择时参考。第四节 特种(tzhng)铸造第11页/共61页第十二页，共61页。第五节 铸件结构工艺性一、铸件结构应利于避免或减少铸件缺陷 1.壁厚合理 通常情况下，设计铸件壁厚时应首先保证金属液的充型能力(nngl)，在此前提下尽量减小铸件壁厚。若铸件壁的承载

28、能力(nngl)或刚度不能满足要求时，可采用加强筋等结构。图7-19为台钻底板设计中采用加强筋的例子。2.铸件壁厚力求均匀 铸件壁厚均匀，可防止形成热节而产生缩孔、缩松、晶粒粗大等缺陷，并能减少铸造热应力及因此而产生的变形和裂纹等缺陷。如图7-20所示铸件的结构设计，铸件上的筋条分布应尽量减少交叉，以防形成较大的热节，如图7-21。第五节 铸件(zhjin)结构工艺性第12页/共61页第十三页，共61页。3.3.3.3.铸件壁的连接铸件壁的连接铸件壁的连接铸件壁的连接 铸铸铸铸件件件件不不不不同同同同壁壁壁壁厚厚厚厚的的的的连连连连接接接接应应应应逐逐逐逐渐渐渐渐过过过过渡渡渡渡（见见见见表表

29、表表7-57-57-57-5）。拐拐拐拐弯弯弯弯和和和和交交交交接接接接处处处处应应应应采采采采用用用用较较较较大大大大的的的的圆圆圆圆弧弧弧弧连连连连接接接接（如如如如图图图图7-227-227-227-22），避避避避免免免免锐锐锐锐角角角角结结结结构构构构而而而而采采采采用用用用大大大大角角角角度度度度过过过过渡渡渡渡（如如如如图图图图7-7-7-7-23232323），以避免因应力集中），以避免因应力集中），以避免因应力集中），以避免因应力集中(jzhng)(jzhng)(jzhng)(jzhng)而产生开裂。而产生开裂。而产生开裂。而产生开裂。4.4.4.4.避免较大水平面避免较大水

30、平面避免较大水平面避免较大水平面 铸铸铸铸件件件件上上上上水水水水平平平平方方方方向向向向的的的的较较较较大大大大平平平平面面面面，在在在在浇浇浇浇注注注注时时时时，金金金金属属属属液液液液面面面面上上上上升升升升较较较较慢慢慢慢，长长长长时时时时间间间间烘烘烘烘烤烤烤烤铸铸铸铸型型型型表表表表面面面面，使使使使铸铸铸铸件件件件容容容容易易易易产产产产生生生生夹夹夹夹砂砂砂砂、浇浇浇浇不不不不足足足足等等等等缺缺缺缺陷陷陷陷，也也也也不不不不利利利利于于于于夹夹夹夹渣渣渣渣、气气气气体的排除，因此，应尽量用倾斜结构代替过大水平面，如图体的排除，因此，应尽量用倾斜结构代替过大水平面，如图体的排除

31、，因此，应尽量用倾斜结构代替过大水平面，如图体的排除，因此，应尽量用倾斜结构代替过大水平面，如图7-247-247-247-24所示。所示。所示。所示。第五节 铸件(zhjin)结构工艺性第13页/共61页第十四页，共61页。二二、铸铸件件结结构构应应利利于于简简化化铸造工艺铸造工艺 1.1.铸件外型应尽量简单铸件外型应尽量简单 在在满满足足铸铸件件使使用用要要求求的的前前提提下下，应应尽尽量量简简化化外外形形，减减少少分分型型面面，以以便便于于造造型型，获获得得优优质质铸铸件件。图图7 72525所示铸件的外型设计。所示铸件的外型设计。铸铸件件上上的的凸凸台台、加加强强筋筋等等要要方方便便造

