金屬材料成型基礎(chǔ)2

1、第一章第一章 工程材料性質(zhì)工程材料性質(zhì)第八章第八章 切削加工基礎(chǔ)知識(shí)切削加工基礎(chǔ)知識(shí)第三章第三章 金屬塑性成形金屬塑性成形( (壓力加工壓力加工) )第四章第四章 金屬焊接成形金屬焊接成形第五章第五章 非金屬材料和復(fù)合材料與成形非金屬材料和復(fù)合材料與成形第七章第七章 材料成形方法選擇與質(zhì)量控制材料成形方法選擇與質(zhì)量控制第二章第二章 金屬液態(tài)成形金屬液態(tài)成形( (鑄造生產(chǎn)鑄造生產(chǎn)) )第六章第六章 先進(jìn)成形方法及發(fā)展趨勢(shì)先進(jìn)成形方法及發(fā)展趨勢(shì)第九章第九章 零件表面的切削加工方法與選擇零件表面的切削加工方法與選擇第十章第十章 機(jī)械加工工藝過(guò)程的基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械加工工藝過(guò)程的基礎(chǔ)知識(shí)第二章第二章 金屬液

2、態(tài)成形金屬液態(tài)成形( (鑄造鑄造) )重點(diǎn)重點(diǎn)： 1）金屬液態(tài)成形（鑄造）工藝原理）金屬液態(tài)成形（鑄造）工藝原理 2）鑄造工藝設(shè)計(jì)）鑄造工藝設(shè)計(jì) 3）鑄件結(jié)構(gòu)工藝性）鑄件結(jié)構(gòu)工藝性難點(diǎn)難點(diǎn)： 1）金屬液態(tài)成形（鑄造）工藝原理金屬液態(tài)成形（鑄造）工藝原理 2）鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì) 概概 述述一、什么是金屬液態(tài)成形（鑄造生產(chǎn)）一、什么是金屬液態(tài)成形（鑄造生產(chǎn)） 將將液態(tài)金屬液態(tài)金屬澆注到與零件形狀相適應(yīng)的澆注到與零件形狀相適應(yīng)的鑄型型腔鑄型型腔中，中，待其冷卻凝固，以獲得待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件毛坯或零件的生產(chǎn)方法。的生產(chǎn)方法。零件圖零件圖鑄造工藝圖鑄造工藝圖鑄鑄型型型型芯芯芯盒芯盒 芯

3、砂芯砂型砂型砂模型模型熔化熔化合合 箱箱落砂、清理落砂、清理檢檢 驗(yàn)驗(yàn)鑄鑄 件件二、砂型鑄造的工藝過(guò)程二、砂型鑄造的工藝過(guò)程澆注澆注冷卻冷卻凝固凝固（1 1）材料來(lái)源廣；）材料來(lái)源廣；（2 2）廢品可重熔；）廢品可重熔；（3 3）設(shè)備投資低。）設(shè)備投資低。三、金屬液態(tài)成形（鑄造生產(chǎn)）的特點(diǎn)三、金屬液態(tài)成形（鑄造生產(chǎn)）的特點(diǎn)1 1可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。制件。如汽缸體、汽缸蓋、蝸輪葉片、床身件等。如汽缸體、汽缸蓋、蝸輪葉片、床身件等。（1 1）合金種類不受限制；）合金種類不受限制；（2 2）鑄件大小幾乎不受限制。）鑄件大小

