機械制造技術(shù)課件第一章(北京化工)

專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課機械制造技術(shù)Machine-buildingTechnology北京化工大學機電工程學院01/58Ⅰ—

工程材料Ⅱ—

機械制造技術(shù)Ⅲ—

公差與配合掌握各種工藝方法的規(guī)律、應(yīng)用和相互聯(lián)系掌握零件的加工工藝過程和結(jié)構(gòu)工藝性為后續(xù)課程及今后從事設(shè)計制造工作奠定基礎(chǔ)具有選擇加工方法的能力具有工藝分析的能力（包括工藝過程和結(jié)構(gòu)工藝性）具有制訂中等復(fù)雜零件加工工藝規(guī)程的能力課程設(shè)置課程目的課程任務(wù)

課程概述02/58第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）1.1液態(tài)成型基礎(chǔ)1.2常用鑄造合金性能1.3砂型鑄造工藝1.4特種鑄造1.5鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計1.6鑄造技術(shù)發(fā)展

教學內(nèi)容與進度安排

課程概述03/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）2.1塑性成型基礎(chǔ)2.2自由鍛2.3模鍛2.4板料沖壓2.5鍛壓件結(jié)構(gòu)工藝性2.6其他塑性成形方法04/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）3.1熔焊3.2常用金屬的焊接性能3.3焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計3.4其他焊接技術(shù)05/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）4.1切削加工概述4.2金屬切削刀具4.3金屬切削過程中的物理現(xiàn)象4.4普通刀具切削加工方法4.5磨削加工方法4.6精密加工方法4.7加工精度和表面質(zhì)量06/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）5.1特種加工5.2快速成形07/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）6.1外圓面加工方案6.2內(nèi)圓面加工方案6.3平面加工方案6.4螺紋表面的加工6.5齒輪加工08/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）7.1基本概念7.2零件結(jié)構(gòu)工藝性分析7.3機床夾具與工件定位7.4定位基準的選擇7.5工藝路線的制訂7.6加工余量及工序尺寸的確定7.7工藝尺寸鏈7.8典型零件加工工藝過程09/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）8.1概述8.2裝配尺寸鏈8.3保證裝配精度的裝配方法8.4裝配工藝規(guī)程的制訂10/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）9.1數(shù)控技術(shù)簡述9.2數(shù)控機床的組成及原理9.3數(shù)控機床的加工及工藝規(guī)劃9.4數(shù)控加工編程11/58教學內(nèi)容與進度安排

課程概述第1章鑄造（5學時）第2章塑性成形（5）第3章焊接（5）第4章切削加工工藝基礎(chǔ)（6）第5章特種加工與快速成形（3）第6章典型表面的加工（2）第7章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計（6）第8章機械裝配工藝過程設(shè)計（4）第9章數(shù)控加工技術(shù)（2）第10章先進制造技術(shù)與生產(chǎn)模式（2）10.1超精密加工與微細加工10.2高速切削10.3計算機集成制造系統(tǒng)10.4其他先進生產(chǎn)模式12/581、平時成績(20%)2、考試成績(80%)1、不遲到，不早退，不無故曠課2、遵守課堂紀律，積極聽講3、認真、獨立完成作業(yè)考核方式教學要求1、鄧文英主編.金屬工藝學.

上、下冊(第三版).

北京：高等教育出版社,19972、傅水根主編.機械制造工藝學基礎(chǔ)(金屬工藝學冷加工部分).

北京：清華大學出版社,1998參考教材

課程概述13/58第一章鑄造（Casting）鑄造的定義、特點與發(fā)展方向第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)第二節(jié)合金鑄造性能1、合金鑄造性能2、充型能力3、鑄造性能對質(zhì)量的影響1、鑄鐵2、鑄鋼第三節(jié)砂型鑄造工藝1、造型方法（8+1種方法）2、澆注位置與分型面（3+3原則）3、鑄造工藝參數(shù)第四節(jié)特種鑄造1、熔模（失臘）鑄造；2、金屬型鑄造3、壓力鑄造；4、低壓鑄造5、離心鑄造第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計1、考慮砂型鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)2、考慮合金鑄造性能的鑄件結(jié)構(gòu)第六節(jié)鑄造技術(shù)發(fā)展（自學）14/58第一章鑄造（Casting）

