材料成型工艺学第三章1.ppt

注意：不是铸型受热温度愈高热压应力愈大。 因为热压应力是铸型膨胀量和铸型韧性的函数，当温度升高时，虽然膨胀量大，但韧性变好，反而使压应力小于低温的。 本次课结束 谢谢大家 砂型铸造是铸造生产的最重要生产方式 他的铸件产量占全部铸件的 80 ～ 90 %。 研究砂型铸造工艺，对提高铸造生产水平和铸件质量非常重要。 第三章 金属液态砂型成形工艺 1. 液态金属与铸型的界面作用及伴生缺陷 研究液态金属与铸型界面作用的现象和机理 可能引起的铸造缺陷及防止方法 金属液态砂型成形工艺的主要内容 金属液态砂型成形工艺的主要内容 2. 造型材料 作为材料，它包括两层内容： 型、芯、涂料等所用的原材料 原材料的混合料 作为科学，它研究下列内容： 混合料的组成、配比、制备工艺、工艺性能及其测试方法； 原材料、混合料的性能与铸件质量的关系； 开发新的造型方法和造型材料； 旧砂再生工艺和设备。 耐火骨料 粘结剂、固化剂 附加物 型砂 芯砂 涂料 3. 金属液态成形工艺设计基础 液态金属充填铸型的方法和原理； 液态金属补缩铸件的方法和原理； 液态成形工艺对铸件质量的影响。 （如尺寸精度、表面质量、内部质量） 液态成形工艺设计： 根据金属液态成形工艺设计原理编制铸件生产工艺过程的技术文件。 如铸造工艺图、铸型装配图、模板装配图、芯盒装配图、工艺卡等。 重点研究： 金属液态砂型成形工艺的主要内容 §3.1 砂型成形方法和工作条件 一、 砂型成形方法 原砂（或再生砂）、粘结剂（包括固化剂）和附加物经混制而成型砂（或芯砂）。 利用机械设备把型砂（或芯砂）制成砂型（或砂芯）的工艺过程称为造型制芯。 造型制芯过程中，型（芯）砂在外力作用下成型并达到一定的紧实度或密度而成为砂型（或砂芯） §3.1 砂型成形方法和工作条件 一、 砂型成形方法 砂 型 —— 型砂在外力作用下而成型的物体，具有一定的紧实度。 紧实度 —— 砂型的密度。 在砂型制造过程中，外力的大小影响砂型的紧实度： 粘土砂 砂斗中 普通造型机 高压造型机 紧实度 1.15 ~ 1.25 约1.65 〉1.7 §3.1 砂型成形方法和工作条件 一、 砂型成形方法 造型制芯是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 §3.1 砂型成形方法和工作条件 一、 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 §3.1 砂型成形方法和工作条件 一、 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 §3.1 砂型成形方法和工作条件 二、 砂型的特点 砂型中微孔的物理特性决定了砂型的特点。 具有一定强度的微孔——多孔隙体系。 砂型的结构 孔隙率n 反映微孔的数量 物理特性： 颗粒形状：圆形、多角形、尖角形 堆积方式：立方体、菱柱、角锥 砂型的容重、导热性、热膨胀、透气性与n有关。 物理特性： 微孔尺寸 反映微孔的大小 影响砂型的抗渗透能力 颗粒大小 颗粒形状 堆积方式 影响因素： 三、 砂型的工作条件 时间段为：液态金属充型和凝固阶段。 1. 工作条件 液态金属充满型腔前： 热作用、冲击、冲刷 液态金属充满型腔后： 热作用、压力、物化反应 铸件表层结壳： 界面产生气隙、阻碍铸件收缩 2. 界面作用 热作用——传热、传质 在金属和砂型间有热交换、水分和气体迁移、砂型膨胀 铸件产生 夹砂结疤 2. 界面作用 机械作用——冲击、冲刷、静压力 如果砂型表层强度不够，金属液将冲坏型壁 铸件产生 表面缺陷 如果砂型整体强度不够，型壁在金属液静压力作用下发生移动 铸件产生 尺寸误差缺陷（胀箱、肥大） 2. 界面作用 化学和物理化学作用——造型材料本身、造型材料与液态金属发生化学和物理化学反应 造型材料自身的分解和化学反应，可改变界面气氛和压力 铸件产生 气孔 金属液与造型材料起化学和物化反应 铸件产生 粘砂、表面成分改变、气孔