第七章铸造分解.ppt

第七章 铸造 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。 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 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 4、铸造应力、变形和裂纹 （1） 铸造应力的产生  铸造应力按其产生的原因可分为三种：a）热应力： 铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力。b）相变应力 ：铸件由于固态相变，各部分体积发生不均衡变化而引起的应力。c）收缩应力 铸件在固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒口、箱挡等外力的阻碍而产生的应力。 铸件铸出后存在于铸件不同部位的内应力称为残留应力。 （2）铸造应力的防止和消除措施a）采用同时凝固的原则：通过设置冷铁、布置浇口位置等工艺措施，使铸件基本实现各部分在同一时间凝固。b）提高铸型温度 c）改善铸型和型芯的退让性 d）进行去应力退火 （6）铸件的非加工表面上，尽量避免有披缝。见图7－8。 a) 不正确 b) 正确 图7-8 分型面的位置应能避免披缝 （7）分型面的选择应尽量与铸型浇注时位置一致 3、铸造工艺参数的选择（1） 加工余量--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。 例：灰铸铁加工余量小，铸钢件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，余量也应随之加大；大量生产时，采用机器造型，铸件精度高，故余量可减小；反之， 手工造型误差大，余量应加大；此外，浇注时朝上的表面，产生缺陷的机率大，加工余量应比底面和侧面大。加工余量的具体数值应根据加工余量国家标准和铸件尺寸公差标准配套使用选取。 （2）起模斜度（拔模斜度）--使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒中脱出，平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度。 凡垂直于分型面（分盒面）且没有结构斜度的壁均应设置起模斜度。起模斜度的大小，应根据模壁测量面高度、模样材料及造型方法确定。 （3）最小铸出孔及槽 零件上的孔、槽、台阶等是否铸出，应从铸件质量及经济方面考虑。较大的孔、槽应铸出，以便节约金属和机加工工时，同时还避免铸件局部过厚所造成的热节，提高铸件的质量，较小的孔槽，则不宜铸出，直接加工反而方便；如有特殊要求，且无法实行机加工的孔如弯曲孔，则一定要铸出。 （4）收缩余量--指为了补偿件收缩，模样比铸件图样尺寸增大的数值。（5）工艺补正量 --由于工艺上的原因，在铸件相应部位非加工面上增加的金属厚度称为工艺补正量。工艺补正量可粗略地按下述经验公式来确定， e≤0.002L， 式中e为工艺补正量（mm）； L为加工面到加工基准面间的距离（mm） （6）分型负数：指为抵消铸件在分型部位的增厚，在模样上相应减去的尺寸。砂型的分型面一般不可能很平整，因此干型或表面烘干型合型后，上下型不能密合，金属液就有可能从分型面处溢出，即“跑火”。为了防止跑火，就要在下型的分型面上铺设泥条、油泥条或石棉绳等，使上、下型接触面密封，这样就使上箱