认知实习介绍铸造工艺学

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2古代农具-铁锄古代农具-铁犁巴蜀符号矛人首戈龙虎戈3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4一、铸造概念

二、铸造工艺内容

铸造工艺简介5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

6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;7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8铸造工段熔化工段制芯工段配砂工段造型工段清理工段检验工段9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

10铸造造生生产产特特点点适用用范范围围广广不受受零零件件大大小小、、厚厚薄薄和和复复杂杂程程度度的的限限制制可制制造造各各种种合合金金铸铸件件与锻锻件件、、焊焊接接件件相相比比，，铸铸件件的的尺尺寸寸精精度度较较高高成本本低低廉廉铸件件占占设设备备质质量量的的40%-80%，，成成本本占占总总成成本本的的25%-30%11（一一））铸铸型型——金金属属界界面面的的相相互互作作用用二、、铸铸造造工工艺艺主主要要内内容容（二二））砂砂型型和和砂砂芯芯的的制制造造（三三））铸铸造造工工艺艺及及工工装装设设计计12（一）铸铸型—金金属界面面的相互互作用界面发生生物理、、化学作作用，发发生传热热、传质质现象，，并伴随随气体的的生成或或有机物物的燃烧烧和分解解，同同时，型型砂受热热膨胀。。如果控控制不当当，容易易造成膨胀类缺缺陷、气孔类类、粘砂缺陷等13（二）砂砂型和砂砂芯的制制造1、研究究型（芯芯）用原原材料的的基本性性能及其其对型（（芯）砂砂性能的的影响2、型（（芯）砂砂性能及及其对铸铸件质量量影响的的基本规规律3、型（（芯）砂砂的配制制及其性性能控制制和检测测的基本本原理14（三）铸铸造工艺艺及工装装设计1、铸造造工艺方方案及工工艺参数数的确定定2、浇注注系统、、冒口和和冷铁及及铸肋的的设计3、工艺艺装备设设计151、铸造造工艺方方案及工工艺参数数的确定定型砂铸造造工艺方方案通常常包括：：造型、、造芯方方法和铸铸型种类类的选择择；浇注注位置的的确定；；分型面面的确定定铸造工艺艺设计参参数简称称工艺参参数，通通常是指指铸型工工艺设计计时需要要确定的的某些数数据，包包括：铸铸造收缩缩率、机机械加工工余量、、起模斜斜度、最最小铸出出孔尺寸寸、工艺艺补正量量、分型型负数、、反变形形量、砂砂芯负数数及分芯芯负数等等。162、浇注注系统、、冒口、、冷铁及及铸肋的的设计浇注系统统是铸型型中液态态金属流流入型腔腔的通道道之总称称，一般般由浇口口杯、直直浇道、、直浇道道窝、横横浇道和和内浇道道等部分分组成。。(1)浇浇注系系统的概概念、组组成１)浇浇注系统统的设计计17浇注系统统按内浇浇道在铸铸件上的的位置可可分为顶顶注式浇浇注系统统、底注注式浇注注系统、、中间注注入式浇浇注系统统和阶梯梯式浇注注系统。。(2)浇浇注系系统的分分类1819202122A、选择择浇注系系统类型型B、确定定内浇道道在铸件件上的位位置、数数目和金金属引入入方向C、决定定直浇道道的位置置和高度度D、计算算浇注时时间并核核算金属属上升速速度E、计算算阻流截截面积F、确定定浇口比比并计算算各组无无截面积积(3)浇浇注系系统设计计内容23冒口是铸铸型内用用以储存存金属液液的空腔腔，在铸铸件形成成时补给给金属，，有防止止缩孔、、缩松、、排气和和集渣的的作用，，习惯上上把冒口口所铸成成的金属属实体也也称为冒冒口。(1)冒冒口的的概念、、作用2)冒冒口的设设计24(2)冒冒口的的种类顶冒口边冒口依位置分明冒口暗冒口依顶部覆盖分普通冒口通用冒口(传统)直接实用冒口控制压力冒口冒口无补缩铸铁件的实用冒口大气压力冒口压缩空气冒口发气压力冒口依加压方式分保温冒口发热冒口加氧冒口电弧加热冒口依加热方式分易割冒口特种冒口冒口2526通用冒口口适用于于所有合合金铸件件，它应应遵守顺顺序凝固固的基本条件件：A、冒口口凝固时时间大于于或等于于铸件（（被补缩缩部分））的凝固固时间B、有足足够的金金属液补补充铸件件的液态态收缩和和凝固收收缩，补补偿浇注注后型腔腔扩大的的体积C、在凝凝固期间间，要注注意冒口口位置的的选择，，冒口有有效补缩缩距离是是否足够够，并充充分利用用补贴和和冷铁的的作用。。设计方法法有：模模数法、、三次方方程法、、补缩液液量法和和比例法法(3)通通用冒冒口的设设计27(1)冷冷铁的的概念3)冷冷铁为增加铸铸件局部部冷却速速度，在在型腔内内部及工工作表面面安放的的金属块块称为冷冷铁。冷冷铁分内内冷铁和和外冷铁铁。(2)冷冷铁的的作用：：A、在冒冒口难于于补缩部部位防止止缩孔、、缩松B、防止止壁厚交交叉部位位及急剧剧变化部部位产生生裂纹。。C、与冒冒口配合合使用，，能加强强铸件的的顺序凝凝固，扩扩大冒口口补缩距距离或范范围，减减少冒口口数目或或体积。。D、用冷冷铁加速速个别热热节的冷冷却，使使整个铸铸件接近近于同时时凝固。。既可防防止或减减轻铸件件变形，，又可提提高工艺艺出品率率E、改善善铸件局局部的金金相组织织和力学学性能F、减轻轻或防止止厚壁铸铸件中的的偏析283)铸铸肋又称工艺艺肋，分分两类，，一类是是割肋（（收缩肋肋），用用于防止止铸件热热裂；另另一类是是拉肋（（加强肋肋），用用于防止止铸件变变形。29割肋的形形式和尺尺寸303、铸造造工艺装装备设计计1)模模样及模模板：材材质质、结构构、固定定及定位位铸造工艺艺装备是是造型、、造芯及及合箱过过程中所所使用的的模具和和装置的的总称。。包括模模样、模模板、砂砂箱、砂砂箱托板板、芯盒盒、压铁铁等。2)砂砂箱：选选择类型型和材质质；确定定砂箱尺尺寸；结结构设计计，定位位和紧固固3)芯芯盒：确确定类型型、材质质；选取取分盒面面，芯盒盒结构设设计和尺尺寸计算算等。3130吨工频炉气压保温浇包冲天炉工频炉3215GN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3