第一章铸造成型.ppt

1、第一章铸造工艺基础第二节砂型铸造详细了解第三节铸造工艺图第四节金属的铸造性能第五节铸造结构工艺性第六节特殊铸造，第一节铸造工艺基础，一、铸造模特征1成本低、设备简单、周期短2成型便利， 工艺柔软性大，三砂型铸件力学性能差，质量不稳定，四砂型铸造成形的生产劳动强度大，生产条件差2，铸造成形方法l特殊铸造2砂型铸造，进而第二节砂型铸造得到详细解决，1，工艺流程砂型铸造的t工艺过程如图1-1所示。 图1-2是齿轮坯砂型铸造t艺过程的概略图。 铸件的形状和尺寸主要依赖于造型和制芯，铸件材料的化学成分依赖于熔化。 因此，造型、制芯、熔炼是铸造生产中的重要t序列。 二、造型材料和工具1的造型材料制造铸模用

2、的材料称为造型材料。 造型材料主要包括砂和型芯砂。 铸砂和型芯砂主要由原砂、粘结剂(粘土和膨润土多，有时由水玻璃、植物油、树脂等)、附属材料(煤粉和木屑等)、旧砂和水组成。 第二节砂型铸造详情，造型材料必须具备一定的强度、可塑性、耐火度、通气性、退避性和崩溃性等性能，以获得合格的铸件。 2造型工具制造铸模用的t具称为造型t具。 造型常用的t具有砂箱和底板、砂舍、通气针、拔模针、皮虎、龙刀、秋叶、钩、半网等，如图1-3和图1 -4所示。 二、砂型组成如图1-5所示，砂被装入上砂箱和下砂箱，与砂箱一起分别称为上砂型和下砂型。 从砂型取m花纹而形成的空洞称为型腔，浇注后形成铸件的外廓。 上砂型和下砂

3、型的边界面称为分离面。 图中有阴影的部分表示型芯，型芯用于形成铸件的孔。上一页、下一页、门、第2节砂型铸造的详情、型芯上的延长部分称为型芯头，用于安装和固定型芯。 岩心头在砂型的岩心底座上。 在型芯上设有用于排出型芯受热过程中产生的气体的通气孔。 在型腔的上方，开设有用于排出型腔内气体的排气口。 另外，通气针在砂型中刺入了多个通气孔。 金属液从浇口杯注入，经由直浇道、流道、流道流入型腔。 四、两种造型方法1的手动造型全部用手或手工具完成的造型工序称为手动造型。 手工造型的特点是操作灵活、适应性强、建模成本低、生产准备时间短。 上一页，下一页，上门，第二节砂型铸造，我们很了解，但造型效率低，劳动

4、强度大，劳动环境差，主要用于单件小批量生产。 造型时如何在不损害型腔形状的情况下，顺利地从砂型中取出木模是重要的问题。 因此，围绕如何起模的问题，形成了各种各样的造型方法。 (1)一体型造型(2)分割型造型(3)砂挖造型(4)模箱造型(5)活箱造型(6)三箱刮板造型(7)刮板造型、前页、后页、门、第二节砂机械的造型本质是机械代替手工砂和脱模，是现代化铸造厂的基本特点是生产率高，铸件尺寸精度高，表面质量好，改善工作条件，适合大批量生产铸件。 (1)紧砂方法常用的紧砂方法有震实、压实、振动压、抛砂、压射等几种形式。 其中振动压力式的应用最广泛，图1图14是振动压力式的砂紧固方法。上页、下页、开门、

5、第二节砂型铸造的详情，(2)脱模方法常用的脱模方法有顶盒、脱模、翻转3种。 图1-15是机顶盒的拔模方法。 随着生产的发展，新造型设备陆续出现，造型和定心过程全过程逐步自动化，生产效率逐步提高。 三、制芯制造型芯的过程称为制芯。型芯的主要作用是为了得到铸件的内腔，但有时也可以作为铸件难以脱模的部分的局部铸模使用。 浇注时，型芯受到金属液的冲击、包围、烧结，因此与砂型相比，必须具有高强度、耐火度、通气性、退避性、崩溃性。 满足这些性能主要通过合理调制型芯砂和正确的定心工艺来保证。 在制芯过程中，接下来的措施：前页、后页、开门、第二节砂型铸造详细解、1 .在型芯上开设通气孔2，在型芯上放置型芯3，

6、涂料和干燥四，浇注系统为了填充型腔和浇注而在铸模上开设的一系列通路称为浇注系统浇注系统的主要作用是调节铸件的凝固顺序，或补充铸件冷凝收缩所需的液态金属，防止熔渣、砂粒等杂质侵入型腔，使液态金属均匀、流畅地流动，充满型腔，避免损坏型腔。 如果浇注系统未经合理修订，铸件容易出现砂漏、砂纹、焊剂、浇注不足、气孔和收缩孔等缺陷。 前页、后页、开门、第二节砂型铸造详情、五、熔炼金属的熔炼质量好坏对能否得到优质铸件有重要影响。 金属液的化学成分不合格会降低铸件的力学性能和物理性能。 常用的熔炼设备有熔炼炉(适合熔炼铸铁)、电炉(适合熔炼铸钢)、吊环炉(适合熔炼有色金属)。 六、合模(合箱)将模具的各构成要

