机械制造工艺1 机械工程师资格考试培训 陈开源.ppt

本课程学习的内容与目的 本课程学习的内容与目的 4.1铸造 3.铸件缺陷的生成及分类 1)生成原因分析 主要原因:材料特性、铸造工艺 十分复杂！ 2)铸件缺陷分类 100种 1.铸造工艺设计的步骤、内容和结果 2.铸件结构的工艺性审查和改进 3.确定铸造工艺方案 4.确定铸造工艺参数 5.砂芯设计 6.浇注系统设计 7.冒口设计 1.铸造工艺设计的步骤、内容和结果 1）铸造工艺文件---铸造工艺设计的结果 铸造工艺图 铸型装配图 铸件图（毛坯图） 铸造工艺卡 2）铸造工艺设计形成的文件内容、用途及设计步骤 2.铸件结构的工艺性审查和改进 1）避免铸件缺陷 （1）合适壁厚和不同部位壁厚比例 最小壁厚（表4.1-2） 壁厚均匀 内壁厚外壁厚 过渡圆角 （2）防止壁的接头形成大热节 （3）防止变形 2.铸件结构的工艺性审查和改进 2）简化铸造工艺 （1）利于起模 （2）减少、简化分型面 （3）利于砂芯固定和排气 （4）减少铸件清理工作量 3.确定铸造工艺方案 1）选择铸造工艺方法 2）确定浇注位置 重要部分置于下部 重要加工面、受力面应朝下 充满、补缩 3）确定分型面 尽量放在同一半型内 尽量平面，尽量减少分型面个数 4.确定铸造工艺参数 重要的工艺参数： 1）铸造收缩率（缩水率） 2）拔模斜度 3）最小铸出孔和槽 5.砂芯设计： 形成铸件内腔。 6.浇注系统设计 1）组成 浇口杯 直浇道 横浇道 内浇道 6.浇注系统设计 2）形式和类型 （1）按内浇道的位置，分： 顶注式 中注式 底注式 阶梯式 6.浇注系统设计 2）形式和类型 （2）按各单元截面比例关系，分： 封闭式：适用不易氧化的灰铸铁件 开放式：适用铸钢铸件 半封闭式：各类灰铸铁件 封闭---开放式：球墨及各类灰铸铁件 6.浇注系统设计 3）设计步骤和内容 7.冒口设计 冒口：补偿金属收缩，集渣、排气 1）冒口的种类和形状 通用冒口、专用冒口 圆柱形、球形、环形等 7.冒口设计 2）通用冒口设计原则 顺序凝固 设置在最高、最厚处 1、铸铁 1）铸铁分类 灰铸铁（片状石墨）、球墨铸铁（球状石墨）、蠕墨铸铁（蠕虫状石墨）、可锻铸铁（团絮状石墨） 2）HT生产的质量控制要点 以力学性能（抗拉强度、布氏硬度HB）为验 收条件。 牌号：HT200,数字200表示抗拉强度200MPa 。 1、铸铁 2）HT生产的质量控制要点 熔炼：冲天炉、冲天炉—感应炉双联、中频炉。 孕育处理及合金化 热处理及消除应力：灰铸铁件一般进行消除应力退火。 1、铸铁 2）QT生产的质量控制要点 以力学性能（抗拉强度、伸长率%）为验 收条件。 牌号：QT450-10,数字450表示抗拉强度450MPa,伸长率10%。 熔炼：冲天炉—感应炉双联、中频炉。 1、铸铁 2）QT生产的质量控制要点 球化及孕育处理 常用球化剂：稀土镁合金 球化方法：冲入法（最常用） 新节材减排球化工艺：盖包法、转包法、喂丝法、喷射法 热处理工艺 2、铸钢 1）铸钢牌号 ZG200-400:200表示屈服强度200MPa；400表示抗拉强度400MPa。 2）铸钢件生产的质量控制要点 熔炼： 大型大批量：碱性电弧炉氧化法 中小铸钢件及中小批量:中频炉 2、铸钢 2）铸钢件生产的质量控制要点 热处理工艺 碳钢铸件：退火或正火（正火+回火） 焊补 3、铸造铝合金件 1）铸造铝合金分类及牌号 Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn 2）铝合金铸件生产的质量控制要点 熔炼： 天然气反射炉、坩埚炉、中频炉 炉前处理： 精炼、变质处理 热处理工艺 退火、固溶处理、人工时效 砂型铸造工艺 1.砂型结构 2.砂型(芯)种类及适用范围 3.造型材料 4.砂型铸造工艺装备设计 5.造型、制芯 6.砂型铸造其他工序控制要点 7.两种典型砂型铸件成套生产工艺 砂型铸造工艺 1.砂型结构 上砂型、下砂型、砂芯、砂箱 砂型铸造两大基本工艺：造型、制芯 2.砂型(芯)种类及适用范围 1）黏土砂型 成本低廉。 2）树脂砂型（砂芯） 广泛用于各种批量的薄壁复杂铸件砂芯生产。 3）水玻璃砂型（砂芯） 不用烘干硬化，广泛用于单件小批大中型铸钢件的造 型制芯。 砂型铸造工艺 3.造型材料 原砂、粘结剂、固化剂、其它辅助材料。 1）硅砂（石英砂） 2）黏结剂及其固化剂 3）其它辅助材料 4）铸型涂料 水基涂料。 砂型铸造工艺 4.砂型铸造工艺装备设计 1）模样设计 模样在造型中形成铸件外表面的型腔，是机器造型用模板的 核心组成部分。 2）模板设计 模板是模样、模底板、浇冒口模、芯头模组合在一起的总 称，机器造型必须使用模板。使用模板可简化工序， 提高生产率及铸型质量。 3）芯盒设计 4）砂箱类别、材质等 砂型铸造工艺 5.造型、制芯 1）手工造型、制芯