4、幾乎不受限制。2 2適應(yīng)性強(qiáng)：適應(yīng)性強(qiáng)： 3 3成本低：成本低： 4 4廢品率高、表面質(zhì)量較低、勞動(dòng)條件差。廢品率高、表面質(zhì)量較低、勞動(dòng)條件差。四羊方尊四羊方尊 （公元前（公元前13111311世紀(jì)）世紀(jì)） 青銅青銅 高高58.3CM58.3CM曾侯乙尊盤曾侯乙尊盤 公元前公元前476476年年 公元前公元前4 4世紀(jì)上半葉世紀(jì)上半葉第一節(jié)第一節(jié) 金屬液態(tài)成形（鑄造）工藝原理金屬液態(tài)成形（鑄造）工藝原理充型能力不足時(shí)，會(huì)產(chǎn)生充型能力不足時(shí)，會(huì)產(chǎn)生澆不足、冷隔、夾渣、氣孔澆不足、冷隔、夾渣、氣孔等缺陷。等缺陷。 一、液態(tài)合金的流動(dòng)性一、液態(tài)合金的流動(dòng)性合金的流動(dòng)性是：合金的流動(dòng)性是： 液態(tài)合金本

5、身的流動(dòng)能力液態(tài)合金本身的流動(dòng)能力。 充型充型 液態(tài)合金填充鑄型的過(guò)程液態(tài)合金填充鑄型的過(guò)程 。充型能力充型能力液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的鑄件（成形件）的能力。輪廓清晰的鑄件（成形件）的能力。1-1 1-1 液態(tài)金屬的充型能力與流動(dòng)性液態(tài)金屬的充型能力與流動(dòng)性0.45%C 0.45%C 鑄鋼：鑄鋼：200200出氣口澆口杯4.3%C 4.3%C 鑄鐵：鑄鐵：18001800影響液態(tài)合金流動(dòng)性的因素：影響液態(tài)合金流動(dòng)性的因素： a）在恒溫下凝固b）在一定溫度范圍內(nèi)凝固PbSb20406080204060800流動(dòng)性（cm）100200300

6、溫度（）01.1.合金的化學(xué)成分合金的化學(xué)成分a ab b（3 3）澆注系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)）澆注系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu) 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動(dòng)阻力澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動(dòng)阻力 越大，充型能力越差。越大，充型能力越差。 二、澆注條件二、澆注條件（1 1）澆注溫度）澆注溫度 一般一般T T澆澆越高，液態(tài)金屬的充型能力越強(qiáng)。越高，液態(tài)金屬的充型能力越強(qiáng)。（2 2）充型壓力）充型壓力 液態(tài)金屬在流動(dòng)方向上所受的壓力越大，液態(tài)金屬在流動(dòng)方向上所受的壓力越大， 充型能力越強(qiáng)。充型能力越強(qiáng)。2.2.合金的物理性質(zhì)合金的物理性質(zhì)合金的黏度、導(dǎo)熱系數(shù)、結(jié)晶潛熱、熱容、密度等合金的黏度、導(dǎo)熱系數(shù)、結(jié)晶潛熱、熱容、密度等（2

7、 2）鑄型溫度）鑄型溫度 鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的溫差鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的溫差 越小，充型能力越強(qiáng)。越小，充型能力越強(qiáng)。（3 3）鑄型中的氣體）鑄型中的氣體三、鑄型充填條件三、鑄型充填條件（1 1）鑄型的蓄熱系數(shù)）鑄型的蓄熱系數(shù) 鑄型的蓄熱系數(shù)表示鑄型從其中的鑄型的蓄熱系數(shù)表示鑄型從其中的 金屬吸取熱量并儲(chǔ)存在本身的能力。金屬吸取熱量并儲(chǔ)存在本身的能力。（2 2）鑄件復(fù)雜程度）鑄件復(fù)雜程度 鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流動(dòng)阻力大，鑄型的鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流動(dòng)阻力大，鑄型的充填就困難。充填就困難。四、鑄件的結(jié)構(gòu)四、鑄件的結(jié)構(gòu)（1 1）鑄件的折算厚度）鑄件的折算厚度 折算厚度也叫當(dāng)量厚度或模數(shù)，是折

