鑄造成型技術(shù)

1、v 鑄造是歷史上最悠久鑄造是歷史上最悠久的一種工藝，在我國(guó)已有的一種工藝，在我國(guó)已有60006000多年歷史了。從殷多年歷史了。從殷商時(shí)期就有燦爛的青銅器商時(shí)期就有燦爛的青銅器鑄造技術(shù)。河南安陽(yáng)出土鑄造技術(shù)。河南安陽(yáng)出土的殷朝祭器司母戊鼎，重的殷朝祭器司母戊鼎，重達(dá)達(dá)700700多公斤，長(zhǎng)、高都多公斤，長(zhǎng)、高都超過(guò)超過(guò)1m1m（見(jiàn)右圖），四（見(jiàn)右圖），四周飾有精美的蟠龍紋及饕周飾有精美的蟠龍紋及饕餮餮( (古代傳說(shuō)中的一種兇惡古代傳說(shuō)中的一種兇惡的野獸的野獸) )。鼎王：司母戊方鼎鼎王：司母戊方鼎 現(xiàn)代偉人塑像現(xiàn)代偉人塑像98 98 式式 主主 戰(zhàn)戰(zhàn) 坦坦 克克鑄造基本內(nèi)容 鑄造定義鑄造定義

2、鑄造的特點(diǎn)鑄造的特點(diǎn) 鑄造的分類鑄造的分類 砂型鑄造生產(chǎn)砂型鑄造生產(chǎn) 砂型砂型 造型方法造型方法 鑄造的發(fā)展趨勢(shì)鑄造的發(fā)展趨勢(shì)一 鑄造 鑄造是制作鑄型、熔煉金屬，將熔鑄造是制作鑄型、熔煉金屬，將熔煉的液體金屬澆注到鑄型中，凝固后獲煉的液體金屬澆注到鑄型中，凝固后獲得一定形狀與性能鑄件的得一定形狀與性能鑄件的成形方法成形方法。P27P27 采用鑄造方法獲得的金屬制品稱為鑄件采用鑄造方法獲得的金屬制品稱為鑄件。在機(jī)械制造中，大部分機(jī)械零件是用金屬材在機(jī)械制造中，大部分機(jī)械零件是用金屬材料制成的，鑄造方法成為制造毛坯或零件料制成的，鑄造方法成為制造毛坯或零件的重要方法，具有其它方法所不具有的特的重要

3、方法，具有其它方法所不具有的特點(diǎn)點(diǎn). .車(chē)床車(chē)床銑床銑床刨床刨床磨床磨床二 鑄造的特點(diǎn) 2.1.優(yōu)點(diǎn)P27 毛坯形狀（外形至內(nèi)腔）復(fù)雜程度高；毛坯形狀（外形至內(nèi)腔）復(fù)雜程度高； 適應(yīng)性廣（鑄件材質(zhì)、大小、批量）；適應(yīng)性廣（鑄件材質(zhì)、大小、批量）； 材料來(lái)源廣，成本低（原材料，廢料；材料來(lái)源廣，成本低（原材料，廢料；形狀、尺寸與零件相近，節(jié)省材料和加形狀、尺寸與零件相近，節(jié)省材料和加工費(fèi)用）工費(fèi)用）二 鑄造的特點(diǎn)2.2.缺點(diǎn)P27 鑄件的力學(xué)性能較差（組織粗大，不鑄件的力學(xué)性能較差（組織粗大，不均勻）；均勻）； 質(zhì)量不容易控制，廢品多；質(zhì)量不容易控制，廢品多； 鑄造生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)環(huán)境差。鑄

