材料液態(tài)成型工藝學課件

材料液態(tài)成型工藝學課件匯報人：小無名24contents目錄液態(tài)成型工藝概述液態(tài)成型基本原理鑄造工藝設計基礎特種鑄造工藝液態(tài)成型缺陷分析與防止液態(tài)成型新技術與新工藝液態(tài)成型工藝概述01液態(tài)成型是指將原材料加熱至液態(tài)或半固態(tài)，然后通過特定的模具或工藝手段，使其冷卻固化成為所需形狀和性能的產(chǎn)品的一種加工方法。根據(jù)原材料的性質(zhì)和成型工藝的不同，液態(tài)成型可分為鑄造、鍛造、焊接、壓鑄等多種類型。液態(tài)成型定義與分類液態(tài)成型分類液態(tài)成型定義液態(tài)成型工藝特點液態(tài)成型工藝可適用于各種金屬和非金屬材料，以及復雜形狀和結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品制造。液態(tài)成型工藝可通過精確的模具設計和先進的加工設備，實現(xiàn)高精度的產(chǎn)品成型。液態(tài)成型工藝可實現(xiàn)自動化和連續(xù)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和降低成本。液態(tài)成型工藝可充分利用原材料的流動性，減少材料浪費和降低能耗。適應性廣成型精度高生產(chǎn)效率高材料利用率高機械制造航空航天能源化工建筑裝飾液態(tài)成型工藝應用液態(tài)成型工藝在機械制造領域應用廣泛，如鑄造汽車發(fā)動機缸體、鍛造曲軸等。液態(tài)成型工藝可用于制造石油化工設備、核電站反應堆壓力容器等能源化工領域的關鍵部件。航空航天領域?qū)Σ牧闲阅芎彤a(chǎn)品精度要求極高，液態(tài)成型工藝可滿足其高精度、高性能的制造需求。液態(tài)成型工藝可生產(chǎn)各種建筑裝飾材料，如鋁合金門窗、塑鋼窗等。液態(tài)成型基本原理02123液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的能力。液態(tài)金屬充型能力的概念金屬液本身的流動性、鑄型性質(zhì)、澆注條件、鑄件結(jié)構(gòu)。影響液態(tài)金屬充型能力的因素提高金屬液的流動性、改善鑄型填充條件、改進鑄件結(jié)構(gòu)。改善液態(tài)金屬充型能力的措施液態(tài)金屬充型能力03減少凝固收縮的措施設置冒口和冷鐵、采用定向凝固原則、合理確定內(nèi)澆道位置及澆注工藝。01液態(tài)金屬凝固收縮的概念液態(tài)金屬在冷卻凝固過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象。02凝固收縮對鑄件質(zhì)量的影響縮孔、縮松、內(nèi)應力、變形和開裂。液態(tài)金屬凝固收縮影響液態(tài)金屬流動性的因素化學成分、溫度、雜質(zhì)和合金元素。提高液態(tài)金屬流動性的措施適當提高澆注溫度、選用合適的合金成分、凈化金屬液。液態(tài)金屬流動性的概念液態(tài)金屬在重力作用下流動的能力。液態(tài)金屬流動性鑄造工藝設計基礎03

鑄造工藝方案制定確定鑄造方法根據(jù)鑄件的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸精度和生產(chǎn)批量等要求，選擇合適的鑄造方法，如砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。設計澆注系統(tǒng)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)和工藝要求，設計合理的澆注系統(tǒng)，包括澆口、冒口、直澆道、橫澆道等，以確保金屬液順利充型并凝固。設計補縮系統(tǒng)針對鑄件可能出現(xiàn)的縮孔、縮松等缺陷，設計相應的補縮系統(tǒng)，如冒口、冷鐵等，以確保鑄件內(nèi)部組織致密。根據(jù)鑄件的材料和工藝要求，確定合適的澆注溫度，以確保金屬液具有良好的流動性和充型能力。澆注溫度澆注速度澆注時間控制金屬液的澆注速度，避免過快或過慢導致鑄件出現(xiàn)缺陷。根據(jù)鑄件的大小和復雜程度，確定合適的澆注時間，以確保金屬液充分凝固。030201鑄造工藝參數(shù)確定造型設備制芯設備熔煉設備輔助設備鑄造工藝裝備選擇01020304選擇適合生產(chǎn)批量和鑄件結(jié)構(gòu)的造型設備，如震壓造型機、射壓造型機等。