金属加工基础PPT课件.ppt

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1、第第2 2章章 热加工基础热加工基础第第2 2章章 热加工基础热加工基础2 21 1铸造铸造1了解铸造的特点、分类及应用。2了解砂型铸造的工艺过程。3了解特种铸造的方法、工艺及设备。4了解铸造的新技术和新工艺。第第2 2章章 热加工基础热加工基础第第2 2章章 热加工基础热加工基础1 1铸造的定义铸造的定义 铸造铸造将熔融金属浇入铸型，凝固后得到一定形状和性能的铸件的加工方法。铸 造一、认识铸造一、认识铸造铸造概述第第2 2章章 热加工基础热加工基础2 2铸造的特点铸造的特点优点：l会导致铸件的力学性能特别是冲击韧度低，铸件质量不够稳定l可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯。l产品

2、的适应性广，工艺灵活性大，工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的质量可由几克到几百吨l原材料可直接利用废机件，故铸件成本较低缺点：l铸造组织疏松，晶粒粗大，内部易产生缩孔缩松、气孔等缺陷第第2 2章章 热加工基础热加工基础被广泛应用于机械零件的毛坯制造。多用于制造承受应力不大的零件。4 4铸造的分类铸造的分类3 3铸造的应用铸造的应用 金属型铸造铸造砂型铸造特种铸造压力铸造 熔模铸造 第第2 2章章 热加工基础热加工基础（4）铸造设备完好，操纵灵敏，安全防护装置齐全可靠，除尘装置符合要求。5 5铸造安全文明生产要求铸造安全文明生产要求（1）工作人员必须有相应的上岗证和操作证，持证上岗。（

3、2）操作人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。（3）熔炼炉炉体及其附属设施完好，控制系统灵敏可靠，升降起吊装置符合起重机械要求，炉坑干燥并设护栏或盖板，炉料符合专门要求。（5）压铸机压铸型区有防护装置并与压射程序联锁；制芯机芯盒加热棒长短适中，线头连接可靠；混砂机防护罩牢固可靠，检修门电器联锁；抛（喷）丸机密封良好，门孔电器联锁。第第2 2章章 热加工基础热加工基础（9）需将铸件、冷铁、废砂、垃圾等装入箱内或盒中。铸件尽可能地不直接着地，而放在托板上。工具分类装入工具箱中。化学品需放入专用箱内并盖好。（6）铁水包、钢水包和灼热件起重作业影响范围内，不得设置休息室、更衣室和人行通道，不得存放危险物品

4、地面保持干燥。（7）高温烘烤作业人员应穿戴耐高温、防喷溅等防护用品；液态金属、高温材料运输设备要设置耐高温、防喷溅设施，不得在有易燃易爆物质的区域停留，离开厂区的应当发出警报信号。（8）铸件、托板、铁箱等要整齐地码放，防止倾倒伤人。第第2 2章章 热加工基础热加工基础l不适用于铸件精度要求较高的场合砂型铸造砂型铸造用型砂紧实成型的铸造方法。应用最为广泛的一种铸造方法。优点：l操作灵活l设备简单l生产准备时间短l适用于各种批量的生产缺点：l尺寸精度低l质量不稳定l容易形成废品二、砂型铸造二、砂型铸造第第2 2章章 热加工基础热加工基础砂型铸造的工艺过程8落砂和清理1制造模样与芯盒 2备型（芯）

5、砂3造型4造芯5合箱6熔炼7浇注9检验第第2 2章章 热加工基础热加工基础1 1制造模样与芯盒制造模样与芯盒 模样模样用来形成铸型型腔的工艺装备。制造砂型时，使用模样可以获得与零件外部轮廓相似的型腔。（只用一次，制成铸型后，按模样材料的性质，用熔解、熔化或汽化的方式将其破坏，从铸型中脱除。）按使用特点可复用模样消耗模样芯盒芯盒用来制造型芯的工艺装备。芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。第第2 2章章 热加工基础热加工基础l原砂2 2制备型（芯）砂制备型（芯）砂型（芯）砂是用来制造铸型的材料。基本原材料：铸造砂和型砂黏结剂。常用的铸造砂：l硅质砂l锆英砂l铬铁矿砂l刚玉砂型砂和芯砂的经验检验第第2

