第九章铸造成型工艺介绍.pdf

第九章 铸造 铸造：将熔融金属注入铸型中，待其冷凝后获得一定形 状与性能零件或毛坯的方法。 铸造的优点： 1、能生产形状复杂的毛坯，特别是内腔形状复杂的毛 坯。 2、适用广泛。 3 、节约金属材料和机械加 工的工作量。 4、生产成本较低。 铸造的缺点： 1、铸造工序复杂，劳动条 件差； 2、铸件易产生缺陷，废品 率高、力学性能低。 §9-1 铸造工艺基础 一、液态金属的充型能力 液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸 件的能力，称为液态金属的充型能力（合金的铸造性能）。 影响充型能力的因素： （一）合金的流动性 影响合金流动性的因素 1、合金的成分 在浇注温度相同的条件下，结晶温度低、凝固范围 窄的合金，粘度低，流动性好。 2、浇注条件 A 、浇注温度 B、充型压力 3 、铸型的特征 A 、铸型材料 B、铸型温度 C、铸型中的气体 D 、铸件结构 二、铸件的凝固与收缩 1、铸件的凝固方式 A 、逐层凝固 B、糊状凝固 C、中间凝固 2、合金的收缩 合金从浇注温度冷却到室温，经历三个阶段的收缩：液 态收缩、凝固收缩、固态收缩。 液态收缩、凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的根本原因； 固态收缩是铸件产生应力、变形、裂纹的根本原因。 影响合金收缩的因素： （1）合金的化学成分 （2 ）浇注温度 合金的浇注温度愈高，液态收缩量增大。 （3 ）铸件结构和铸型条件 3、铸造应力 铸件在凝固、固态收缩时，受到阻碍而引起的应力称为 铸造应力。包括热应力和机械应力（收缩应力）。 热应力：铸件的壁厚不均匀，造成冷却不一致而导致的 应力。 机械应力：当铸件收缩时，受到铸型、型芯的机械阻碍 而产生的应力。 减少和消除应力的方法： （1）采用退让性好的型砂和芯砂，合理设置浇注系统 与冒口，使铸件各部分冷却温差减少。 （2 ）及时对铸件进行消除应力退火。 §9-2 砂型铸造工艺 应用最普遍，铸型为一次性。工艺过程： 一、浇注位置的确定 浇注的位置：铸件在铸型中的位置。 浇注位置的确定原则： 1、铸件主要的加工面与工作（受力）面应朝下，或使 其处于侧面或斜面。 2、铸件的大平面应朝下，减少产生气孔、夹渣的可能， 防止型腔上表面因受合金烘烤引起拱起或开裂，造 成夹砂。 3 、将铸件薄而大的平面放在铸型的下部、侧面或倾斜 的位置，利于液态合金充型，防止浇不足、冷隔。 4、对于容易产生缩孔的铸件，将铸件厚壁处放在上部 或侧面，保证铸件自下而上顺序凝固，使冒口充分 发挥作用。 二、分型面的选择 制造铸型时，为便于取出模样，将铸型做成几部分， 其结合面称为分型面。选择分型面的原则 1、尽可能将铸件的全部或大部分置于同一砂型内，以 避免错箱和产生较大的隙缝与毛刺。 2、分型面的数目应少，且为平面。 3、尽量减少型芯与活块的数目。 4、分型面的选择应有利于下芯、合箱，使型芯安放稳 固，便于检查型腔尺寸。 三、铸造工艺参数的确定 工艺参数：零件、模样与铸件三者之间的差异量。 1、收缩率 2、切削加工余量 3、起模斜度 4、最小铸出孔和槽 5、型芯头 6、铸造圆角 四、型砂及芯砂 由硅砂、粘土、粘结剂、附加物组成。 五、造型与造芯工艺 1、手工造型 1） 整模两箱造型 2 ） 分模造型 3 ） 挖砂造型 4 ） 活块造型 5 ） 刮板造型