金属工艺学项目教学模块八铸造.ppt
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1、模块八 铸造 项目一 砂型铸造 教学要求: 1、掌握砂型造型、模样、芯盒、造型材料、熔炼、浇铸等基本概念 。 2、理解砂型造型的生产工艺过程。 3、掌握常用手工造型的特点及应用。 4、了解机器造型。 5、掌握造型材料的组成及性能要求。 6、了解熔炼与浇铸的方法。 重点难点: 1、砂型造型、模样、芯盒、造型材料、熔炼、浇铸等基本概念。 2、砂型造型的生产工艺过程。 3、常用手工造型的特点及应用。 4、型砂、芯砂的组成和性能要求。 瓮 臃 炭 孺 甫 频 咋 妒 抿 捞 母 巍 耽 捍 职 揣 馏 归 哲 嫁 毙 埃 摇 讯 尼 落 腻 茄 条 翅 睬 夕 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模
2、块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 砂型铸造 铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。 在砂型中生产铸件的方法称为砂型铸造。砂型铸造原料来源丰富,生 产批量和铸件尺寸不受限制、成本低廉、是最常用的铸造方法,砂型铸件 目前约占铸件总产量的90。 砂型铸造是最常用的方法,其生产工艺过程如下: 瘴 惜 信 尿 畦 立 规 淡 罚 毯 唐 沏 诲 菠 袍 芹 帖 衬 归 垃 敦 剁 蛔 畸 嘻 盲 萄 居 鸳 唯 纪 进 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 下图为砂型铸造生产套筒铸件的工艺 流程示
3、意图。 俄 缓 淑 郧 茸 唱 诡 楞 联 恢 嫡 猿 扔 掳 拙 镶 憾 俏 虎 弧 波 垃 栏 缉 搔 傻 烽 腺 营 尸 绘 阑 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 活动一 造型材料 1.对型砂和芯砂的性能要求 (1)强度 指型(芯)砂抵抗外力破坏的能力。足 够的强度可保证砂型在制造、搬运和浇铸过程中不至于 变形毁坏。 (2)耐火性 型砂承受高温作用而不软化、不熔融的 能力。若型砂耐火性差,易使铸件产生粘砂缺陷。 (3)其它性能 透气性、流动性、韧性、落砂性、溃 散性、退让性等。 2.造型材料的配制 (1)原砂
4、成颗粒状,主要成分是石英(SiO2),耐火 度高,质地坚硬。 (2)粘结剂 常用粘土、树脂、水玻璃、合脂等,使砂 粒粘结,型砂有强度。 (3)附加物 主要有煤粉、木屑等。 专 役 味 哩 涕 灿 扔 置 嘱 策 戈 抠 忆 志 员 雅 禄 次 歧 养 交 耽 魔 鳖 釜 竖 牺 掖 斯 违 猾 兑 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 活动二 模样和芯盒 模样 是用来形成铸型型腔的工艺装备。 芯盒 是制造砂芯或其他种类耐火材料芯所有的装备。 活动三 造型 1.手工造型 是全部 用手工或手动工具完成 的造型工序。 常用手工
5、造型材料和工具 掀 选 锅 辽 泻 磨 惦 狭 姑 镍 俗 南 笼 遣 奖 炭 十 舰 兰 忆 纱 厉 鸿 陋 伎 喻 肝 谴 勇 乒 痉 驰 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 常用手工造型方法特点及应用 1、整体模造型 特点:模样为一整体,分型面为一 平面,型腔在同一砂箱中,不会产 生错型缺陷,操作简单。 应用:最大截面在端部且为一平面的铸件,应用较广。 2、分块模造型 特点:模样在最大截面处分开,型腔 位于上、下型中,操作较简单。 应用:造型较复杂,用于单件、小 批生产,带有凸台,难以起模的铸件。 3、挖砂造型
6、特点:整体模样,分型面为一曲面, 需挖去阻碍起模的型砂才能取出 模样,对工人的操作技能要求高,生产率低。 应用:适宜中小型、分型面不平的铸件单件、小批生产。 票 傀 麻 争 撵 幌 蹲 灌 奈 尧 浑 床 骗 处 唾 九 措 京 刻 稍 岿 廊 法 本 呆 万 晶 介 膊 量 婶 各 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 4、假箱造型 特点: 将模样置于预先做好的 假箱或成型底板上,可直接造出曲 面分型面,代替挖砂造型,操作 较简单。 应用: 用于小批或成批生产,分型 面不平的铸件。 5、活块造型 特点:将模样上阻碍起模
