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材料成形基础 铸件形成理论 2004－2005（2） 主讲人：林晓娉 绪论 一、铸造的概念和特点 二、我国铸造技术的发展 三、本课程的性质和任务 四、本课程与其它课程的分工 一、铸造的概念和特点 铸造是一种用液态金属生产制品的工艺方法。将金属熔化，成为具有良好流动性的液态，在重力场或其它力(压力、离心力、电磁力等)作用下充满铸型，经凝固和冷却成为具有铸型型腔形状的制品，所铸出的金属制品称为铸件。绝大多数铸件用作毛坯，需经机械加工才能成为各种机器零件。但是，随着少余量和无余量铸造方法的发展，有许多铸件无需机械加工即可满足使用精度和粗极度的要求而直接应用。如失蜡铸造（精密铸造）、消失模铸造、压力铸造等 铸造过程流程示意图 铸造的特点 1 适应性强 能铸造小至几克，大至数百吨；壁厚从0.2mm至1m；长度从几毫米至十几米；形状从简单至任意复杂的铸件。也就是说，铸造不受尺寸大小、形状复杂程度的限制。就金属种类而言它适用于各种合金，如常用的铁碳合金(铸铁、铸钢)、铝合金、镁合金、铜合金、锌合金、钛合金以及各种难熔合金等。 铸造的特点 2 可以利用某些合金的特性 对于脆性金属或合金，铸造是唯一可行的加工方法。因此，可以利用某些合金的特性，如铸铁的切削性、振动吸收性、耐热性、耐磨性；高锰钢的耐磨性等，生产铸件满足使用要求。 铸造的特点 3 尺寸精度高 一般情况下，铸件比锻件、焊接件的尺寸精确，更接近于零件的尺寸，可节约大量的金属材料和机械加工工时。各种铸造方法所能达到的尺寸精度和表面粗糙度如表0－1所示。 铸造的特点 4 成本低 铸件在一般机器中占40－80％的重量，而成本只占机器总成本的25－30％。成本低的原因是：1)容易实现机械化生产；2)可大量使用废旧金属料；3)与锻造相比动力消耗少；4)尺寸精度高，加工余量小，节约加工工时。 缺点 1 铸件尺寸均一性差； 2 与压力加工和粉末冶金相比金属的利用率低； 3 内在质量比锻件差； 4 工作环境粉尘多、温度高、劳动强度大、生产效率低等。 铸造在金属加工领域中的地位  从毛坯工业来看： 灰铸铁 球墨铸铁 铸造工业 铸 铁 件 可锻铸铁 蠕墨铸铁 ? 铸 钢 件 铸造铝合金 非铁铸件 铸造铜合金 铸造镁合金 铸造钛合金 锻 钢 塑性加工工业 锻造件 对钢铁进行二次加工的锻造件 冲压件 ? 粉末冶金工业----烧结 如硬质合金 焊接工业----近年来也是用焊接方法制造机械产品的毛坯件，作 为金属加工的一种方法，焊接的地位正在逐渐扩大。 我国铸造技术的发展 我国铸造技术已有5000年的悠久历史 铸造技术的成就推动了农业、兵器制造、天文、医药、音乐、艺术等方面的进步 人类进化的过程分三个阶段：石器时代（经历300万年）、青铜器时代、铁器时代 5000年的铸造技术史大致可分两个大的发展阶段：前2000余年以青铜铸造为主，发展冶铸技术；后2000余年以铸铁为主，推动了铸造技术的发展 中国五代后周大型铸件。在今河北省沧州市东南20千米的沧州故城开元寺前。五代后周广顺三年（953）铸，狮身左肋铸有“山东李云造”五字。铁狮身长5.3米，高5.4米，宽3米，重约40吨，采用泥范明注式整体铸成。狮身铸有“狮子王”字样，背驮莲座，前胸及臀部饰束带，发鬈曲呈波浪形，形态威武，作奔走状。 沧州铁狮的历史照片 我国铸造技术的发展 铸造大国 我国铸造技术的发展 非铸造强国 我国铸造技术的发展 发展趋势 本课程的性质和任务 本课程是一门专业技术基础理论课，它的任务是运用所学过的基础课、专业基础课的理论知识分析铸件形成过程的基本规律及内在联系； 阐明液态金属的结构及其物理性质、液态金属充填铸型的能力及影响因素；（第一章、第二章） 分析金属及铸型在不同条件下的热交换特点、铸件温度场分布规律的数学分析及影响因素； （第三章） 阐述