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铸造技术课件

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目录

壹

铸造技术概述

贰

铸造工艺流程

叁

铸造材料介绍

肆

铸造设备与工具

伍

铸造缺陷与解决

陆

铸造技术的未来趋势

铸造技术概述

第一章

铸造技术定义

铸造技术起源于古代，最初用于制作简单的工具和武器，是人类最早掌握的金属加工技术之一。

铸造技术的起源

铸造技术广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、船舶、建筑等行业，是现代工业的重要基础。

铸造技术的应用领域

铸造技术按照铸造材料和工艺的不同，主要分为砂型铸造、压力铸造、精密铸造等多种类型。

铸造技术的分类

01

02

03

铸造技术历史

01

古代铸造技术的起源

早在公元前3000年，古埃及人和美索不达米亚人就开始使用简单的铸造技术制作金属工具和武器。

03

工业革命与铸造技术革新

18世纪工业革命期间，铸造技术实现了机械化，推动了大规模生产，如蒸汽机的制造。

02

中世纪铸造技术的发展

中世纪时期，欧洲的铸造技术有了显著进步，如哥特式建筑中使用的大型钟和雕像。

04

现代铸造技术的演变

20世纪以来，铸造技术不断革新，如采用计算机辅助设计（CAD）和3D打印技术，提高了铸造精度和效率。

铸造技术分类

砂型铸造是最常见的铸造方法，利用砂模来形成铸件，适用于大批量生产。

砂型铸造

压力铸造利用高压将熔融金属注入模具中，适用于生产形状复杂、精度高的零件。

压力铸造

熔模铸造通过熔融蜡模来形成铸件，能够生产出尺寸精确、表面光滑的金属零件。

熔模铸造

离心铸造是将熔融金属倒入旋转的模具中，利用离心力形成空心或实心的铸件。

离心铸造

铸造工艺流程

第二章

原材料准备

熔炼金属

选择合适的金属材料

根据铸造产品的需求，选择纯度高、性能稳定的金属材料，如铝、铜、铁等。

将金属原材料放入熔炉中加热至熔点以上，使其成为液态，以便于后续的铸造过程。

制备合金

根据特定的配比，将两种或两种以上的金属熔炼混合，制备出所需的合金材料。

铸型制作过程

制模是铸造的第一步，通过使用木材、塑料或金属等材料制作出与最终产品形状相反的模具。

制模

制芯涉及制作内部空腔的模型，这些空腔将形成铸件的内部结构，如管道或空心部分。

制芯

合模是将制作好的模具和芯子组合在一起，确保它们在浇注金属时保持正确的位置和对齐。

合模

在合模后，需要在模具表面涂上一层特殊的涂料，以防止金属与模具直接接触并帮助铸件容易脱模。随后进行干燥处理。

涂料和干燥

浇注与冷却

将熔融金属倒入模具中，确保金属液均匀填充模具的每一个角落，形成所需形状。

熔融金属的浇注

通过调节冷却水流量和温度，控制铸件的冷却速度，以减少内部应力和裂纹的产生。

控制冷却速率

铸造材料介绍

第三章

金属材料特性

不同金属的熔点差异显著，如铝的熔点约为660°C，而铁的熔点高达1538°C。

熔点和熔化范围

01

金属材料在温度变化时会发生体积膨胀或收缩，例如，铜的热膨胀系数约为16.5×10^-6/°C。

热膨胀系数

02

金属如银和铜具有优良的导电和导热性能，广泛应用于电气和散热领域。

导电性和导热性

03

不同金属的机械强度和硬度不同，例如，钛合金因其高强度和低密度被用于航空航天领域。

机械强度和硬度

04

非金属材料应用

塑料因其良好的成型性和可塑性，在精密铸造中常被用作模型材料。

塑料在铸造中的应用

复合材料结合了两种或两种以上不同材料的特性，用于制造高性能的铸造产品。

复合材料的创新

陶瓷材料耐高温、耐腐蚀，广泛应用于制作耐火模具和耐高温部件。

陶瓷材料的使用

材料选择标准

选择铸造材料时，熔点需适中，流动性好，以确保铸件成型质量和生产效率。

熔点和流动性

根据铸件的使用要求，选择具有适当强度、硬度和韧性的材料，以满足机械性能标准。

机械性能要求

考虑材料的热处理性能，以实现铸件的尺寸稳定性和改善其机械性能。

热处理性能

铸造设备与工具

第四章

常用铸造设备

熔炼炉是铸造过程中的关键设备，用于将金属原料加热至熔融状态，如电弧炉、感应炉等。

熔炼炉

01

造型机用于制作铸型，它能够快速准确地将砂型或金属型成型，提高生产效率。

造型机

02

浇注系统包括浇包、浇道等，负责将熔融金属安全、均匀地注入铸型中。

浇注系统

03

冷却设备用于铸件的冷却和凝固过程，如冷却床、喷雾冷却装置等，确保铸件质量。

冷却设备

04

设备操作要点

在操作铸造设备前，必须熟悉并遵守安全操作规程，穿戴好防护装备，确保个人安全。

安全操作规程

01

铸造设备在使用前需预热至适当温度，使用后应缓慢冷却，以防止设备损坏和延长使用寿命。

设备预热与冷却

02

温度是铸造过程中的关键因素，操作人员需精确控制熔炼炉和模具的温度，以保证铸件质量。

精确控制温度

03

定期对铸造设备进行维护和清洁，可以避免故障，提高生产效率，确保铸件质量的一致性。