鑄造的定義

鑄造的主要優(yōu)點將液態(tài)金屬澆鑄到鑄型中，冷卻凝固后獲得毛坯或零件的一種工藝方法。

1）適應(yīng)性強2）成本低1）生產(chǎn)過程復(fù)雜2）影響因素多，廢品率高1）特大型鑄件的鑄造技術(shù)2）計算機模擬仿真技術(shù)應(yīng)用3）鑄件強韌化、精密化

鑄造的主要缺點

鑄造的發(fā)展方向15/58BoschRexroth生產(chǎn)的泵澆注現(xiàn)場中信重工于2008年澆鑄世界最大鑄件獲得成功：18500噸油壓機自由鍛的上橫梁毛坯重520噸，需冶煉10爐6包重量達829.5噸的鋼水進行合澆。腹腔鏡手術(shù)儀器

密西根州Aristo-Cast公司

材質(zhì)：316L不銹鋼

工藝：精密鑄造

重量：2.4～34g

尺寸：11.81mm×6.30mm（最小件）特點：7部件平均壁厚0.89～1.02mm

1部件有直徑僅為1.02mm的孔而且無法加工。一、合金的鑄造性能第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)鑄造性能（castability）：合金在鑄造的整個過程中，為獲得外形正確、內(nèi)部無缺陷的鑄件而表現(xiàn)出來的性能1）定義：液態(tài)金屬本身的流動能力，稱為合金的流動性，是合金主要鑄造性能之一。1、合金的流動性

fluidity2）評價標準：“螺旋形試樣”的長度3）影響因素：合金的化學成分是影響合金流動性最顯著的因素鑄鐵流動性/mm流動性:灰鑄鐵?硅黃銅?鑄鋼逐層凝固糊狀凝固中間凝固Solidificationrange16/58一、合金的鑄造性能第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)1）定義：鑄造合金從液態(tài)冷卻到室溫的過程中，其體積和尺寸縮小的現(xiàn)象，稱為收縮。2、合金的收縮contraction2）合金收縮經(jīng)歷的三個階段3）影響因素（1）liquid~：0~1，危害？（2）solidification~：1~2，危害？（3）solid~：2~3，危害？（1）化學成分：鑄鋼的收縮最大，灰鑄鐵的收縮最?。?）澆注溫度：溫度愈高，收縮越大，縮孔、縮松及氣孔的傾向愈大（3）鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型條件：鑄件的壁厚、鑄型和型芯材料的退讓性012317/58二、合金的充型能力mold-fillingcapacity第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)1、定義1）合金的流動性2）鑄型條件液態(tài)合金充滿型腔，形成輪廓清晰、形狀完整的鑄件的能力，稱作液態(tài)合金的充型能力。2、影響因素3）澆注條件4）鑄件結(jié)構(gòu)（1）鑄型材料：導熱系數(shù)和比熱大，充型能力低（2）鑄型溫度：溫度高、冷卻慢，充型能力高。（3）鑄型排氣能力：排氣能力差，充型能力低。（1）澆注溫度：澆注溫度高，充型能力高。但過高會引起諸多缺陷，因此，不宜過高。（2）充型壓力：充型壓力越高，充型能力越高。（1）鑄件的壁厚：厚壁鑄件的充型能力較高。（2）鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度：結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，鑄型對金屬液充型時的阻力就越大，充型能力越低。合金的流動性：流動性越好，充型能力越高。18/58三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)1、縮孔和縮松Shrinkage,dispersed~1）概念在合金的結(jié)晶過程中，因金屬液態(tài)收縮和凝固收縮得不到金屬液的及時補充時，鑄件在其最后凝固部位處將形成表面粗糙、形狀極不規(guī)則的孔洞，容積較大的孔洞稱其為縮孔；若孔洞在鑄件截面積上彌散分布，呈細小或裂隙狀，則稱其為縮松。2）形成過程倒錐形縮孔的形成過程多而分散縮松的形成過程19/581230三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)1、縮孔和縮松3）縮孔和縮松的防止措施順序凝固