6、 2章章 热加工基础热加工基础手工造型手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。主要用于单件或小批生产，特别是大型和形状复杂的铸件。3 3造型造型造型造型利用制备的型砂及模样等制造铸型的过程。砂型铸造件的外形取决于型砂的造型，造型方法有手工造型和机器造型两种。（1）手工造型手工造型的特点及应用条件手工造中型第第2 2章章 热加工基础热加工基础l铸件尺寸精确（2）机器造型机器造型机器造型指用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。适用于大批生产。优点：l表面质量好l加工余量小缺点：l投资较大l需要专用设备第第2 2章章 热加工基础热加工基础4 4造芯造芯造芯造芯制造型芯的过程。常用的手工造

7、芯方法是芯盒造芯。芯盒通常由两部分组成。手工造芯（单件或小批生产）造芯 机器造芯（批量生产）芯盒造芯示意图手工造芯过程第第2 2章章 热加工基础热加工基础浇包是容纳、输送和浇注熔融金属用的容器，用钢板制成外壳，内衬耐火材料。5 5合箱合箱合箱合箱将铸型的各个组元，如上型、下型、型芯、浇口盆等组合成一个完整铸型的操作过程，又称合型。合型前，检查砂型和型芯的质量。合型时，要保证铸型型腔几何形状和尺寸的准确及型芯的稳固。合型后，上、下型应夹紧或在铸型上放置压铁，以防浇注时上型被熔融金属顶起，造成抬箱、射箱或跑火等事故。6 6熔炼熔炼熔炼熔炼使金属由固态转变为熔融状态的过程。冲天炉是最常用的熔炼设备。

8、第第2 2章章 热加工基础热加工基础浇注系统浇注系统铸型中引导液体金属进入型腔的通道。组成：浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道。7 7浇注浇注浇注浇注把熔融金属注入铸型的过程。液体金属通过浇注系统进入型腔。（1）浇注系统保证熔融金属平稳、均匀、连续地充满型腔；阻止熔渣、气体和砂粒随熔融金属进入型腔；控制铸件的凝固顺序；供给铸件冷凝收缩时所需补充的液体金属（补缩）。第第2 2章章 热加工基础热加工基础浇注系统冒口冒口在铸型内存储供补缩铸件用熔融金属的空腔。（2）冒口第第2 2章章 热加工基础热加工基础浇注时，须使浇口杯保持充满状态，不允许浇注中断，并注意防止飞溅和满溢砂型。（3）浇注工艺要求 浇注温

9、度浇注温度液体金属浇入铸型时所测量到的温度。通常，灰铸铁的浇注温度为 1 2001 380。浇注速度浇注速度单位时间内浇入铸型中的液体金属的质量，用 kg/s 表示。控制浇注速度：操纵浇包和布置浇注系统。浇注前，应把熔融金属表面的熔渣除尽。第第2 2章章 热加工基础热加工基础落砂落砂用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作。8 8落砂和清理落砂和清理（1）落砂手工落砂机械落砂清除浇冒口时要避免损伤铸件。（2）清理清理清理落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇冒口、飞翅）和氧化皮等过程的总称。9 9检验检验经落砂、清理后的铸件应进行质量检验。内部质量铸件质量外观质量第第2 2章章 热

10、加工基础热加工基础熔模铸造熔模铸造利用易熔材料制成模样，然后在模样上涂覆若干层耐火涂料制成型壳，经硬化后再将模样熔化，排出型外，从而获得无分型面的铸型。1 1熔模铸造熔模铸造（1）制作蜡模熔模铸造的工艺过程三、特种铸造三、特种铸造第第2 2章章 热加工基础热加工基础（2）制作型壳熔模铸造的工艺过程熔模铸造的工艺过程第第2 2章章 热加工基础热加工基础（3）浇注在铸造前需要对金属型进行预热。2 2金属型铸造金属型铸造金属型铸造金属型铸造又称硬模铸造，是将液体金属浇入金属铸型，在重力作用下充填铸型，以获得铸件的铸造方法熔模铸造的工艺过程第第2 2章章 热加工基础热加工基础金属型铸造示意图金属型铸造

