金属的液态成型课件.ppt

第一章 金属的液态成型 概念:铸造性能是指合金铸造成形获得优质铸件的能力。 合金的铸造性能指标:流动性、收缩性、偏析和吸气性等 流动性概念:合金的流动性是指熔融合金的流动能力。 影响因素:流动性不仅与合金本身的性质有关，而且与浇注条件、铸型材料和铸型条件等有关。 测定:螺旋试样法 1)流动性好，容易获得尺寸准确，轮廓清晰的铸件。 2)流动性好的合金 ，有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体的上浮和排除，从而使铸件的内在质量得到保证 。 3)流动性好的合金，可使铸件的凝固收缩部分及时得到液态合金的补充，从而可防止铸件中产生缩孔、缩松等缺陷。 (一)收缩的概念 金属由液态向固态的冷却过程中，其体积和尺寸减小的现象称为收缩。 三个收缩阶段: 液态收缩,凝固收缩,固态收缩 应用:在常用的合金中，铸钢的收缩最大，灰铸铁的最小。 三. 合金的偏析和吸气性 (一)合金的偏析 ·铸件内部化学成分不均匀的现象，称为偏析。 ·影响:降低力学性能,耐腐蚀性能,热裂和疲劳 ·种类:晶内偏析,区域偏析和比重偏析 (二)合金的吸气性 ·合金在加热过程中不断吸收(溶解)与其相接触的 气体的性质，称为合金的吸气性。 ·影响:导致气孔 1.4.6 挤压铸造 一、挤压铸造原理 把液态金属直接浇入金属模内，然后在一定时间内以一定的压力作用于焙融或半熔融的金属液体使之成形，并在此压力下结晶和塑性流动，从而获得毛坯或零件。 是介于铸、锻之间的一种少无切削工艺技术。 电弧炉炼钢示意图 二.铸钢的熔炼 主要有两种：电弧炉炼钢和感应电炉炼钢 一般，大规模生产或浇注大型铸件采用电弧炉炼钢（图示），与常规钢材生产的冶金炼钢不同，所用已是钢料，这里“炼”只是对钢的化学成分进行微调。 电弧炉是以三个石墨电极与金属炉料之间引燃电弧产生的热量来熔炼金属，常用容量（每炉所炼钢液量）为5～10吨。电弧炉可倾斜将钢液倒入钢包。 1.3 铸造成型工艺 1.3.1 砂型铸造 定义：以铸造用型砂为主要原材料制成铸型，且液态金属完全靠重力充满整个铸型型腔形成铸件的方法称为砂型铸造。 铸件的形状和尺寸由铸型型腔来形成 铸型包括：外型（砂型）形成铸件的外轮廓形状和尺寸 型芯（砂芯）形成铸件的内腔形状和尺寸 制造砂型简称为造型，制造砂芯简称为造芯，将砂芯装配在砂型内组成铸型的过程称为配型 砂型铸造基本工艺过程程序框图 一、砂型铸造的特点 砂型铸造分类：普通粘土砂造型 化学造型法 物理造型法 砂型铸造特点： 缺点：劳动条件差，铸件质量欠佳，铸型只能使 用一次，生产效率低。 优点：不受零件形状、大小、复杂程度及合金种类 的限制，原材料来源广，生产准备周期短， 成本低。 砂型铸造应用最广泛 按砂箱特征分类 两箱造型 三箱造型 二. 常见的造型方法 在砂型铸造中，造型和造芯是最基本的工序。根据造型生产方法的特点，通常分为手工造型和机器造型两大类。 （1）手工造型 以手工造型为生产方法的砂型铸造可按砂箱特征和模样特征进行分类 按模样特征分类 整模造型 假箱造型 刮板造型 分模造型 挖沙造型 活块造型 （2）机器造型 1.3.2 砂型铸造工艺方案的确定 1 浇铸位置的确定 2 分型面的选择 3 铸造工艺参数的确定 4 型芯设计 5 铸造工艺图的绘制 砂型铸造工艺方案的确定步骤： 零件结构工艺分析 选择造型、造芯方法 确定铸件浇注位置及分型面 确定铸造工艺参数 画铸造工艺图 1 浇铸位置的确定 重要加工表面应朝下或直立； 铸件的大平面应朝下； 铸件的薄壁部位应放在铸型的下部或侧面； 铸件的厚大部位应放在上面或侧面。 2 分型面的选择 铸件全部或大部放在一个砂箱内； 分型面尽量为平直面； 尽量减少型芯数量； 应便于下芯、合型及检查型腔尺寸。 3 铸造工艺参数的确定 （1）铸造收缩率 （2）要求的机械加工余量 （3）起模斜度 （4）最小铸出孔和槽 4 型芯设计 垂直芯头 一般安装芯头撑 一般截面大，高度小的型芯只有一个芯头。 水平芯头 5 铸造工艺图的绘制 支架铸造工艺图 1.4 特种铸造 特种铸造 金属型 铸造 熔模铸造 消失模铸造 离心铸造 低压铸造 压力铸造 七种常见的特种铸造方