NO2铸造成型教学课件 机械制造基础.ppt
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1、NO2铸造成型教学课件 机械制造基础目录目录铸造成型理论基础铸造成型理论基础砂型铸造砂型铸造特种铸造特种铸造铸造工艺设计铸造工艺设计砂型铸造铸件结构设计砂型铸造铸件结构设计铸造新技术及发展趋势铸造新技术及发展趋势目录目录 知识目标知识目标知识目标知识目标 1掌握铸造成型的定义、种类及其优缺点;2熟悉铸造工艺设计内容及原则、铸件结构设计原则;3了解铸造成型工艺基础理论知识。目录目录技能目标技能目标技能目标技能目标 根据零件的具体形状和加工要求,确定浇注位置、分型面及加工余量和起模斜度等。目录目录一、合金的流动性和充型能力一、合金的流动性和充型能力 1 1.合金的流动性合金的流动性 液态合金本身的
2、流动能力称为合金的流动性。合金的流动性差,铸件容易产生浇不足、冷隔、气孔和夹杂等缺陷。目录目录一、合金的流动性和充型能力一、合金的流动性和充型能力 2 2.合金的充型能力合金的充型能力 充型能力是指液态金属充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状完整的铸件的能力。若充型能力不强,则易产生浇不到、冷隔等缺陷,造成废品。目录目录一、合金的流动性和充型能力一、合金的流动性和充型能力铁碳铁碳合金合金的流的流动性动性与碳与碳的质的质量分量分数的数的关系关系目录目录二、铸件的凝固和收缩二、铸件的凝固和收缩 1 1.铸件的凝固铸件的凝固 在铸件的凝固过程中,其断面上一般存在三个区域,即固相区、凝固区和液相区。其中对
3、铸件质量影响较大的主要是液相和固相并存的凝固区的宽窄。根据凝固区的宽窄不同,铸件的凝固方式可分为逐层凝固、糊状凝固和中间凝固三种类型。目录目录二、铸件的凝固和收缩二、铸件的凝固和收缩 2 2.铸件的收缩铸件的收缩 合金从浇注到凝固直至冷却到常温的过程中产生的体积和尺寸减小的现象称为收缩。铸造合金通常经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。收缩是铸件产生缩孔、缩松、残余应力和变形等缺陷的主要原因。影响铸件收缩的因素有化学成分、浇注温度、铸型条件和铸件结构等。目录目录三、缩孔和缩松的形成及防止三、缩孔和缩松的形成及防止 1 1.缩孔的形成缩孔的形成缩孔形成过程示意图缩孔形成过程示意图 目录目录三
4、、缩孔和缩松的形成及防止三、缩孔和缩松的形成及防止 2 2.缩松的形成缩松的形成 缩松也是由于金属液态收缩缩松也是由于金属液态收缩和凝固收缩而未能补缩所致,实和凝固收缩而未能补缩所致,实质上是将集中缩孔分散为许多细质上是将集中缩孔分散为许多细小缩孔。对于相同的收缩容积,小缩孔。对于相同的收缩容积,缩松的分布面积比缩孔大得多缩松的分布面积比缩孔大得多。目录目录三、缩孔和缩松的形成及防止三、缩孔和缩松的形成及防止 3 3.缩孔和缩松的控制缩孔和缩松的控制1 1)合理选择铸造合金合理选择铸造合金合理选择铸造合金合理选择铸造合金 3 3)控制浇注条件控制浇注条件控制浇注条件控制浇注条件 2 2)控制铸
5、件的凝固顺序控制铸件的凝固顺序控制铸件的凝固顺序控制铸件的凝固顺序 目录目录 对于凝固收缩小的合金(如灰铸对于凝固收缩小的合金(如灰铸铁和球墨铸铁)、壁厚均匀的薄壁铸件铁和球墨铸铁)、壁厚均匀的薄壁铸件以及结晶温度范围宽而对铸件的致密性以及结晶温度范围宽而对铸件的致密性要求不高的铸件,可采用同时凝固的原要求不高的铸件,可采用同时凝固的原则(采用工艺措施使铸件各部分之间没则(采用工艺措施使铸件各部分之间没有温差或温差很小的方法),可使铸件有温差或温差很小的方法),可使铸件内应力较小,不易产生变形和裂纹,但内应力较小,不易产生变形和裂纹,但中心区域往往有缩松。中心区域往往有缩松。小提示小提示目录目