8、算厚度也叫當(dāng)量厚度或模數(shù)，是 鑄件體積與表面積之比。折算厚度大，熱量散失慢，充鑄件體積與表面積之比。折算厚度大，熱量散失慢，充 型能力就好。鑄件壁厚相同時(shí)，垂直壁比水平壁更容易型能力就好。鑄件壁厚相同時(shí)，垂直壁比水平壁更容易 充填。充填。 1-2 1-2 液態(tài)合金的凝固與收縮液態(tài)合金的凝固與收縮ab一、鑄件的凝固方式一、鑄件的凝固方式 1. 1. 逐層凝固逐層凝固 2. 2. 糊狀凝固糊狀凝固 3. 3. 中間凝固中間凝固 影響鑄件凝固方影響鑄件凝固方式的主要因素式的主要因素 ：（1 1）合金的結(jié)晶溫度范圍）合金的結(jié)晶溫度范圍 合金的結(jié)晶溫度范圍愈小，凝固區(qū)域愈窄，合金的結(jié)晶溫度范圍愈小，凝固

9、區(qū)域愈窄，愈傾向于逐層凝固愈傾向于逐層凝固 。表層中心t鑄件固相線液相線成分溫度表層中心t鑄件液固液c表層中心St鑄件溫度液相線固凝固區(qū)（2 2）鑄件的溫度梯度）鑄件的溫度梯度 在合金結(jié)晶溫度范圍已定的前提在合金結(jié)晶溫度范圍已定的前提下，凝固區(qū)域的寬窄取決與鑄件下，凝固區(qū)域的寬窄取決與鑄件內(nèi)外層之間的溫度差。若鑄件內(nèi)內(nèi)外層之間的溫度差。若鑄件內(nèi)外層之間的溫度差由小變大，則外層之間的溫度差由小變大，則其對(duì)應(yīng)的凝固區(qū)由寬變窄其對(duì)應(yīng)的凝固區(qū)由寬變窄 。表層中心St鑄件溫度成分溫度S1T1T2二、合金的收縮二、合金的收縮1. 1. 收縮的概念收縮的概念T澆T液T固T室合金的收縮經(jīng)歷如下三個(gè)階段：合金的

10、收縮經(jīng)歷如下三個(gè)階段：（1 1）液態(tài)收縮）液態(tài)收縮 從澆注溫度到凝固開(kāi)始溫度從澆注溫度到凝固開(kāi)始溫度 之間的收縮。之間的收縮。T T澆澆 T T液液體收縮率是鑄件產(chǎn)生體收縮率是鑄件產(chǎn)生縮縮孔或縮松孔或縮松的根本原因。的根本原因。%100 鑄鑄件件鑄鑄件件鑄鑄型型VVVV %100 鑄件鑄件鑄件鑄件鑄型鑄型LLLL 體收縮率：體收縮率：線收縮率：線收縮率：線收縮率是鑄件產(chǎn)生線收縮率是鑄件產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力、變形、裂紋力、變形、裂紋的根本的根本原因。原因。 （3 3） 固態(tài)收縮固態(tài)收縮 從凝固終止溫度到室溫間的收縮。從凝固終止溫度到室溫間的收縮。 T T固固 T T室室（2 2） 凝固收縮凝固收縮 從凝固

11、開(kāi)始到凝固終止溫度間的收縮。從凝固開(kāi)始到凝固終止溫度間的收縮。 T T液液 T T固固2. 2. 縮孔與縮松縮孔與縮松 液態(tài)合金在冷凝過(guò)程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮液態(tài)合金在冷凝過(guò)程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些減的容積得不到補(bǔ)充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞孔洞 。大而集中大而集中的稱為的稱為縮孔縮孔，細(xì)小而分散細(xì)小而分散的稱為的稱為縮松縮松。1) 1)縮孔和縮松的形成縮孔和縮松的形成1-3 1-3 鑄造內(nèi)應(yīng)力及鑄件的變形、裂紋鑄造內(nèi)應(yīng)力及鑄件的變形、裂紋 一、鑄造內(nèi)應(yīng)力一、鑄造內(nèi)應(yīng)力 鑄件在凝固以后的繼續(xù)冷卻過(guò)程中，其鑄件在凝固以