7、素如上所述组合砂型、下砂型、型芯、浇口杯等而成为一个完整的模具的操作过程称为合模。 合模后，必须保证模腔的几何形状、尺寸的准确性和模芯的稳定性。 放置型芯检查后，可以浇砂型或放置直浇杯。前页、后页、开门、第二节砂型铸造的详情、七、浇注将熔液从浇注包浇注到铸模的操作称为浇注。 如果不把握浇注液中以下2点： (1)的浇注温度的高低，对铸件的品质会产生很大影响。 (2)浇注速度高，可使金属液更好地充满铸模，铸件各部分温差小，冷却均匀，不易氧化和进气。 但是，如果速度过高，铁液会强力冲洗铸模，容易产生砂漏缺陷。 在实际生产中，薄壁部件必须采用快速浇注，厚壁部件必须以缓慢的速度和慢的原则浇注。上一页、下

8、一页、门、第二节砂型铸造的详情、八、落砂用手动或机械分离铸件和砂、砂箱的操作称为落砂。 落砂时铸件的温度不得超过500度。 过早取出会产生表面硬化、变形、裂纹。 九、清除铸件从模具中取出后，需要进一步清除表面的砂。 手工去除时，一般用钢刷或刀片加工，该方法劳动强度大，生产率低，有害健康。 因此现代化生产主要用振动机和喷砂设备清洁表面。 喷砂和喷丸是使用砂或铁丸，利用压缩空气通过喷嘴与被清扫工件的表面接触来进行清扫的方法。 上一页，下一页，上门，第二节检查砂型铸造详情，10、检查铸件清扫后，进行质量检查。 检查可通过肉眼观察(或前端锤)发现铸件表面缺陷，如气孔、砂纹、读取为砂、收缩孔、浇注不足、

9、冷隔离等。 可对铸件内部缺陷进行耐压试验、超声波探伤等。 上页，上页，第三节铸造工序图，一、浇注位置的选择浇注位置是浇注时铸模脱模面所在的位置。 “三次以上”，即： (1)铸件的重要加工面或主要工作面应向下确定的原则是因为气体、淤泥、砂粒等容易浮起，铸件上部的质量差。 (2)铸件的大平面向下，可以防止在大平面上产生气孔、砂箱等缺陷。 (3)应该携带大面积薄壁铸件，将薄壁部分放置在铸模下部。 这是为了避免在薄壁部分产生热水不足、冷隔离等缺陷。 如图1-24所示。下一页，上一页，第三节的铸造工序图，(4)容易形成拉孔的铸件，在铸造时将厚的部分放置在离型面附近的上部或侧面，在铸件的厚处容易直接放置冒

10、口，保证铸件从下向上依次凝固，使冒口充分发挥补缩作用二、工艺残奥表的选择制作铸造工艺图时应考虑的主要工艺残奥表有加工馀量、拉拔斜度、铸造圆度、收缩率和芯等。 三、制作铸造工艺图制作铸造工艺图在确定铸件的浇注位置、脱模面、型芯构造、浇注浇注系统及相关关残奥表等内容之后，可以用表1-1所示的工艺记号及其表示方法制作铸造工艺图。 上一页，上一页，第四节金属的铸造性能，一、流动性是指熔融金属的流动能力。 是影响熔融金属填充能力的主要因素之一。 液态金属流动性好，充型能力强，尺寸准确，外形完整，轮廓清晰易得铸件，避免产生冷隔离和热水不足等缺陷。 也有利于金属液中的非金属夹杂物和气体的排出，能够避免焊剂和

11、气孔等缺陷的发生。 另外，金属的流动性好，补偿凝固过程中产生的收缩，也有利于避免收缩孔和收缩等缺陷的发生。 第四节金属的铸造性能，第二，收缩性金属在液态凝固和冷却到室温的过程中，体积和尺寸减少的现象称为收缩。 收缩是铸造金属自身的物理性质，是铸件产生气孔、气孔、裂纹、变形、残馀内部应力的基本因素。 1 .收缩的3阶段金属液要从浇注温度冷却到室温，必须经过液状收缩、凝固收缩、固体收缩3阶段。上页、下页、上页、下页、第四节金属的铸造性能，2 .收缩孔和收缩的形成和防止(1)收缩孔和收缩的形成液态金属在铸模内凝固的过程中，由于修补不良，在铸件最后凝固的部分形成孔，将该孔称为收缩孔。 缩痕形成的过程如