32、造型型，尽尽量量避避免免使使用用活活块块。图图7-267-26所所示示的凸台设计。的凸台设计。铸铸型型的的分分型型面面若若不不平平直直，如如图图7-277-27所所示示铸铸件件的的设计。设计。2.2.铸铸件件内内腔腔(ni(ni qin)qin)结构应符合铸造工艺要求结构应符合铸造工艺要求 铸铸 件件 的的 内内 腔腔(ni(ni qin)qin)结结构构采采用用型型芯芯来来形形成成，这这将将延延长长生生产产周周期期，增增加加成成本本，因因此此，设设计计铸铸件件结结构构时时，应应尽尽量量不不用用或或少少用用型型芯芯。图图7-287-28为为悬悬臂臂支架的两种设计方案支架的两种设计方案 。在在必

33、必须须采采用用型型芯芯的的情情况况下下，应应尽尽量量做做到到便便于于下下芯芯、安安装装、固固定定以以及及排排气气和和清清理理。如如图图7-297-29所所示示的的轴承架铸件。轴承架铸件。第五节 铸件(zhjin)结构工艺性第14页/共61页第十五页，共61页。3.3.3.3.铸件的结构斜度铸件的结构斜度铸件的结构斜度铸件的结构斜度 铸铸铸铸件件件件上上上上垂垂垂垂直直直直于于于于分分分分型型型型面面面面的的的的不不不不加加加加工工工工面面面面最最最最好好好好具具具具有有有有一一一一定定定定的的的的结结结结构构构构斜斜斜斜度度度度，以以以以利利利利于于于于起起起起模模模模，同同同同时时时时便便便

34、便于于于于用用用用砂砂砂砂垛垛垛垛代代代代替替替替型型型型芯芯芯芯（称称称称为为为为自自自自带带带带型型型型芯芯芯芯），以以以以减减减减少少少少型型型型芯芯芯芯数数数数量量量量(shling)(shling)(shling)(shling)。如如如如图图图图7-307-307-307-30中中中中的的的的设设设设计计计计比较。比较。比较。比较。4.4.4.4.组合铸件的应用组合铸件的应用组合铸件的应用组合铸件的应用 对对对对于于于于大大大大型型型型或或或或形形形形状状状状复复复复杂杂杂杂的的的的铸铸铸铸件件件件，可可可可采采采采用用用用组组组组合合合合结结结结构构构构，即即即即先先先先设设设设

35、计计计计成成成成若若若若干干干干个个个个小小小小铸铸铸铸件件件件进进进进行行行行生生生生产产产产，切切切切削削削削加加加加工工工工后后后后，用用用用螺螺螺螺栓栓栓栓连连连连接接接接或或或或焊焊焊焊接接接接成成成成整整整整体体体体。图图图图7-317-317-317-31为为为为大大大大型型型型坐坐坐坐标标标标镗镗镗镗床床床床床床床床身身身身（图图图图4-31a4-31a4-31a4-31a）和水压机工作缸（图和水压机工作缸（图和水压机工作缸（图和水压机工作缸（图4-31b4-31b4-31b4-31b）的组合结构示意图。）的组合结构示意图。）的组合结构示意图。）的组合结构示意图。第五节 铸件(

36、zhjin)结构工艺性第15页/共61页第十六页，共61页。三三、铸铸件件结结构构要要便便于于后后续加工续加工 大大多多数数铸铸件件都都要要经经过过切切削削加加工工才才能能满满足足使使用用要要求求(yoqi)(yoqi)。因因此此，铸铸件件结结构构设设计计应应考考虑虑减减少少加加工工量量和和便便于于加加工工。图图7-327-32所所示为电机端盖铸件。示为电机端盖铸件。第五节 铸件(zhjin)结构工艺性第16页/共61页第十七页，共61页。第六节 计算机在铸造生产中的应用简介 图7-33为传统的铸造过程(guchng)与实现了CAD、CAM的铸造过程(guchng)比较。一、系统组成 微机测试

