鑄造工藝基礎(chǔ)知識PPT課件

1、各種手工造型方法的特點和適用范圍造型方法造型方法主要特點主要特點適用范圍適用范圍整模造型整模造型模樣是整體的，分型面是平面，鑄型型腔全部模樣是整體的，分型面是平面，鑄型型腔全部在半個鑄型內(nèi)，其造型簡單，鑄件不會產(chǎn)生錯在半個鑄型內(nèi)，其造型簡單，鑄件不會產(chǎn)生錯型缺陷。型缺陷。適用于適用于最大截面在一端最大截面在一端，且為，且為平面的鑄件。平面的鑄件。分模造型分模造型模樣沿截面最大處分為兩半，型腔位于上、下模樣沿截面最大處分為兩半，型腔位于上、下兩個半型內(nèi)，造型簡單，節(jié)省工時。兩個半型內(nèi)，造型簡單，節(jié)省工時。適用于適用于最大截面在中部最大截面在中部的鑄件。的鑄件?；顗K造型活塊造型 鑄件上有妨礙起模的

2、小凸臺、肋板等，制模時鑄件上有妨礙起模的小凸臺、肋板等，制模時將它們做成活動部分。造型起模時，先起出主將它們做成活動部分。造型起模時，先起出主體模樣，然后再從側(cè)面取出活塊。其造型費工體模樣，然后再從側(cè)面取出活塊。其造型費工時，要求操作技術(shù)水平高。時，要求操作技術(shù)水平高。主要用于單件、小批生產(chǎn)帶有主要用于單件、小批生產(chǎn)帶有突出部分突出部分并且難以起模的鑄件。并且難以起模的鑄件。挖砂造型挖砂造型模樣雖為整體的，但鑄件的分型面為曲面。為模樣雖為整體的，但鑄件的分型面為曲面。為了起出模型，造型時用手工挖去阻礙起模的型了起出模型，造型時用手工挖去阻礙起模的型砂。其造型費工時、生產(chǎn)率低，要求操作技術(shù)砂。其

3、造型費工時、生產(chǎn)率低，要求操作技術(shù)水平高。水平高。用于單件、小批生產(chǎn)用于單件、小批生產(chǎn)分型面不分型面不是平面的鑄件是平面的鑄件。假箱造型假箱造型克服上述挖砂成型的挖砂缺點，在造型前預先克服上述挖砂成型的挖砂缺點，在造型前預先作個底胎作個底胎(即假箱即假箱)，然后再在底胎上造下箱。由，然后再在底胎上造下箱。由于底胎并不參加澆注，故稱假箱。此法比挖砂于底胎并不參加澆注，故稱假箱。此法比挖砂造型簡便，且分型面整齊。造型簡便，且分型面整齊。用于成批生產(chǎn)需要挖砂的鑄件。用于成批生產(chǎn)需要挖砂的鑄件。此外還有三箱造型，脫箱造型(無箱造型）等第1頁/共23頁在大量生產(chǎn)鑄件時，都采用機器造型 與手工造型相比，機

4、器造型生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定、工人勞動強度低、對工人技術(shù)水平要求不高、便于實現(xiàn)自動化。按照緊砂方式不同，機器造型可分為：震壓造型 震壓式造型機以壓縮空氣為動力，使振動活塞帶動工作臺振擊將砂型震實。射壓造型 利用壓縮空氣將型砂射入型腔進行初緊實，然后壓實活塞將砂型再緊實。第2頁/共23頁三、鑄件澆注位置和分型面的選擇 鑄件的澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型內(nèi)所處的位置分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面它們的選擇原則主要是：保證鑄件質(zhì)量和簡化造型工藝 第3頁/共23頁1. 澆注位置的選擇原則(1) 鑄件的重要加工面應朝下 (2) 鑄件的大平面應朝下(3) 鑄件薄壁部分應放在下部第4頁/共23頁2. 分型面的

5、選擇原則(1) 分型面盡量采用平面(2) 分型面數(shù)量盡量減少(3) 盡量使鑄件全部或大部分放在同一砂型內(nèi)2半環(huán)形砂芯加砂芯后變成整箱造型第5頁/共23頁四、工藝參數(shù)的選擇 鑄造工藝的工藝參數(shù)包括：加工余量 ；起模斜度；鑄造圓角 ；型芯頭 ；收縮余量 加工余量第6頁/共23頁一、合金的鑄造性能合金的鑄造性能包括：流動性、收縮性、氧化性、吸氣性和偏析合金的鑄造性能不好時：容易產(chǎn)生澆鑄不足、冷隔、縮孔、縮松、氣孔、夾渣和裂紋等鑄造缺陷。 2.2 常用鑄造合金 常用的鑄造合金有：鑄鐵、鑄鋼、鑄造鋁合金和鑄造銅合金1. 合金的流動性 鑄造時液態(tài)金屬充填鑄型的能力，稱為流動性。 流動性好，容易獲得輪廓清晰

