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《金属铸造与锻造技术》

课程介绍：金属加工的重要性金属加工的基石金属加工是制造业的基础，几乎所有工业领域都离不开金属材料的成形和加工。铸造和锻造作为两种主要的金属加工方法，在生产各种零部件和产品中发挥着至关重要的作用。金属加工通过改变金属材料的形状、尺寸和性能，使其满足不同工程需求，为各行各业提供关键的结构件和功能件。经济发展的驱动力金属加工技术的进步直接影响着制造业的效率和质量，从而推动经济发展。先进的铸造和锻造技术可以提高材料利用率，降低生产成本，缩短生产周期，提高产品性能，为企业创造更大的经济效益。同时，金属加工行业也为社会提供了大量的就业机会，促进了社会稳定和发展。技术创新的摇篮

铸造与锻造：定义与区别铸造的定义铸造是将熔融的金属液体注入到具有特定形状的铸型中，待其冷却凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法。铸造适用于制造形状复杂、内部结构复杂的零件，如发动机缸体、泵体、阀体等。铸造具有生产批量大、成本低、适应性强等优点，被广泛应用于各个工业领域。锻造的定义

铸造工艺流程概述模型制作根据零件的形状和尺寸，制作出与铸件形状相似的模型。模型是铸造工艺的基础，其精度直接影响铸件的质量。铸型准备将模型放置在砂箱中，填充铸型材料（如砂子），形成具有空腔的铸型。铸型是熔融金属的容纳空间，其强度和透气性对铸件的成形至关重要。熔炼浇注将金属材料加热熔化，并将其注入到准备好的铸型中。熔炼过程需要控制温度和成分，浇注过程需要保证金属液体的流动性和充满度。冷却清理

铸造材料：常用金属及其特性铸铁具有良好的铸造性能、切削性能和耐磨性，但强度和韧性较低。常用于制造机床床身、发动机缸体等。铸钢具有较高的强度和韧性，但铸造性能较差。常用于制造承受高载荷的零件，如轧钢机机架、水轮机叶片等。铝合金具有重量轻、耐腐蚀、导热性好等优点，但强度较低。常用于制造汽车发动机缸盖、飞机机身等。铜合金

铸型材料：砂型、金属型等砂型以砂子为主要原料，混合粘结剂和其他辅助材料制成的铸型。砂型具有成本低、制作简单、透气性好等优点，适用于大批量生产。但砂型铸件的精度和表面粗糙度较低。金属型用金属材料制成的铸型。金属型具有强度高、导热性好、铸件精度高、表面粗糙度低等优点，适用于生产批量大、精度要求高的铸件。但金属型的成本较高，制作周期较长。其他铸型

铸造方法：砂型铸造详解1砂型准备选择合适的砂子、粘结剂和辅助材料，按照一定的比例混合，制成铸型材料。将铸型材料填充到砂箱中，压实并形成所需的形状。2模型放置将模型放置在砂型中，确定浇注系统和排气孔的位置。浇注系统用于引导金属液体流入铸型，排气孔用于排出铸型中的气体。3合箱浇注将上下砂箱合在一起，形成完整的铸型。将熔融的金属液体通过浇注系统注入到铸型中，直至充满整个型腔。开箱清理

特种铸造：熔模铸造、压铸等熔模铸造又称精密铸造，先用易熔材料（如蜡）制成模型，然后在模型表面涂覆多层耐火涂料，形成型壳。熔化模型，留下型腔，再将金属液体注入型腔，获得高精度铸件。压铸将熔融金属在高压作用下注入金属型中，快速冷却凝固。压铸件具有尺寸精度高、表面光洁度好、生产效率高等优点，适用于大批量生产。离心铸造将熔融金属注入旋转的铸型中，利用离心力使金属液体充满型腔。离心铸造可以提高铸件的致密度和力学性能，适用于生产管材、套筒等回转体零件。

铸造缺陷分析与预防1气孔金属液体中的气体或铸型中的气体未及时排出，在铸件内部形成空洞。预防措施包括：选择合适的熔炼工艺、提高铸型的透气性、合理设置排气孔。2缩孔金属液体在凝固过程中体积收缩，未及时得到补充，在铸件内部形成空洞。预防措施包括：合理设计浇注系统、采用冒口、控制冷却速度。3夹杂金属液体中混入的非金属杂质或氧化物，在铸件内部形成缺陷。预防措施包括：选择纯净的金属材料、加强熔炼过程的除渣、采用过滤网。4裂纹由于铸件内部应力过大或冷却不均匀，在铸件表面或内部产生的裂缝。预防措施包括：合理设计铸件结构、控制冷却速度、进行热处理。

铸造设备：熔炼炉、浇注机等熔炼炉用于将金属材料加热熔化的设备。常见的熔炼炉有冲天炉、电弧炉、感应炉等。不同类型的熔炼炉适用于不同的金属材料和熔炼工艺。浇注机用于将熔融金属注入铸型的设备。常见的浇注机有倾转式浇注机、压铸机、离心铸造机等。不同类型的浇注机适用于不同的铸造方法和铸件形状。其他设备除了熔炼炉和浇注机，铸造车间还包括造型机、制芯机、砂处理设备、清理设备、热处理设备等。这些设备共同组成了完整的铸造生产线。

锻造工艺流程概述下料根据锻件的形状和尺寸，将金属材料切割成一定长度的坯料。下料方式有锯切、剪切、火焰切割等。加热将坯料加热到合适的锻造温度。加热方式有火焰加热、感应加热、电阻加热等。加热温度的控制对锻件的质量至关重要。锻压利用锻压设备对加热后的坯料进行锻压，使其