6、录四、铸造应力、变形和裂纹四、铸造应力、变形和裂纹 1 1.铸造应力铸造应力1 1 1 11 1)热应力热应力热应力热应力热应力热应力2 2 2 22 2)机械应力机械应力机械应力机械应力机械应力机械应力目录目录四、铸造应力、变形和裂纹四、铸造应力、变形和裂纹 热应力的形成过程热应力的形成过程 +表示拉应力;表示拉应力;-表示压应力表示压应力目录目录四、铸造应力、变形和裂纹四、铸造应力、变形和裂纹机械应力机械应力目录目录四、铸造应力、变形和裂纹四、铸造应力、变形和裂纹 2 2.铸件的变形与防止铸件的变形与防止铸件厚薄部位不同对变形的影响铸件厚薄部位不同对变形的影响平板铸件的变形平板铸件的变形目
7、录目录四、铸造应力、变形和裂纹四、铸造应力、变形和裂纹 3 3.铸件的裂纹与防止铸件的裂纹与防止1)热裂)热裂2)冷裂)冷裂目录目录五、合金的偏析和吸气五、合金的偏析和吸气 1 1.合金的偏析合金的偏析 不平衡凝固导致了不平衡不平衡凝固导致了不平衡不平衡凝固导致了不平衡不平衡凝固导致了不平衡不平衡凝固导致了不平衡不平衡凝固导致了不平衡的成分、组织和性能,合金内的成分、组织和性能,合金内的成分、组织和性能,合金内的成分、组织和性能,合金内的成分、组织和性能,合金内的成分、组织和性能,合金内部成分不均匀的现象称为偏析。部成分不均匀的现象称为偏析。部成分不均匀的现象称为偏析。部成分不均匀的现象称为偏
8、析。部成分不均匀的现象称为偏析。部成分不均匀的现象称为偏析。其中,晶粒内部成分和组织不其中,晶粒内部成分和组织不其中,晶粒内部成分和组织不其中,晶粒内部成分和组织不其中,晶粒内部成分和组织不其中,晶粒内部成分和组织不均匀的现象称为晶内偏析,树均匀的现象称为晶内偏析,树均匀的现象称为晶内偏析,树均匀的现象称为晶内偏析,树均匀的现象称为晶内偏析,树均匀的现象称为晶内偏析,树枝晶内的偏析称为枝晶偏析。枝晶内的偏析称为枝晶偏析。枝晶内的偏析称为枝晶偏析。枝晶内的偏析称为枝晶偏析。枝晶内的偏析称为枝晶偏析。枝晶内的偏析称为枝晶偏析。目录目录 生产中怎么能生产中怎么能防止铸件产生晶内防止铸件产生晶内偏析?
9、如果出现了,用偏析?如果出现了,用哪种热处理方法可以消哪种热处理方法可以消除?除?目录目录 枝晶偏析不能用扩散退枝晶偏析不能用扩散退火的方法消除,要以预防为主。火的方法消除,要以预防为主。如采用快速冷却,使偏析来不如采用快速冷却,使偏析来不及产生,尽量使铸件接近同时及产生,尽量使铸件接近同时凝固;在浇注前对液态金凝固;在浇注前对液态金属进行搅拌等。属进行搅拌等。目录目录五、合金的偏析和吸气五、合金的偏析和吸气 2 2.合金的吸气合金的吸气 在铸造过程中,气体被液态在铸造过程中,气体被液态在铸造过程中,气体被液态在铸造过程中,气体被液态在铸造过程中,气体被液态在铸造过程中,气体被液态金属所吸收的
10、现象称为吸气。随金属所吸收的现象称为吸气。随金属所吸收的现象称为吸气。随金属所吸收的现象称为吸气。随金属所吸收的现象称为吸气。随金属所吸收的现象称为吸气。随着温度的降低,液态金属中气体着温度的降低,液态金属中气体着温度的降低,液态金属中气体着温度的降低,液态金属中气体着温度的降低,液态金属中气体着温度的降低,液态金属中气体的溶解度下降,气体析出,如果的溶解度下降,气体析出,如果的溶解度下降,气体析出,如果的溶解度下降,气体析出,如果的溶解度下降,气体析出,如果的溶解度下降,气体析出,如果析出的气体来不及排出,残留在析出的气体来不及排出,残留在析出的气体来不及排出,残留在析出的气体来不及排出,残