6、的薄而復雜的鑄件，避免產(chǎn)生澆不足和冷隔，減少氣孔、夾渣和縮孔等缺陷。影響流動性最主要的因素是化學成分和鑄造工藝條件第7頁/共23頁2. 合金的收縮 收縮指在金屬熔液凝固冷卻過程中體積和尺寸減小的現(xiàn)象收縮過程的三個階段：液態(tài)收縮 從澆注溫度到液相線溫度間的收縮；凝固收縮 從液相線到固相線溫度間的收縮；固態(tài)收縮 從固相線到室溫溫度間的收縮。合金收縮的影響因素：l不同合金的收縮率不同 碳鋼收縮最大，灰鑄鐵最小。l不同的澆注溫度收縮率不同 合金的澆注溫度越高，液態(tài)收縮越大，形成縮孔的傾向越大。第8頁/共23頁縮孔和縮松的形成及防止 鑄件在凝固過程中，內(nèi)部的液態(tài)金屬不斷補充各部金屬的收縮，體積減小，液面

7、下降，在鑄件內(nèi)部上表面出現(xiàn)的空隙稱為縮孔。 鑄件在凝固過程中，樹枝狀枝晶很發(fā)達，將液體分隔成互相不連通的小區(qū)域，導致外部金屬液不能進行補縮，使枝晶間和枝晶內(nèi)產(chǎn)生了細小的縮孔即縮松。防止縮孔的措施：l 設(shè)置冒口，使縮孔集中到冒口中，最后切去冒口部分第9頁/共23頁鑄造內(nèi)應力、變形和裂紋1.鑄造內(nèi)應力鑄造內(nèi)應力鑄件在進行固態(tài)收縮時受到阻礙，在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生的應力根據(jù)應力產(chǎn)生的原因不同，分為熱應力和收縮應力l熱應力是鑄件在冷卻過程中各部分冷卻速度不同導致同一時間收縮量不一致而產(chǎn)生的應力。l收縮應力當鑄件在冷卻過程中收縮不均時會產(chǎn)生變形。第10頁/共23頁二、鑄鐵及其工藝性能鑄鐵是碳的質(zhì)量分數(shù)大于2.1

8、1的鐵碳合金鑄鐵可分為白口鑄鐵、麻口鑄鐵和灰鑄鐵l白口鑄鐵斷口呈銀白色，性能特征是硬而脆，切削加工很困難。l灰鑄鐵斷口呈灰色，可切削加工，工業(yè)上常用。l麻口鑄鐵介于白口鑄鐵和灰鑄鐵之間，應用極少。根據(jù)灰鑄鐵中石墨形態(tài)的不同，把灰鑄鐵分為：普通灰鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵第11頁/共23頁1. 普通灰鑄鐵(習慣上簡稱灰鑄鐵)灰鑄鐵的特性：l抗拉強度較低，塑性、韌性很差，屬脆性材料；l具有良好的減振性和耐磨性；l具有良好的鑄造性能； 常用灰鑄鐵：普通灰鑄鐵 HT100，HT150，HT200孕育鑄鐵 HT200，HT250 ，HT300第12頁/共23頁2. 可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵的特性：l具有一定塑性和

9、韌性；l鑄造性能較灰鑄鐵差。3. 球磨鑄鐵球磨鑄鐵的特性：l力學性能與鑄鋼相近，特別是屈服強度高 ；l塑性、韌性高于其他鑄鐵，耐磨性高于鋼材；l具有良好的鑄造性能。第13頁/共23頁牌牌 號號抗拉強度抗拉強度 屈服強度屈服強度 伸長率伸長率 (%)(%)硬度硬度HBSHBS基體組基體組織織應用舉例應用舉例QT400-18QT400-18QT400-15QT400-15QT450-10QT450-10400400400400450450250250250250310310181815151010130180130180130180130180160210160210鐵鐵素素體體 汽車和拖拉機底盤

10、汽車和拖拉機底盤零件、輪轂、電動機零件、輪轂、電動機殼、閘瓦、聯(lián)軸器、殼、閘瓦、聯(lián)軸器、泵、閥體、法蘭等。泵、閥體、法蘭等。QT500-7QT500-7QT600-3QT600-35005006006003203203703707 73 3170230170230190270190270鐵素體鐵素體珠光體珠光體電動機架、傳動軸、電動機架、傳動軸、直齒輪、鏈輪、罩殼、直齒輪、鏈輪、罩殼、托架、連桿、搖臂、托架、連桿、搖臂、曲柄、離合器片等。曲柄、離合器片等。QT700-2QT700-2QT800-2QT800-27007008008004204204804802 22 2225305225305

