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文檔簡介
材料成形工藝學(xué)(上)章節(jié)內(nèi)容學(xué)時第一章金屬液態(tài)成形工藝概述4第二章金屬液態(tài)成形工藝原理4第三章金屬液態(tài)砂型成形工藝22第四章金屬液態(tài)成形特種工藝(連鑄工藝、電磁連鑄、金屬型等)1040主講辛啟斌材料成型研究所聯(lián)系方qbxin@163.com
課程內(nèi)容:
金屬液態(tài)成形工藝金屬固態(tài)成形工藝金屬重熔成形工藝金屬半固態(tài)成形工藝內(nèi)容繁多,技術(shù)復(fù)雜鑄造方法、連鑄軋制、壓加、鍛造焊接方法教材:《材料成形工藝學(xué)》
齊克敏等主編冶金工業(yè)出版社2006.1
教材:主要教學(xué)參考書:《材料成形原理》
陳平昌等主編機(jī)械工業(yè)出版社2003.3《材料成形基本原理》
劉全坤主編機(jī)械工業(yè)出版社2005.3《材料成形工藝學(xué)》
齊克敏等主編冶金工業(yè)出版社2006.1
第一章金屬液態(tài)成形工藝概述
軋制、壓力加工鑄造材料成形工藝形成的產(chǎn)品:半成品或成品毛坯或成品截面形狀一致(板、帶、型、線、管)
截面形狀不一致(鑄件)截面形狀一致(連鑄坯)
引言
金屬液態(tài)成形工藝通常稱為——鑄造。鋳造:是將液態(tài)金屬澆注到具有和機(jī)械零件形狀相適應(yīng)的鋳型型腔中,經(jīng)過凝固、冷卻之后,獲得毛坯或零件的金屬材料加工成形方法。
引言
鑄造產(chǎn)品稱為:鑄件、鑄錠、鑄坯、鑄帶等輕型貨車四缸發(fā)動機(jī)缸體軋鋼機(jī)軋輥不銹鋼沖擊葉輪,4.3噸分體鑄造的鋼圈分體鑄造的齒輪整體鑄造的三峽電站
水輪發(fā)電機(jī)組下環(huán)高中壓外缸,40噸73D-9氣缸,70噸裝飾件鑄銅工藝品后母辛方鼎商代后期高80.1厘米,口橫長64厘米1976年河南安陽小屯出土中國國家博物館藏鼎:禮器、炊器地位象征:天子9鼎諸侯7鼎大夫5鼎最大的鼎:司母戊鼎875kg東周時期高118厘米,重64.28公斤1923年河南新鄭南門出土北京故宮博物院藏壺:酒器商朝晚期的禮器高58.3厘米,重34公斤1938年湖南寧鄉(xiāng)縣黃村出土中國國家博物館藏商代青銅方尊中最大的一件,是國家特級文物.四羊方尊周厲王時期的鑄器高20.6厘米,口徑54.6厘米臺北故宮博物院藏西周晚期高65.6厘米銘文123字,記錄周厲王親征南國事件臺北故宮博物院藏宗周鐘毛公鼎、散氏盤、宗周鐘(青銅器三大鎮(zhèn)館之寶)中國最具有藝術(shù)成就的是曾侯乙編鐘
一套65件,最大的高1.534米,重203.6公斤。
1978年湖北隨州市曾都區(qū)城西出土青銅鑄造,樂器總音域達(dá)到五個八度,略次于現(xiàn)代的鋼琴??梢宰喑鑫迓?、六聲或七聲音階的音樂作品。中國最大的是“永樂大鐘”,高6.75米,鐘口外徑3.3米,重達(dá)46.5噸。明朝永樂年間制造,鐘體遍布佛經(jīng)咒語100多種,達(dá)23萬余字,仍是世界銘文最多的大鐘。
永樂大鐘沿襲了我國三大傳統(tǒng)鑄造工藝之一的泥范法,具體說是地坑造型表面陶范的泥范法。先按設(shè)計好的大鐘模型分7截制出供鑄造使用的外范,低溫陰干,焙燒成陶。接著在地上挖出10米見方的深坑巨穴,再根據(jù)鐘體不同斷面的半徑和厚度設(shè)計車刮板模,做出大鐘的內(nèi)范。然后將7個陶質(zhì)外圈依次對接套在內(nèi)范上拼裝成型,將熔化的金屬通過頂部的澆口澆進(jìn)鑄型。
永樂大鐘的鑄造方法:永樂大鐘的鑄造方法:直徑23.4點(diǎn)
