第8章铸造.ppt

第七章 铸造 1.引言 2.砂型铸造 3.特种铸造 4.金属或合金的铸造性能 5.常用铸造合金 6.零件结构的铸造工艺性 引言： 1、铸造成形： 熔炼金属，制造 铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。??? 2）铸造生产的适应性广,工 艺灵活性大。工业上常用的 金属材料均可用来进行铸造, 铸件的重量可由几克到几百 吨,壁厚可由mm到1m。 3）铸造用原材料大都来源 广泛,价格低廉,并可直接利 用废机件,故铸件成本较 低。 4）铸造组织疏松、晶粒粗 大，内部易产生缩孔、缩 松、气孔等缺陷，铸件的力 学性能，特别是冲击韧度低 于同种材料的锻件。 5）铸件质量不够稳定。 第一节：砂型铸造 用型砂紧实成型的铸造方法，是应用最广泛的一种铸造方法。主要工序： 制造模样，制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理、检验。 一、造型方法 制造铸型的过程称为造型，是砂型铸造的最基本工序。分手工造型和机器造型两大类。 1、手工造型--全部用手工或手动工具完成手工造型操作灵活、适应性广、工艺装备简单、成本低，但铸件质量差、生产率低、劳动强度大、技术水平要求高，主要用于单件小批生产，特别是重型和形状复杂的铸件。 （见P162 Tab7-1） 砂型铸造流程 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 砂型铸造流程 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 砂型铸造流程 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 砂型铸造流程 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 砂型铸造流程 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 四、低压铸造--P172(介于重力和压力铸造之间) 1、低压铸造的工艺过程 2、低压铸造特点及应用 2、离心铸造的特点与应用 优点：铸件组织致密、无缩孔、缩松、气孔等缺陷，机械性能好；金属液充型能力强，适于铸造流动性差或薄壁铸件；便于铸造双层金属铸件，如钢套镶铜轴承；不需型芯和浇注系统既能生产中空铸件，节约金属。 缺点：易产生比重偏析；内表面粗糙； 应用：适宜于大批量生产套、管类铸件。如铸铁管、缸套、铜套等 “螺旋形流动性试样”原理图 p177 铸造缺陷分析与铸件质量控制（一）缩孔和缩松铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现空洞，容积大而集中的孔洞为缩孔，细小而分散的孔洞为缩松。 动画：定向凝固 （二）铸造应力、变形和裂纹铸件在凝固之后的继续冷却过程中，随温度的不断降低，收缩不断发生，如果这种收缩受到阻碍，就会在铸件内产生应力，称为铸造应力，引起变形或开裂，这种缺陷的产生，将严重影响铸件的质量。 1、铸造合金的收缩P178 主要包括以下三个阶段：（1）液态收缩 ：金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。（2）凝固收缩： 熔融金属在凝固阶段的体积收缩。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。（3）固态收缩 ：金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩。固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。 7.3.2 合金的凝固与收缩 2、 影响合金收缩的因素（1）化学成分：常用铸造合金中铸钢收缩最大，灰铸铁最小。（2）浇注温度：合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大。（3）铸件结构与铸型条件 ：铸件冷却收缩时，因其形状、尺寸的不同，各部分的冷却速度不同，导致收缩不一致，且互相阻碍，加之铸型和型芯对铸件收缩的阻力，故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。