铸件成形原理作者祖方遒绪论课件.pptxVIP

铸件成形原理绪论1.材料与材料成形2.铸件成形在材料成形中的地位与特点3.中国古代的铸造技术4.现代凝固理论及铸造技术的发展5.“铸件成形原理”课程的性质与任务6.“铸件成形原理”与其他课程的联系与分工1.材料与材料成形材料是划分人类文明进程的重要标志，史学家们据此将人类发展历史分为石器时代、青铜器时代和铁器时代。材料是现代文明各个领域不可缺少的物质基础，而材料的应用价值体现在形成具有一定形状、尺寸及结构并具备所需使用性能的零件、部件及构件，并以特定方式组合、装配而构成各种装置、设备、仪器、设施、器件或用具，从而服务于各行各业。材料成形与各行各业密不可分，可以毫不夸张地说，没有材料成形就没有现代工业、现代农业、交通运输、城市建设、能源与矿产等国民经济的基础设施和精良装备；没有材料成形就没有现代通信、自动控制、航海、航空航天等高技术领域的存在；没有材料成形，人民生活需求及国防建设就没有保障。2.铸件成形在材料成形中的地位与特点铸件成形是材料成形方法的一种，也称为铸造。铸件成形是将液态金属浇入到具有一定形状的型腔中，液态金属在重力场或其他外力场的作用下充满型腔，冷却并凝固形成具有型腔形状的物体。在各种材料成形方法中，铸造方法具有以下独到的优点：1)适用范围广。2)铸造可采用的材料广泛，几乎凡是能熔化成液态的合金材料均可用于铸造，如铸钢、铸铁，各种铝合金、铜合金、镁合金、钛合金及锌合金等。3)铸件具有一定的尺寸精度，一般情况下，铸件比普通锻件、焊接件的成形尺寸精确。4)成本低廉、综合经济性能好、能源与材料消耗及成本均低于其他金属成形方法。3.中国古代的铸造技术图0-1　曾乙侯编钟(青铜铸造)3.中国古代的铸造技术图0-2　五代铁狮3.中国古代的铸造技术图0-3　北宋铁塔3.中国古代的铸造技术图0-4　明代铸造的太和门铜狮4.现代凝固理论及铸造技术的发展(1)凝固理论及凝固技术的发展　凝固理论是金属铸造技术最重要的基础，其发展奠定了铸件成形的基本原理。(2)铸件成形技术及相关工艺的发展(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　 铸造作为一个最基础行业，其产品为各个行业、各类产品所应用，大到矿山冶金装备、发电与电力输送装备、石化装备、医疗设备、交通运输工具、军工装备、航天装备等，小到各类家用电器、五金配件、仪器仪表、通信工具等，其零配件，甚至是关键结构件越来越多地通过铸造生产。(1)凝固理论及凝固技术的发展　现代凝固理论和技术的迅速发展大体经历了以下几个阶段。19世纪后叶起是经典凝固理论的萌芽期。1878年Gibbs发表的著名论文《论复相物质的平衡》为研究晶体生长的开端。20世纪初期和中叶是经典凝固理论的诞生时期。20世纪50年代自半导体的问世及60年代激光晶体的发展之后，围绕着传热、传质、液固成分分布和界面稳定性研究，在Chalmers的指导下，Tiller和Jackson等人在对凝固界面附近溶质分布求解的基础上提出了著名的“成分过冷”理论，首次将传质和传热因素结合起来分析凝固过程的组织形态问题。20世纪60年代以来，人们把研究重点放在经典凝固理论的应用上。最近几十年来，凝固技术和理论研究进入新的发展历史时期。(2)铸件成形技术及相关工艺的发展1)金属液质量控制技术与工艺的发展。2)造型材料及其技术的发展。3)铸件成形新技术及新型合金材料的发展。4)铸件成形数字化与智能化。(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-5　数控加工中心(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-6　压铸铝合金汽车发动机缸体(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-7　三峡工程70万kW水轮机500t转轮成功制造(数字化铸件成形：平稳充型浇注系统软件在三峡下环上的应用)a)三峡下环充型过程中速度场模拟结果　b)三峡下环制造过程及水轮机叶片(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-8　国际上唯一投入商业运营的磁悬浮列车(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-9　高速列车机车转向架(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-10　高速列车铸件示例(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-11　中信重工18500t自由锻油压机(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-12　国产某型号激光制导导弹(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-13　国产某型号先进战机发动机(3)铸件成形在国民经济及高技术领域的作用　图0-14　高质量铸件在航空航天工业中的应用举例a) 航空用几种精密铸造零件　b) 运载火箭液氢输送泵体钛合金铸件　c)宇宙飞船用钛合金铸件之一5.“铸件成形原理”课程的性质与任务“铸件成形原理”是材料成形及控制工程专业的专业基础课。本课程的主要任务是对铸件成形的基本原理及分析问题的方法加