7、的部分做 成活动的,取出模样主体部分后,小心 将活块取出。 应用:造型较复杂,用于单件、小批 生产,带有凸台,难以起模的铸件。 6、刮板造型 特点:刮板形状和铸件截面相适应, 代替实体模样,可省去制模的工序。 应用:单件小批生产,大、中 型轮类、管类铸件。 瘤 棵 府 互 牙 陕 酷 拔 稠 诊 蚁 堡 沦 安 本 韵 臀 坠 肃 滁 氢 堡 咙 颗 氟 癸 帜 铲 恿 咱 但 把 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 7、两箱造型 特点:采用两个砂型,只有 一个分型面,操作简单。 应用:是最广泛应用的造型方法。 8、三
8、箱造型 特点:采用上、中、下三个砂箱,有两个分型面,铸件的中 间截面小,用两个砂箱时取 不出模样,必须分开,操作复杂。 应用:单件小批生产,适合于 中间截面小,两端截面大的铸件。 9、脱箱造型 特点:它是采用带有锥度的砂箱来造型,在铸型合型后将砂 箱脱出,重新用于造型。所以 一个砂箱可制出许多铸型。 应用:可用手工造型,也可用 机器造型。用于大量、成批或单件 生产的小件。 廉 甚 体 锨 铁 汞 漫 任 杠 皑 厂 帕 坤 柯 瓮 盐 诵 燃 轿 颂 讹 逮 调 敏 腿 老 殆 谅 腔 逻 缴 煞 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模
9、块 八 铸 造 是用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。机器造 型生产率高,质量稳定,劳动条件好,在大批量生产中已代替大部分手工造型 。机器造型有震实造型、压实造型、震压造型、抛砂造型、射砂造型等。以震 压造型最常见,见下图: (2)机器造型 磋 满 烤 靛 钟 苑 衷 感 菩 嚷 擦 跨 哺 帅 啊 垫 蛤 优 卵 娜 秽 胖 背 昆 雏 搭 泻 疯 夸 迎 颧 旺 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 活动四 浇铸系统 浇铸系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列 通道。通常有浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道
10、和冒口组成 ,见下图。其作用是承接和导入金属液,控制金属液流动方 向和速度,使金属液平稳地充满型腔;调节铸件各部分的温 度分布;阻挡夹杂物进入型腔。 腊 报 薯 菠 壮 称 徐 舔 艳 驻 泳 狰 爽 版 赡 洗 召 扼 独 亢 鸳 汹 逢 肿 埃 稽 翅 暴 公 坑 芯 累 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 活动五 浇注、落砂与清理 浇注是指将熔炼金属从浇包中浇入铸型的操作 。 (2)控制要素 液相线以上2000C(一般为12500 14700)。若浇注温度过高,金属液吸气多、体收 缩大,铸件容易产生气孔、缩孔、粘
11、砂等缺陷;若 浇注温度过底,金属液流动性差,铸件容易产生浇 不到、冷隔等缺陷。 浇注速度过快会使铸型中的气体来不 及排除而产生气孔,并易造成冲砂;浇注速度过慢 ,使型腔表面烘烤时间长,导致砂层翘起脱落,易 产生夹砂结疤等缺陷。 (1)定义 浇注温度 浇注速度 莉 链 娠 绦 轰 碉 镁 亡 渡 挖 愁 垂 脓 搔 诊 沦 食 房 芥 瞻 缄 嗣 频 洒 客 灸 旗 咆 筒 手 份 粕 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 落砂是指用手工或机械方法使铸件与型(芯) 砂分离的操作。落砂应在铸件充分冷却后进行,若落砂过早 ,铸
12、件冷却过快,会使灰铸铁表层出现白口组织,导致切削 困难,增大铸造内应力,使铸件变形、开裂;若落砂过晚, 由于收缩应力大,会使铸件产生裂纹,且影响生产率,因此 浇注后应及时进行落砂。一般铸铁件的落砂温度为4000 5000。 清理是指对落砂后的铸件采用机械切割、铁 锤敲击、气割等方法清除表面粘砂、型砂、多余金属(包括 浇冒口、飞翘和氧化皮)等过程的总称。 清理后的铸件应进行检验,并将合格铸件进行 去应力退火。 (1)落砂 (2)清理 (3)检验 阂 痘 雌 巧 米 患 佃 死 落 送 篓 瘪 授 钱 趁 粥 腹 搐 笨 宵 峪 誉 母 慢 每 赐 蜘 植 每 尚 猩 江 金 属 工 艺 学 项
13、目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 巩固练习: 1、什么是砂型铸造、模样、芯盒、熔炼、浇铸? 砂型铸造:在砂型中生产铸件的方法称为砂型铸造。 模样:是用来形成铸型型腔的工艺装备。 芯盒:是制造砂芯或其他种类耐火材料芯所有的装备。 熔炼:熔炼是通过加热使金属由固态转变为液态,并通过冶金反应去除金 属液中的杂质,使其温度和成分达到规定要求的过程和操作。 浇注:浇注是指将熔炼金属从浇包中浇入铸型的操作。 2、试述砂型铸造的生产工艺过程。 3、铸铁的浇注温度和落砂温度各是多少? 浇注温度:液相线以上2000C(一般为12500 14700)。 落砂温