12、图128所示。 缩痕通常隐藏在铸件的上部或最后的凝固部位，经过机械加工后才能露出。 (2)防止收缩的方法；防止收缩的方法叫做修补。 对于形状简单的铸件，可将浇口设置得较厚，使浇道的截面积适度扩大，利用浇道进行直接修补，如图1-30所示，在前页、后页、门、第四节金属的铸造性能、(3)铸造应力、变形和裂纹的形成和铸件的凝固和冷却过程中收缩应力是由于铸模、型芯等阻碍铸件的收缩而产生的内部应力即热应力是由于铸件各部分的冷却收缩不均而产生的相变应力，是由于固体相变导致各部分的体积不均衡地变化而引起的。 为了防止铸件的收缩应力，应该提高铸模和型芯的退避性，例如在铸件砂中加入适量的锯齿，在型芯砂中加入高温强

13、度低的特殊钻孔剂等，可以减小对铸件收缩的阻力。 前页，上页，第五节铸件结构的工艺性，一、铸造性能对铸件结构的要求1 .铸件的合理壁厚不得小于金属允许的最小壁厚，以保证液态合金充满铸件。 容易产生热水不足、冷隔离等缺陷。 2、铸件壁厚应求均匀铸件壁厚的不均匀，产生冷却不均匀，引起较大的内应力，使铸件产生变形和裂纹，同时金属局部蓄积，产生收缩。下一页，上一页，第五节铸件结构的工艺性，3 .铸件壁与壁的连接合理的铸件壁的连接平滑，不直角地产生应力集中和金属蓄积，铸件厚壁与薄壁之间的连接阶段性迁移，减少应力集中，防止裂纹的产生。 4 .铸件的收缩阻碍避免铸件的收缩阻碍是内部应力、变形和裂纹的根本原因。

14、 为了减少内部应力，避免变形和破裂，铸件的结构应尽可能自由地进行设定和修正。如图1-32(a )那样的辐条，多由于内部应力大使的辐条而产生龟裂，如果变更为如图1-32 (b )那样的弯曲轮，则能够通过辐条的微小变形自己减少内部应力。上一页，下一页，上门，第五节铸件结构的加工性，5 .铸件应有尽可能大的水平面铸件大的水平面，容易产生浇注不足等缺陷。 另外，由于平面空腔的上表面被液体金属长时间烧成，因此容易产生夹层，另外，即使在大的水平上也不利于排除气体和非金属夹杂物。 因此，如图1-33所示，将铸件的大水平面修正为倾斜结构形式。 二、铸造技术对铸件结构的要求1 .铸件外形尽量采用简单的铸件外形，

15、尽量不使用曲面，特别是非圆曲面，制作花纹。 上一页，下一页，过门，第五节铸件结构的加工性，2 .铸件具有最少的分离面，尽量使分离面如图1-34 (a )所示铸件侧壁凹陷，有两个分离面，需要采用三箱形状，造型效率低，不影响使用性能3 .铸件需要起模斜度，为了便于起模，在花纹和芯箱的起模方向留有一定的斜度，以免损伤砂型和砂芯。 修订该铸造工艺时规定的坡度称为拔模坡度。上一页，下一页，过门，第五节铸件结构的加工性，4 .铸件如果不使用生坯或生坯或型芯，铸造工艺的复杂性就会增加，工作量增加，成本提高，容易产生缺陷。 图1-35(a )所示的铸件凸台通常需要采用生坯。 如果加长图1-35 (b )铸件的

16、凸台，则不需要生坯，容易脱模，造型工序简化。 5 .型芯的设置牢固，有利于排气和清扫的图1-36是轴承座铸件，为了得到图中的空洞结构，需要采用两个型芯。 如图1-36 (a )所示。 其中较大的为悬臂状，必须增设芯棒，芯排气不顺畅，清扫也不方便。 如图1图1-36(b )所示进行改良，如果能够使两个空腔连通，则一个芯即可，而且结构牢固可靠性高，组装简单，排气容易，清扫容易。 上一页，上一页，第六节特殊铸造，一、金属型铸造金属型铸造，是在重力的作用下将熔融金属注入金属铸模中得到铸件的方法。 图1-37为垂分形式的金属型。 二、冲压铸造冲压铸造是将熔融金属在高压下高速填充金属型腔，在压力下凝固的铸造方法。 压铸在压铸机上进行，图1-38是卧式冷压室压铸机的工作原理图。 下一页，上一页，第六节特殊铸造，三、离心铸造离心铸造是向围绕水平或倾斜主轴旋转的铸模中注入液态金属，在离心力的作用下使铸件凝固的铸造方法。 离心铸造的铸模可以是金属型也可以是砂型。 模具可以在离心铸造机中根据需要绕垂直轴旋转，也可以绕水平轴旋转。 四、熔铸用易熔的材料(如蜡材料)做成图