11、留在析出的气体来不及排出,残留在析出的气体来不及排出,残留在固态金属中便成为气孔。固态金属中便成为气孔。固态金属中便成为气孔。固态金属中便成为气孔。固态金属中便成为气孔。固态金属中便成为气孔。目录目录砂型铸造的基本工艺过程砂型铸造的基本工艺过程目录目录一、手工造型一、手工造型常用的手工造型方法的特点及其适用范围常用的手工造型方法的特点及其适用范围目录目录目录目录二、手工造型二、手工造型 机器造型是用机器来完机器造型是用机器来完成填砂、紧实和起模等造型操作过成填砂、紧实和起模等造型操作过程,是现代化铸造车间的基本造型程,是现代化铸造车间的基本造型方法。与手工造型相比,机器造型方法。与手工造型相比
12、,机器造型可以提高生产率和铸件质量,降低可以提高生产率和铸件质量,降低劳动强度。但设备及工装模具投资劳动强度。但设备及工装模具投资较大,生产准备周期较长,因此,较大,生产准备周期较长,因此,机器造型主要用于大批量生产。机器造型主要用于大批量生产。目录目录三、型芯制作三、型芯制作 当制作空心铸件、铸件的外当制作空心铸件、铸件的外壁内凹,或铸件具有影响起模的壁内凹,或铸件具有影响起模的外凸时,经常要用到型芯,制作外凸时,经常要用到型芯,制作型芯的工艺过程称为制芯。型芯的工艺过程称为制芯。浇注时,型芯被高温熔融的浇注时,型芯被高温熔融的液态金属包围,所受的冲刷及烘液态金属包围,所受的冲刷及烘烤比铸型
13、强得多,因此,型芯应烤比铸型强得多,因此,型芯应具有比铸型更高的强度、耐火度具有比铸型更高的强度、耐火度与退让性。与退让性。目录目录一、熔模铸造一、熔模铸造 1 1.熔模铸造的工艺过程熔模铸造的工艺过程制造压型制造压型制造压型制造压型压制蜡模压制蜡模压制蜡模压制蜡模A AB B填砂、浇注和填砂、浇注和填砂、浇注和填砂、浇注和清理清理清理清理D D结壳和脱蜡结壳和脱蜡结壳和脱蜡结壳和脱蜡C C目录目录一、熔模铸造一、熔模铸造熔模铸造的工艺过程熔模铸造的工艺过程目录目录一、熔模铸造一、熔模铸造 2 2.熔模铸造的特点和应用范围熔模铸造的特点和应用范围 (1)熔模铸造的铸型无分型面,不需要起模斜度,
14、也不熔模铸造的铸型无分型面,不需要起模斜度,也不必另装型芯,型腔光滑,所以铸件精度高(必另装型芯,型腔光滑,所以铸件精度高(IT14IT11),表),表面粗糙度低(面粗糙度低(Ra为为12.51.6 m),熔模铸造是重要的),熔模铸造是重要的无切削加工方法无切削加工方法。(2)由于液态金属是在铸型处于高温时浇注,提高了液由于液态金属是在铸型处于高温时浇注,提高了液态金属的流动性,故可铸出轮廓清晰的薄壁铸件态金属的流动性,故可铸出轮廓清晰的薄壁铸件。目录目录一、熔模铸造一、熔模铸造 (3)型壳经过硬化、焙烧后发气性小,透气性、退让性型壳经过硬化、焙烧后发气性小,透气性、退让性和出砂性较好,铸件废
15、品率低和出砂性较好,铸件废品率低。(4)熔模铸造可用于铸造各种合金铸件,包括铝、铜等熔模铸造可用于铸造各种合金铸件,包括铝、铜等有色金属、合金钢及熔点高、难加工的特种合金等,对于耐热有色金属、合金钢及熔点高、难加工的特种合金等,对于耐热合金的复杂件铸造,熔模铸造几乎是唯一的生产方法合金的复杂件铸造,熔模铸造几乎是唯一的生产方法。目录目录二、金属型铸造二、金属型铸造 1 1.金属型的结构与材料金属型的结构与材料1 1、55左右半型;左右半型;2 2、3 3、44分块金属型芯;分块金属型芯;6 6、8 8销孔金属型芯;销孔金属型芯;7 7底型底型 铸造铝合金活塞用的垂铸造铝合金活塞用的垂直分型式金
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