金属液态成形工艺概述

金属液态成形工艺概述

轧制、压力加工铸造材料成形工艺形成的产品：半成品或成品毛坯或成品截面形状一致（板、带、型、线、管）

截面形状不一致（铸件）截面形状一致（连铸坯）

引言

金属液态成形工艺通常称为——铸造。鋳造：是将液态金属浇注到具有和机械零件形状相适应的鋳型型腔中，经过凝固、冷却之后，获得毛坯或零件的金属材料加工成形方法。

引言

铸造产品称为：铸件、铸锭、铸坯、铸带等一、金属液态成形工艺特点1.适应性强

铸件重量：几克~几百吨铸件壁厚：0.5毫米~1米铸件长度：几毫米~十几米铸件材质：铁碳合金（鋳铁、鋳钢）、铝合金、铜合金、镁合金、锌合金、钛合金、复合材料等变速箱体（灰口铸铁）精密铸造件（不锈钢）水轮机铸件（铜合金）箱体（铝合金）叶轮（钛合金）一、金属液态成形工艺特点1.适应性强

铸件重量：几克~几百吨铸件壁厚：0.5毫米~1米铸件长度：几毫米~十几米铸件材质：铁碳合金（鋳铁、鋳钢）、铝合金、铜合金、镁合金、锌合金、钛合金、复合材料等铸造方法几乎不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制。轧辊异型件装饰件工艺品一、金属液态成形工艺特点2.尺寸精度高铸件比锻件、焊接件的尺寸精度高，更接近于零件的尺寸，可节约大量的金属材料和机械加工工时。

一、金属液态成形工艺特点2.尺寸精度高铸件比锻件、焊接件的尺寸精度高，更接近于零件的尺寸，可节约大量的金属材料和机械加工工时。

例如，精确成形技术可以节约金属材料50—90%

减少机械加工工时30—70%

常见铸造方法的尺寸精度和表面粗糙度

铸造方法尺寸精度等级CT表面粗糙度Ra/μm普通砂型11~1550~400高压造型8~1012.5~40压力铸造（有色）5~70.4~50熔模铸造（钢）5~70.8~12.5低压铸造5~9壳型铸造1.6~25金属型铸造5~8（黑色7~9）0.8~100一、金属液态成形工艺特点2.尺寸精度高一、金属液态成形工艺特点3.成本低铸件重量：在一般机械装备总重量中占40～80%

在金属切削机床中占70～80%

在汽车及农业机械中占40～70%

但它的成本仅占总成本的25～30%

钢的连铸工艺：普通连铸坯、异型坯、薄板坯、薄带等，使钢水的成形收得率提高6~12%，成材的成本降低5~10%以上；连铸管坯轧管成本降低15%以上。

一、金属液态成形工艺特点4.不足之处

存在结构缺陷液态金属成形件一般组织疏松，晶粒粗大，铸件内部有时出现缩孔、缩松、裂纹、偏析等缺陷，导致铸件的某些力学性能降低。

废品率较高液态金属成形工艺过程使用的原材料复杂，涉及的工序多，每道工序过程难以精确控制。

工作环境需要改善工作环境较差，劳动强度高，对周围环境有一定程度的污染。二、金属液态成形主要工艺方法1.成形过程

普通铸造

二、金属液态成形主要工艺方法1.成形过程

普通铸造

材料的准备——合金熔炼——造型、制芯——合箱浇注——金属凝固、冷却——打箱清理

生产工序多，周期较长

特种铸造生产工序减少，周期缩短二、金属液态成形主要工艺方法2.成形方法

按铸型材料分为：

砂型铸造（普通铸造）特种铸造

按铸件材质分为：鋳铁、鋳钢、铝合金、镁合金、铜合金、锌合金、钛合金铸造等大型铝合金铸件船用螺旋浆（铸铜）二、金属液态成形主要工艺方法2.成形方法

在砂型铸造中，按造型方法分为：手工造型一般机器造型高压造型（高密度造型）

在特种铸造中，按成形方法分为：金属型铸造压力铸造离心铸造低压铸造熔模铸造连续铸造真空吸鋳挤压铸造负压实型铸造等

各种铸造方法都有其特点和应用范围

熔模铸造生产的铸件卧式压铸机铝合金压铸件负压实型铸造金属液态成形过程铸件性能：

合金性能铸型性能工艺控制凝固方式：

重力场凝固

非重力场凝固压力铸造离心铸造挤压铸造电磁场快速凝固金属液态成形过程铸型种类：

砂型金属型陶瓷型石膏型壳型三、金属液态成形工艺的新技术1、知识经济和高技术对铸造行业的影响技术特征先进制造技术形成的先进铸造技术精密、优质化精密成形与加工近无缺陷成形精确铸造成形金属熔体的纯净化、致密化数字、网络化数字造型虚拟制造网络制造铸造工艺CAD，铸造模具CAD/CAM一体化铸造过程宏观模拟及工艺优化铸件组织微观模拟及性能预测分散网络化铸造系统高效、智能化快速制造自动化制造系统智能制造快速原形及快速制模铸造过程自动检测与控制，铸造机器人的应用人工智能在铸造生产中的应用1、知识经济和高技术对铸造行业的影响技术特征先进制造技术形成的先进铸造技术柔性、集成化柔性制造计算机集成制造快速易重组制造铸造过程的柔性制造铸造过程的计算机集成制造系统快速换模技术交叉、综合化并行制造复合成形与加工并行环境下铸造CAD/CAE/CAM一体化半固态铸造、喷铸技术、复合铸造低耗、清洁化绿色制造清洁铸造技术，铸造废弃物的再生利用精益、快捷华精益生产快捷制造铸造企业精益生产模式虚拟铸造企业及铸造电子商务

快速成形技术精确成形技术半固态铸造、喷铸技术、复合材料铸造及复合铸造液态成形工装模具CAD/CAM一体化液态成形过程宏观模拟及工艺优化铸件组织微观模拟及性能寿命预测液态成形过程数据库和专家系统铸件电子商务绿色铸造2、金属液态成形的新技术加强铸造基础理论研究发展铸造新工艺及新设备在稳定提