12、后的繼續(xù)冷卻過(guò)程中，其固態(tài)收縮受到阻固態(tài)收縮受到阻礙，鑄件內(nèi)部即將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力礙，鑄件內(nèi)部即將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 1. 1.機(jī)械應(yīng)力（收縮應(yīng)力）機(jī)械應(yīng)力（收縮應(yīng)力） 合金的線收縮受到鑄型、合金的線收縮受到鑄型、型芯、澆冒系統(tǒng)的機(jī)械阻型芯、澆冒系統(tǒng)的機(jī)械阻礙而形成的內(nèi)應(yīng)力。礙而形成的內(nèi)應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力是暫時(shí)應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力是暫時(shí)應(yīng)力。上型下型2 2熱應(yīng)力熱應(yīng)力 熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時(shí)期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的應(yīng)力。致在同一時(shí)期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的應(yīng)力。tT12t0t1t2t3THT臨T室t0t1:塑性狀態(tài)

13、彈性狀態(tài)12+-12t1t2：t2t3：+-1212-+12 熱應(yīng)力使鑄件的厚壁或心部受拉伸（拉應(yīng)力），熱應(yīng)力使鑄件的厚壁或心部受拉伸（拉應(yīng)力）， 薄壁或表層受壓縮（壓應(yīng)力）。薄壁或表層受壓縮（壓應(yīng)力）。 熱應(yīng)力是永久應(yīng)力。熱應(yīng)力是永久應(yīng)力。二、鑄件的變形與防止二、鑄件的變形與防止 +-反變形法反變形法防止變形的方法：防止變形的方法： 1 1）使鑄件壁厚盡可能均勻；）使鑄件壁厚盡可能均勻；2 2）采用同時(shí)凝固的原則；）采用同時(shí)凝固的原則；3 3）采用反變形法。）采用反變形法。三、鑄件的裂紋與防止三、鑄件的裂紋與防止 1 1 熱裂熱裂 熱裂的形狀特征是：熱裂的形狀特征是：裂紋短、縫隙寬、形狀曲折

14、、縫內(nèi)裂紋短、縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。呈氧化色。 熱裂的防止：熱裂的防止： 應(yīng)盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。應(yīng)盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。 應(yīng)提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機(jī)械應(yīng)力。應(yīng)提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機(jī)械應(yīng)力。 對(duì)于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制硫的含量，對(duì)于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制硫的含量， 防止熱脆性。防止熱脆性。 2 2 冷裂冷裂 冷裂的特征是：冷裂的特征是：裂紋細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬裂紋細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬光澤或輕微氧化色。光澤或輕微氧化色。 冷裂的防止：冷裂的防止：1 1）使鑄件壁厚盡可能均勻；）使鑄件壁厚盡可能均勻

15、；2 2）采用同時(shí)凝固的原則；）采用同時(shí)凝固的原則；3 3）對(duì)于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制磷的）對(duì)于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴(yán)格控制磷的 含量，防止冷脆性。含量，防止冷脆性。 第二節(jié)第二節(jié) 砂型鑄造砂型鑄造2-1 2-1 砂型鑄造的生產(chǎn)過(guò)程砂型鑄造的生產(chǎn)過(guò)程一、手工造型一、手工造型適用于單件、小批量生產(chǎn)適用于單件、小批量生產(chǎn)二、機(jī)器造型二、機(jī)器造型 1) 1)生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高; ; 2)2)鑄型質(zhì)量好鑄型質(zhì)量好（緊實(shí)度高而均勻、型腔輪廓清晰）（緊實(shí)度高而均勻、型腔輪廓清晰）; ;3)3)設(shè)備和工藝裝備費(fèi)用高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。設(shè)備和工藝裝備費(fèi)用高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。 適用于適用于中、小型中、