11、245335245335珠珠光光體體 汽車、拖拉機傳動汽車、拖拉機傳動齒輪、曲軸、凸輪軸、齒輪、曲軸、凸輪軸、缸體、缸套、轉(zhuǎn)向節(jié)缸體、缸套、轉(zhuǎn)向節(jié)等。等。QT900-2QT900-29009006006002 2280360280360貝氏體貝氏體第14頁/共23頁三、鑄鋼、鑄造非鐵合金及其工藝性能1. 鑄鋼及其工藝性能 鑄鋼具有很好的綜合力學性能，特別是在承受沖擊載荷時安全可靠。 常用來制造要求強度高、塑性和韌性好、形狀復雜的機器零件。l可焊性比鑄鐵好；第15頁/共23頁鑄造碳鋼件的主要化學成分、力學性能及用途牌號牌號主要化學成分主要化學成分質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)(%)(%)力力 學學 性性 能能

12、用途舉例用途舉例 工程用工程用鑄造碳鑄造碳 鋼鋼C CSiSiMnMnP PS S S S b b (%)(%) (%)(%)A AKVKV/J/JMPaMPaZG200-400ZG200-4000.20.20.50.50.80.80.040.04200200400400252540403030 有良好的塑性、韌性有良好的塑性、韌性和焊接性能，用于受力和焊接性能，用于受力不大的機械零件，如機不大的機械零件，如機座、變速箱殼等。座、變速箱殼等。ZG230-450ZG230-4500.30.30.50.50.90.90.040.04230230450450222232322525 有一定的強度，用

13、于有一定的強度，用于受力不太大的機械零件，受力不太大的機械零件，如砧座、外殼、軸承蓋、如砧座、外殼、軸承蓋、閥體等。閥體等。ZG270-500ZG270-5000.40.40.50.50.90.90.040.04270270500500181825252222 有較高的強度，用于有較高的強度，用于機架、連桿、箱體、缸機架、連桿、箱體、缸體、軸承座等。體、軸承座等。ZG310-570ZG310-5700.50.50.60.60.90.90.040.04310310570570151521211515 有高的強度，用于齒有高的強度，用于齒輪、棘輪等，裂紋敏感輪、棘輪等，裂紋敏感性較大。性較大。ZG

14、340-640ZG340-6400.60.60.60.60.90.90.040.04340340640640101018181010第16頁/共23頁2. 2. 鑄造銅合金及其工藝性能 鑄造銅合金具有良好的導電性、導熱性、耐磨性和耐腐蝕性，主要制作耐腐蝕及耐磨零件。 鑄造銅合金可分為鑄造黃銅和鑄造青銅兩大類 合金名稱合金牌號主要化學成分(%)鑄造方法力 學 性 能應用舉例應用舉例b/MPa0.2MPa S(%)10-110-1錫青銅錫青銅ZCuSn10P1Sn:9.011.5P:0.51.0余為CuSJ22031013017032 用于耐磨零件，如連用于耐磨零件，如連桿襯套、軸瓦、齒輪、桿襯套

15、、軸瓦、齒輪、蝸輪等。蝸輪等。10-1010-10鉛青銅鉛青銅ZCuPb10Sn10Pb: 8.011.0P: 0.51.0余為CuSJ1802208014075 軋輥、車輛用軸承、軋輥、車輛用軸承、內(nèi)燃機雙金屬軸瓦、活內(nèi)燃機雙金屬軸瓦、活塞銷套、摩擦片等。塞銷套、摩擦片等。3838黃銅黃銅ZCuZn38Cu: 60.063.0余為ZnSJ2952953030 一般結(jié)構(gòu)件和耐蝕零一般結(jié)構(gòu)件和耐蝕零件，如法蘭、閥座、支件，如法蘭、閥座、支架、手柄、螺母等。架、手柄、螺母等。第17頁/共23頁3.3.鑄造鋁合金及其工藝性能 鑄造鋁合金具有良好的導電性、導熱性和耐腐蝕性，而且密度小、熔點低，在工業(yè)生產(chǎn)中應用比較廣泛。 鑄造鋁合金分為: 鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅合金 幾種鋁合全的牌號、成分、性能和用途見表2-8第18頁/共23頁2.3 2.3 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的鑄件結(jié)構(gòu):l能保證零件使用性能的要求;l能適應鑄造工藝和合金鑄造性能的要求。一、鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，對鑄件質(zhì)量、鑄造成本和生產(chǎn)率有很大的影響。從以下3個方面