第一节铸造成形理论基础课件.pptVIP

第三篇 工程材料成形技术基础 概述 机器制造流程图 毛坯生产 毛坯：根据机器零件所要求的工艺尺寸、形状而制成 的坯料，供进一步加工使用，以获得成品零件。 常用的毛坯除型材外，主要有铸件、锻件、冲压件和焊接件。 获得毛坯的生产过程就是毛坯生产。 毛坯生产方法： 铸造、锻造、冲压、焊接等。 学习要求 （1）掌握各种毛坯生产方法的实质及工艺特点，具有合理选择毛坯生产方法及工艺分析的能力 （2）掌握常用金属材料的工艺性能和零件结构设计的工艺性要求，为以后做设计打下必要的工艺基础 铸造：将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。 铸造成形具有极高的随意性及综合经济性，这是其它成形方法所不及的。 铸造生产的特点： 优点： 零件的形状复杂；complex in shape 工艺灵活； adaptability in technology 成本较低。cheap in production 缺点 机械性能较低； lower mechanical properties 精度低，效率低；unstable quality 劳动条件差；worse work condition 铸造方法分类Clasfication of foundry Methods 砂型铸造Sand Casting ——90%以上，精度低 ； 特种铸造Special Casting ——铸件性能较好，效率高。 我国铸造技术历史悠久，早在三千多年前，青铜器已有应用；二千五百年前，铸铁工具已经相当普遍。泥型、金属型和失蜡型是我国创造的三大铸造技术。 司母戊鼎是采用组芯的造型方法，从铸造痕迹来看，司母戊鼎是用二十块范铸成的。 第一节 铸造成形理论基础 一、合金的流动性与充型能力 1、合金的流动性 流动性——液态合金的流动能力。 流动性好的合金： 易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件； 有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除； 易于补缩及热裂纹的弥合。 ２、影响合金流动性的因素 合金的流动性是熔融金属本身的流动能力，主要与合金的化学成分有关 （1）共晶成分的合金流动性好。 （恒温下结晶，凝固层内表面光滑） （2）亚、过共晶合金流动性差。 （在一定温度范围内结晶，凝固层内表面粗糙不平） 碳钢随结晶温度范围的增加而流动性变差。亚共晶铸铁随含碳量增加，结晶间隔减小，流动性提高。愈接近共晶成分，愈容易铸造。 2、充型能力mold filling capacity 考虑铸型及工艺因素影响的熔融金属的流动性。 合金的流动性是影响其充型能力的主要因素之一。合金的流动性愈好，充型能力就愈强。 液态金属的充型能力除与流动性有关外，还与外界条件如铸型条件、浇注条件和铸件结构等因素有关。 （1）铸型条件对充型能力的影响 凡增加金属流动阻力、降低流速和提高金属冷却速度的因 素，均会降低合金的充型能力。 铸型条件 mould condition。铸型的导热速度越大或对金属液流动阻力越大，流动性越差。 浇注条件 pouring condition 。浇注温度越高，流动性越好。 铸件结构 casting structure。壁厚过小、壁厚急剧变化、结构复杂及有大的水平面等结构时，都使金属液的流动困难。 （2）浇注温度对合金的充型能力的影响 浇注温度提高，合金的充型能力提高 在保证充型能力足够的前提下，尽可能做到“高温出炉，低温浇注”。 二、合金的收缩 The Contraction of Alloys 1、收缩的概念 不同合金的收缩率不同。在常用合金中，铸钢的收缩最大，灰口铸铁最小。灰口铸铁收缩很小是由于其中大部分碳是以石墨状态存在的，石墨的比容大，在结晶过程中石墨析出所产生的体积膨胀，抵消了合金的部分收缩 。 三、铸件的缩孔和缩松 Shrinkage and Dispersed Shrinkage 缩孔易出现的部位 2、缩孔和缩松的防止 四、铸造应力Casting Stress 五、铸件的变形及裂纹 Deformation and Crack of Casting 2、铸件的裂纹Crack of Casting （2）热裂 Hot Tearing 合金在凝固末期的高温下由于收缩应力超过该温 度下合金的极限强度而形成的裂纹。 六、铸件的常见缺陷 气孔的类型 （1）析出性气孔 合金在熔炼和浇注时吸收气体，随凝固温度的降低，气体因溶解度下降而析出形成的气孔。 （2）侵入性气孔 由于砂型表面层聚集的气体侵入合金而形成的气孔。 （3）反应性气孔 浇入铸型中的合金液与铸型之间或在合金液内部发生化学反应而形成的气孔。 用反变形法防止箱体、床身导轨的变形。 箱体件反