《金屬加工基礎》ppt課件

1、§2—1　鑄　造,1．了解鑄造的特點、分類及應用。,2．了解砂型鑄造的工藝過程。,3．了解特種鑄造的方法、工藝及設備。,4．了解鑄造的新技術和新工藝。,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、認識鑄造,鑄造概述,2．鑄造的特點,優(yōu)點：,會導致鑄件的力學性能特別是沖擊韌度低，鑄件質量不夠穩(wěn)定,可以生產(chǎn)出形狀復雜，特別是具有復雜內腔的零件毛坯。,產(chǎn)品的適應性廣，工藝靈活

2、性大，工業(yè)上常用的金屬材料均可用來進行鑄造，鑄件的質量可由幾克到幾百噸,原材料可直接利用廢機件，故鑄件成本較低,缺點：,鑄造組織疏松，晶粒粗大，內部易產(chǎn)生縮孔縮松、氣孔等缺陷,被廣泛應用于機械零件的毛坯制造。多用于制造承受應力不大的零件。,4．鑄造的分類,3．鑄造的應用,（4）鑄造設備完好，操縱靈敏，安全防護裝置齊全可靠，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)定穿戴好勞動保護用品。,（3）熔煉爐爐體及其附屬設施完好， 控制系統(tǒng)靈敏可靠， 升降起吊裝置符合起重機械要求，爐坑干燥并設護欄或蓋板，爐料符合專門要求。,（5）壓鑄機壓鑄型區(qū)有防護裝置并與壓射程序聯(lián)鎖；制芯機芯盒加熱棒長短適中，線頭連接可靠；混砂機防護罩牢固可靠，檢修門電器聯(lián)鎖；拋（噴）丸機密封良好，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

4、品需放入專用箱內并蓋好。,（6）鐵水包、鋼水包和灼熱件起重作業(yè)影響范圍內，不得設置休息室、 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)人員應穿戴耐高溫、防噴濺等防護用品； 液態(tài)金屬、高溫材料運輸設備要設置耐高溫、防噴濺設施，不得在有易燃易爆物質的區(qū)域停留，離開廠區(qū)的應當發(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——用型砂緊實成型的鑄造方法

5、。應用最為廣泛的一種鑄造方法。,優(yōu)點：,操作靈活,設備簡單,生產(chǎn)準備時間短,適用于各種批量的生產(chǎn),缺點：,尺寸精度低,質量不穩(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,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：鑄造砂和型砂黏結劑。,常用的鑄造砂：,硅質砂,鋯英砂,鉻鐵礦砂,剛玉砂,型砂和芯砂的經(jīng)驗檢驗,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器造型兩種。,（1

7、）手工造型,手工造型的特點及應用條件,手工造中型,鑄件尺寸精確,（2）機器造型,機器造型——指用機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：,表面質量好,加工余量小,缺點：,投資較大,需要專用設備,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量。,合型時，要保證鑄型型腔幾何形狀和尺寸的準確及型芯的穩(wěn)固。,合型后，上、下型應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)轉變?yōu)槿廴跔顟B(tài)的過程。,沖天爐是最常用的熔煉設備。,澆注系統(tǒng)——鑄型中引導液體金屬進入型腔的通道。組成：澆口杯、直澆道、橫澆道和內澆道。,,

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入型腔；,控制鑄件的凝固順序 ；,供給鑄件冷凝收縮時所需補充的液體金屬（補縮）。,澆注系統(tǒng),冒口——在鑄型內存儲供補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——單位時間內澆入鑄型中的液體金屬的質量，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，應把熔融金屬表面的熔渣除盡。,落砂——用手工或機械使鑄件和型砂、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,經(jīng)落砂、清理后的鑄件應進行質量檢驗。,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）制作蠟模,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行預熱。,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、立軸或傾斜軸旋轉的鑄型內，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,5．特種鑄造的特點及應用,消失模鑄造——利用泡沫塑料，根據(jù)零件結構和尺寸制成實型模具，經(jīng)浸涂耐火黏結涂料，烘干后進行干砂造型、振動緊實

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，縮短設計和試制時間。,3. 計算機在鑄造中的應用,（1）鑄造生產(chǎn)中的計算機輔助設計（CAD）,通過鑄造數(shù)據(jù)庫軟件提取設計所需的原始數(shù)據(jù),鑄件設計和鑄造工藝設計,在計算機屏幕上顯示鑄件實體的三維造型,,,（2）鑄造生產(chǎn)中的計算機輔助工程（CAE）鑄造過程計算機數(shù)值模擬技術,3）計算機在熔煉中的應用。,（3）鑄造生產(chǎn)中的計算機輔助制造（CAM）,1）計算機在模樣加工中的