《金属的液态成型》PPT课件.ppt

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1、第一章金属的液态成型（铸造)熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造结晶：金属溶液在凝固后一般都以晶质状态存在。金属的结晶过程是不断形成晶核和晶核不断长大的过程，即由晶核的产生和长大两个基本过程组成的。11动画：金属的结晶优点：1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。缺点：1）铸造组织疏松、晶粒粗大，

2、内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。2）铸件质量不够稳定。铸造的优缺点：铸造的分类铸造（造型方法）砂型铸造特种铸造（造型材料）化学硬化砂型湿砂型干砂型以天然矿产砂石为主要造型材料熔模铸造、壳型铸造、负压铸造、泥型铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等以金属作为主要造型材料金属型铸造、离心铸造、连续铸造、压力铸造、低压铸造等砂型铸造工艺过程制造模样、芯盒→配制型砂、芯砂→造型和造芯→烘干、合箱→熔炼金属、浇注→落砂、清理与检验等第一节砂型铸造工艺一、造型材料制做铸型和型芯所用的材料成为造型材料。主要分型砂与芯砂，由原砂、粘接剂、水和附加物配制而成。（一

3、）型（芯）砂的性能1、强度：应保证铸型（或型芯）受外力作用时，不易被损坏。型砂强度不足会造成塌箱、冲砂与砂眼等缺陷。2、透气性：铸型（或型芯）能允许气体通过，因为浇注时，型腔内的空气及铸型产生的挥发气体要通过砂型逸出。3、可塑性：型砂受力易成型且获得清晰轮廓。可塑性好，作兴方便，造型的轮廓清晰，可铸出形状尺寸精确的铸件。4、耐火性：型（芯）砂在高温液态金属作用下，不软化、不熔融和不粘结的能力、耐火性差的型（芯）砂，砂粒易粘附在铸件表面，使清砂和切削加工困难。5、退让性：铸件凝固收缩时，型（芯）砂不阻碍铸件收缩。退让性差的型芯砂，将阻碍铸件的收缩，会使铸件产生应力，引起变形，甚至开裂。型芯在浇注

4、时，四周被液态金属包围，故要求芯砂性能比型砂高。(二)型（芯）砂的组成及配制过程1、型（芯）砂的组成原砂是型砂和砂芯的主要组成部分，其主要成分是由SiO2及其他氧化物。砂粒均匀且呈圆形的好，一般采自山地、沙漠、河滩和海滨。粘结剂其作用是江砂粒互相粘结在一起，使型（芯）砂具有一定的强度和可塑性。种类很多，常用的有陶（高岭）土、膨润土、油类、合脂、树脂与水玻璃等。附加物为了改善型（芯）砂某些性能而附加的物质。例如，加入煤粉可提高耐火性，加入水玻璃可提高强度，加入木屑可改善透气性和退让性等。型砂和芯砂的组成物决定于铸造合金的种类，铸件的大小及结构特征等。2、型（芯）砂的制备过程烘干---筛分---混

5、砂（先干混后湿混）---松砂---停放（闷砂）。二、模样与芯盒的制造模样与芯盒是铸造生产的工艺装备之一，模样是用来形成铸型型腔的工艺装备,按组合形式，可分为整体模和分开模。芯盒是制造砂芯或其他种类耐火材料芯所用的装备。模样和芯盒由木材、金属或其他材料制成。（一）模样的制造一般情况，模样的外形与铸件的外形相似，其尺寸要大于铸件，这是因为金属有冷却收缩。模样应有足够的强度和刚度，以及与逐渐向适应的表面粗糙度和尺寸精度。根据制造模样所用的材料不同，分为木模样、金属模样和塑料模样等，可根据铸件的要求、造型方法和生产批量等，经济合理的选用。木模样——是模样中应用最广泛的一种，具有质轻、价廉和容易加工等优

6、点。但强度低，容易变形和损坏，一班用于单件和中小批量生产。常用木材有，红木、杉木、银杏等。金属模样——用铸铁、铜合金和铝合金等金属材料制造的模样。铝模最为多见。金属模样的强度高，尺寸精确，表面光洁，寿命长。但制造时生产周期长、成本高，用于大批量生产。（二）芯盒的制造芯盒的型腔与铸件的内腔孔洞相似。其尺寸应考虑铸件内腔的加工余量和收缩量。根据制造芯盒的材质不同，也可以分为木芯盒和金属芯盒，金属芯盒的材料一般是铸造铝合金。三、造型与制芯工艺造型是指用型砂、模样、砂箱等工艺装备制造砂型的过程。制芯是将芯砂制成符合芯盒形状的砂芯的过程。（一）手工造型手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。1、整

7、模造型的模样是整体的，分型面是平面，铸型型腔全部在半个铸型内，其造型简单，铸件不会产生错型缺陷。适用于铸件最大截面在一端，且为平面的铸件。整模造型2、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。三箱造型3、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