4、造生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)環(huán)境差。三 鑄造的分類 P273.1.按材質(zhì)分按材質(zhì)分 黑色金屬鑄造：鑄鋼、鑄鐵。黑色金屬鑄造：鑄鋼、鑄鐵。 有色金屬鑄造有色金屬鑄造：鑄銅、鑄鋁及其合金等：鑄銅、鑄鋁及其合金等。三 鑄造的分類3.2.按生產(chǎn)工藝方法分按生產(chǎn)工藝方法分 砂型鑄造砂型鑄造：用型砂緊實(shí)成型的鑄造方用型砂緊實(shí)成型的鑄造方法。法。 特種鑄造特種鑄造P43：砂型鑄造之外的其他鑄造：砂型鑄造之外的其他鑄造方法，方法， 如：熔模鑄造如：熔模鑄造、壓力鑄造等、壓力鑄造等。三 鑄造的分類3.3.按成品分 普通鑄造普通鑄造：鑄件為零件毛坯，需經(jīng)進(jìn)：鑄件為零件毛坯，需經(jīng)進(jìn)一步加工才能形成機(jī)械零件。一步加工才能形

5、成機(jī)械零件。 精密鑄造精密鑄造: 鑄件為成品或半成品，不需鑄件為成品或半成品，不需加工或少切削加工即可使用，如：熔加工或少切削加工即可使用，如：熔模鑄造，陶瓷型鑄造等。模鑄造，陶瓷型鑄造等。4.1.手工手工P28砂型鑄造的生產(chǎn)工藝流程圖砂型鑄造的生產(chǎn)工藝流程圖四 砂型鑄造生產(chǎn)零件圖零件圖配制型砂配制型砂制作砂型制作砂型鑄造工藝圖鑄造工藝圖模樣圖模樣圖芯盒圖芯盒圖鑄型裝配圖鑄型裝配圖落砂、清理落砂、清理鑄型鑄型配制芯砂配制芯砂制作型芯制作型芯澆注澆注熔煉金屬熔煉金屬檢驗(yàn)檢驗(yàn)合格鑄件合格鑄件次品次品廢品廢品4.2.砂型的組成和作用在鑄型或型芯上，用針扎出的出氣孔，用以排氣。 出氣孔 在鑄型中用來(lái)引

6、導(dǎo)金屬液流入型腔的通道。 澆注系統(tǒng) 為獲得鑄件的內(nèi)孔或局部外形，用芯砂制成安放在型腔內(nèi)部的組元。 型 芯 用摸樣在砂型中形成的，以獲得鑄件的外形。 型 腔 各鑄型組元間的結(jié)合面，每一對(duì)鑄型間都有一個(gè)分型面。 分型面 造型時(shí)填充型砂的容器，分上、中、下等砂箱。 砂 箱 作 用 名 稱 冒口：是供補(bǔ)縮鑄件用的鑄型空腔，有些冒口還起觀察、排氣和集渣的作用。 冷鐵：是為加快鑄件局部冷卻，在鑄型、型芯中安放的金屬物。四 砂型鑄造生產(chǎn)4.3名詞解釋鑄造工藝圖造型模樣型腔芯盒型芯合箱鑄型四 砂型鑄造生產(chǎn)4.4.模樣、型腔、鑄件和零件的關(guān)系（以三通模樣為例）1111尺寸（大尺寸（大?。┬。┩雇雇雇拱及纪雇剐螤?/p>

7、（凹形狀（凹凸）凸）零件零件鑄件鑄件型腔型腔模樣模樣五 砂 型5.1. .型（芯）砂的組成和性能型（芯）砂的組成和性能P29 型芯砂通常是由原砂（即新砂）、粘結(jié)型芯砂通常是由原砂（即新砂）、粘結(jié)劑（常用的有普通粘土和彭潤(rùn)土）、水及附劑（常用的有普通粘土和彭潤(rùn)土）、水及附加物（如煤粉、木屑等）等按一定的比例配加物（如煤粉、木屑等）等按一定的比例配制而成。制而成。 為保證砂型在造型、合箱和澆注時(shí)經(jīng)為保證砂型在造型、合箱和澆注時(shí)經(jīng)受住外力高溫金屬液的烘烤、沖刷和氣體壓受住外力高溫金屬液的烘烤、沖刷和氣體壓力等作用，要求型砂具有一定的性能，如：力等作用，要求型砂具有一定的性能，如：強(qiáng)度、透氣性、耐火性