根據(jù)鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的要求，選擇合適的制芯設備，如射芯機、冷芯盒制芯機等。根據(jù)鑄件材料的要求，選擇合適的熔煉設備，如沖天爐、電弧爐、感應電爐等。包括砂處理設備、涂料設備、烘干設備等，以確保鑄造生產(chǎn)的順利進行。特種鑄造工藝04利用金屬模具進行鑄造的方法，金屬模具可以反復使用，生產(chǎn)效率高。金屬型鑄造原理鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好，力學性能優(yōu)異。金屬型鑄造特點適用于生產(chǎn)形狀復雜、精度要求高的中小型鑄件，如汽車發(fā)動機缸體、缸蓋等。金屬型鑄造應用金屬型鑄造在高壓下將熔融金屬壓入金屬模具中，并在壓力下凝固成型的鑄造方法。壓力鑄造原理生產(chǎn)效率高，鑄件尺寸精度高，力學性能優(yōu)異。壓力鑄造特點適用于生產(chǎn)形狀復雜、薄壁、高強度的中小型鑄件，如汽車零部件、航空航天零件等。壓力鑄造應用壓力鑄造低壓鑄造特點鑄件組織致密，力學性能優(yōu)異，表面質(zhì)量好。低壓鑄造原理在較低的壓力下將熔融金屬壓入模具中，并在壓力下凝固成型的鑄造方法。低壓鑄造應用適用于生產(chǎn)形狀復雜、精度要求高的中小型鑄件，如汽車輪轂、發(fā)動機缸體等。低壓鑄造利用離心力將熔融金屬甩入模具中，并在離心力作用下凝固成型的鑄造方法。離心鑄造原理鑄件組織致密，力學性能優(yōu)異，生產(chǎn)效率高。離心鑄造特點適用于生產(chǎn)形狀簡單、壁厚較大的中小型鑄件，如鋼管、鋼錠等。同時也可用于生產(chǎn)雙金屬復合材料和異形截面鑄件。離心鑄造應用離心鑄造液態(tài)成型缺陷分析與防止05氣孔缺陷液態(tài)成型過程中，氣體在金屬液中的溶解度隨溫度下降而降低，當氣體來不及逸出時，就會在鑄件內(nèi)形成氣孔。防止措施包括控制金屬液含氣量、提高型砂透氣性和采用合理的澆注系統(tǒng)等。夾雜物缺陷夾雜物是指在液態(tài)成型過程中，金屬液內(nèi)或金屬液與型壁間混入的非金屬物質(zhì)。防止措施包括凈化金屬液、控制型砂質(zhì)量和采用合理的澆注系統(tǒng)等。氣孔與夾雜物缺陷液態(tài)成型時，由于金屬液冷卻收縮，在鑄件最后凝固部位未能得到金屬液的補充而形成的孔洞。防止措施包括合理設計鑄件結(jié)構(gòu)、控制凝固順序和采用冒口、冷鐵等工藝措施?？s孔缺陷在鑄件內(nèi)部或表面呈現(xiàn)分散、細小的縮孔，即稱為縮松。防止措施包括控制金屬液凝固過程、采用孕育處理和變質(zhì)處理等?？s松缺陷縮孔與縮松缺陷液態(tài)成型時，由于金屬液流動不暢或中斷，在鑄件中形成的不規(guī)則縫隙。防止措施包括提高金屬液流動性、改進澆注系統(tǒng)和控制澆注溫度等。冷隔缺陷液態(tài)成型時，由于金屬液未能充滿型腔而造成的鑄件殘缺。防止措施包括提高金屬液充型能力、改進澆注系統(tǒng)和控制澆注溫度等。澆不足缺陷冷隔與澆不足缺陷裂紋與變形缺陷裂紋缺陷液態(tài)成型時，由于應力作用或金屬液收縮等原因，在鑄件內(nèi)部或表面形成的裂紋。防止措施包括控制金屬液成分和溫度、改進鑄型結(jié)構(gòu)和采用時效處理等。變形缺陷液態(tài)成型時，由于鑄件各部分冷卻速度不同而產(chǎn)生的內(nèi)應力，使鑄件發(fā)生變形。防止措施包括控制鑄件結(jié)構(gòu)、改進鑄型結(jié)構(gòu)和采用合理的時效處理等。液態(tài)成型新技術與新工藝06原理通過提高冷卻速度，使液態(tài)金屬在極短時間內(nèi)凝固，獲得細小、均勻的晶粒組織。優(yōu)點提高材料力學性能、耐磨性、耐蝕性等；擴大合金固溶度，提高合金元素利用率。應用領域鋁合金、鎂合金、鈦合金等輕合金材料制備；高溫合金、金屬間化合物等高性能材料制備。快速凝固技術優(yōu)點提高材料縱向力學性能、耐磨性、耐蝕性等；消除橫向晶界，降低材料脆性。應用領域高溫合金渦輪葉片、燃氣輪機葉片等航空航天領域；電力電子器件基片等電子領域。原理在凝固過程中，通過控制溫度梯度和凝固速度，使晶粒沿特定方向生長，形成定向排列的晶粒組織。定向凝固技術原理降低成形力、提高成形精度和表面質(zhì)量；減少模具磨損和能源消耗；實現(xiàn)近凈成形和短流程生產(chǎn)。優(yōu)點應用領域鋁合金、鎂合金等輕合金材料制備；汽車、航空航天等高端制造領域。在金屬凝固過程中，通過控制溫度、壓力和攪拌等工藝參數(shù)，獲得具有觸變性的半固態(tài)漿料，然后