【大学课件】金属材料加工基础P121.ppt
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1、第二章 金属材料加工基础,http:/ 2.1 铸造 2.2 金属压力加工 重点:砂型铸造、锻造、 难点:无,http:/ 铸造,一、铸造生产概述 1、定义:铸造是液态金属成形的方法,铸造过程是熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属在重力、压力、离心力、电磁力等外力场的作用下充满铸型,凝固后获得一定形状与性能铸件的生产过程,是生产金属零件和毛坯的主要形式之一。 2、铸造的基本过程:,http:/ 液态成型,可铸造任何形状的铸件; 铸件的形状、尺寸与零件接近,可节省金属材料和减少切削加工工作量; 适应性广,绝大多数金属都可用铸造方法生产铸件; 设备投资少,铸件成本相对较低; 工序较多,易产生内部缺陷,
2、铸件精度质量不高。,http:/ 砂型铸造 特种铸造,最主要的铸造方法,占铸件总产量的80%以上。 工序较多,铸造缺陷,废品率高,http:/ 1、定义 用型砂制成铸型(砂型),然后注满液体金属 并冷却成形的方法。 2、基本生产过程,http:/ 模样和芯盒的设计 模样:为获得与铸件形状和尺寸相适应的铸型空腔而设计的与铸件形状和尺寸相适应的模子。 芯盒:用于制造型芯的工艺装备。 型芯:用来形成有孔或中空铸件的内腔。 注意:考虑收缩量的问题,http:/ 技术要求:应具有一定的强度、透气性、退让性、溃散性、耐火度等。 成分配比:,http:/ 造型 分类:手工造型和机械造型 工序:填砂、紧实、起
3、模、合箱 造芯 合箱:把砂型和砂芯按要求组合在一起。 浇注 落砂和清理,http:/ 确定浇注位置和分型面 浇注位置的选择 质量要求较高或重要的加工表面,浇注时尽量放在下面; 铸件的大平面尽可能朝下; 铸件的薄壁部分放在下部或侧面; 浇注位置应有利于所确定的凝固顺序。,http:/ 尽可能将铸件的全部或大部分放在同一砂箱内; 尽量减少分型面的数目,用平直分型面代替特殊形状的分型面; 分型面总是放在铸件的最大截面处,以便于起模。,http:/ 机械加工余量 铸造收缩率 拔模斜度 铸造圆角,拔模斜度,http:/ 定义:浇注系统是指金属液填充型腔而开设于铸型中的一系列通道。 组成部分:浇口杯、直浇
4、道、横浇道、内浇道 设计原则:确保液态金属能够平稳而合理地充满型腔。,http:/ 冒口 定义:金属液最后凝固的地方极易形成缩孔,为防止产生缩孔,通常在这些部位上方型腔中预制出与这些部位相通的较大的储液空腔,该空腔称为冒口。 作用:补缩、排气、集渣、观察金属液等。,http:/ 冒口的凝固时间必须大于或等于铸件被补缩部分的凝固时间; 冒口应具有足够大的体积,以保证有足够的金属液补充铸件内部的体收缩。 在铸件凝固时,冒口与被补缩部位之间应有通畅的补缩通道。,http:/ 作用:是为了加速铸件厚壁部分的冷却,使其与邻近部位同时凝固,避免出现缩孔、缩松等缺陷。 分类:内冷铁和外冷铁 内冷铁是采用与铸
5、件材质相同或相近的材料直接插入需要激冷处的型腔内,随后与浇注金属熔接在一起,成为铸件的一部分。 外冷铁只与铸件上被激冷部位表面相接触而不熔接,故可重复使用。,http:/ 不受铸件材质、尺寸、质量和生产批量的限制; 属于一次性铸造成形,造型工作量大; 铸件精度和表面质量差; 砂型铸造缺陷多,废品率高,机械性能较差; 设备简单、投资少,价格低廉,应用广泛。,http:/ 1、金属型铸造 定义:金属型铸造是指利用金属材料制成铸型,在重力作用下将熔融金属浇注到铸型中制造铸件的一种铸造方法,也称永久型铸造。工艺过程与砂型铸造类似。 工艺过程:,http:/ 可重复使用,生产效率高,劳动条件好,但成本高
6、; 铸件精度高,表面粗糙度较低; 金属散热性能好,晶粒细化,机械性能好; 不透气且无退让性,易造成铸件浇不足或开裂。 适于生产大批量有色金属铸件。,http:/ 定义:是指利用易熔材料(例如蜡)制成模型,并在模型表面粘结一定厚度的耐火材料,然后将模型熔失而使金属液充满型腔的一种铸造方法。 工艺过程 : 蜡模制造 制壳 脱蜡 焙烧和浇注,http:/ 铸件尺寸精度高,表面光洁; 可铸造形状复杂零件; 工艺过程复杂,生产周期长,成本高; 适于铸造小尺寸的各类合金铸件,特别是少切削或无切削精密铸件。,http:/ 定义:压力铸造简称压铸,是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室内,使之在高压和高速下充
7、填型腔,并在高压下成形和结晶而获得铸件的一种铸造方法。 工艺过程 :,http:/ 浇注时间短,易于机械化、自动化作业; 铸型散热快,晶粒细化,耐磨、耐蚀性好; 铸件尺寸精度高,表面光洁; 凝固速度快,排气困难,易形成疏松和缩孔; 模具成本高,铸件尺寸受限; 适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。,http:/ 定义:是指液态金属在低的气体压力作用下从坩埚中自下而上地充填型腔并凝固而获得铸件的一种铸造方法。 工艺过程:,http:/ 充型压力和充型速度易于控制,气孔、夹渣较少; 铸型散热快,组织致密,机械性能好; 无需冒口设置,金属利用率高; 铸件尺寸精度高,表面光洁; 适于生产质量要求高的铝
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