产品造型材料与工艺金属..ppt

铸造方法分类 凝固方式： 重力场凝固 非重力场凝固 压力铸造 离心铸造 挤压铸造 电磁场 快速凝固 2.2.1 铸造加工及其工艺性 无论哪种铸造，其工艺过程中的基本内容和成型原理都是相同的，只是过程的方法依不同铸造而有所不同。 各种铸造的基本过程： 砂型铸造 造型制芯——金属液态砂型成形最基本的工序，通常分为： 手工造型： 机器造型： 利用简单的器械进行砂型（芯）的制作 利用造型机和制芯机进行砂型（芯）的制作 砂型成形方法 手工造型的特点： 操作方便灵活，适应性强 生产率低 劳动强度大 铸件质量不易保证 适用于单件小批量生产 砂型成形方法 机器造型的特点： 生产效率高 劳动条件好 劳动强度低 铸件的表面质量好、尺寸精度高 适用于成批大量生产 砂型铸造 砂型铸件的结构设计应注意： 力求外形简单，轮廓平直，只需一个分型面 力求铸件的内腔铸造时，型芯数目最少，方便装配、清理、排气 起模方向应设计结构斜度 铸件应有合理的壁厚 力求铸件壁厚均匀，防止局部积聚变形，造成裂纹、缩孔、缩松等缺陷 尽量避免铸件中有过大的水平面，防止由于横截面突然增大，导致金属液面上升缓慢，致使型腔顶部受到长时间烘烤，造成夹砂缺陷、产生气孔等；将平面改为倾斜面 金属型铸造 金属型铸造特点 可以“一型多铸” 铸件的力学性能提高 因为金属型铸件的冷却速度较快、组织比较致密 铸件精度较高，可以少加工或不加工 但是，成本高、周期长；铸造透气性差、无退让性，易产生冷隔、浇不足、裂纹等缺陷；铸件熔点不宜太高，重量也不宜太大 主要用于：大批量的有色金属铸件，如内燃机的铝活塞、气缸体、缸盖、油泵壳体等 熔模铸造（失蜡铸造） 在蜡模表面包以造型材料，待其硬化，将其中的蜡模熔去，从而获得无分型面的铸型的铸造方法 蜡模制造→结壳→脱蜡→造型→焙烧→浇铸→落砂清理 蜡模制造：包括压型制造、蜡模压制和蜡模组装三步 结壳：在腊模上涂挂耐火材料，制成一定强度的耐火型硬壳 脱腊：将附有型壳的蜡模组浸泡于85-95℃的热水中，蜡料熔化 造型：加固型壳，防止浇注时变形或破裂，将脱蜡后的型壳置于铁箱之中，周围用粗砂填充 焙烧：为进一步去掉水分、残余蜡料及杂质，浇注前必须将型壳送入热炉内加热800-1000℃进行焙烧，可增强强度，型腔更干净 浇铸：焙烧出炉后趁热（600-700℃）进行浇注，可提高合金充型能力，防止浇不足，冷隔等缺陷。 落砂清理：冷却后将型壳破坏取出铸件，去掉浇口毛刺等。 熔模铸造（失蜡铸造） 钢水浇注方向 熔模铸造（失蜡铸造）的特点 铸件的精度高且表面光洁 适用于各种铸造合金铸件，尤其是高熔点及难切削的合金的铸造 熔模铸件的形状可以比较复杂，最小孔径0.5mm，壁厚0.3mm 铸件的重量不宜太大，一般=25kg,最大80kg左右 工艺过程复杂，不易控制，使用和消耗的材料较贵，适用于形状复杂、精度较高或难以机加工的小型零件，如发动机叶片和叶轮等 压力铸造 在高压下(比压约为500一1500N／cm2)快速地(充型时间约为0.001～0.2s)将液态或半液态合金压入金属铸型中，并在压力下结晶，以获得铸件的方法。 工作流程： 注入金属：先闭合铸型，用手工将定量勺内金属液通过压室上的注液孔向压室内注入． 压铸：压射冲头向前推进，金属液被压入铸型中。 取出铸件：铸件凝固后，抽芯机构将型腔两侧型芯同时抽出，铸型开型，铸件借助冲头的前伸动作离开压室，在继续开型中，顶杆顶出铸件。 优点：铸件表面质量高，可铸出复杂形状薄壁件或镶嵌件，生产率高。主要适合于有色金属合金，如锌合金、铝合金、镁合金。 压力铸造 低压铸造：介于重力铸造和压力铸造之间的一种方法，所用压力为2-7N/cm2。主要用于生产质量高的铝镁合金铸件 离心铸造：将液态合金浇入高速旋转（250-1500r/min）的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶。主要用于生产圆筒形铸件。 材料的可铸性 铸造质量的好坏主要决定于合金的充型能力，影响合金充型能力的主要因素是合金的流动性、浇注条件和铸型的结构。 材料的可铸性 决定某材料是否可铸造成型，应考虑材料的波动性，收缩性和偏析性，是否合乎要求． 流动性： 指材料熔融后易于流动，不粘滞的性能。流动性好的材料易于充满砂型，能铸成较薄、较细，形状复杂的铸件 收缩性：指材料经冷却后，体积收缩程度的大小，收缩性小的材料拎却后体积变化小，不易出现疏松、变形、裂纹等缺陷，灰口铸铁最好 偏析性：材料冷却后，各种成分分布的均匀程度。 由于合金不是一种成分，如果偏析、拎却过程中会有一部分先析出，致使材料性能下降，影响强度和加工性能。 铸造产品设计的特点 由铸造零件的工艺看，产品的外形是由模型的型腔决定的，无论是砂型还是金属型或蜡型，在浇注需要良好的金属充型能力