8、、退讓性和可塑性強(qiáng)度、透氣性、耐火性、退讓性和可塑性等。等。五 砂 型 強(qiáng)度：指型芯砂在制造.搬運(yùn)及澆注時(shí)，不至于破壞的能力。 透氣性：緊實(shí)后的型芯砂透過(guò)氣體的能力。 耐火性：型芯砂在高溫液體金屬作用下，不軟化、不熔融的性能。 退讓性：鑄件凝固后冷卻收縮時(shí)，型芯砂是否容易被壓縮的性能。 可塑性：型砂在外力的作用下成形，去除外力后能完整的保持所賦予形狀的能力。五 砂 型 性能之間的關(guān)系：性能之間的關(guān)系： 強(qiáng)度強(qiáng)度 透氣性透氣性 退讓性退讓性 可可塑性塑性 耐火性（與原砂中的二氧化硅耐火性（與原砂中的二氧化硅的含量有關(guān)）的含量有關(guān)）五 砂 型5.2.5.2.澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)的組成P39 典型

9、的澆注系統(tǒng)一般由外澆口、直澆典型的澆注系統(tǒng)一般由外澆口、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道四部分組成道、橫澆道和內(nèi)澆道四部分組成。形狀簡(jiǎn)。形狀簡(jiǎn)單的小型鑄件可以省去橫澆道。單的小型鑄件可以省去橫澆道。 五 砂 型 外澆口外澆口 容納注入的金屬液并緩解液態(tài)金屬對(duì)砂型容納注入的金屬液并緩解液態(tài)金屬對(duì)砂型的沖擊。的沖擊。小型鑄件通常為漏斗狀，較大型鑄件小型鑄件通常為漏斗狀，較大型鑄件為盆狀。為盆狀。 直澆道直澆道 連接外澆口與橫澆道的垂直通道，通常帶連接外澆口與橫澆道的垂直通道，通常帶有一定的錐度（上大下?。?，有一定的錐度（上大下小），改變直澆道的高改變直澆道的高度可以改變金屬液的流動(dòng)速度從而改變液態(tài)金度可以改

10、變金屬液的流動(dòng)速度從而改變液態(tài)金屬的充型能力。屬的充型能力。五 砂 型 橫澆道橫澆道 將直澆道的金屬液引入內(nèi)澆道的水平通道，將直澆道的金屬液引入內(nèi)澆道的水平通道，一般開(kāi)在砂型的分型面上，其截面一般為梯形。一般開(kāi)在砂型的分型面上，其截面一般為梯形。橫澆道的主要作用是阻擋熔渣流入型腔，并分橫澆道的主要作用是阻擋熔渣流入型腔，并分配液態(tài)金屬流入內(nèi)澆道。配液態(tài)金屬流入內(nèi)澆道。 內(nèi)澆道內(nèi)澆道 與型腔直接相連，是澆注系統(tǒng)中引導(dǎo)金屬與型腔直接相連，是澆注系統(tǒng)中引導(dǎo)金屬液進(jìn)入型腔的通道。其截面多為扁梯形、矩形、液進(jìn)入型腔的通道。其截面多為扁梯形、矩形、三角形等。三角形等。它能調(diào)節(jié)金屬液流入型腔的方向和它能調(diào)節(jié)

11、金屬液流入型腔的方向和速度，調(diào)節(jié)鑄件各部分的冷卻速度速度，調(diào)節(jié)鑄件各部分的冷卻速度。五 砂 型澆注系統(tǒng)作用小結(jié)澆注系統(tǒng)作用小結(jié) 將金屬液體平穩(wěn)的導(dǎo)入型腔，以獲得輪廓清將金屬液體平穩(wěn)的導(dǎo)入型腔，以獲得輪廓清晰完整的鑄件；晰完整的鑄件； 隔渣，阻止金屬液中的雜質(zhì)和熔渣進(jìn)入型腔；隔渣，阻止金屬液中的雜質(zhì)和熔渣進(jìn)入型腔； 控制金屬液流入型腔的速度和方向；控制金屬液流入型腔的速度和方向； 調(diào)節(jié)鑄件的凝固順序；調(diào)節(jié)鑄件的凝固順序；五 砂 型5.3.5.3.澆注系統(tǒng)的類型澆注系統(tǒng)的類型 P40 根據(jù)鑄件形狀、大小、合金種類和造根據(jù)鑄件形狀、大小、合金種類和造型方法的不同，可選用不同的澆口位置。型方法的不同，