16、小型鑄件的鑄件的成批、大批量生產(chǎn)成批、大批量生產(chǎn)。 型砂落砂捅箱機(jī)壓鐵傳送機(jī)鑄件輸送機(jī)下箱造型機(jī)鑄型輸送機(jī)下箱翻箱、落箱機(jī)下芯合箱機(jī)合箱冷卻箱冷卻澆注壓鐵加砂機(jī)加砂機(jī)上箱造型機(jī)1 1 機(jī)器造型的造型方法：機(jī)器造型的造型方法：1 1）振擊壓實(shí)）振擊壓實(shí)2 2）汽動(dòng)微振壓實(shí)）汽動(dòng)微振壓實(shí)3 3）高壓造型）高壓造型4 4）拋砂緊實(shí)）拋砂緊實(shí)1 1）射芯機(jī)）射芯機(jī)2 2）殼芯機(jī)）殼芯機(jī)2 2 機(jī)器造型的造芯方法：機(jī)器造型的造芯方法：2-2 2-2 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝圖鑄造工藝圖將工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容（工藝方案）用工藝符號(hào)將工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容（工藝方案）用工藝符號(hào)或文字在零件圖上表示出來(lái)所形成的圖樣

17、。或文字在零件圖上表示出來(lái)所形成的圖樣。 下下上上頂面底面?zhèn)让妫ê茫ú睿ù魏茫┮弧沧⑽恢玫倪x擇一、澆注位置的選擇澆注時(shí)澆注時(shí)鑄件鑄件在在鑄型中鑄型中所處的所處的空間位置?？臻g位置。1.1.鑄件的重要加工面和受力面應(yīng)朝下或位于側(cè)面鑄件的重要加工面和受力面應(yīng)朝下或位于側(cè)面 上上下下下下上上上上下下3.3.鑄件的大平面應(yīng)朝下鑄件的大平面應(yīng)朝下 2.2. 應(yīng)將面積較大的薄壁部位置于鑄型下部，或使其傾斜位置應(yīng)將面積較大的薄壁部位置于鑄型下部，或使其傾斜位置上上下下4.4.為防止鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的缺陷，應(yīng)使鑄件的厚大部位朝為防止鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的缺陷，應(yīng)使鑄件的厚大部位朝上或側(cè)放上或側(cè)放 上上下

18、下下下上上二、分型面的選擇二、分型面的選擇 1.1. 分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。2. 2. 應(yīng)盡量使鑄件的全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件應(yīng)盡量使鑄件的全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件 的尺寸精度。的尺寸精度。 3. 3. 應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，并盡可能選擇平面分型。應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，并盡可能選擇平面分型。 上下中4. 4. 為便于造型、下芯、合箱及檢驗(yàn)鑄件壁厚，應(yīng)盡量使型為便于造型、下芯、合箱及檢驗(yàn)鑄件壁厚，應(yīng)盡量使型 腔及主要型芯位于下箱。腔及主要型芯位于下箱。 下上上下5050150150 100100 180180 60602-2- 8 8

19、全部全部三、工藝參數(shù)的確定三、工藝參數(shù)的確定 生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量最小鑄出孔直徑最小鑄出孔直徑灰口鑄鐵件灰口鑄鐵件鑄鋼件鑄鋼件大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)單件、小批生產(chǎn)單件、小批生產(chǎn)1212151515153030303050503030505050501 1機(jī)械加工余量和鑄孔機(jī)械加工余量和鑄孔 下上材料：HT200數(shù)量：100件5 50 0150150 100100 180180 60602-2- 8 8全部全部下上2 2起模斜度起模斜度3 3鑄造圓角鑄造圓角 圓角半徑一般約圓角半徑一般約為相交兩壁平均為相交兩壁平均厚度的厚度的1/31/21/31/2。4 4鑄造收縮率鑄造收縮率5 5 型芯

