第二章液态材料铸造成形技术过程1PPT.ppt

有足够的金属液补充铸件(或铸件上被补缩部分)的收缩。 与铸件被补缩部位之间必须存在补缩通道。 应指出的是：在设计冒口时，应保证铸件品质，注意节约金属液、提高补缩效率。 2）冷铁的设计 凡是用以加大铸件局部冷却速度的物体，统称为激冷物. 冷铁的主要作用为：加快铸件某一部分的冷却速度；调节铸件的凝固顺序；与冒口配合使用，可扩大冒口的有效补缩距离。 冷铁分为外冷铁和内冷铁两种，前者作为铸型的组成部分，与铸件不熔接，用后可以回收，重复使用；后者则与铸件熔接在一起，作为铸件壁的一部分。生产中，除使用外冷铁外，还采用其他蓄热系数较大的材料，如铬镁砂、铬矽、镁砂等混合料，作为激冷材料。 （二）金属的冷凝 浇注入铸型型腔的液态金属，随温度的降低，将经历由液态向固态的转变过程，即凝固过程。金属的凝固包括晶核的形成及晶体的长大两过程。 五、铸造成形技术过程 （一）砂型铸造 砂型铸造是应用最广泛的铸造方法。 砂型铸造是传统的铸造方法,它适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产。掌握砂型铸造是合理选择铸造方法和正确设计铸件的基础。 为了获得健全的铸件、减少制造铸型的工作量、降低铸件成本，必须合理地制订铸造工艺方案，并绘制出铸造工艺图。 铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。其中包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法,加工余量，收缩率,浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。 铸造工艺图是指导模样（芯盒）设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本工艺文件。依据铸造工艺图,结合所选定的造型方法，便可绘制出模样图及合箱图。 １、 造型方法的选择 铸型：由上砂型、下砂型、型腔、型芯、浇注系统和砂箱等部分组成。 分型面：上下砂型的结合面。 造型：用型砂及模样等工艺设备制造铸型的过程。造型是砂型铸造最基本的工序。造型方法的选择是否合理，对铸件质量和成本有着重要的影响。 ２、砂型铸造的生产流程： ３、分类：根据完成造型工序的方法不同，砂型铸造分为以下二种： （1）手工造型：紧砂与起模由手工完成。 ? 图2-58常用的手工造型方法 a)两箱造型；b)三箱造型；c)脱箱造型；d) 刮板造型；e)地坑造型 1-加固用套箱；2-刮板；3-地坑；4-排气管；5-焦碳 　手工造型操作灵活，大小铸件均可适应，工艺装备简单。它可采用各种模样及型芯，通过二箱造型、三箱造型等方法制出外廓及内型形状复杂的铸件。 但手工造型生产效率低，劳强度大，适用于单件小批量生产。 （2）机器造型：紧砂与起模由机器完成 （1）震压造型 图2-59 震压式造型机紧砂过程示意图 1-压头；2-模板；3-砂箱； 4-震击活塞；5-震击气缸；6-压实气缸 图2-53三相电孤炉炼钢示意图 3、感应电炉 图2-54无芯感应电炉加热原理图 4、坩埚炉 图2-56 电阻坩埚炉 图2-55焦炭坩埚炉 四、浇注与冷凝 （一）液态金属的浇注过程 1、概念 金属熔化后，液态金属通过浇注系统充填铸型型腔的过程称为浇注过程。 2、浇注位置的选择原则 （1）浇注位置的选择 ① 铸件的重要加工面应朝下或位于侧面: ???② 铸件宽大平面应朝下： ???③ 面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直： ???④ 易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面： ???⑤ 应尽量减少型蕊的数量： ???⑥ 要便于安放型蕊、固定和排气: 浇注系统是引导金属液进入铸型的系列通道的总称，是铸型充填系统的组成部分。浇注系统的主要功能是：将铸型型腔与浇包连接起来，平稳地导入液态金属；挡渣及排除铸型型腔中的空气及其他气体；调节铸型与铸件各部分的温度分布以控制铸件的凝固顺序；保证液态金属在最合适的时间范围内充满铸型，不使金属过度氧化，有足够的压力头，并保证金属液面在铸型型腔内有必要的上升速度等。 一般铸铁件砂型铸造技术的浇注系统结构如图2-35所示 1-浇口杯；2-直浇道；3-横浇道；4-内浇道 浇注系统按内浇道在铸件上的相对位置不同，可分为如图2-36所示的顶注式、中间注入式、底注式和阶梯注入式等几种类型。 (a)顶部注入式 (b)中间注入式 (c)底部注入式 (d)阶梯注入式 浇注系统根据各组元间断面比例关系不同，即限流断面位置不同，分为封闭式和开放式浇注系统。封闭式浇注系统（ΣF 内＜ΣF 横＜F 直下端＜F 直上端≤F 杯孔）因充满快，故在浇注后不久有较好的挡渣能力，一般还可以减少金属液的消耗，在铸型中也较易安排，清理方便。缺点是金属液进入型腔的线速度高，易冲坏砂型和砂芯，易产生喷溅并使金属液的氧化加剧。因此封闭式浇注系统主要用于中、小型铸铁件，对易氧化的