14、度: 40005000 融 豺 蔬 划 糟 朴 筏 角 蒂 疏 何 汰 击 配 思 锻 晴 况 焚 筋 秉 聘 娜 资 状 镜 呜 迎 御 奇 抵 淋 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 小结: 1、砂型铸造的生产工艺过程。 2、型砂、芯砂的组成及性能。 3、手工造型特点及应用。 4、熔炼、浇铸及清理落砂概念。 作业: 列表说明常用手工造型的特点及应用。 篇 稚 噬 乖 猴 袒 仗 润 鸳 屯 狰 塔 腋 胺 辟 颂 砒 巳 抡 姓 阻 柱 屹 干 解 笑 邀 僳 历 魄 例 霓 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模
15、 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 项目二项目二 特种铸造特种铸造 教学要求:教学要求: 1 1、熟悉金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、熟悉金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、 离心铸造的铸造工艺。离心铸造的铸造工艺。 2 2、知道各铸造方法的特点和适用范围。、知道各铸造方法的特点和适用范围。 重点、难点:重点、难点: 特种铸造工艺、各铸造方法的特点和适用范围特种铸造工艺、各铸造方法的特点和适用范围 。 壳 螺 铝 仁 姻 牺 赴 劈 擦 恰 案 央 哩 交 阅 娠 氯 跪 蜂 裹 索 艇 诽 泳 蚀 筋 售 化 凄 概 翱 盼 金 属 工 艺 学 项 目 教
16、学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 活动一 熔模铸造 1、定义:是用易熔材料如蜡料制成模样,在模样上包 覆若干层耐火材料,制成型壳,熔出模样后经高温培烧即 可浇注的铸造方法。 2、熔模铸造的特点和适用范围 优点: (1)型腔表面极为光滑 (2)能生产高熔点的黑色金属铸件 (3)生产批量不受限制。 缺点:铸造工艺复杂,生产周期长。 适用范围: 主要用于小型生产精密的碳钢及合金钢铸件,如涡轮 发电机、增压器、汽轮机叶片和叶轮、切削刀具等。 滥 底 撂 臆 综 胺 简 电 发 瑚 梅 济 茧 凭 谴 火 架 皱 造 凋 乎 岂 涟 炕 闪 枷 搞 什 碴
17、很 栽 遍 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 3、熔模铸造的工艺过程 (1)蜡模制造:a.压型制造 b.蜡模的压制 c.蜡模组装 (2)型壳制造:a.浸涂料 b.撒砂 c.硬化 (3)焙烧和浇注:a.焙烧 b.浇注 警 锗 云 衙 忧 勺 仕 辕 阑 烁 躁 荣 株 虱 判 咒 异 没 广 径 镍 软 博 嫩 耀 港 译 邑 趴 汰 豌 心 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 活动二 金属型铸造 1、定义:是指在重力作用下将熔融金属浇入金属型
18、获 得铸件的方法。 2、金属型的铸造工艺 (1)喷刷涂料 (2)金属型应保持一定的工作温度 (3)适合的出型时间 烹 造 减 撕 磺 庇 什 迟 兹 谤 景 昔 耳 洋 奏 读 藤 剿 饺 串 隧 牢 往 风 胜 顿 灯 饶 雹 擅 岔 褐 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 3、金属型铸造的特点和适用范围 优点:生产率高;铸件晶粒细小;能获得较高的尺 寸精度和较低的表面粗糙度值。 缺点:金属型无退让性,铸件易开裂;冷速过大, 充型能力差;受命短。 适用范围:主要用于大批量生产形状简单的有色金 属铸件。如铝合金活塞、泵
19、体,铜合金轴瓦、轴套等。 活动三 压力铸造 1、定义:是指熔融金属在高压下高速充型,并在压力 下凝固的铸造方法。 2、压力铸造的优点和适用范围 (1)铸件的精度及其表面质量较其它铸造方法均高。 (2)可压铸形状复杂的薄壁件,或直接铸出小孔、螺纹 、齿轮等。 (3)铸件的强度和硬度均较高。 (4)压铸的生产率较其它铸造方法均高。 灌 学 演 赫 简 河 位 档 烯 耕 浦 肪 胞 谰 午 绸 棚 功 传 浴 呜 换 掸 孺 疑 屈 墙 班 醚 搀 国 现 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 金 属 工 艺 学 项 目 教 学 模 块 八 铸 造 3、压力铸造的工艺过程 (1)
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