8第八章 铸造成形.ppt

概 述 一、概念： 铸造：是一种液态金属成形的方法，即将金属加热到液态，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的型腔的铸型中，液态金属在重力场或外力场（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成具有型腔形状的铸件。 二、特点及应用： 1.优点：1）可制形状复杂制件； 液态金属流动性→复杂外形 型芯 →复杂内腔 2）成本低廉； 3）工艺灵活,适应范围广； 4）可实现机械化和自动化； 2.缺点:1)力学性能低于同种材质的锻件← 铸造组织粗大，有缺陷。 2)工作条件较差; 3)废品率较高← 铸造工序繁多 第一节 铸造工艺基础 一、液态合金的充型 二、铸造合金的收缩 一、液态合金的充型 二、铸造合金的收缩 一）收缩的三阶段 （2）缩松的形成 2.铸造应力与变形 （3）铸件的变形和防止: 应力超过一定的值就会产生一定的变形。如教材图8-7，8-8。  铸件的变形包括铸件凝固后所发生的变形以及随后的切削加工变形。 防止铸件变形有以下几种方法： a) 采用反变形法 可在模样上做出与铸件变形量相等而方向相反的预变形量来抵消铸件的变形，此种方法称为反变形法。 b) 进行去应力退火 铸件机加工之前应先进行去应力退火，以稳定铸件尺寸，降低切削加工变形程度。 c) 设置工艺肋 为了防止铸件的铸态变形，可在容易变形的部位设置工艺肋。 3.铸件的裂纹与防止 2)冷裂纹:? 低温下裂纹? 特征: 裂纹细,连续直线状或圆滑曲线,裂口表面干净,具有金属光泽,有时有轻微氧化色? 原因: 复杂、大工件受拉应力部位和应力集中处易发生; 材料塑性差;? P—冷脆? 预防: 合理设计,减少内应力,控制P含量, 提高退让性 进入第二节 第二节 常用的铸造方法 一、砂型铸造 二、特种铸造 一、砂型铸造 一）手工造型 二）机器造型 二、特种铸造 一）熔模铸造 3.熔模铸造的特点及应用： 二）金属型铸造 （2）工艺特点： 金属型铸造的应用： 金属型铸造主要适用于大批生产、形状简单的非铁合金铸件和灰铸铁件，如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。对于其它铁合金铸件，只限于形状简单的中、小型件。 压铸机：压铸机是压力铸造生产的主要设备，按压室（压射室）分,一般分热压室压铸机（压室浸于金属液中）和冷压室压铸机（压室与金属液保温炉分开）两大类。 目前应用较多的是卧式冷压室压铸机。 3.压力铸造的特点及应用： 四）低压铸造 五）离心铸造 3.离心铸造的特点及应用： 六）消失模铸造 各种铸造方法的比较：见教材表8-3 进入第三节 第三节 铸造成形的工艺与结构设计 一、铸造成形的工艺设计 二、铸造成形的结构设计 一、铸造成形的工艺设计 一）浇注位置的选择 二）铸型分型面的选择 二、铸造成形的结构设计 一）铸造工艺对结构设计的要求 二）合金铸造性对铸件结构的要求 三）铸造方法对铸件结构的要求 进入第四节 第四节 铸造技术的发展趋势 一、计算机技术的应用 二、先进制造技术的应用 原则： 1）减少和简化分型面，如下图。 2）铸件外形应力求简单，如右图。 3）应有一定的结构斜度-----凡是垂直于分型面的不加工面应有一定的倾斜度，如下图。 4）铸件结构要有利于节省性芯以及便于性芯的定位、固定、排气和清理，如下图。 轴承支架 原则：1）铸件壁厚要合理-----过小，易产生浇不到、冷隔等缺陷；过大，易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。 2）铸件壁厚应均匀-----不均，易产生缩孔、缩松、应力和裂纹等缺陷。 3）铸件壁的连接应合理 a.壁的连接处或转角处应有结构圆角； b.避免交叉和锐角连接； c.连接应逐步过渡； d.避免受阻收缩； 热节大 不合理 合理 避免锐角连接 连接要逐步过渡 4)铸件应尽量避免过大的水平面----过大的平面不利于金属液的填充，容易产生浇不到等缺陷，在进行铸件的结构设计时，应尽量将水平面设计成倾斜形状，见下图。 1.熔模铸件的结构要求： 1）铸件上的孔、槽不宜过小或过深---- 过小或过深，不利于制壳和清砂。通常，孔径应大于2mm (薄件＞0.5mm) 。通孔时，孔深／孔径＜4-6，不通孔时，孔深／孔径＜2。槽宽应大于2mm，槽深不超过槽宽的2-6倍。 2）铸件的内腔和孔应是平直的，以便于制壳。 3)避免大平面铸件，以免产生表面缺陷－－－一般平面不应大于200x200㎜。 4）铸件的壁厚应尽可能均匀，以减少热节，便于补缩；壁与壁之间的交叉处应做成圆角，壁厚不同的连接处应平缓地逐渐过渡。 5）当采用重力浇注时，要有足够地壁厚以防产生浇不到。