《金屬加工基礎(chǔ)》ppt課件

1、§2—1　鑄　造,1．了解鑄造的特點(diǎn)、分類及應(yīng)用。,2．了解砂型鑄造的工藝過程。,3．了解特種鑄造的方法、工藝及設(shè)備。,4．了解鑄造的新技術(shù)和新工藝。,1．鑄造的定義,鑄造——將熔融金屬澆入鑄型，凝固后得到一定形狀和性能的鑄件的加工方法。,鑄 造,一、認(rèn)識鑄造,鑄造概述,2．鑄造的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：,會導(dǎo)致鑄件的力學(xué)性能特別是沖擊韌度低，鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定,可以生產(chǎn)出形狀復(fù)雜，特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯。,產(chǎn)品的適應(yīng)性廣，工藝靈活

2、性大，工業(yè)上常用的金屬材料均可用來進(jìn)行鑄造，鑄件的質(zhì)量可由幾克到幾百噸,原材料可直接利用廢機(jī)件，故鑄件成本較低,缺點(diǎn)：,鑄造組織疏松，晶粒粗大，內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔縮松、氣孔等缺陷,被廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件的毛坯制造。多用于制造承受應(yīng)力不大的零件。,4．鑄造的分類,3．鑄造的應(yīng)用,（4）鑄造設(shè)備完好，操縱靈敏，安全防護(hù)裝置齊全可靠，除塵裝置符合要求。,5．鑄造安全文明生產(chǎn)要求,（1）工作人員必須有相應(yīng)的上崗證和操作證，持證上崗。,（2）操作人員

3、必須按規(guī)定穿戴好勞動保護(hù)用品。,（3）熔煉爐爐體及其附屬設(shè)施完好， 控制系統(tǒng)靈敏可靠， 升降起吊裝置符合起重機(jī)械要求，爐坑干燥并設(shè)護(hù)欄或蓋板，爐料符合專門要求。,（5）壓鑄機(jī)壓鑄型區(qū)有防護(hù)裝置并與壓射程序聯(lián)鎖；制芯機(jī)芯盒加熱棒長短適中，線頭連接可靠；混砂機(jī)防護(hù)罩牢固可靠，檢修門電器聯(lián)鎖；拋（噴）丸機(jī)密封良好，門孔電器聯(lián)鎖。,（9）需將鑄件、冷鐵、廢砂、垃圾等裝入箱內(nèi)或盒中。鑄件盡可能地不直接著地，而放在托板上。工具分類裝入工具箱中?；瘜W(xué)

4、品需放入專用箱內(nèi)并蓋好。,（6）鐵水包、鋼水包和灼熱件起重作業(yè)影響范圍內(nèi)，不得設(shè)置休息室、 更衣室和人行通道，不得存放危險物品，地面保持干燥。,（7）高溫烘烤作業(yè)人員應(yīng)穿戴耐高溫、防噴濺等防護(hù)用品； 液態(tài)金屬、高溫材料運(yùn)輸設(shè)備要設(shè)置耐高溫、防噴濺設(shè)施，不得在有易燃易爆物質(zhì)的區(qū)域停留，離開廠區(qū)的應(yīng)當(dāng)發(fā)出警報信號。,（8）鑄件、托板、鐵箱等要整齊地碼放，防止傾倒傷人。,不適用于鑄件精度要求較高的場合,,砂型鑄造——用型砂緊實(shí)成型的鑄造方法

5、。應(yīng)用最為廣泛的一種鑄造方法。,優(yōu)點(diǎn)：,操作靈活,設(shè)備簡單,生產(chǎn)準(zhǔn)備時間短,適用于各種批量的生產(chǎn),缺點(diǎn)：,尺寸精度低,質(zhì)量不穩(wěn)定,容易形成廢品,二、砂型鑄造,砂型鑄造的工藝過程,8．落砂和清理,1．制造模樣與芯盒,2．備型（芯）砂,3．造型,4．造芯,5．合箱,6．熔煉,7．澆注,9．檢驗(yàn),1．制造模樣與芯盒,模樣——用來形成鑄型型腔的工藝裝備。,制造砂型時，使用模樣可以獲得與零件外部輪廓相似的型腔。,芯盒——用來制造型芯的工藝裝備。

6、芯盒的內(nèi)腔與型芯的形狀和尺寸相同。,原砂,2．制備型（芯）砂,型（芯）砂是用來制造鑄型的材料。,,基本原材料：鑄造砂和型砂黏結(jié)劑。,常用的鑄造砂：,硅質(zhì)砂,鋯英砂,鉻鐵礦砂,剛玉砂,型砂和芯砂的經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn),手工造型——是全部用手工或手動工具完成的造型工序。主要用于單件或小批生產(chǎn)，特別是大型和形狀復(fù)雜的鑄件。,3．造型,造型——利用制備的型砂及模樣等制造鑄型的過程。,砂型鑄造件的外形取決于型砂的造型，造型方法有手工造型和機(jī)器造型兩種。,（1

7、）手工造型,手工造型的特點(diǎn)及應(yīng)用條件,手工造中型,鑄件尺寸精確,（2）機(jī)器造型,機(jī)器造型——指用機(jī)器全部完成或至少完成緊砂操作的造型工序。適用于大批生產(chǎn)。,優(yōu)點(diǎn)：,表面質(zhì)量好,加工余量小,缺點(diǎn)：,投資較大,需要專用設(shè)備,4．造芯,造芯——制造型芯的過程。,常用的手工造芯方法是芯盒造芯。芯盒通常由兩部分組成。,芯盒造芯示意圖,手工造芯過程,澆包是容納、輸送和澆注熔融金屬用的容器，用鋼板制成外殼，內(nèi)襯耐火材料。,5．合箱,合箱——將鑄型的各

