《铸造工艺流程》课件

铸造工艺流程铸造工艺是一种制造金属制品的重要工艺,通过复杂的工序将熔融金属注入模具,最终获得所需的零件。掌握铸造工艺流程的关键环节对提高产品质量和生产效率至关重要。铸造简介铸造工艺简介铸造是一种将熔融金属浇注入模具中并使其凝固成型的加工工艺。它是金属制造中最常用的生产方式之一。铸造模具铸造过程中使用特制的模具来赋予铸件所需的形状和尺寸。模具材料包括砂、金属、陶瓷等。铸造工艺流程铸造工艺一般包括模具制作、熔炼浇注、冷却除砂、热处理等多个步骤,是一个复杂的工艺过程。铸造工艺原理模型创型首先制作出所需铸件的模型,该模型将用于创建铸型。模型的形状和尺寸直接决定了铸件的最终形状。浇注原理将熔融金属浇注进铸型,待其冷却凝固成型,再从铸型中取出铸件。这个过程是通过金属的液态、固态转化完成的。冷却收缩铸件在冷却过程中会发生收缩,为此需要设计适当的填充系统来补偿收缩并确保铸件尺寸准确。后处理加工铸件成型后通常还需要进行去毛刺、修整等加工,以达到所需的尺寸和质量指标。铸型制作选择砂料根据铸件材质和尺寸选择合适的铸型砂料，如常见的石英砂、焦炉砂等。制作砂型将砂料与黏结剂混合，填充到模型表面并压实成型。小心去除砂型上的缺陷。铸型预热对完成的砂型进行预热,以提高其强度和抗热性,确保浇注时不会发生变形或损坏。制作铸芯针对铸件内腔设计制作相应的铸芯,填充于砂型内部以塑造特定的空腔。熔炼与浇注1熔炼将金属原料加热至熔点以形成液态金属2脱渣去除杂质和氧化物,控制成分3调温调节熔体温度,确保注入温度合适4浇注将熔融金属注入预先准备好的铸型熔炼是将原料金属加热至熔点形成液态金属的过程。在此过程中还需要进行脱渣,调节成分和温度。浇注则是将调理好的熔融金属有序地注入预先准备好的铸型中,使其凝固成型。熔炼和浇注是铸造工艺的关键步骤。冷却与除砂1自然冷却铸件自然在气氛中冷却2强制冷却利用水、风或其他冷却介质进行强制冷却3砂芯取出冷却完成后取出砂芯4除渣打磨对铸件进行打磨清理去除毛边冷却与除砂是铸造工艺流程的关键步骤。铸件需要通过自然或强制冷却的方式降温,在此过程中铸件还需要取出砂芯并进行除渣打磨,清除表面毛刺和其他杂质,确保铸件质量。这一环节直接影响铸件的尺寸精度、表面质量和内部组织结构。热处理1退火处理通过控制退火温度和时间,可以改善铸件的内部结构,提高其强度和塑性。2淬火处理利用快速冷却的方式,可以增加铸件表层的硬度和耐磨性。3回火处理回火可以降低淬火后铸件的内部应力,提高其韧性和耐冲击性。检验与修整1外观检查检查产品表面是否存在缺陷2尺寸检测确保产品尺寸符合设计要求3强度测试评估产品是否达到强度标准4表面处理根据需求进行喷砂、抛光等表面处理在制造过程中,我们会对铸件进行全面检验,包括外观检查、尺寸测量、强度测试等。一旦发现问题,立即进行表面处理或者返工修整,确保每一件铸件都达到严格的质量标准。主要铸造工艺流程砂型铸造利用砂类材料制作可重复使用的砂型模具，通过浇注熔融金属并冷却凝固成型的传统工艺。永久模铸造采用金属、陶瓷或石墨等硬质材料制作永久性模具，可重复使用进行浇注成型的工艺。压铸工艺利用高压力将熔融金属注入精密金属模具成型的快速高效工艺。适用于制造复杂薄壁零件。离心铸造利用离心力将熔融金属注入模具并冷却凝固的工艺。适用于制造管件、环形等具有中空结构的零件。砂型铸造工艺流程1模型制作根据设计图制作木质或树脂模型2铸型制作在模型周围填充适合的铸型砂，并制成铸型3浇注将熔融金属浇注进铸型内腔4冷却与除砂铸件冷却后，从铸型中取出并清理砂型铸造是最常见的一种铸造工艺。