11、产品金属型铸造示意图第第2 2章章 热加工基础热加工基础 压力铸造压力铸造是利用高压使液态或半液态金属以较高的速度充填金属型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法，简称压铸。3 3压力铸造压力铸造立式压铸机热室压铸机压铸机第第2 2章章 热加工基础热加工基础合型并注入液态金属压射开型并顶出铸件压力铸造过程第第2 2章章 热加工基础热加工基础离心铸造离心铸造将熔融金属浇入绕水平轴、立轴或倾斜轴旋转的铸型内，在离心力作用下凝固成型的铸造方法。4 4离心铸造离心铸造离心铸造机第第2 2章章 热加工基础热加工基础环类中空件管类中空件离心铸造的工作原理第第2 2章章 热加工基础热加工基础5 5特种铸

12、造的特点及应用特种铸造的特点及应用铸造方法铸造方法主要特点主要特点应用应用金属型铸造与砂型铸造相比，铸件精度高，力学性能好，生产率高，无粉尘；铸造非铁合金铸件有细化组织的作用，铸造灰铸铁件易出现白口；设备费用较高用于非铁合金铸件的成批生产；铸件不宜过大，形状不宜过于复杂，铸件壁不能太薄压力铸造精度高、效率高的高压成型方法，可以铸造形状复杂的薄壁铸件；但压铸机昂贵，压铸型制造复杂、费用高用于锌合金、铝合金、镁合金、铜合金等有色金属合金的中、小型薄壁铸件的大批生产第第2 2章章 热加工基础热加工基础铸造方法铸造方法主要特点主要特点应用应用离心铸造铸件组织细密，设备简单，成本低，生产率高；但内表层余

13、量大，机械加工量大用于空心回转体铸件的单件或批量生产，并可进行双金属衬套、轴瓦的铸造熔模铸造铸件精度高，表面质量好，可铸造形状较为复杂的铸件和高熔点合金铸件；但生产工艺复杂，生产周期长，成本高用于以碳钢、合金钢为主的合金和耐热合金的复杂、精密铸件（铸件质量不大于10 kg）的成批生产第第2 2章章 热加工基础热加工基础消失模铸造消失模铸造利用泡沫塑料，根据零件结构和尺寸制成实型模具，经浸涂耐火黏结涂料，烘干后进行干砂造型、振动紧实，然后浇入液体金属使模样受热汽化消失，从而得到与模样形状一致的铸件的铸造方法。1 1消失模铸造消失模铸造泡沫塑料造型四、铸造的新技术和新工艺四、铸造的新技术和新工艺第

14、第2 2章章 热加工基础热加工基础浇注铸件无毛刺、飞翅消失模铸造的工艺过程第第2 2章章 热加工基础热加工基础陶瓷型铸造陶瓷型铸造用陶瓷浆料制成铸型以生产铸件的铸造方法。2.2.陶瓷型铸造陶瓷型铸造摸样 砂套造型 灌浆陶瓷型铸造的工艺过程第第2 2章章 热加工基础热加工基础喷烧 合型 铸件陶瓷型铸造的工艺过程第第2 2章章 热加工基础热加工基础这种方法可代替原来根据图样制作模样及工艺装备的试制过程，缩短设计和试制时间。3.3.计算机在铸造中的应用计算机在铸造中的应用（1）铸造生产中的计算机辅助设计（CAD）通过铸造数据库软件提取设计所需的原始数据铸件设计和铸造工艺设计在计算机屏幕上显示铸件实体的三维造型第第2 2章章 热加工基础热加工基础（2）铸造生产中的计算机辅助工程（CAE）铸造过程计算机数值模拟技术 数值模拟数值模拟 在计算机屏幕上直观地显示直观地显示铸造过程中金属形成过程等 预测预测铸件热裂倾向的最大部位、产生缩孔和缩松的倾向 决定决定铸件的修改及判断冒口和冷铁设置的合理性等 CAD 软件生成的实体造型数据文件加工，生成计算网络加工，生成计算网络与数值模拟软件进行数据交换数据交换数值模拟软件第第2 2章章 热加工基础热加工基础3）计算机在熔炼中的应用。（3）铸造生产中的计算机辅助制造（CAM）1）计算机在模样加工中的应用。2）计算机在砂处理中的应用。