机械制造基础-第2章铸造ppt课件

.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,第二章铸造成形,2.1概述,铸造将液态金属浇入铸型中，冷凝后获得铸件的成形方法。,铸件,金属液,铸型,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,铸造的特点及应用,1.成本低,2.工艺灵活,3.制件形状复杂,特点,应用,形状复杂的、受力不大的或主要承受静载荷的零件或毛坯的成形。,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,铸造方法的种类,铸造,手工砂型铸造,机器砂型铸造,砂型铸造,熔模铸造,离心铸造,压力铸造,低压铸造,特种铸造,.,.,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,2.2铸件成形理论基础,一、金属的充型,1.金属的充型能力：,液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的优质铸件的能力。,2.充型能力对铸件质量的影响：,充型能力不足,轮廓不清、花纹模糊,浇不足、冷隔,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,3.影响充型能力的因素：,合金流动性：共晶成分的合金或结晶间隔小的合金流动性好，充型能力强。,铸型条件：铸型的蓄热系数越小，铸型的温度越高，则充型能力越好；铸型中有适量的气体将有利于提高充型能力，但气体过量则妨碍充型。,浇注条件：浇注温度越高，浇注压力越大，浇注系统结构越简单，充型能力越强。,（灰口铸铁、硅黄铜铝硅合金铸钢）,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,铸件结构：铸件的折算厚度（体积/表面积）越大，铸件结构形状越简单，其充型能力越好。,4.防止浇不足和冷隔的措施：,尽可能采用共晶合金或结晶间隔小的合金,适当提高浇注温度和压力,改善浇注系统和铸型条件（如加高直浇道、扩大内浇口，预热铸型，增加型砂中煤粉含量以减少阻力等）,改变铸件结构（如加大壁厚）,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,二、合金的收缩,铸件在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象。,1.收缩过程及收缩率,收缩,液态收缩,固态收缩,凝固收缩,体积收缩，用体收缩率V表示,尺寸收缩，用线收缩率l表示,2.收缩对铸件质量的影响,液态和凝固收缩得不到补偿缩孔和缩松,固态收缩受到阻碍应力、变形、裂纹,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,3.影响收缩的因素：,化学成份：铸钢的收缩大，且碳量越高，收缩越大；,铸铁的收缩小，且随碳量、硅量的增加，收缩越小。,浇注温度：浇注温度越高，收缩量越大,铸件结构和铸型条件：实际收缩率侧面底面）起模斜度和结构斜度收缩率（用文字说明）不铸孔和槽（单件小批：直径或边长4的深孔均不铸）型芯头和型芯座（一般芯头与芯座之间应留有14mm的间隙，以便于铸型的装配）,.,上海大学机自学院,4.浇冒口系统,标准的浇注系统（外浇口、直浇道、横浇道、内浇口及冒口）应放在分型面处，并朝向上箱。,例1：分别指出图示铸件在单件小批和大批生产时应选择何种造型方法？请画出各自的铸造工艺图。,.,上海大学机自学院,上,中,中,下,冒口,放收缩率1%,单件小批,手工三箱造型,上,下,大批量,两箱机器造型,外型芯块,余量：上面侧面下面,.,例2:(P66支座):单件小批生产-手工两箱整模活块造型,下,上,放收缩率1%,余量：上面侧面下面,活块,.,大批量生产-机器两箱整模造型(组合型芯),1#,2#,上,下,放收缩率1%,余量：上面侧面下面,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,2.5特种铸造,熔模铸造,低压铸造,金属型铸造,压力铸造,离心铸造,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,熔模铸造,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,一、熔模铸造,1.铸型特征：薄壳砂型,2.铸件材料：各种合金，尤其是高熔点合金,3.生产特点,A.不需分型和取模形状复杂件,B.铸型精确光洁精密铸件,D.工艺过程繁琐生产率低,C.蜡模强度不高中小型件,4.应用范围：各种合金、各种批量的形状复杂铸件的精密铸造。如大模数齿轮滚刀、叶片、麻花钻等。,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,金属型铸造,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,二、金属型铸造,1.铸型特征：金属开合模或组合模（浇注前预热，并在型腔表面喷石墨或石英涂料等）,2.铸件材料：有色金属及其合金,3.生产特点,4.应用范围：大批量生产非薄壁的有色合金铸件,A.铸型可反复使用，生产率高,B.铸型精确光洁铸件尺寸精度和表面质量高、力学性能好（细晶）,C.铸型冷速快、无退让性和透气性铸件壁厚不能太薄,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,压力铸造,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,三、压力铸造,1.铸型特征：带顶出装置的金属模（耐热模具钢）,2.铸件材料：铝、镁、锌等有色金属及其合金,3.生产特点,A.高压高速下浇注充型薄壁复杂件,B.铸型精密光洁产品精度高、质量好,C.冷速快、压力下结晶表层晶粒细密，力学性能强,D.易于实现机械化和自动化生产率高,E.内部气孔、缩松多不宜热处理，也不能在高温下工作,4.应用范围：大批量生产有色合金薄壁件。,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,低压铸造,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,四、低压铸造,1.铸型特征：砂型、金属型、石膏型等,2.铸件材料：有色金属及其合金、铸铁、铸钢等,3.生产特点,A.一定压力下中速充型薄壁复杂件,B.压力下结晶凝固铸件整体组织致密，力学性能好,C.充型平稳内部气孔、缩松少,D.浇注系统简单，不需冒口节约合金,E.易于实现机械化和自动化生产率高,4.应用范围：大批量生产有气密性要求的、可在高温下工作的各种合金的薄壁件。,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,离心铸造,.,上海大学机自学院,SHANGHAIUNIVERSITY,五、离心铸造,1.铸型特征：旋转的砂型或金属型,2.铸件材料：各种合金，黑色金属、铜合金为多,3.生产特点,A.不需型芯和浇注系统省工、省料,