参赛课件 机械制造基础-课题三

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1、机械制造基础材料加工参赛选手：*****主要内容金属的塑性成形金属的凝固成形1焊接成形1一、铸造的特点、分类及性能二、砂型铸造三、铸造工艺设计四、特种铸造1非金属材料的成形工艺1材料加工在国民经济中的地位特点金属采用加工方法成材，不仅以其原材料消耗少、生产效率高、产品质量稳定，而且能有效地改善和控制金属的组织与性能，在国民经济与国防建设中占有十分重要的地位。1、航空航天2、武器装备3、交通运输4、建筑5、家用电器各类机械工业中铸件质量所占的比率机械类别比率/％机床、内燃机、重型机器风机、压缩机拖拉机农业机械汽

2、车70～9060～8050～7040～7020～30第三章金属材料与非金属材料的成形学习内容：一、金属的铸造成形二、金属的锻造成形三、金属材料的焊接成形四、非金属材料的成形技术1、铸造的特点1.铸造的特点由于铸造成形是由液态凝结成固态的过程，故铸造生产具有以下特点。1）成形方便铸造成形方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制，铸件的尺寸可大可小，可获得形状复杂的机械零件。因此，形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法初步成形。在各种批量的生产中，铸造都是重要的成形方法。2）适应性强铸件的材料可以是各种金属材料，也可

3、以是高分子材料和陶瓷材料。一、铸造的特点、分类及性能3）成本较低由于铸造成形方便，铸件毛坯与零件形状相近，能节省金属材料和切削加工工时；铸造原材料来源广泛，可以利用废料、废件等，节约国家资源；铸造设备通常比较简单，价格低廉。因此，铸件的成本较低。4）组织性能较差一般条件下，铸件晶粒粗大（铸态组织），化学成分不均，因此，受力不大或承受静载荷的机械零件，如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。一、铸造的特点、分类及性能一、铸造的特点、分类及性能1）砂型铸造砂型铸造包括湿砂型、干砂型、化学硬化砂型三类。其生产的铸件约占铸

4、件总量的80%以上，应用最多，最基本的铸造方法。2）特种铸造凡不同于砂型铸造的所有铸造方法，统称为特种铸造。如金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造等。一、铸造的特点、分类及性能3.金属的铸造性能1）流动性金属的流动性是指液态合金的流动能力，流动性的好坏，可用螺旋形试样（如图3-2所示）进行测定。3、金属的铸造性能一、铸造的特点、分类及性能3、金属的铸造性能液态金属流动性越好，对铸件质量影响越有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮,排除；易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行及时补缩；越容易充满铸

5、型的型腔、得到轮廓清晰、健全完整的铸件；否则，铸件越容易出现冷隔或浇注不足的缺陷。一、铸造的特点、分类及性能3、金属的铸造性能铸造流动性的影响因素：合金成分的影响共晶成分流动性好：共晶成分的合金恒温凝固，固体层表面光滑,且熔点低，过热度大。非共晶成分流动性差：结晶在一定温度范围内进行。一、铸造的特点、分类及性能3、金属的铸造性能铸造流动性的影响因素：浇注温度的影响t↑合金粘度下降,流动性↑t↑液态金属的过热度↑，充型能力↑但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔,晶粒粗大等,故不宜过高一、铸造的特点、分类及性能3、金属

6、的铸造性能铸造流动性的影响因素：浇注压力的影响充型压力↑，液态合金在流动方向上所受的压力↑，液体进入型腔的速度↑，充型能力↑。一、铸造的特点、分类及性能3、金属的铸造性能一、铸造的特点、分类及性能铸造流动性的影响因素：铸型条件的影响铸型中凡能增加合金液态流动阻力、降低流速和增加冷却速度的因素，都会影响合金的流动性。如内浇道横截面小，型砂透气性差等。3、金属的铸造性能一、铸造的特点、分类及性能金属的收缩性：铸件在冷却过程中的收缩是合金的固有物理性质。即：液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少

7、的现象。3、金属的铸造性能一、铸造的特点、分类及性能金属的收缩性：从液态冷却到室温的过程中，金属要经历三个相互联系的收缩阶段：液态收缩凝固收缩固态收缩3、金属的铸造性能铸造收缩性的影响因素：合金成分的影响成分不同，收缩率不同。铸铁中灰铸铁的收缩率最小。一、铸造的特点、分类及性能3、金属的铸造性能铸造收缩性的影响因素：浇铸温度的影响浇铸t↑，则此温度与开始凝固的温度之温差↑，于是液态收缩↑，则总收缩量相应↑一、铸造的特点、分类及性能3、金属的铸造性能铸造收缩性的影响因素：铸件结构与铸型条件的影响铸件壁厚不均，各

8、部分冷却速度不同。铸件收缩时受阻越大，实际收缩率就越小。一、铸造的特点、分类及性能3、金属的铸造性能3）偏析合金在凝固过程中出现化学成分不均匀的现象称为偏析。偏析与合金的液相线和固相线温度间隔有关，凝固温度区建越大，则偏析越显著。4）吸气性合金在熔炼和浇注时吸收气体的性能称为合金的吸气性。在合金液冷凝过程中，气体来不及从合金液中逸出，将在铸件中形成气孔、针孔或非金属夹杂物（如FeO、A12O3等），