是指在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位（熱節(jié)等）通過安放冒口(riser)、冷鐵等工藝措施，使遠離冒口部位率先凝固，然后向著冒口方向逐點先后有序地凝固，冒口則是最后凝固。(1)產(chǎn)生縮孔的合金及防止措施：無或窄凝固溫度范圍的合金“順序凝固”directionalsolidification

(2)產(chǎn)生縮松的合金及防止措施：

寬凝固溫度范圍的合金

避開寬凝固范圍的合金或振動20/58三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)2、鑄件的應(yīng)力、變形和裂紋1）鑄造應(yīng)力Castingstress

鑄件在凝固和冷卻過程中由受阻收縮、熱作用和相變等因素引起的內(nèi)應(yīng)力稱鑄造應(yīng)力。保留到室溫的鑄造應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力(residualstress)。(1)熱應(yīng)力thermalstress

A、概念：由于鑄件壁厚不均勻，各處的冷卻速度有差異，致使鑄件各部固態(tài)收縮不一致而產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力稱作熱應(yīng)力。

B、熱應(yīng)力的形成：(T0～T1)(T1～T2)(T2)(T2～T3)對于鑄鋼與鑄鐵件而言：t臨=620～650℃t臨以上材料處于塑性狀態(tài)t臨以下材料處于彈性狀態(tài)厚拉(+)薄壓(-)塑塑塑彈塑彈彈彈彈彈彈彈21/58三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)2、鑄件的應(yīng)力、變形和裂紋(2)機械應(yīng)力(或收縮應(yīng)力)

contractionstress

A、概念：鑄件在鑄型中冷卻時，其固態(tài)線收縮受到鑄型、型芯的阻礙而產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力。

B、性質(zhì)與危害：機械應(yīng)力一般都是拉應(yīng)力或剪切應(yīng)力。該應(yīng)力是暫時的，但與熱應(yīng)力共同作用可能引起鑄件的裂紋。(3)鑄造應(yīng)力的預(yù)防及減少措施：

A、“同時凝固”：薄壁處開澆口，厚壁處放冷鐵；壁厚均勻

B、提前打箱和減小鑄型的緊實度，提高鑄型的退讓性

C、時效處理：自然時效：露天，風吹日曬，幾個月以上

人工失效：鑄件加熱到550~650℃去應(yīng)力退火振動時效：小鑄件在滾筒內(nèi)碰撞，大鑄件共振“同時凝固”simultaneoussolidification22/58三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)2、鑄件的應(yīng)力、變形和裂紋2)鑄件的裂紋crack(1)熱裂hottearingA、熱裂是鑄件在高溫（凝固末期的溫度）下產(chǎn)生的裂紋。B、影響熱裂形成的因素：合金性質(zhì)：寬凝固溫度范圍與S對熱裂產(chǎn)生顯著影響。鑄型阻力：鑄型的退讓性對熱裂的形成有重要影響。(2)冷裂coldcrackA、冷裂是鑄件在不太高的溫度下產(chǎn)生的裂紋。B、影響冷裂形成的因素：合金種類：灰口鑄鐵、白口鑄鐵等脆性大的合金易冷裂化學成分：含P量大，冷裂傾向大。當鑄造內(nèi)應(yīng)力沒超過金屬的強度極限時，鑄件將產(chǎn)生變形；超過強度極限時，將產(chǎn)生裂紋。熱裂的特征：裂紋短、裂縫寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色冷裂的特征：裂紋長、裂縫窄、形狀直、縫內(nèi)無氧化色23/58三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)2、鑄件的應(yīng)力、變形和裂紋3)鑄件的變形distortion,wraping

A、概念：鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力，使鑄件厚的部分受拉伸，薄的部分受壓縮，引起鑄件的幾何形狀與圖樣不符，稱作變形。B、防止或減小變形的措施：同減小應(yīng)力的措施（同時凝固、提高退讓性、加工前時效處理）

