液態(tài)金屬成形重點

1、材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING第2章 金屬液態(tài)成形重點1材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGContents鑄造方向考研重點鑄造方向考研重點2作業(yè)作業(yè)4鑄造應(yīng)掌握的基礎(chǔ)知識鑄造應(yīng)掌握的基礎(chǔ)知識3 1鑄造考試重點鑄造考試重點3 3材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING1.金屬鑄造應(yīng)掌握的基本知識 什么是金屬液態(tài)成形液態(tài)金屬在鑄

2、型中冷卻、凝固形成零件。 通常稱為：通常稱為：鑄造鑄造 用模具制造鑄型的過程為造型 所鑄出的金屬制品稱為鑄件3材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING什么是鑄造？ 鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程。4材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造分類 鑄造一般按造型方法來分類，習(xí)慣上分為普通砂型鑄造和特種鑄造。 普通砂型鑄造包括濕砂型、干砂型、化

3、學(xué)硬化砂型三類。特種鑄造按造型材料的不同，又可分為兩大類：一類以天然礦產(chǎn)砂石作為主要造型材料，如熔模鑄造、殼型鑄造、負(fù)壓鑄造、泥型鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造等;一類以金屬作為主要鑄型材料，如金屬型鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造等。5材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING6鑄造合金鐵基合金有色合金復(fù)合材料鑄鐵C2.14%鑄鋼C2.14%碳素鋼非和金鑄鐵合金鑄鐵高合金鋼低合金鋼灰口鑄鐵白口鐵麻口鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵蠕墨鑄鐵耐磨鑄鐵耐熱鑄鐵耐蝕鑄鐵不銹鋼耐磨鋼耐熱鋼鋁合金銅合金鎂合金鋅合金鈦合金鎳合

4、金鑄造金屬是指鑄造生產(chǎn)中用于澆注鑄件的金屬材料，它是以一種金屬元素為主要成分，并加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金，習(xí)慣上稱為鑄造合金，主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造工藝鑄造金屬準(zhǔn)備鑄型準(zhǔn)備鑄件處理7鑄造工藝可分為三個基本部分，即鑄造金屬準(zhǔn)備、鑄型準(zhǔn)備和鑄件處理。材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造金屬準(zhǔn)備-金屬熔煉 金屬熔煉不僅僅是單純的熔化，還包括冶煉過程，使?jié)策M(jìn)鑄

5、型的金屬，在溫度、化學(xué)成分和純凈度方面都符合預(yù)期要求。 為此，在熔煉過程中要進(jìn)行以控制質(zhì)量為目的的各種檢查測試，液態(tài)金屬在達(dá)到各項規(guī)定指標(biāo)后方能允許澆注。有時，為了達(dá)到更高要求，金屬液在出爐后還要經(jīng)爐外處理，如脫硫、真空脫氣、爐外精煉、孕育或變質(zhì)處理等。熔煉金屬常用的設(shè)備有沖天爐、電弧爐、感應(yīng)爐、電阻爐、反射爐等。8材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄型準(zhǔn)備 不同的鑄造方法有不同的鑄型準(zhǔn)備內(nèi)容。以應(yīng)用最廣泛的砂型鑄造為例，鑄型準(zhǔn)備包括造型材料準(zhǔn)備和造型造芯兩大項工作。 砂型鑄造中用來造型造芯的各種原材料

6、，如鑄造砂、型砂粘結(jié)劑和其他輔料，以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統(tǒng)稱為造型材料。造型材料準(zhǔn)備的任務(wù)是按照鑄件的要求、金屬的性質(zhì)，選擇合適的原砂、粘結(jié)劑和輔料，然后按一定的比例把它們混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂設(shè)備有碾輪式混砂機(jī)、逆流式混砂機(jī)和葉片溝槽式混砂機(jī)。9材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING造型造芯 造型造芯是根據(jù)鑄造工藝要求，在確定好造型方法，準(zhǔn)備好造型材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 鑄件的精度和全部生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)效果，主要取決于這道工序。在很多現(xiàn)代化的鑄造車間里，造型造芯都實現(xiàn)了機(jī)械化

7、或自動化。常用的砂型造型造芯設(shè)備有高、中、低壓造型機(jī)、拋砂機(jī)、無箱射壓造型機(jī)、射芯機(jī)、冷和熱芯盒機(jī)等。10材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄型清理 鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后，有澆口、冒口及金屬毛刺披縫，砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子，因此必須經(jīng)過清理工序。進(jìn)行這種工作的設(shè)備有拋丸機(jī)、澆口冒口切割機(jī)等。砂型鑄件落砂清理是勞動條件較差的一道工序，所以在選擇造型方法時，應(yīng)盡量考慮到為落砂清理創(chuàng)造方便條件。有些鑄件因特殊要求，還要經(jīng)鑄件后處理，如熱處理、整形、防銹處理、粗加工等。11材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與

8、工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造特點(1) 鑄造是比較經(jīng)濟(jì)的毛坯成形方法毛坯成形方法，對于形狀復(fù)雜的零件更能顯示出它的經(jīng)濟(jì)性。 如汽車發(fā)動機(jī)的缸體和缸蓋，船舶螺旋槳以及精致的藝術(shù)品等。有些難以切削的零件，如燃汽輪機(jī)的鎳基合金零件不用鑄造方法無法成形。12材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造特點(2) 另外，鑄造的零件尺寸和重量的適應(yīng)范圍很寬，金屬種類幾乎不受限制； 零件在具有一般機(jī)械性能的同時，還具有耐磨、耐腐蝕、吸震等綜合性能，