12、可選用不同的澆口位置。 按金屬液注入方式的不同，按金屬液注入方式的不同，澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)類型分為頂注式、底注式、階梯式、中間類型分為頂注式、底注式、階梯式、中間注入式注入式等。等。 六 造型方法 按照操作方法分為兩大類：按照操作方法分為兩大類：手工造手工造型和機(jī)器造型型和機(jī)器造型。 手工造型手工造型P31 指全部用手工或手動(dòng)工具完成的造指全部用手工或手動(dòng)工具完成的造型工序。手工造型使用設(shè)備及工具簡(jiǎn)單，型工序。手工造型使用設(shè)備及工具簡(jiǎn)單，操作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短，操作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短，但生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量但生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量較差。適合較小批量的

13、生產(chǎn)，特別是不較差。適合較小批量的生產(chǎn)，特別是不能用機(jī)器造型的重型復(fù)雜零件能用機(jī)器造型的重型復(fù)雜零件。六 造型方法 手工造型的方法很多，根據(jù)鑄件手工造型的方法很多，根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件的不同，可采用不同的造型方法。件的不同，可采用不同的造型方法。常用的造型方法有常用的造型方法有整模造型整模造型、分模造分模造型型、挖砂造型挖砂造型、活塊造型、刮板造型、活塊造型、刮板造型、假箱造型假箱造型等。具體造型方法將在現(xiàn)場(chǎng)等。具體造型方法將在現(xiàn)場(chǎng)介紹。介紹。 六 造型方法 機(jī)器造型機(jī)器造型P35 指用機(jī)器全部或至少完成緊砂和指用機(jī)器全部或至少完成緊砂和起

14、模兩道基本工序的造型方法。與手起模兩道基本工序的造型方法。與手工造型相比，機(jī)器造型具有生產(chǎn)率高、工造型相比，機(jī)器造型具有生產(chǎn)率高、鑄件質(zhì)量較穩(wěn)定、鑄件精度和表面質(zhì)鑄件質(zhì)量較穩(wěn)定、鑄件精度和表面質(zhì)量高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，它是量高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，它是現(xiàn)代化鑄造車(chē)間最基本的造型方法。現(xiàn)代化鑄造車(chē)間最基本的造型方法。六 造型方法 常用的機(jī)器造型方法有常用的機(jī)器造型方法有氣動(dòng)微震壓氣動(dòng)微震壓實(shí)造型實(shí)造型、射壓式造型射壓式造型、拋砂式造型等。、拋砂式造型等。適用于中、小型鑄件的大批量生產(chǎn)。適用于中、小型鑄件的大批量生產(chǎn)。七 鑄造成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)P46 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)鑄造提出

15、了優(yōu)質(zhì).低耗.高效.少污染的要求。鑄造技術(shù)正向以下幾方面發(fā)展。七 鑄造成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 7.1.機(jī)械化.自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。 隨著汽車(chē)工業(yè)等大批大量制造的要求，各種新的造型法（如高壓造型.射壓造型.氣充造型等）和造芯方法得到了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和推廣。七 鑄造成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)7.2.特種鑄造工藝的發(fā)展。 隨著現(xiàn)代工業(yè)對(duì)鑄件的要求的增加，以及少無(wú)切削加工的發(fā)展，特種鑄造工藝向大型鑄件方向發(fā)展。復(fù)合鑄造技術(shù)和一些全新的工藝方法逐步進(jìn)入應(yīng)用。七 鑄造成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 7.3.特殊性能合金的應(yīng)用 球墨鑄鐵.合金鋼.鋁合金.鈦合金等高比強(qiáng)度.比模量的材料逐步進(jìn)入應(yīng)用。新型鑄造功能材料（如鑄造復(fù)合材料.阻尼材料）和