“反變形”工藝；設(shè)置工藝肋：在容易變形的部位設(shè)置工藝肋。當鑄造內(nèi)應(yīng)力沒超過金屬的強度極限時，鑄件將產(chǎn)生變形；超過強度極限時，將產(chǎn)生裂紋。24/58第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)概念：在澆注過程中，液態(tài)金屬和鑄型中的氣體如果來不及排出而殘留在鑄件中所形成的孔洞，稱為~防止或減少氣孔的措施：1)減少金屬液的含氣量：使金屬液與空氣隔離對金屬液進行排氣處理降低澆注溫度，減少氣體溶解量2)減少造型材料的發(fā)氣量控制鑄型中的水分和型腔表面的油污3)增加鑄型的排氣能力三、鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響3、鑄件的氣孔blowhole25/58一、鑄鐵castiron第二節(jié)常用鑄造合金性能

鑄鐵是含碳量大于2.11%(2.8~3.5%)的鐵碳合金

根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式，鑄鐵可分為：白口鑄鐵：碳除微量溶于鐵素體外，全部以滲碳體形式存在灰口鑄鐵：碳除微量溶于鐵素體外，全部或大部以石墨形式存在麻口鑄鐵：碳除微量溶于鐵素體外，以滲碳體形、石墨形式存在根據(jù)鑄鐵中石墨的形態(tài)不同，灰口鑄鐵可分為灰鑄鐵graycastiron：石墨呈片狀球墨鑄鐵spheroidalgraphite~：石墨呈球狀可鍛鑄鐵malleable~：石墨呈團絮狀蠕墨鑄鐵vermiculargraphite~：石墨呈蠕蟲狀whitecastirongraycastironmottledcastiron26/58第二節(jié)常用鑄造合金性能一、鑄鐵1、灰鑄鐵1)組織：基體（鐵素體、鐵素體和珠光體、珠光體）上分布著片狀石墨2)性能特點：(1)力學性能：抗拉強度與彈性模量低，塑性和韌性接近于零(2)特殊性能

A、切削加工性能好，但不能鍛造和沖壓

B、減振性能好，石墨緩沖振動，阻止振動的傳播

C、耐磨性能好

D、缺口敏感性低，本身存在大量的石墨割裂缺口(3)鑄造性能好

A、接近共晶成分，結(jié)晶溫度低而恒定，故流動性好

B、石墨膨脹，減小了鑄件體積的收縮，應(yīng)力集中下降27/58注意：鑄件壁厚越大，其力學性能越差第二節(jié)常用鑄造合金性能一、鑄鐵2、球墨鑄鐵1)組織：基體（鐵素體、鐵素體和珠光體、珠光體、下貝氏體）上分布著球狀石墨2)性能特點：

(1)機械性能相當于鋼

(2)特殊性能相當于灰鑄鐵

(3)鑄造性能好，但比灰鑄鐵差

A、球化處理和孕育處理使鐵水溫度下降，流動性變差

B、球狀石墨析出時的膨脹使縮孔與縮松易于產(chǎn)生28/58第二節(jié)常用鑄造合金性能一、鑄鐵3、可鍛鑄鐵1)組織：基體（鐵素體、珠光體）上分布著團絮狀石墨，分別稱為黑心可鍛鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵2)性能特點(1)力學性能高于灰鑄鐵，低于球墨鑄鐵(2)黑心可鍛鑄鐵的塑性、韌性較好，而強度、硬度低些，珠光體可鍛鑄鐵與之相反(3)鑄造性能好

A、為亞共晶成分，鑄造性能好

B、澆注成型后無石墨析出，收縮量大，應(yīng)注意補縮29/58第二節(jié)常用鑄造合金性能二、鑄鋼caststeel1、鑄造用鋼的種類2、鑄鋼的鑄造工藝特點1)鑄造性能差：熔點高、流動性差、收縮量大、易氧化2)結(jié)構(gòu)設(shè)計及鑄造工藝上采取的措施

(1)合理設(shè)計結(jié)構(gòu)：壁勻且大于8毫米，平滑過渡，避免熱節(jié)

(2)合理設(shè)計冒口、冷鐵，實現(xiàn)“順序凝固”或“同時凝固”

