金属材料与加工工艺.doc

第三篇 机械加工工艺基础 第十二章 铸 造 一、教学目的和要求 1.掌握影响充型能力的各种因素；了解凝固与收缩、内应力、变形和裂纹产生的原因及防止措施； 2. 了解浇、冒口安放方法，掌握浇注位置、分型面的选择原则并灵活运用。 3. 掌握铸造工艺对铸件结构的要求；了解铸件结构的合理与否对其质量、性能与成本的影响。 4. 掌握常用铸造方法的优缺点及适用范围，了解特种铸造工艺方法及应用。 二、教学内容纲要 1.液态合金的充型； 2.铸件的凝固与收缩； 3.铸造内应力、变形与裂纹； 4.铸件质量控制。 5.浇注位置的选择； 6.分型面的选择； 7.如何使铸件结构便于起模； 8.分型面尽量为平面； 9.少用型芯。 10.合理设计铸件壁厚； 11.铸件壁的联接； 12.防裂筋的正确应用。 13.熔模铸造； 14．金属型铸造； 15.压力铸造； 16. 离心铸造 三、重点、难点 1.浇注系统设计。 2.结构与铸造工艺的关系； 3.结构与铸件性能的关系。 四、教学方法，实施步骤 根据本章课的内容特点，运用启发式原则、讲解式、案例分析式等教学方法讲授本课程内容。 五、布置思考题 1.提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际中为什么又要防止浇注温度过高？。 2.试述防止铸件变形应采取哪些措施？ 3. 请说明模型、铸件、零件三者之间的关系。 4.试述浇注位置和分型面的选择原则。 5.分析图示铸件结构的合理性（P158图） 6.下列铸件在大批量生产时，以什么铸造方法为宜？ 铝活塞 缝纫机头 汽轮机叶片 气缸套 车床床身 摩托车气缸体 汽车喇叭 大口径铸铁污水管 大模数齿轮滚刀 7.为什么进行铸件设计时，就要初步考虑出大致分型面？ 第一节 概述 一、 什么是铸造? ? 将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,以获得零件或毛坯的方法. 二、 特点 1．优点: 1)??? 可以生产形状复杂的零件,尤其复杂内腔的毛坯(如暖气) 2)??? 适应性广,工业常用的金属材料均可铸造. 几克~几百吨. 3)??? 原材料来源广泛.价格低廉. 废钢,废件,切屑 4)??? 铸件的形状尺寸与零件非常接近,减少切削量,属少无切削加工. ∴ 应用广泛: 农业机械40~70%? 机床:70~80%重量铸件 ?2． 缺点: 1)??? 机械性能不如锻件(组织粗大,缺陷多等) 2)??? 砂性铸造中,单件,小批,工人劳动强度大. 3)??? 铸件质量不稳定,工序多,影响因素复杂,易产生许多缺陷. ?三、铸造分类 砂型铸造 特种铸造：金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造 铸造的缺陷对铸件质量有着重要的影响,因此,我们从铸件的质量入手,结合铸件主要缺陷的形成与防止,为选择铸造合金和铸造方法打好基础. ????????????????????????? ?第二节 砂型铸造 ? 目前,铸件生产的主要方法,砂型铸件占铸件总量的90%以上,可生产各种铸钢,灰铁,球铁,可锻铸铁,有色金属等.用于铸造各种机械零件 砂型铸造生产过程: 配砂→造型（芯）→烘干→熔化→浇注→落砂→清理→检验 造型操作顺序: 1安放铸模 2套下箱,撒防粘材料 3盖上面砂 4铲填背砂 5用尖头砂冲舂砂 6用平头砂冲舂砂? 7刮去多余型砂 8翻转下型 9撒分型砂 10吹去铸模上的分型砂 11撒防粘材料 12加面砂 13填上型 14扎通气孔 15去上型 16 起模 17挖浇口 18合箱浇注.? 造型 1.型砂及型芯砂 ?1.1 型砂的分类、成分和应用 ???A.粘土砂:砂子,粘土,水,附加物(煤粉,木屑等).应用广泛: 1) 不受铸件大小,重量,尺寸,批量影响. 2) 铸钢,铸铁,铜,铝合金等均可铸. 3)??? 手工,机器造型均可. 4)??? 粘土来源广,价低. 粘土砂分两类: 湿型砂:中,小件. ????????????? 干型砂:质量要求高的件,大件. ??B.水玻璃砂:水玻璃(硅酸钠的水溶液)为粘结剂 优点:不需烘干,硬化速度快,生产周期短,强度高,易机械化. 缺点:易粘砂,出砂性差,回用性差. ??C.油砂:植物油为粘结剂(桐油,亚麻油),油在烘烤时生成强度很高的氧化膜. 优点:干强度高,不易吸湿返潮,退让性,出砂性↑,不易粘砂,内腔光滑. 缺点:价格高 ??D.树脂砂:合成树脂作粘结剂. 优点:生产率高,不需烘干,强度高,型芯尺寸精确,表面光滑,退让性,出砂性好. 1.2 型砂(芯)性能 1）强度:型砂在外力作用下,不易破坏的性能,强度不足,会造成塌箱,砂眼等 2）透气性:型砂之间本身有空隙,具有透气的能力.透气性不好,易出现气孔. 3）耐火性:型砂在高温金属液的作用下而不软化,熔化.若耐火性不足,砂粒粘在铸件表面上形成一