铸造、锻造和焊接课件.ppt

机械制造工艺 1、液态金属的充型能力 液态金属的充型能力(Mold Filling Capacity)是指液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。 1）.金属液的流动性 液态金属的流动性是指金属液的流动能力。流动性越好的金属液，充型能力越强。流动性的好坏，通常用在特定情况下金属液浇注的螺旋形试样的长度来衡量，如图所示。 2）.浇注(Pouring)条件 提高浇注温度，使液体粘度下降，流速加快，还能使铸型温度上升，金属散热速度减慢，充型能力增强。 提高金属液体的充型压力和浇注速度，也可使充型能力增强。 浇注系统越复杂，流动阻力越大，充型能力越低。 1、液态金属的充型能力 液态金属的充型能力(Mold Filling Capacity)是指液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。 3）.铸型特性 铸型的导热速度越快或对金属液流动阻力越大，金属的流动时间越短，充型能力越差。 4）.铸件结构 铸件壁厚小，壁厚急剧变化，结构复杂，有大的水平面时充型能力越差。 2、合金的收缩性 1）. 收缩三阶段 铸件在冷却过程中，其体积和尺寸缩小的现象称为收缩，它是铸造合金固有的物理性质。金属从液态冷却到室温，要经历三个相互联系的收缩阶段： 液态收缩——从浇注温度冷却至凝固开始温度之间的收缩。 凝固收缩——从凝固开始温度冷却到凝固结束温度之间的收缩。 固态收缩——从凝固完毕时的温度冷却到室温之间的收缩。 不同成分合金的收缩率不同，表列出几种铁碳合金的体积收缩率。 2、合金的收缩性 2）. 影响收缩因素 铸件在冷却过程中，其体积和尺寸缩小的现象称为收缩，它是铸造合金固有的物理性质。 a.化学成分 含碳量 b.浇注温度 浇注温度越高，液态收缩增加 c.铸件结构与铸型条件 铸件收缩为受阻收缩，受阻越大，收缩越小 3）．收缩导致的铸件缺陷 a.缩孔和缩松 铸件在凝固过程中，由于金属液态收缩和凝固收缩造成的体积减小得不到液态金属的补充，在铸件最后凝固的部位形成孔洞。其中容积较大而集中的称缩孔，细小而分散的称缩松。缩孔和缩松的形成过程示意图分别见图。使铸件的凝固按薄壁－厚壁－冒口的顺序先后进行，让缩孔移入冒口中，从而获得致密的铸件，如图所示。 b.铸造应力、变形和裂纹 铸造应力按其形成原因的不同，分为热应力、机械应力等。 减少铸造应力就应设法减少铸件冷却过程中各部位的温差，使各部位收缩一致，如将浇口开在薄壁处，在厚壁处安放冷铁，即采取同时凝固原则。 铸造应力是导致铸件产生变形和开裂的根源。图为“T”形铸件在热应力作用下的变形情况，虚线表示变形的方向。 当铸造应力超过材料的强度极限时，铸件会产生裂纹，裂纹有热裂纹和冷裂纹两种。 2.基本工序 1）镦粗 2）拔长 3）冲孔 4）弯曲 5）扭转 6）切割 3、焊接方法的分类 是将毛坯弯成所需形状的工序 在进行弯曲变形前，先要将毛坯锻成所需形状，使体积合理分配，便于获得合格产品。 将毛坯一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的工序。 将毛坯一部分或几部分切掉以获得所需形状的锻件的工序。 第二节 锻造设备 一、空气锤 利用压缩空气推动锻锤进行工作。 以落下部分质量来表示锻造能力； 常用吨位为65~750千克，用于锻造小型锻件。 靠飞轮、螺杆和滑块向下运动时所积蓄的动能使锻件变形。 二、蒸汽—空气锤 三、液压机 四、摩擦压力机 利用一定蒸汽或压缩空气推动锻锤进行工作。 常用吨位为1~5吨，用于锻造中型锻件，是模锻的主要设备。 常用吨位为5~150吨，用于锻造大型锻件，是大型锻件的唯一设备。 利用高压水为动力进行工作。靠静压力工作。 是模锻的主要设备。 分模造型是将模样沿最大截面处分成两半，型腔位于上、下两个砂箱内，造型简单省工。常用于最大截面在中部的铸件。 挖砂造型的模样是整体的，但铸件分型面为曲面。为便于起模，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂、其造型费工、生产率低，工人技术水平要求高。用于分型面不是平面的单件、小批生产铸件。 挖砂造型 地坑造型是利用车间地面砂床作为铸型的下箱。大铸件需在砂床下面铺以焦炭，埋上出气管，以便浇注时引气。地坑造型仅用或不用上箱即可造型，因而减少了造砂箱的费用和时间，但造型费工、生产率低，要求工人技术水平高。适用于砂箱不足，或生产要求不高的中、大型铸件，如砂箱、压铁、炉栅、芯骨等。 地坑造型 组芯造型是用若干块砂芯组合成铸型，而无需砂箱。它可提高铸件的精度，但成本高。适用于大批量生产形状复杂的铸件。 组芯造型 活块造型是