(3)保證砂型性能，耐火性、退讓性、強度、透氣性要好

(4)嚴格控制澆注溫度3、鑄鋼件的熱處理退火或正火，以消除應(yīng)力，細化晶粒均勻化組織1)鑄造碳鋼：ZG15、ZG25、ZG35

carbon~ZG45、ZG552)鑄造低合金鋼：ZG40Mn、ZG40Crlowalloy~3)鑄造高合金鋼：ZGMn1330/58本次課小結(jié)第一節(jié)液態(tài)成型基礎(chǔ)第二節(jié)常用合金鑄造性能1、合金的鑄造性能2、合金的充型能力3、鑄造性能對質(zhì)量的影響4、鑄件的氣孔1、鑄鐵2、鑄鋼“順序凝固”防縮孔“同時凝固”防應(yīng)力31/58本次課內(nèi)容第三節(jié)砂型鑄造工藝1、造型方法（8+1種方法）2、澆注位置與分型面（3+3原則）3、鑄造工藝參數(shù)第四節(jié)特種鑄造1、熔模（失臘）鑄造2、金屬型鑄造3、壓力鑄造4、低壓鑄造5、離心鑄造第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計1、考慮砂型鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)2、考慮合金鑄造性能的鑄件結(jié)構(gòu)第六節(jié)鑄造技術(shù)發(fā)展（自學）32/58砂型鑄造的種類：

按緊實型砂和起模的方法不同，分手工造型與機器造型兩種鑄造工藝設(shè)計的內(nèi)容包括：

造型方法、澆注位置、分型面、工藝參數(shù)的確定等。第三節(jié)砂型鑄造工藝sandcastingprocess生產(chǎn)工序包括：制模：pattern配砂：formulation

of

sand

mixture制芯：core造型：molding合型：mold

assembling熔煉：smelting

澆注：pouring

落砂：knock

out清理：cleaning

檢驗：inspectioncupola33/58第三節(jié)砂型鑄造工藝sandcastingprocess一、造型方法的選擇1、手工造型

handmolding1)特點：設(shè)備簡單、操作靈活、方法多樣效率低、強度大、技術(shù)水平要求高34/58第三節(jié)砂型鑄造工藝sandcastingprocess一、造型方法的選擇1)特點：設(shè)備簡單、操作靈活、方法多樣效率低、強度大、技術(shù)水平要求高1、手工造型

handmolding35/58一、造型方法的選擇2、機器造型machinemolding1)特點：與手工造型相反2)造型過程：見下圖。3)工藝特點：(1)常采用模板造型。模板是將模型、澆注系統(tǒng)沿分型面與底板聯(lián)結(jié)成一個整體的專用模具(2)只適用于兩箱造型。(3)不宜用活塊。第三節(jié)砂型鑄造工藝sandcastingprocess36/58二、澆注位置與分型面1、澆注位置的選擇原則澆注位置(pouringposition)

是指金屬澆注時鑄件所處

的空間位置。分型面(partingface)