20、及芯頭型芯及芯頭通?；诣T鐵為通?；诣T鐵為0.71.0%0.71.0%，鑄造碳鋼為，鑄造碳鋼為1.32.0%1.32.0%，鋁硅，鋁硅合金為合金為0.81.2%0.81.2%，錫青銅為，錫青銅為1.21.4%1.21.4%。 型芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔洞和形狀復(fù)雜阻礙起模型芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔洞和形狀復(fù)雜阻礙起模部分的外形。部分的外形。 芯頭的作用：芯頭的作用：1 1）定位作用；）定位作用；2 2）固定作用；）固定作用；3 3）排氣作用。）排氣作用。收縮率收縮率:1%:1%四、澆、冒口系統(tǒng)四、澆、冒口系統(tǒng) 1. 1. 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng) 1 1）澆注系統(tǒng)的組成及作用）澆注系統(tǒng)的組成及作

21、用2 2）澆注系統(tǒng)的常見(jiàn)類型）澆注系統(tǒng)的常見(jiàn)類型 封閉式澆注系統(tǒng)封閉式澆注系統(tǒng) F直直F橫橫F內(nèi)內(nèi) F直直 F橫橫 F內(nèi)內(nèi)=1.15 1.1 1 開(kāi)放式澆注系統(tǒng)開(kāi)放式澆注系統(tǒng) F直直F橫橫F內(nèi)內(nèi) F直直 F橫橫：F內(nèi)內(nèi)=1 2 4a) a) 頂頂 注注 式式b) b) 中中 注注 式式c) c) 底底 注注 式式d) d) 階梯式階梯式e) e) 雨淋式雨淋式f) f) 縫隙式縫隙式2. 2. 冒口冒口冒口是在鑄型中設(shè)置的一個(gè)儲(chǔ)存金屬液的空腔。冒口是在鑄型中設(shè)置的一個(gè)儲(chǔ)存金屬液的空腔。 冒口冒口普通冒口普通冒口特種冒口特種冒口明冒口明冒口暗冒口暗冒口保溫冒口保溫冒口發(fā)熱冒口發(fā)熱冒口大氣壓力冒口

22、大氣壓力冒口易割冒口易割冒口數(shù)量：數(shù)量：5050件件五、鑄造工藝設(shè)計(jì)實(shí)例五、鑄造工藝設(shè)計(jì)實(shí)例 上上下下材料：材料：HT200HT200收縮率：收縮率：1.0 %1.0 %上下其余其余數(shù)量：數(shù)量：5050件件3-1 3-1 熔模鑄造成形工藝熔模鑄造成形工藝在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化干燥后，在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化干燥后，將模樣熔去制成中空型殼，經(jīng)澆注而獲得鑄件的一種成形將模樣熔去制成中空型殼，經(jīng)澆注而獲得鑄件的一種成形工藝方法。工藝方法。 一、熔模鑄造的工藝過(guò)程一、熔模鑄造的工藝過(guò)程 第三節(jié)第三節(jié) 特種鑄造特種鑄造母模壓型蠟?zāi)＝M結(jié)殼脫蠟單個(gè)蠟?zāi)１簾沧⒍?、熔?/p>

23、鑄造的特點(diǎn)和適用范圍二、熔模鑄造的特點(diǎn)和適用范圍1 1鑄件的精度和表面質(zhì)量較高，公差等級(jí)可達(dá)鑄件的精度和表面質(zhì)量較高，公差等級(jí)可達(dá)IT11IT13IT11IT13， 表面粗糙度表面粗糙度RaRa值達(dá)值達(dá)1.612.5m1.612.5m。 2 2合金種類不受限制，尤其適用于高熔點(diǎn)及難加工的高合合金種類不受限制，尤其適用于高熔點(diǎn)及難加工的高合 金鋼，如耐熱合金、不銹鋼、磁鋼等。金鋼，如耐熱合金、不銹鋼、磁鋼等。 3 3可鑄出形狀較復(fù)雜的鑄件，如鑄件上寬度大于可鑄出形狀較復(fù)雜的鑄件，如鑄件上寬度大于3mm3mm的的 凹槽、直徑大于凹槽、直徑大于2mm2mm的小孔均可直接鑄出。的小孔均可直接鑄出。 4

