工程材料与热加工基础第九章 铸造生产.ppt

《工程材料与热加工基础》第九章 铸造生产 机械工程系 金工教研室 微震紧实是在加压坚实型砂的同时，砂箱和模板作高频率、小振幅震动。此方法生产率较高、紧实度均匀、噪声小。广泛用于成批生产中、小型铸件。 e) 微震紧实 抛砂紧实是利用离心力抛出型砂，使型砂在惯性力下完成填砂和坚实。该方法生产率高，能量消耗少、噪声低、型砂坚实度均匀、适用性广。主要适用于单件、小批、成批、大量生产中、大型铸件或大型芯。 f) 抛砂紧实 射压紧实是使压缩空气骤然膨胀，将型砂射人砂箱进行填砂和坚实，再进行压实。该方法生产率高，坚实度均匀，砂型型腔尺寸精确、表面光滑、工人劳动强度低、易于自动化、但造型机调整维修复杂。主要适用于大批、大量生产的形状简单的中、小型铸件。 g) 射压紧实 射砂紧实是用压缩空气将型（芯）砂高速射入砂箱或芯盒而进行紧实。因其将填砂、紧实两个工序同时完成，故生产率高，但用于造型，其坚实度不高、需进行辅助压实。广泛用于制芯、并开始用于造型。 铸造工艺图是表示铸型分型面、浇冒口系统、浇注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施（冷铁、保温衬板）等的图样。图中应表示出：铸件的浇注位置、分型面、型芯的数量、形状、尺寸及固定方法、加工余量、起模斜度、浇口、冒口、冷铁的尺寸和位置。1. 铸造方案的确定（1）浇注位置的选择浇注位置的选择应考虑以下原则：a）体积收缩大的合金及壁厚差较大的铸件，应按定向凝固的原则，将壁厚较大的部位和铸件的热节部置于上部或侧部，以便设置冒口进行补缩。 二、铸造工艺设计 b）重要加工面、耐磨表面等质量要求较高部位应置于下面或侧面。见图9－1。 图9-1 汽缸浇注时的位置 c）具有大面积的薄壁铸件，应将薄壁部分放在铸型的下部，同时要尽量使薄壁部分处于垂直位置或倾斜位置。见图9－2。 图9－2 箱盖浇注时的位置 d）具有大平面的铸件，应将铸件的大平面朝下。见图9－3。 图9－3 平板浇注时的位置 e）尽量减少型芯的数目，最好使型芯位于下型以便下芯和检查，同时应保证型芯在铸型中安放牢靠、排气通畅。 （2）分型面的选择 分型面为铸型组元间的接合面，选择分型面应考虑以下原则： a）分型面应尽量采用平面分型，避免曲面分型，并应尽量选在最大截面上，以简化模具制造和造型工艺。见图9－4。 a) 不正确 b) 正确 图9－4 分型面应选在最大截面处 b）尽量将铸件全部或大部放在同一砂箱以防止错型、飞翅、毛刺等缺陷，保证铸件尺寸的精确。见图9－5。 a) 不合理 b) 合理 图9－5 分型面的位置应能减少错型、飞翅 c）应使铸件的加工面和加工基准面处于同一砂箱中。见图9－6。 a) 不合理 b) 合理 图9－6 螺栓塞头的分型面 d）若铸件的加工面很多，又不可能全部与基准面放在分型面的同一侧时，则应使加工基准面与大部分加工面处于分型面的同一侧。 e）尽量减少分型面的数目，最好只有一个分型面。见图9－7。 a) 不合理 b) 合理 图9－7 分型面数目的确定 f）铸件的非加工表面上，尽量避免有披缝。见图9－8。 a) 不正确 b) 正确 图9-8 分型面的位置应能避免披缝 g）分型面的选择应尽量与铸型浇注时位置一致。 铸造工艺参数的选择（1） 加工余量 指为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸件工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度。零件上需要加工的表面，应需有适当的加工余量。铸件加工余量的大小取决于铸件的材料、铸造方法、铸件尺寸与复杂程度、生产批量、加工面与基准面的距离及加工面在铸型中的位置、加工精度要求等。灰铸铁件较铸钢件线收缩率小、熔点低，铸件表面较光洁、平整，故其加工余量小，铸钢件因浇注温度高、表面粗糙、变形大、其加工余量应比铸铁件大；非铁合金铸件表面光洁、且材料昂贵、加工余量应比铸铁件小；铸件的尺寸愈大或加工面与基准面的距离愈大，铁件的尺寸误差也愈大，故余量也应随之加大； （4）球墨铸铁 石墨呈球状，见图9-13。 图9-13 球墨铸铁 3. 根据铸铁的化学成分分类 （1）普通铸铁 （2） 合金铸铁 （二） 灰铸铁 1.灰铸铁的显微组织及其性能 （1）灰铸铁的显微组织 灰铸铁的显微组织由金属基体（铁素体和珠光体）与片状石墨组成。 灰口铸铁的组织： 铁素体+片状石墨 铁素体．珠光体+片状石墨 珠光体+片状石墨 （2）灰铸铁的性能 a) 力学性能