是指砂箱間的接觸表面。1)鑄件的重要加工表面或主要工作面應(yīng)朝下或處于側(cè)面。2)鑄件的寬大薄壁面應(yīng)朝下。3)鑄件的厚大部分應(yīng)朝上。1)分型面應(yīng)選擇在鑄件的最大截面處，以便于起模。2)盡量減少分型面的數(shù)量。3)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。機床床身傘齒輪柴油機油底殼起重機鋼繩滾筒2、分型面的選擇原則三通鑄件的分型面第三節(jié)砂型鑄造工藝sandcastingprocess37/58partdrawingfoundrymoldingdrawingpatterndrawingcorebox三、鑄造工藝參數(shù)鑄造工藝圖(foundrymoldingdrawing)：用各種符號表示出鑄造工藝方案的圖形。包括：鑄件的澆注位置、鑄型分型面、型芯的數(shù)量、形狀及固定方法、加工余量、拔模斜度、收縮率、澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵的尺寸及布置等。(JB2435-78)鑄件圖drawingofroughcasting第三節(jié)砂型鑄造工藝sandcastingprocess38/58三、鑄造工藝參數(shù)1)加工余量(machiningallowance)1、鑄件工藝參數(shù)(1)定義：預(yù)先在鑄件上為切削加工而加大的尺寸稱為加工余量。(2)影響因素：表1-5。2)起模斜度(patterndraft)(1)定義：凡垂直于分型面的立壁，制造模型時需留一定的斜度，稱為~(2)范圍：內(nèi)壁3~10o；外壁15’~3o。(3)影響因素：表1-5。外壁內(nèi)壁3)鑄孔和槽是否鑄出：經(jīng)濟性，工藝性。（1）毛坯孔徑：單件生產(chǎn)：30mm；成批生產(chǎn)：15mm；大量生產(chǎn)：12mm。（2）對零件圖上無機械加工要求的孔、槽均要鑄出。第三節(jié)砂型鑄造工藝sandcastingprocess39/58三、鑄造工藝參數(shù)2、模型工藝參數(shù)合金的線收縮使鑄件冷卻后的尺寸比型腔尺寸略小，為保證鑄件的應(yīng)有尺寸，模型尺寸必須在鑄件尺寸的基礎(chǔ)上放大一個該合金的收縮量。1)收縮余量(shrinkageallowance)2)型芯頭(coreprint)(1)作用：支撐和固定型芯，防止型芯在澆注時的漂浮、偏斜和移動(2)垂直芯頭A、一般有上、下芯頭，短而粗的型芯可省去上芯頭B、高度取決于型芯頭直徑，芯頭必須留有斜度。C、上芯頭斜度大(6~15°)，高度??；下芯頭斜度小(5~10°)，高度大。(3)水平芯頭A、水平芯頭的長度取決于型芯頭的直徑和型芯長度。B、一般不留斜度，只在上型芯座的端部留出一定斜度和空間。

C、懸臂型芯頭必須長而大。鑄件圖第三節(jié)砂型鑄造工藝sandcastingprocess40/58第四節(jié)特種鑄造specialcastingprocess一、熔模鑄造(investmentcasting)1、熔模鑄造工藝2、熔模制造特點及應(yīng)用1)鑄件尺寸精度高。CT7~4，表面粗糙度低，Ra=12.5~1.6m。2)可澆注復(fù)雜的薄壁鑄件，最小壁厚0.3mm，最小孔徑0.5mm3)特別適合于高熔點合金及難切削加工合金。4)材料昂貴、過程繁雜、周期長、一次性使用、成本高。5)僅適用于中、小鑄件。制造壓型壓制蠟?zāi)＝M裝蠟?zāi)＝Y(jié)殼（浸涂料、撒砂、硬化）脫蠟填砂焙燒澆注落砂清理用易熔材料（如蠟質(zhì)材料及添加劑等）制成模樣，在模樣上包覆多層耐火材料，然后將模樣熔去，制成無分型面的型殼，經(jīng)高溫焙燒、澆注而獲得鑄件的方法稱為熔模鑄造。41/58二、金屬型鑄造(metalmoldcasting)在重力作用下，把金屬液澆入金屬鑄型中，冷卻成形而獲得鑄件的方法稱為金屬型鑄造。1、金屬型鑄造工藝金屬型、芯設(shè)計制造金屬型、芯預(yù)熱噴刷涂料配涂料冷卻清理、質(zhì)檢、入庫合型澆注頂出、取出鑄件安放型芯、清型金屬型、芯預(yù)熱金屬液第四節(jié)特種鑄造specialcastingprocess42/58二、金屬型鑄造(metalmoldcasting)1、金屬型鑄造工藝直注意事項：(1)噴刷涂料：減緩冷速；防沖刷；蓄氣、排氣(2)金屬型預(yù)熱：減緩激冷作用，減少鑄件缺陷(3)澆注溫度：比砂型鑄造高20~30℃(4)合適的出型時間：時間長了脫模及抽芯困難2、金屬型鑄造特點及應(yīng)用1)尺寸精度高。CT9~7級，Ra=12.5~3.2m。

