工程材料及成型工艺基础讲解.ppt

工程材料及成形工艺基础  ——铸造 无锡职业技术学院 2007年5月 概述——定义 铸造 ——将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。 概述——特点、分类 特点 铸造方法 砂型铸造——90%以上； 特种铸造——铸件性能较好，精度低，效率高 金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造…… 概述——本章要点 本章要点 铸造性能——流动性 流动性 ——流动能力，影响到液态合金的充型能力 流动性意义： 流动性测量： 螺旋形流动试样的长度 试样越长，流动性越好 流动性不足对铸件质量的影响： 冷隔、浇不到 铸造性能——流动性 铸造性能——流动性 流动性影响因素 材料化学成分——结晶温度范围：恒温？一定温度区间？ 纯金属、共晶合金 铸造工艺条件 铸造工艺条件—— 浇注温度、浇注压力 铸型材料导热性、铸型内腔形状与尺寸 改善流动性措施 成分（共晶或附近） 透气性（好），导热系数（小） 浇注温度（高） 浇注压力（大） 浇注系统截面尺寸 铸造性能——收缩率 收缩的概念 铸造性能——收缩率 收缩对铸件质量的影响 影响收缩的因素: 【化学成分】 【工艺条件】:温度、型腔 砂型铸造 砂型铸造过程 几种造型方法 整模造型 分模造型 三箱造型 活块造型 刮板造型 挖砂造型 …… 特种铸造 金属型铸造 压力铸造 熔模铸造 离心铸造 实型铸造 铸造工艺设计 铸造工艺图 铸件的应用 常用铸件 铸铁件 铸钢件 铸铝 铸铜 …… 铸件毛坯 形状复杂 有内腔 大、小件 受力简单 …… 思考 铸件毛坯有哪些不足？ 重要零件毛坯用什么方法？ 预习锻造 比较铸件和锻件 缺点：机械性能较低； 精度低； 效率低、劳动条件差 金属铸造性能 砂型铸造 特种铸造 铸造工艺设计要点 易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件； 有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除； 易于补缩及热裂纹的弥合 700～800 400～600 420 1000 680～720 700 1040 1100 金属型（300℃） 砂型 砂型 砂型 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=1.5～4.5%） 100 200 1600 1640 砂型 砂型 铸钢　C=0.4% 1800 1300 1000 600 1300 1300 1300 1300 砂型 砂型 砂型 砂型 铸铁C+Si=6.2% C+Si=5.9% C+Si=5.2% C+Si=4.2% 螺旋线长度（mm） 浇注温度（℃） 铸型种类 合金种类 常用合金的流动性（砂型，试样截面8×8mm） ——金属液在凝固和冷却时的体积和尺寸缩减。 收缩 液态收缩 凝固收缩 固态收缩 形成缩孔、缩松（体收缩率） ——产生变形和裂纹（线收缩率） 几种铁碳合金的体积收缩率 7.86 5.4~6.3 3.3~4.2 固态收缩（%） 1610 1400 1400 浇注温度（℃） 1.38~2.0 1.35~2.0 0.8~1.0 线收缩率（%） 3.0 4.0 0.1 凝固收缩（%） 0.35 3.0 3.5 含碳量（%） 12.46 12~12.9 6.9~7.8 1.6 2.4 3.5 碳素铸钢 白口铸铁 灰铸铁 总体积收缩（%） 液态收缩（%） 合金种类 【缩孔】液态收缩和凝固收缩部分得不到补足时，在铸件的最后凝固处出现的较大的集中孔洞 【缩松】是分散在铸件内的细小的缩孔。 【变形与开裂】铸件凝固后继续冷却，固态收缩受到阻碍就产生铸造内应力，当内应力达到一定数值，铸件便产生变形甚至开裂 造型材料来源广泛，成本低廉，是最常用的铸造方法，目前我国砂型铸件约占铸件产量的 80% 型砂 模样 落砂 清理 造型 浇注 铸件 压铸件 零件图 铸造工艺图 铸件图 铸铝件 球铁铸件 铸 铜