9、是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。因此在機(jī)器制造業(yè)中用鑄造方法生產(chǎn)的毛坯零件，在數(shù)量和噸位上迄今仍是最多的。13材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造特點(3) 鑄造生產(chǎn)經(jīng)常要用的材料有各種金屬、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。 所需設(shè)備有冶煉金屬用的各種爐子，有混砂用的各種混砂機(jī)，有造型造芯用的各種造型機(jī)、造芯機(jī)，有清理鑄件用的落砂機(jī)、拋丸機(jī)等。還有供特種鑄造用的機(jī)器和設(shè)備以及許多運(yùn)輸和物料處理的設(shè)備。14材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATE

10、RIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造特點(4) 鑄造生產(chǎn)有與其他工藝不同的特點，主要是適應(yīng)性廣、需用材料和設(shè)備多、污染環(huán)境。鑄造生產(chǎn)會產(chǎn)生粉塵、有害氣體和噪聲對環(huán)境的污染，比起其他機(jī)械制造工藝來更為嚴(yán)重，需要采取措施進(jìn)行控制。15材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造特點(5) 鑄造產(chǎn)品發(fā)展的趨勢是要求鑄件有更好的綜合性能，更高的精度，更少的余量和更光潔的表面。 此外，節(jié)能的要求和社會對恢復(fù)自然環(huán)境的呼聲也越來越高。為適應(yīng)這些要求，新的鑄造合金將得到開發(fā)，冶煉新工藝和新設(shè)備將相

11、應(yīng)出現(xiàn)。16材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING鑄造生產(chǎn)的主要特點鑄造生產(chǎn)的主要特點 適用范圍廣適用范圍廣鑄造方法幾乎不受零件大小、厚鑄造方法幾乎不受零件大小、厚薄和復(fù)雜程度的限制薄和復(fù)雜程度的限制 可制造各種金屬鑄件可制造各種金屬鑄件( (對于脆性金屬，鑄造是唯一對于脆性金屬，鑄造是唯一可行方法可行方法) ) 鑄件比一般鍛件、焊接件尺寸精度高鑄件比一般鍛件、焊接件尺寸精度高 成本較低成本較低 可以生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件可以生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件17材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MA

12、TERIALS SCIENCE AND ENGINEERING幾種常見鑄造方法 1.金屬型鑄造金屬型鑄造：利用金屬制成鑄型，在重力場中澆注金屬液，形成鑄件。 2.低壓鑄造低壓鑄造：金屬液在較低壓力作用下，由下向上地填充各種鑄型，并在壓力作用下凝固成形。 3.壓力鑄造壓力鑄造：金屬液在高壓作用下，以高的線速度填充金屬型，并在壓力作用下凝固成形。 4.熔模鑄造熔模鑄造：液態(tài)金屬在重力作用下澆入由蠟?zāi)Ｈ诨笮纬傻闹锌招蜌ぶ?，從而獲得精密鑄件的方法。 5.離心鑄造離心鑄造：金屬液澆注在旋轉(zhuǎn)的鑄型中，并在旋轉(zhuǎn)的情況下凝固成形。18材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIA

13、LS SCIENCE AND ENGINEERING2.鑄造方向考研重點 材料成型專業(yè)的研究生分為鍛壓和鑄造方向，一級學(xué)科為材料加工工程，這方面研究生比較好的學(xué)校有上海交大，哈工大，清華，華中科技大學(xué)上海交大，哈工大，清華，華中科技大學(xué)，西北工業(yè)大學(xué)，西北工業(yè)大學(xué)等學(xué)校，你可以具體去各個學(xué)校的網(wǎng)頁查看相關(guān)老師的具體方向，再結(jié)合自己的興趣進(jìn)行選擇。 就材料加工而言,分不同的方向的。哈工大焊接很好，全國第一。上海交通鍛壓很好。西北工業(yè)大學(xué)鑄造最好。華中科技模具最好。東北大學(xué)的軋鋼很牛。19材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENG

14、INEERING2012全國材料成型及控制工程專業(yè)排名1 上海交通大學(xué) A+ 9 吉林大學(xué) A 17 浙江大學(xué) A 2 哈爾濱工業(yè)大學(xué) A+ 10 天津大學(xué) A 18 四川大學(xué) A 3 清華大學(xué) A+ 11 同濟(jì)大學(xué) A 19 蘭州理工大學(xué) A 4 華南理工大學(xué) A+ 12 西安交通大學(xué) A 20 北京航空航天大學(xué) A 5 西北工業(yè)大學(xué) A+ 13 大連理工大學(xué) A 21 武漢理工大學(xué) A 6 北京科技大學(xué) A 14 山東大學(xué) A 22 北京工業(yè)大學(xué) A 7 華中科技大學(xué) A 15 鄭州大學(xué) A 23 東南大學(xué) A 8 東北大學(xué) A 16 太原理工大學(xué) A 科 別：理工培養(yǎng)目標(biāo)：本專業(yè)培養(yǎng)具備

15、機(jī)械熱加工基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事熱加工領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、試驗研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才。培養(yǎng)要求：本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)材料科學(xué)及各類熱加工工藝的基礎(chǔ)理論與技術(shù)和有關(guān)設(shè)備的設(shè)計方法，受到現(xiàn)代機(jī)械工程師的基本訓(xùn)練，具有從事各類熱加工工藝及設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)組織管理的基本能力。20材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING21材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING22材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING23材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)與工程系D