2）排氣能力差，需要設(shè)置專門的排氣口。

3)冷卻速度快，不宜生產(chǎn)薄壁鑄件。

4)鑄件組織致密，力學性能好。

5)一型多鑄，生產(chǎn)率高，成本低，適于有色金屬的大批量生產(chǎn)。

6)鑄型加工困難，鑄件尺寸與形狀受限制。鑄造工藝要求高。第四節(jié)特種鑄造specialcastingprocess43/58三、壓力鑄造(diecasting)壓力鑄造是在高壓（約為5~150MPa）作用下，以極高的速度將液態(tài)或半液態(tài)金屬壓入金屬鑄型型腔中，并在壓力作用下結(jié)晶，以獲得鑄件的鑄造方法。1、壓力鑄造工藝制備壓鑄型預(yù)熱/噴刷涂料合型澆注持壓開型、頂出鑄件質(zhì)檢成品金屬液第四節(jié)特種鑄造specialcastingprocess44/581)鑄件尺寸精度高。CT8~4級，Ra=3.2~0.8m。2)高壓高速充型，可鑄形狀復(fù)雜的薄壁件。3)組織致密，力學性能好。4)只適于低熔點合金。高熔點合金使壓型壽命大幅下降。5)排氣困難，易產(chǎn)生氣孔，故一般不能熱處理和機加工。6)生產(chǎn)率極高。最高500次/小時。三、壓力鑄造(diecasting)壓力鑄造是在高壓（約為5~150MPa）作用下，以極高的速度將液態(tài)或半液態(tài)金屬壓入金屬鑄型型腔中，并在壓力作用下結(jié)晶，以獲得鑄件的鑄造方法。2、壓力鑄造特點及應(yīng)用大型壓鑄機及壓鑄模第四節(jié)特種鑄造specialcastingprocess45/58四、低壓鑄造(lowpressurecasting)1、低壓鑄造工藝2、低壓鑄造特點及應(yīng)用低壓鑄造是介于重力鑄造和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。它是使液態(tài)合金在壓力（一般為0.02～0.06MPa）作用下，自下而上地充填型腔，并在壓力下結(jié)晶，以形成鑄件的工藝過程。1)充型平穩(wěn)，型腔中液流與氣流方向一致，沖刷力小，氣孔、夾渣等缺陷少。2)壓力使金屬液流動性增加，有利獲得輪廓清晰、表面光潔的鑄件。對于大型薄壁鑄件尤為有利。3)金屬液在壓力下結(jié)晶，組織致密，力學性能好。4)充型壓力和速度便于控制，適應(yīng)各種金屬，且易于機械化和自動化。5)省去了補縮冒口，金屬利用率高達90~98%。升液

充型增壓保壓卸壓冷卻。第四節(jié)特種鑄造specialcastingprocess46/58五、離心鑄造(centrifugalcasting)1、離心鑄造工藝2、離心鑄造特點及應(yīng)用將金屬液澆入旋轉(zhuǎn)速度為(2501500)rpm的鑄型中，使金屬液在離心力的作用下充填型腔并結(jié)晶，這種鑄造方法稱為離心鑄造。1)可不用型芯及澆注系統(tǒng)，金屬液利用率高。2）鑄件由外向內(nèi)順序凝固，氣體和熔渣因比重輕向內(nèi)腔移動而排除，故組織致密，極少有氣孔、夾渣和縮孔等。3)金屬液的充型能力強，便于流動性差的合金及薄壁件的生產(chǎn)。4)便于鑄造雙金屬鑄件。如鋼襯套內(nèi)鑲鑄(insertcasting)軸承合金。5)比重大的合金成分易產(chǎn)生偏析(segregation)。如鉛青銅中的鉛。6)內(nèi)孔尺寸偏差大而內(nèi)孔表面粗糙。7)立式離心鑄造時，金屬液內(nèi)表面呈拋物線狀，上薄下厚。第四節(jié)特種鑄造specialcastingprocess47/58六、主要鑄造方法的比較第四節(jié)特種鑄造specialcastingprocess48/58撥桿鑄件一、考慮砂型鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)第五節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(castingdesign)1、簡化鑄件外形鑄件設(shè)計時，不僅要保證其工作性能和機械性能要求，還必須認真考慮鑄造工藝和合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求。1)減少分型面的數(shù)