16、具有特殊磁學(xué).電學(xué).熱學(xué)性能及耐輻射材料進(jìn)入鑄造成型領(lǐng)域。七 鑄造成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 7.4.微電子技術(shù)進(jìn)入應(yīng)用 鑄造生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)已開(kāi)始使用微電子技術(shù)。例如，鑄造工藝和模具的及，凝固過(guò)程數(shù)值模擬，鑄造過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)與控制，各種數(shù)據(jù)及專家系統(tǒng)，機(jī)器人的應(yīng)用等。七 鑄造成型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 7.新型材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。 鑄造實(shí)習(xí)安全操作規(guī)程實(shí)習(xí)期注意安全，聽(tīng)從實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師安排。實(shí)習(xí)時(shí)要穿工作服，不打鬧，喧嘩串崗等，確保人身安全。按時(shí)完成指定工作，未經(jīng)指導(dǎo)教師許可，不得隨便做其他工作。造型時(shí)不可用嘴吹型砂，所用工具應(yīng)放在工具箱內(nèi)，工具和砂型不能亂放。下班時(shí)按要求整理工具，打掃衛(wèi)生，關(guān)閉電源門(mén)窗等。整理及

17、課下作業(yè) 鑄造的定義鑄造的定義 鑄造的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)）。鑄造的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)）。 鑄造的分類。鑄造的分類。 模樣模樣 .型腔型腔.鑄件和零件的關(guān)系。鑄件和零件的關(guān)系。 型芯砂的組成，性能及它們之間的關(guān)系。型芯砂的組成，性能及它們之間的關(guān)系。 澆注系統(tǒng)的組成及每部分作用、澆注系統(tǒng)的作用。澆注系統(tǒng)的組成及每部分作用、澆注系統(tǒng)的作用。 澆注系統(tǒng)的類型。澆注系統(tǒng)的類型。 造型方法的分類。造型方法的分類。 常用的手工造型方法（按照模樣特征）分為幾類。常用的手工造型方法（按照模樣特征）分為幾類。 手工造型方法手工造型方法按照沙箱結(jié)構(gòu)特征可以分為幾類按照沙箱結(jié)構(gòu)特征可以分為幾類。古代砂型法鑄幣工藝流程砂

18、型法鑄幣的生產(chǎn)流程 氣孔氣孔縮孔縮孔錯(cuò)型錯(cuò)型澆不到澆不到分模造型是將模樣沿最大截面處分成兩半，型腔位于上、下兩個(gè)砂箱內(nèi)，造型簡(jiǎn)單省工。常用于最大截面在中部的鑄件。整模造型整模造型的模樣是整體的，分型面是平面，鑄型型腔全部在半個(gè)鑄型內(nèi)，其造型簡(jiǎn)單，鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷。適用于鑄件最大截面在一端，且為平面的鑄件永永 樂(lè)樂(lè) 大大 鐘鐘經(jīng)經(jīng) 文文磨磨 床床 床床 身身柴柴 油油 機(jī)機(jī) 機(jī)機(jī) 身身壓壓 縮縮 機(jī)機(jī) 缸缸 體體暖暖 氣氣 片片柴柴 油油 機(jī)機(jī) 機(jī)機(jī) 身身閥閥 體體泵泵 蓋蓋氣氣 缸缸 套套閥閥 體體柴柴 油油 機(jī)機(jī) 機(jī)機(jī) 身身型型 （芯）砂（芯）砂 組組 成成 示示 意意 圖圖澆澆 注注 系系 統(tǒng)統(tǒng) 類類 型型 示示 意意 圖圖熔熔 模模 鑄鑄 造造 生生 產(chǎn)產(chǎn) 過(guò)過(guò) 程程木木 型型 模模 樣樣金金 屬屬 型型 模模 樣樣三三