24、 4生產(chǎn)批量不受限制，單件、成批、大量生產(chǎn)均可適用。生產(chǎn)批量不受限制，單件、成批、大量生產(chǎn)均可適用。 5 5工藝過(guò)程較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；原材料價(jià)格貴，鑄件成工藝過(guò)程較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；原材料價(jià)格貴，鑄件成 本高；鑄件不能太大、太長(zhǎng)，否則熔模易變形，本高；鑄件不能太大、太長(zhǎng)，否則熔模易變形， 喪失原有精度。喪失原有精度。 應(yīng)用：應(yīng)用：它最適合它最適合25kg25kg以下的高熔點(diǎn)、難以切削加工合金以下的高熔點(diǎn)、難以切削加工合金 鑄件的成批大量生產(chǎn)。鑄件的成批大量生產(chǎn)。 3-2 3-2 金屬型鑄造成形工藝金屬型鑄造成形工藝 液態(tài)金屬液態(tài)金屬澆入澆入金屬型金屬型鑄件鑄件獲得獲得一、金屬型的材料及結(jié)構(gòu)一

25、、金屬型的材料及結(jié)構(gòu)材料一般采用材料一般采用鑄鐵鑄鐵，要求，要求較高時(shí)，可選用較高時(shí)，可選用碳鋼或低碳鋼或低合金鋼合金鋼 。金屬型的結(jié)構(gòu)有金屬型的結(jié)構(gòu)有水平分型式、水平分型式、垂直分型式和復(fù)合分型式垂直分型式和復(fù)合分型式等等 。二、金屬型的鑄造工藝二、金屬型的鑄造工藝 1 1 加強(qiáng)金屬型的排氣加強(qiáng)金屬型的排氣2 2 在金屬型的工作表面上噴刷涂料在金屬型的工作表面上噴刷涂料3 3 預(yù)熱金屬型并控制其溫度預(yù)熱金屬型并控制其溫度4 4 及時(shí)開(kāi)型及時(shí)開(kāi)型三、金屬型鑄造的特點(diǎn)及適用范圍三、金屬型鑄造的特點(diǎn)及適用范圍1 1金屬型鑄件冷卻速度快，組織致密，力學(xué)性能高。金屬型鑄件冷卻速度快，組織致密，力學(xué)性能

26、高。 2 2鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量均優(yōu)于砂型鑄造件。尺寸精鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量均優(yōu)于砂型鑄造件。尺寸精 度達(dá)度達(dá)IT12IT14IT12IT14，RaRa值平均可達(dá)值平均可達(dá)6.312.5m6.312.5m。 3 3 生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件得到改善。生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件得到改善。4 4 金屬型不透氣、無(wú)退讓性、鑄件冷卻速度快，易產(chǎn)生金屬型不透氣、無(wú)退讓性、鑄件冷卻速度快，易產(chǎn)生 氣孔、應(yīng)力、裂紋、澆不到、冷隔、白口氣孔、應(yīng)力、裂紋、澆不到、冷隔、白口等鑄造缺陷。等鑄造缺陷。 應(yīng)用應(yīng)用：主要用于銅、鋁、鎂等有色合金鑄件的大批量生產(chǎn)。主要用于銅、鋁、鎂等有色合金鑄件的大批量生產(chǎn)。3-3 3-3 壓