8、個組元，如上型、下型、型芯、澆口盆等組合成一個完整鑄型的操作過程，又稱合型。,合型前，檢查砂型和型芯的質(zhì)量。,合型時，要保證鑄型型腔幾何形狀和尺寸的準(zhǔn)確及型芯的穩(wěn)固。,合型后，上、下型應(yīng)夾緊或在鑄型上放置壓鐵，以防澆注時上型被熔融金屬頂起，造成抬箱、射箱或跑火等事故。,6．熔煉,熔煉——使金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的過程。,沖天爐是最常用的熔煉設(shè)備。,澆注系統(tǒng)——鑄型中引導(dǎo)液體金屬進(jìn)入型腔的通道。組成：澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道。,,

9、7．澆注,,澆注——把熔融金屬注入鑄型的過程。液體金屬通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔。,（1）澆注系統(tǒng),保證熔融金屬平穩(wěn)、 均勻、 連續(xù)地充滿型腔；,阻止熔渣、 氣體和砂粒隨熔融金屬進(jìn)入型腔；,控制鑄件的凝固順序 ；,供給鑄件冷凝收縮時所需補(bǔ)充的液體金屬（補(bǔ)縮）。,澆注系統(tǒng),冒口——在鑄型內(nèi)存儲供補(bǔ)縮鑄件用熔融金屬的空腔。,（2）冒口,澆注時，須使?jié)部诒３殖錆M狀態(tài)，不允許澆注中斷，并注意防止飛濺和滿溢砂型。,（3）澆注工藝要求,澆注溫度——液體

10、金屬澆入鑄型時所測量到的溫度。,通常，灰鑄鐵的澆注溫度為 1 200~1 380℃。,澆注速度——單位時間內(nèi)澆入鑄型中的液體金屬的質(zhì)量，用 kg/s 表示。,控制澆注速度：操縱澆包和布置澆注系統(tǒng)。,澆注前，應(yīng)把熔融金屬表面的熔渣除盡。,落砂——用手工或機(jī)械使鑄件和型砂、砂箱分開的操作。,8．落砂和清理,（1）落砂,清除澆冒口時要避免損傷鑄件。,（2）清理,清理——落砂后從鑄件上清除表面粘砂、型砂、多余金屬（包括澆冒口、飛翅）和氧化皮等過

11、程的總稱。,9．檢驗(yàn),經(jīng)落砂、清理后的鑄件應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。,熔模鑄造——利用易熔材料制成模樣，然后在模樣上涂覆若干層耐火涂料制成型殼，經(jīng)硬化后再將模樣熔化，排出型外，從而獲得無分型面的鑄型。,1．熔模鑄造,（1）制作蠟?zāi)?熔模鑄造的工藝過程,三、特種鑄造,（2）制作型殼,熔模鑄造的工藝過程,熔模鑄造的工藝過程,（3）澆注,在鑄造前需要對金屬型進(jìn)行預(yù)熱。,2．金屬型鑄造,金屬型鑄造——又稱硬模鑄造，是將液體金屬澆入金屬鑄型，在重力作用下充

12、填鑄型，以獲得鑄件的鑄造方法,熔模鑄造的工藝過程,壓力鑄造——是利用高壓使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填金屬型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法，簡稱壓鑄。,3．壓力鑄造,離心鑄造——將熔融金屬澆入繞水平軸、立軸或傾斜軸旋轉(zhuǎn)的鑄型內(nèi)，在離心力作用下凝固成型的鑄造方法。,4．離心鑄造,離心鑄造機(jī),5．特種鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用,消失模鑄造——利用泡沫塑料，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和尺寸制成實(shí)型模具，經(jīng)浸涂耐火黏結(jié)涂料，烘干后進(jìn)行干砂造型、振動緊實(shí)

13、，然后澆入液體金屬使模樣受熱汽化消失，從而得到與模樣形狀一致的鑄件的鑄造方法。,1．消失模鑄造,泡沫塑料,造型,四、鑄造的新技術(shù)和新工藝,陶瓷型鑄造——用陶瓷漿料制成鑄型以生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。,2. 陶瓷型鑄造,摸樣 砂套造型 灌漿陶瓷型鑄造的工藝過程,噴燒 合型 鑄件陶瓷型鑄

14、造的工藝過程,這種方法可代替原來根據(jù)圖樣制作模樣及工藝裝備的試制過程，縮短設(shè)計和試制時間。,3. 計算機(jī)在鑄造中的應(yīng)用,（1）鑄造生產(chǎn)中的計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）,通過鑄造數(shù)據(jù)庫軟件提取設(shè)計所需的原始數(shù)據(jù),鑄件設(shè)計和鑄造工藝設(shè)計,在計算機(jī)屏幕上顯示鑄件實(shí)體的三維造型,,,（2）鑄造生產(chǎn)中的計算機(jī)輔助工程（CAE）鑄造過程計算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù),3）計算機(jī)在熔煉中的應(yīng)用。,（3）鑄造生產(chǎn)中的計算機(jī)輔助制造（CAM）,1）計算機(jī)在模樣加工中的