认知实习介绍-铸造工艺学.ppt

铸造工艺简介 材料科学与工程学院金属材料系马旭梁Maxuliang 131155558102010 9 18 哈尔滨理工大学 2 56 軒轅夏禹劍 湛泸 赤霄 莫邪 純鈞 承影 魚腸劍 干將 七星龍淵 泰阿 3 56 古代农具 铁锄 古代农具 铁犁 巴蜀符号矛 人首戈 龙虎戈 4 56 司母戊方鼎 青铜人像群 四羊方尊 大型铜编钟 蟠螭纹铜方壶 5 56 一 铸造概念 二 铸造工艺内容 铸造工艺简介 6 56 也称为液态成形 通常是指将液态金属 合金 注入铸型中使之冷却 凝固 从而获得金属制品的方法 一 铸造的概念 7 56 注入 浇注方法 熔化车间 工段 压力铸造 低压铸造 离心铸造等等课程 特种铸造方法 铸造工艺学 铸型 典型铸型结构 配砂 造型 制芯工段 型 芯 砂性能 型 芯 砂用原材料 砂型 芯 的制备 手工和机器造型课程 造型材料 铸造机电一体化 铸造工艺学 液态金属 固态 液态 熔化车间 工段 合金材料 成分配比 组织 性能合金熔炼 设备及精炼工艺课程 铸造合金及熔炼 冶金原理 金属学 8 56 铸造产品 铸件 有毛坯和零件之分 冷却凝固 液态 固态界面热交换 充填能力 冷却凝固速度 组织 性能 掌握液态金属结晶的基本规律 铸件结晶组织的形成及控制途径 分析在此过程中产生的缺陷的形成机理 影响因素和防止途径界面物理化学反应 气体和化合物的生成 缺陷形成机理和防止途径课程 铸件形成理论 金属学 铸造工艺学 质量等级 合格品 一等品 优等品 落砂 清理 检验车间 工段 9 56 10 56 如何获得合格的铸件 液态合金质量 基础 浇注方法 手段 型 芯 制造工艺 保障 11 56 铸造生产特点 适用范围广 不受零件大小 厚薄和复杂程度的限制 可制造各种合金铸件 与锻件 焊接件相比 铸件的尺寸精度较高 成本低廉 铸件占设备质量的40 80 成本占总成本的25 30 12 56 一 铸型 金属界面的相互作用 二 铸造工艺主要内容 二 砂型和砂芯的制造 三 铸造工艺及工装设计 13 56 一 铸型 金属界面的相互作用 界面发生物理 化学作用 发生传热 传质现象 并伴随气体的生成或有机物的燃烧和分解 同时 型砂受热膨胀 如果控制不当 容易造成膨胀类缺陷 气孔类 粘砂缺陷等 14 56 二 砂型和砂芯的制造 1 研究型 芯 用原材料的基本性能及其对型 芯 砂性能的影响 2 型 芯 砂性能及其对铸件质量影响的基本规律 3 型 芯 砂的配制及其性能控制和检测的基本原理 15 56 三 铸造工艺及工装设计 1 铸造工艺方案及工艺参数的确定 2 浇注系统 冒口和冷铁及铸肋的设计 3 工艺装备设计 16 56 1 铸造工艺方案及工艺参数的确定 型砂铸造工艺方案通常包括 造型 造芯方法和铸型种类的选择 浇注位置的确定 分型面的确定 铸造工艺设计参数简称工艺参数 通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据 包括 铸造收缩率 机械加工余量 起模斜度 最小铸出孔尺寸 工艺补正量 分型负数 反变形量 砂芯负数及分芯负数等 17 56 2 浇注系统 冒口 冷铁及铸肋的设计 浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称 一般由浇口杯 直浇道 直浇道窝 横浇道和内浇道等部分组成 1 浇注系统的概念 组成 浇注系统的设计 18 56 浇注系统按内浇道在铸件上的位置可分为顶注式浇注系统 底注式浇注系统 中间注入式浇注系统和阶梯式浇注系统 2 浇注系统的分类 19 56 20 56 21 56 22 56 23 56 A 选择浇注系统类型B 确定内浇道在铸件上的位置 数目和金属引入方向C 决定直浇道的位置和高度D 计算浇注时间并核算金属上升速度E 计算阻流截面积F 确定浇口比并计算各组无截面积 3 浇注系统设计内容 24 56 冒口是铸型内用以储存金属液的空腔 在铸件形成时补给金属 有防止缩孔 缩松 排气和集渣的作用 习惯上把冒口所铸成的金属实体也称为冒口 1 冒口的概念 作用 2 冒口的设计 25 56 2 冒口的种类 26 56 27 56 通用冒口适用于所有合金铸件 它应遵守顺序凝固的基本条件 A 冒口凝固时间大于或等于铸件 被补缩部分 的凝固时间B 有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩 补偿浇注后型腔扩大的体积C 在凝固期间 要注意冒口位置的选择 冒口有效补缩距离是否足够 并充分利用补贴和冷铁的作用 设计方法有 模数法 三次方程法 补缩液量法和比例法 3 通用冒口的设计 28 56 1 冷铁的概念 3 冷铁 为增加铸件局部冷却速度 在型腔内部及工作表面安放的金属块称为冷铁 冷铁分内冷铁和外冷铁 2 冷铁的作用 A 在冒口难于补缩部位防止缩孔 缩松B 防止壁厚交叉部位及急剧变化部位产生裂纹 C 与冒口配合使用 能加强铸件的顺序凝固 扩大冒口补缩距离或范围 减少冒口数目或体积 D 用冷铁加速个别热节的冷却 使整个铸件接近于同时凝固 既可防止或减轻铸件变形 又可提高工艺出品率E 改善铸件局部的金相组织和力学性能F 减轻或防止厚壁铸件中的偏析 29 56 3 铸肋 又称工艺肋 分两类 一类是割肋 收缩肋 用于防止铸件热裂 另一类是拉肋 加强肋 用于防止铸件变形 30 56 割肋的形式和尺寸 31 56 3 铸造工艺装备设计 1 模样及模板 材质 结构 固定及定位 铸造工艺装备是造型 造芯及合箱过程中所使用的模具和装置的总称 包括模样 模板 砂箱 砂箱托板 芯盒 压铁等 2 砂箱 选择类型和材质 确定砂箱尺寸 结构设计 定位和紧固 3 芯盒 确定类型 材质 选取分盒面 芯盒结构设计和尺寸计算等 32 56 33 56 15GN履带式抛丸机 潘邦机械式喷丸室 球清通透式喷丸室 鼠笼喷丸室 34 56 35 5