27、力鑄造成形工藝壓力鑄造成形工藝液態(tài)金屬在液態(tài)金屬在高壓作用高壓作用下下快速壓入快速壓入金屬鑄型金屬鑄型中，并中，并在壓力下結(jié)在壓力下結(jié)晶晶，以獲得鑄件的成形工藝方法。，以獲得鑄件的成形工藝方法。 一、壓鑄機(jī)和壓鑄工藝過(guò)程一、壓鑄機(jī)和壓鑄工藝過(guò)程二、壓力鑄造的特點(diǎn)和適用范圍二、壓力鑄造的特點(diǎn)和適用范圍 1 1鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量最高。公差等級(jí)一般為鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量最高。公差等級(jí)一般為 IT11IT13IT11IT13級(jí)，級(jí)，RaRa為為3.20.83.20.8mm。 2 2鑄件的強(qiáng)度和表面硬度高?？估瓘?qiáng)度可比砂型鑄造鑄件的強(qiáng)度和表面硬度高?？估瓘?qiáng)度可比砂型鑄造 提高提高2530%25

28、30%，但伸長(zhǎng)率有所下降。但伸長(zhǎng)率有所下降。 3 3可壓鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件?？蓧鸿T出形狀復(fù)雜的薄壁件。 4 4生產(chǎn)率高。國(guó)產(chǎn)壓鑄機(jī)每小時(shí)可鑄生產(chǎn)率高。國(guó)產(chǎn)壓鑄機(jī)每小時(shí)可鑄 5015050150次，最高可達(dá)次，最高可達(dá)500500次。次。 5 5便于采用鑲嵌法。便于采用鑲嵌法。 6 6壓鑄設(shè)備投資大，壓鑄型制造成本高，工藝準(zhǔn)備時(shí)間壓鑄設(shè)備投資大，壓鑄型制造成本高，工藝準(zhǔn)備時(shí)間 長(zhǎng)，長(zhǎng)，不適宜單件、小批生產(chǎn)不適宜單件、小批生產(chǎn)。7 7由于壓鑄型壽命的原因，目前壓鑄尚不適宜鑄鐵、鋼由于壓鑄型壽命的原因，目前壓鑄尚不適宜鑄鐵、鋼 等高熔點(diǎn)合金的鑄造。等高熔點(diǎn)合金的鑄造。 8 8壓鑄件內(nèi)部存在縮孔和縮

29、松，表皮下形成許多氣孔。壓鑄件內(nèi)部存在縮孔和縮松，表皮下形成許多氣孔。三、在壓鑄件的設(shè)計(jì)和使用中，應(yīng)注意的問(wèn)題三、在壓鑄件的設(shè)計(jì)和使用中，應(yīng)注意的問(wèn)題應(yīng)使鑄件壁厚均勻，并以應(yīng)使鑄件壁厚均勻，并以34mm34mm壁厚為宜，最大壁厚壁厚為宜，最大壁厚 應(yīng)小于應(yīng)小于68mm68mm，以防止縮孔、縮松等缺陷。，以防止縮孔、縮松等缺陷。2 . 2 . 壓鑄件不能進(jìn)行熱處理或在高溫下工作，以免壓鑄件壓鑄件不能進(jìn)行熱處理或在高溫下工作，以免壓鑄件 內(nèi)氣孔中的氣體膨脹，導(dǎo)致鑄件表面鼓泡或變形。內(nèi)氣孔中的氣體膨脹，導(dǎo)致鑄件表面鼓泡或變形。3 . 3 . 壓鑄件應(yīng)盡量避免切削加工，以防止內(nèi)部孔洞外露。壓鑄件應(yīng)盡量避免切削加工，以防止內(nèi)部孔洞外露。4 . 4 . 由于壓鑄件內(nèi)部疏松，塑性、韌性相對(duì)較差，因此不由于壓鑄件內(nèi)部疏松，塑性、韌性相對(duì)較差，因此不 適宜制造承受沖擊的制件。適宜制造承受沖擊的制件。應(yīng)用應(yīng)用：有色薄壁小件的大批量生產(chǎn)。有色薄壁小件的大批量生產(chǎn)。3-4 3-4 離心鑄造成形工藝離心鑄造成形工藝 將液態(tài)金屬注入高速旋轉(zhuǎn)（將液態(tài)金屬注入高速旋轉(zhuǎn)（2501500r/min)2501