第一章铸造工艺基础ppt课件

1、绪论本课程研究的范围 金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺技术方法的综合性技术学科。 其主要内容 研究传统的机械制造方法及各种制造方法之间的联系。 课程性质 本课程是建立在金工实习基础上的技术基础课。它是后续各专业课 的基础。 1 .工程材料的主要性能；2 .金属的液态成型铸造生产）；3 .金属的塑性成型压力加工）；4 .材料的连接成型焊接生产）；5 .切削加工成型。本课程内容包括：本课程内容包括：一、学习目的一、学习目的 4. 4. 拓宽知识面。拓宽知识面。1 1为后续课程的学习打基础；为后续课程的学习打基础；2.2.为毕业后的工作打基础；为毕业后的工作打基础；3. 3. 培养培养“三

2、选的能力三选的能力 ；二、要求了解和掌握二、要求了解和掌握 1. 各种成形方法的原理、特点及适用范围；2. 各种零件的结构工艺性；3. 常用工程材料的性能特点第一章铸造工艺基础铸造生产过程P37 铸造优点：铸造优点：1)易制造形状复杂制件易制造形状复杂制件 液态金属流动性液态金属流动性复杂外复杂外形形 型芯型芯 复杂内腔复杂内腔 2)成本低廉成本低廉3)工艺灵活工艺灵活,适应范围广适应范围广 铸造缺点：铸造缺点：1)力学性能低于同种材质的锻件力学性能低于同种材质的锻件 铸造组织铸造组织粗大，有缺陷粗大，有缺陷2)工作条件较差工作条件较差3)废品率较高废品率较高 铸造工序繁多铸造工序繁多第一节第

3、一节 液态合金的充型液态合金的充型 P39一、合金的流动性:1、定义： 液态合金本身的流动能力。2、对铸件的影响： 流动性越好，充型能力越强，越便于铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。3、影响因素： 化学成分最为显著， 共晶成分的合金流动性最好。螺旋形试样1试样铸件试样铸件 2浇口浇口3冒口冒口 4试样凸点试样凸点 在相同的浇注工艺条件下，将金属液浇入铸型中，测出其实际螺旋线长度。浇出的试样愈长，合金的流动性愈好！常用合金的流动性砂型，试样截面88mm）合金种类铸型种类浇注温度（）螺旋线长度（mm）铸铁C+Si=6.2% C+Si=5.9% C+Si=5.2% C+Si=4.2%砂型砂型砂型砂型13

4、00130013001300180013001000600铸钢C=0.4%砂型砂型16001640100200铝硅合金（铝硅明）镁合金（含Al及Zn）锡青铜（Sn=10%,Zn=2%）硅黄铜（Si=1.54.5%）金属型（300）砂型砂型砂型680720700104011007008004006004201000铸钢的流动性铸铁的流动性合金流动性与含碳量的关系合金流动性不好，易导致浇不足和冷隔 流动性与浇注温度的关系流动性浇注温度T熔合金温度高，液态时间长、粘度低.浇注温度对流动性的影响第二节第二节 铸件的凝固与收缩铸件的凝固与收缩 P41一、铸件的凝固方式：三种含碳量的铸铁的凝固方式铸件的凝

5、固方式合金收缩的三个阶段合金收缩的三个阶段缩孔的形成缩孔的形成 P43 纯金属或共晶成分的合金易形成缩孔。纯金属、共晶成分和凝固温度范围窄的合金纯金属、共晶成分和凝固温度范围窄的合金,浇注后在型腔内是由表浇注后在型腔内是由表及里的逐层凝及里的逐层凝 固。在凝固过程中，如得不到合金液的补充，在铸件固。在凝固过程中，如得不到合金液的补充，在铸件最后凝固的地方就会产生缩孔最后凝固的地方就会产生缩孔.二、铸造合金的收缩：二、铸造合金的收缩： 缩孔的形成-动画判断缩孔出现的方法判断缩孔出现的方法A等温线法等温线法 B内截圆法内截圆法缩孔易出现的部位缩孔易出现的部位缩松的形成缩松的形成 P43 原因原因:

6、铸件最后凝固的收缩未能得到补足，铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固，凝或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固，凝固区域固区域 较宽，液、固两相共存，树枝晶发达，较宽，液、固两相共存，树枝晶发达，枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得到补缩所致。到补缩所致。定向凝固定向凝固的缺点和应用：缺点铸件成本高，加大铸造内应力易变形、开裂）。应用体收缩大的合金，如铸钢、铝青铜和铝硅合金等。定向凝固-动画第三节第三节 铸造内应力、变形和开裂铸造内应力、变形和开裂一、内应力的形成： P45热应力的形成同时凝固2. 机械应力 铸件冷却到弹性状态后

7、，由于受到铸型、型芯、浇冒口等的机械阻碍而产生应力。 机械应力一般都是拉应力，且是一种临时应力，当约束消除后会逐渐释放而消除。如果临时拉应力和残余热应力叠加，或与作用在铸件上的外力叠加超过铸件的强度极限时，铸件将产生裂纹。 二、铸件的变形与防止： P46 对于厚薄不均匀、截面不对称等铸件，内部会产生变形来达到平衡。受拉伸的部分会产生压缩变形，受压缩的部分会会产生拉伸变形。框形铸件变形T形梁铸钢件变形 有的铸件虽无明显的变形，但经切削加工后，破坏了铸造应力的平衡，产生变形甚至裂纹。圆柱体铸件加工后的变形表面被加工表面被加工掉一层后掉一层后 心部心部钻孔后钻孔后 从侧面从侧面切去一层切去一层铸件的变形形状类缺陷铸件常见缺陷形状类缺陷孔洞类缺陷夹杂类缺陷裂纹、冷隔类缺陷表面