37、与控制系统的组成如图7-34所示。二、测试系统的工作过程(guchng)在铸造测试技术中，应用微型计算机测试系统可以对温度、压力、流量和湿度等物理量进行检测或多参数巡回检测、数据处理，并给出必要的打印或显示输出等。其优点是速度快、效率高、精度高。微型计算机测试系统的简单框图如图7-34所示。第六节 计算机在铸造生产中的应用(yngyng)简介第17页/共61页第十八页，共61页。三、控制系统三、控制系统 1.1.控制方式控制方式 (1)(1)离线控制离线控制 (2)(2)在线控制在线控制 2.2.直直接接数数字字控控制制系系统统(DDC)(DDC)DDCDDC系系统统是是当当前前计计算算机机控

38、控制制的的主主要要形形式式之之一一。生生产产过过程程(guchng)(guchng)各各参参数数经经计计算算机机测测量量运运算算后后，以以数数字字形形式式输输出出，直直接接控控制制执执行行机机构构的的动动作作，以以 控控 制制 生生 产产 过过 程程(guchng)(guchng)。如如 图图 7-357-35所示。所示。第六节 计算机在铸造(zhzo)生产中的应用简介第18页/共61页第十九页，共61页。本章学习指南：本章学习指南：本章学习指南：本章学习指南：1.1.1.1.重重重重点点点点内内内内容容容容：铸铸铸铸造造造造工工工工艺艺艺艺基基基基础础础础部部部部分分分分。应应应应掌掌掌掌握

39、握握握合合合合金金金金成成成成分分分分、工工工工艺艺艺艺条条条条件件件件对对对对液液液液态态态态合合合合金金金金充充充充型型型型能能能能力力力力、合合合合金金金金收收收收缩缩缩缩性性性性、吸吸吸吸气气气气性性性性等等等等铸铸铸铸造造造造性性性性能能能能的的的的影影影影响响响响，以以以以便便便便能能能能够够够够分分分分析析析析不不不不同同同同合合合合金金金金获获获获得得得得优优优优质质质质铸铸铸铸件件件件的的的的难难难难易易易易程程程程度度度度，并并并并分分分分析析析析应应应应采采采采取的工艺措施。取的工艺措施。取的工艺措施。取的工艺措施。2.2.2.2.难难难难点点点点内内内内容容容容：注注注

40、注意意意意有有有有些些些些防防防防止止止止铸铸铸铸件件件件缺缺缺缺陷陷陷陷的的的的工工工工艺艺艺艺措措措措施施施施是是是是相相相相互互互互矛矛矛矛盾盾盾盾的的的的，如如如如高高高高温温温温浇浇浇浇注注注注有有有有利利利利于于于于金金金金属属属属液液液液充充充充型型型型，但但但但易易易易产产产产生生生生粘粘粘粘砂砂砂砂缺缺缺缺陷陷陷陷；铸铸铸铸件件件件顺顺顺顺序序序序凝凝凝凝固固固固有有有有利利利利于于于于补补补补缩缩缩缩，但但但但易易易易产产产产生生生生热热热热应应应应力力力力，等等等等。因因因因此此此此，应应应应综综综综合合合合考考考考虑虑虑虑铸铸铸铸件件件件合合合合金金金金、结结结结构构构

41、构等等等等因因因因素素素素，先先先先解解解解决决决决主主主主要要要要矛矛矛矛盾盾盾盾，再再再再采采采采取取取取措施解决其他问题。措施解决其他问题。措施解决其他问题。措施解决其他问题。3.3.3.3.本本本本章章章章与与与与其其其其他他他他章章章章节节节节的的的的联联联联系系系系：材材材材料料料料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)的的的的液液液液态态态态成成成成形形形形是是是是最最最最基基基基本本本本的的的的成成成成形形形形方方方方法法法法，在在在在金金金金属属属属材材材材料料料料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)、无无无无机机机机非非非非金金金金属属

42、属属材材材材料料料料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)和和和和有有有有机机机机高高高高分分分分 子子子子 材材材材 料料料料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)中中中中 被被被被 广广广广 泛泛泛泛 应应应应 用用用用，与与与与 材材材材 料料料料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)的的的的固固固固态态态态塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形、连连连连接接接接（粘粘粘粘接接接接）成成成成形形形形及及及及粉粉粉粉末末末末冶冶冶冶金金金金成成成成形形形形一一一一起起起起成成成成为为为为制制制制造造造造工工工工业业业业获获获获得得得得坯坯坯坯

