工程材料基础教学课件作者张文灼赵振学主编10.1铸造课件.ppt

铸造 铸造成形 优点 （1）可铸造出形状十分复杂的铸件，铸件的尺寸和重量几乎不受限制； （2）铸造原材料价格低廉，铸件的成本较低； （3）铸件的形状和尺寸与零件很接近，因而节省了金属材料及加工的工时间 缺点 （1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。（2）铸件质量不够稳定。 砂型铸造 砂型铸造可分为湿砂型铸造和干砂型铸造两种。湿砂型不经烘干可直接进行浇注；干砂型是经烘干才能浇注的高黏土砂型 砂型铸造 砂型铸造的生产工序 模样和芯盒 砂型 砂型铸造 造型材料 主要包括型砂和芯砂 原砂 是型砂和砂芯的主要组成部分，其主要成分是由SiO2及其他氧化物。砂粒均匀且呈圆形的好，一般采自山地、沙漠、河滩和海滨。 粘结剂 其作用是将砂粒互相粘结在一起，使型（芯）砂具有一定的强度和可塑性。种类很多，常用的有陶（高岭）土、膨润土、油类、合脂、树脂等。 附加物 为了改善型（芯）砂某些性能而附加的物质。例如，加入煤粉可提高耐火性，加入水玻璃可提高强度，加入木屑可改善透气性和退让性等。 型砂和芯砂的组成物决定于铸造合金的种类，铸件的大小及结构特征等。 造型 根据生产性质不同，造型方法可分别采用手工造型或机器造型 手工造型 ：全部用手工或手动工具完成的造型工序。根据铸件的形状特点，可采用整体模造型、分块模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型、刮板造型等 机器造型 ： 用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序，主要用于成批大量生产。按紧砂方式不同，常用的造型机有震压造型、微震压实造型、高压造型、抛砂造型、射砂造型、气流冲击造型等。 砂型铸造 造芯 芯的主要作用是形成铸件的内腔或局部外形 分类：手工造芯或机器造芯 手工造芯主要应用于单件、小批量生产中。机器造芯是利用造芯机来完成填砂、紧砂和取芯的，生产效率高，型芯质量好，适用于大批量生产 型心固定：型芯在砂型中靠与砂型接触的芯头来定位和稳固支撑 砂型铸造 浇注系统及冒口 浇注系统：把液态金属引入型腔的通道，简称浇口 浇注系统作用：保证熔融金属平稳、均匀、连续地充满型腔；阻止熔渣、气体和砂粒随熔融金属进入型腔；控制铸件的凝固顺序；供给铸件冷凝收缩时所需补充的金属熔液（补缩） 冒口作用：补缩、排气、集渣 砂型铸造 合型 将铸型的各个组元如上型、下型、型芯、浇口杯等组合成一个完整铸型的操作过程 注意事项：合型后，上、下型应夹紧或在铸型上放置压铁，以防止浇注时上型被熔融金属顶起，造成射箱（熔融金属流出箱外）或跑火（着火的气体溢出箱外）等事故 砂型铸造 熔炼与浇注 熔炼是指使金属由固态转变成熔融状态的过程 任务：提供化学成分和温度合适的熔融金属 熔炼设备：冲天炉、电炉 落砂、清理及检验 落砂：用手工或机器使铸件与型砂、砂箱分开的操作 清理：采用铁锤敲击、机械切割或气割等方法清除铸件表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇冒口、飞翅和氧化皮）的过程 检验 用肉眼或借助于尖嘴锤找出铸件表层或皮下的铸造缺陷，如气孔、砂眼、粘砂、缩孔、冷隔、浇不足等 特种铸造 金属型铸造 在重力的作用下将液态金属浇入金属型中获得铸件的方法 金属铸型常采用铸铁或铸钢制造，按分型面不同，金属型有整体式、垂直分型式、水平分型式等 工艺要点：浇注前应将铸型预热，并在内腔喷刷一层厚 0.3mm~0.4mm的涂料，以防出现冷隔与浇不足缺陷，并延长金属型的寿命；铸件凝固后应及时开型、取出铸件，以防铸件开裂或取出铸件困难 特点：使用寿命长、生产率高、铸件的尺寸精度高、表面质量好、劳动条件好；制造周期长、成本高、工艺要求高，且不能生产形状复杂的薄壁铸件 应用：大批量生产形状简单的铝、铜、镁等非铁金属及合金铸件 特种铸造 压力铸造 压力铸造是指熔融金属在高压下被快速压入铸型中，并在压力下凝固的铸造方法，简称“压铸” 常用的压射压力为5~150MPa，充型速度为0.5~50m/s，充型时间为0.01~0.2s 特种铸造 压力铸造 压力铸造生产率高，便于实现自动化；铸件的精度高、表面质量好；组织细密、性能好，能铸出形状复杂的薄壁铸件。但压力铸造设备投资大，压铸型制造周期长、成本高；受压型材料熔点的限制，目前压力铸造不能用于高熔点铸铁和铸钢件的生产，由于浇注速度大，常有气孔残留于铸件内，因此铸件不宜热处理，以防气体受热膨胀，导致铸件变形破裂 主要用于大批量生产铝、锌、铜、镁等非铁金属与合金件 离心铸造 将金属浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型，在离心力的作用下凝固成铸件的铸造方法 离心铸造机按旋转轴的方位不同，可分为立式、卧式和倾斜式三种类型。立式机适宜铸造直径大于高度的圆环类铸件，卧式机适宜铸造长度大于直