它以铸型砂作为主要材料,通过制作模型、填充铸型砂、浇注金属熔液等步骤制成铸件。这种工艺成本低、生产效率高,是铸造行业的主流方法之一。永久模铸造工艺流程模具设计根据零件结构和尺寸要求,设计合理的永久模具结构。模具加工利用数控加工等技术制作精密的永久模具。浇注将熔融金属浇注到预热的永久模具中。冷却与拆模金属冷却后,打开模具,取出铸件。后处理对铸件进行去毛刺、机械加工等处理。压铸工艺流程1模具制作根据产品设计,制造具有复杂形状的金属模具,确保尺寸精度和表面光洁度。2熔融金属注入将金属加热至熔融状态,在高压下快速注入模具腔体内,填充成型。3压力保持冷却保持高压力直至金属完全凝固冷却,确保产品外观和内部结构完整。离心铸造工艺流程1金属熔炼将原材料融化至液态2离心力浇注将熔融金属快速注入旋转模具3快速冷却借助离心力和模具快速冷却铸件4脱模与清理将成型的铸件从模具中取出并清理离心铸造是一种先进的铸造工艺,利用离心力将熔融金属快速注入旋转模具,通过离心力和模具快速冷却,可以获得致密组织和优良的力学性能。这种工艺特别适用于制造中空、薄壁的复杂铸件。投射铸造工艺流程1模具制作制作精密蜡模2装配浇注体将蜡模装配成浇注体3陶瓷浇注用陶瓷浆料对浇注体进行多层浇注4出炉脱蜡将浇注体置于烤炉中,使蜡模完全消失投射铸造是一种高精度铸造工艺,通过制作精密蜡模,逐层浇注陶瓷壳模,最后脱蜡烧结而成。该工艺可制造出复杂形状、高精度的铸件,广泛应用于航空航天、医疗等领域。铝合金铸造工艺流程模具预热在浇注铝合金之前,必须对模具进行预热处理,以保证铝液能够顺利浇注并凝固。熔炼与保温将铝锭按配方进行熔炼,并保持适当的温度,以确保铝液的流动性和纯度。浇注与凝固将熔融的铝合金浇注进预热的模具中,并静待凝固成型。脱模与清理在铸件完全凝固后,将其从模具中取出,并进行去毛刺、除渣等清理加工。热处理根据具体产品要求,对铸件进行退火、淬火、回火等热处理,以优化其性能。铜合金铸造工艺流程1原料准备首先需要准备好高纯度的铜合金原料,如含铜量高的废料或合金块料。2熔炼将原料投入熔炼炉中,通过控制温度和时间进行熔融。3浇注将熔融的铜合金液注入事先制作好的铸型中,并进行适当的结构设计。4冷却铜合金铸件在进行冷却过程中需要控制冷却速度,避免产生缺陷。5脱模冷却结束后,小心翼翼地将铸件从铸型中取出。6后处理对铸件进行抛光、机加工等后续处理,以满足最终产品的要求。铁合金铸造工艺流程1选料选择合适的铁合金原料2熔炼使用电炉或马弗炉进行熔炼3浇注将熔融金属浇入预制砂型或金属模具4冷却及除砂铸件冷却后进行表面清理5热处理根据铸件性能需求进行合适的热处理铁合金铸造工艺主要包括选料、熔炼、浇注、冷却及除砂、热处理等关键步骤。通过精心控制每个工艺环节,确保铸件质量,满足产品性能要求。铸件常见缺陷及成因分析缩孔缺陷由于金属收缩导致的内部空洞，通常出现在壁厚较大的区域。可通过合理设计浇注系统和适当的热处理来避免。气孔缺陷由于铸造过程中气体的包裹和溶解导致的内部气孔。可通过优化熔炼和浇注工艺来降低。裂纹缺陷由于铸件在冷却过程中内部应力过大导致的裂缝。可通过合理设计结构和进行后续的热处理来避免。未填充缺陷由于铸型内部空隙或金属流动不良导致的局部未完全填充。可通过优化浇注系统和提高铁水温度来改善。缩孔缺陷定义缩孔是铸件表面或内部出现的一种局部收缩现象,形成凹陷或孔洞。成因由于金属的体积收缩以及凝固过程中缓慢的热传导,导致局部收缩。