43、件件件件的的的的主主主主要手段。要手段。要手段。要手段。本章(bn zhn)学习指南第19页/共61页第二十页，共61页。图7-1第20页/共61页第二十一页，共61页。图7-2 金属(jnsh)流动性式样第21页/共61页第二十二页，共61页。图7-3Fe-C铁碳合金(hjn)流动性与含碳量关系第22页/共61页第二十三页，共61页。图7-4 铸铁的流动(lidng)方式第23页/共61页第二十四页，共61页。图7-4铸铁(zhti)的凝固方式第24页/共61页第二十五页，共61页。图7-5温度梯度对凝固(nngg)区域的影响第25页/共61页第二十六页，共61页。图7-6 缩孔形成(xng

44、chng)示意图第26页/共61页第二十七页，共61页。图7-7缩松形成(xngchng)示意图第27页/共61页第二十八页，共61页。图7-8顺序(shnx)凝固示意图第28页/共61页第二十九页，共61页。图7-9同时(tngsh)凝固示意图第29页/共61页第三十页，共61页。图7-10热应力引起(ynq)的变形第30页/共61页第三十一页，共61页。图7-11震压造型(zoxng)过程表第31页/共61页第三十二页，共61页。图7-12抛砂紧实原理(yunl)第32页/共61页第三十三页，共61页。图7-13射砂机工作(gngzu)原理图第33页/共61页第三十四页，共61页。图7-1

45、4金属型铸造示意图第34页/共61页第三十五页，共61页。7-15图熔模铸造工艺(gngy)过程第35页/共61页第三十六页，共61页。b)a)c)图7-16压铸机工作(gngzu)过程示意图a)浇注(jio zh)b)压射 c)开型第36页/共61页第三十七页，共61页。图7-17低压(dy)铸造工作原理图第37页/共61页第三十八页，共61页。图7-18离心(lxn)铸造示意图第38页/共61页第三十九页，共61页。图7-19加强筋设计(shj)第39页/共61页第四十页，共61页。图7-20铸件壁厚设计(shj)实例第40页/共61页第四十一页，共61页。图7-21金条(jntio)的分

46、部第41页/共61页第四十二页，共61页。图7-22圆角连接(linji)第42页/共61页第四十三页，共61页。图7-23避免锐角(rujio)结构第43页/共61页第四十四页，共61页。图7-24避免(bmin)较大水平面第44页/共61页第四十五页，共61页。图7-25铸件(zhjin)外形的设计第45页/共61页第四十六页，共61页。图7-26图台的设计(shj)第46页/共61页第四十七页，共61页。图7-27使分型面平直的铸件(zhjin)结构第47页/共61页第四十八页，共61页。图7-28悬臂(xunb)支架结构第48页/共61页第四十九页，共61页。图7-29轴承(zhuch

47、ng)架结构第49页/共61页第五十页，共61页。图7-30结构(jigu)斜度的设计第50页/共61页第五十一页，共61页。图7-31组合(zh)结构铸件第51页/共61页第五十二页，共61页。图7-32端盖设计(shj)第52页/共61页第五十三页，共61页。图7-33传统(chuntng)的铸造过程与显示CAD、CAM的铸造过程第53页/共61页第五十四页，共61页。图7-34微计算机测试(csh)与控制系统第54页/共61页第五十五页，共61页。图7-35DDC系统(xtng)示意图第55页/共61页第五十六页，共61页。表7-1一般砂型(shxng)铸造条件下铸件的最小厚度（mm）第56页/共61页第五十七页，共61页。表7-2几种(j zhn)铁碳合金的收缩率第57页/共61页第五十八页，共61页。表7-3铸件(zhjin)常见缺陷及原因第58页/共61页第五十九页，共61页。表7-4几种常见铸造(zhzo)方法比较第59页/共61页第六十页，共61页。表7-5铸件壁的过度形式(xngsh)和尺寸第60页/共61页第六十一页，共61页。