厘米。唐代銅鏡,現(xiàn)藏于中國歷史博物館?;B人物螺鈿鏡(唐)銀背菱花鏡(唐)南山大佛(山東龍口):高38.66米,重380噸,這座錫青銅釋迦牟尼大坐佛,為目前世界第一大銅鑄坐佛。大佛采用分體鑄造總體焊接的方法建造。峨眉山金頂四面十方普賢金像高48米,重660噸,為世界上最高的金佛。
金佛采用銅鑄鎦金工藝。我國的鑄造地位:1981年我國的鑄件年產(chǎn)量約500萬噸2000年我國的鑄件年產(chǎn)量達(dá)到1395萬噸(居世界第一位)2002年我國的鑄件年產(chǎn)量達(dá)到1626萬噸2004年我國的鑄件年產(chǎn)量達(dá)到1978萬噸(全球7500萬噸)2005年我國的鑄件年產(chǎn)量達(dá)到2442萬噸(全球8570萬噸)2006年我國的鑄件年產(chǎn)量達(dá)到2809萬噸(全球9137萬噸)2007年我國的鑄件年產(chǎn)量達(dá)到3127萬噸(全球9492萬噸)2008年我國的鑄件年產(chǎn)量達(dá)到3000萬噸(全球9500萬噸)2010年我國的鑄件年產(chǎn)量3000萬噸(全球9000萬噸)我國的鑄造地位:鑄件種類分布:一、金屬液態(tài)成形工藝特點(diǎn)1.適應(yīng)性強(qiáng)
鑄件重量:幾克~幾百噸鑄件壁厚:0.5毫米~1米鑄件長度:幾毫米~十幾米鑄件材質(zhì):鐵碳合金(鋳鐵、鋳鋼)、鋁合金、銅合金、鎂合金、鋅合金、鈦合金、復(fù)合材料等變速箱體(灰口鑄鐵)精密鑄造件(不銹鋼)水輪機(jī)鑄件(銅合金)箱體(鋁合金)葉輪(鈦合金)一、金屬液態(tài)成形工藝特點(diǎn)1.適應(yīng)性強(qiáng)
鑄件重量:幾克~幾百噸鑄件壁厚:0.5毫米~1米鑄件長度:幾毫米~十幾米鑄件材質(zhì):鐵碳合金(鋳鐵、鋳鋼)、鋁合金、銅合金、鎂合金、鋅合金、鈦合金、復(fù)合材料等鑄造方法幾乎不受零件大小、形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制。軋輥異型件裝飾件工藝品一、金屬液態(tài)成形工藝特點(diǎn)2.尺寸精度高鑄件比鍛件、焊接件的尺寸精度高,更接近于零件的尺寸,可節(jié)約大量的金屬材料和機(jī)械加工工時。
一、金屬液態(tài)成形工藝特點(diǎn)2.尺寸精度高鑄件比鍛件、焊接件的尺寸精度高,更接近于零件的尺寸,可節(jié)約大量的金屬材料和機(jī)械加工工時。
例如,精確成形技術(shù)可以節(jié)約金屬材料50—90%
減少機(jī)械加工工時30—70%
常見鑄造方法的尺寸精度和表面粗糙度
鑄造方法尺寸精度等級CT表面粗糙度Ra/μm普通砂型11~1550~400高壓造型8~1012.5~40壓力鑄造(有色)5~70.4~50熔模鑄造(鋼)5~70.8~12.5低壓鑄造5~9殼型鑄造1.6~25金屬型鑄造5~8(黑色7~9)0.8~100一、金屬液態(tài)成形工藝特點(diǎn)2.尺寸精度高一、金屬液態(tài)成形工藝特點(diǎn)3.成本低鑄件重量:在一般機(jī)械裝備總重量中占40~80%
在金屬切削機(jī)床中占70~80%
在汽車及農(nóng)業(yè)機(jī)械中占40~70%
但它的成本僅占總成本的25~30%
鋼的連鑄工藝:普通連鑄坯、異型坯、薄板坯、薄帶等,使鋼水的成形收得率提高6~12%,成材的成本降低5~10%以上;連鑄管坯軋管成本降低15%以上。
一、金屬液態(tài)成形工藝特點(diǎn)4.不足之處
存在結(jié)構(gòu)缺陷液態(tài)金屬成形件一般組織疏松,晶粒粗大,鑄件內(nèi)部有時
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