危害缩孔会降低铸件的强度和使用寿命,影响外观和密封性能。预防措施调整浇注系统、优化合金成分、控制铸造工艺参数等可有效预防缩孔缺陷。气孔缺陷原因复杂气孔缺陷可能由多种因素引起,如浇注过程中气体包裹、熔体收缩、铸型渗气等。危害严重气孔可能导致铸件强度下降、耐腐蚀性降低,严重影响使用性能。预防措施合理控制浇注温度、优化浇注工艺、改善铸型通气性等可有效预防气孔缺陷。检测方法常用无损检测方法如射线透照、超声波探伤等可准确定位和评估气孔缺陷。裂纹缺陷裂纹成因铸件在冷却过程中产生不均匀的收缩应力,加上材料不足以承受这些应力,就会导致裂纹产生。裂纹检测可通过目视检查、浸染检查、超声波检查等方式来发现裂纹缺陷。及时发现并修补裂纹很重要。裂纹修复常见的修复方法包括焊补、填充树脂等。修复后还需进行热处理以消除内部应力。未填充缺陷原因未填充缺陷通常由于浇注过程中铸料不能完全填满模腔而造成的。这可能是由于铸料温度过低、流动性差、浇注速度过慢或模腔设计不当等原因导致的。危害未填充缺陷会影响铸件的强度和外观质量,严重时还可能导致铸件失效。这种缺陷通常出现在铸件的一些复杂部位或薄壁区域。预防措施优化浇注温度和浇注速度改善铸造材料的流动性优化模具和浇注系统设计加强浇注过程的控制检测与修复可通过无损检测方法如X射线或超声波检测未填充缺陷,并采取补焊或局部重铸等方式进行修复。夹杂物缺陷砂粒夹杂铸件在铸造过程中可能夹带少量砂粒,造成表面粗糙、硬度不均匀等问题。渣球夹杂熔炼时未完全去除的渣滓可能被带入铸件内部,影响金属组织和性能。炉料夹杂熔融金属可能夹带未溶解的炉料,如石墨、氧化物等,降低铸件质量。表面缺陷粗糙表面由于浇注、成型不当,导致铸件表面粗糙不平整,影响美观和使用性能。尺寸偏差铸件尺寸不符合要求,可能由于模具制作误差或收缩率计算不准确造成。表面缩孔由于凝固速度不均匀导致的表面下陷,会影响铸件外观和性能。表面裂纹由于铸件内部应力过大或冷却速度过快造成的表面开裂,影响使用寿命。热处理对铸件性能的影响铸件在经历热处理后,其内部组织和性能会发生显著变化。不同的热处理工艺可以提高铸件的强度、硬度、耐磨性等机械性能,同时还可以改善铸件的抗腐蚀性和耐热性。合理的热处理工艺设计对于提高铸件质量和使用寿命至关重要。退火热处理1退火目的退火工艺通过控制冷却速度来改善铸件的内部组织结构和力学性能。2退火温度通常在铸件熔点以下,在500摄氏度至900摄氏度之间进行。3退火时间取决于铸件厚度,一般从数小时到数天不等。淬火热处理加热将铸件加热到奥斯腾化温度,使其晶体结构发生相变。快速冷却立即采用水或油快速冷却铸件,形成马氏体组织。组织变化马氏体组织具有高硬度和脆性,需要后续退火处理。回火热处理1提高韧性缓解内部应力，提高材料韧性2调整性能调整材料硬度和强度的平衡3改善加工性增加铸件切削和成形加工的易加工性回火是一种重要的热处理工艺,通过加热和缓慢冷却来调整铸件的性能。回火可以缓解内部应力,提高材料的韧性,同时也能调整硬度和强度的平衡,改善铸件的加工性。通过精心控制回火温度和时间,可以得到理想的力学性能和使用性能。调质热处理1加热将铸件加热到一定温度,使其组织结构发生变化,提高强度和韧性。2快速冷却通过淬火或其他手段迅速冷却,使铸件的组织和性能得到改善。3回火再次加热并缓慢冷却,释放内应力,提高韧性,使铸件达到理想状态。应力释放热处理1收缩应力在高温下,内部组织的重新排布,消除铸件在成型过程中产生的内部应力。2结构改善调整晶粒组织,提高合金元素的固溶度,改善力学性能。3表面平整化消除