材料成形技術(shù)基礎(chǔ)(第二篇)

1、第二篇第二篇 鑄鑄 造造 將液體金屬澆注到具有與零件形將液體金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型空腔中，待其狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型空腔中，待其冷卻凝固以后，以獲得毛坯、零件或冷卻凝固以后，以獲得毛坯、零件或原材料的工藝方法。稱為原材料的工藝方法。稱為“鑄造鑄造”。第二篇第二篇 鑄鑄 造造v鑄造的優(yōu)越性：鑄造的優(yōu)越性： （1）可制造形狀復(fù)雜（尤其內(nèi)腔）的毛坯。）可制造形狀復(fù)雜（尤其內(nèi)腔）的毛坯。 （2）材料適應(yīng)性廣，零件的大小、尺寸、生產(chǎn)批）材料適應(yīng)性廣，零件的大小、尺寸、生產(chǎn)批量不受限制量不受限制 （3）鑄件成本低，加工余量小，節(jié)約金屬。）鑄件成本低，加工余量小，節(jié)約金屬。v鑄造的缺點(diǎn)：鑄

2、造的缺點(diǎn)： （1）生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜。）生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜。 （2）易產(chǎn)生缺陷，影響鑄件質(zhì)量的因素頗多。）易產(chǎn)生缺陷，影響鑄件質(zhì)量的因素頗多。 （3）廢品率較高。）廢品率較高。第一章第一章 鑄造工藝基礎(chǔ)鑄造工藝基礎(chǔ)v1液態(tài)合金的充型液態(tài)合金的充型v液態(tài)合金填充鑄型的過(guò)程，簡(jiǎn)稱液態(tài)合金填充鑄型的過(guò)程，簡(jiǎn)稱“充充型型”。v液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的過(guò)程，稱為輪廓清晰鑄件的過(guò)程，稱為“液態(tài)合金液態(tài)合金的充型能力的充型能力” 。v影響充型能力的主要因素如下：影響充型能力的主要因素如下：v合金的流動(dòng)性、澆注條件、鑄型填充條合金的流動(dòng)性、澆注條件、鑄型填充條

3、件件1 液態(tài)合金的充型液態(tài)合金的充型v一、合金的流動(dòng)性一、合金的流動(dòng)性v液態(tài)合金本身的流動(dòng)能力，稱為液態(tài)合金本身的流動(dòng)能力，稱為“合金合金的流動(dòng)性的流動(dòng)性”。v流動(dòng)性越好，充型能力越強(qiáng)，并有利于流動(dòng)性越好，充型能力越強(qiáng)，并有利于夾雜物、氣體和熔渣的排除，且有利于夾雜物、氣體和熔渣的排除，且有利于合金結(jié)晶過(guò)程的補(bǔ)縮。容易形成形狀完合金結(jié)晶過(guò)程的補(bǔ)縮。容易形成形狀完整、輪廓清晰的鑄件。整、輪廓清晰的鑄件。v合金的流動(dòng)性是用螺旋試樣法計(jì)量合金的流動(dòng)性是用螺旋試樣法計(jì)量1 液態(tài)合金的充型液態(tài)合金的充型螺旋試螺旋試樣樣1液態(tài)合金的充型液態(tài)合金的充型v影響合金影響合金流動(dòng)性的流動(dòng)性的因素因素v化學(xué)成分化學(xué)

4、成分的影響最的影響最為顯著。為顯著。v右圖為合右圖為合金成分與金成分與流動(dòng)性之流動(dòng)性之間關(guān)系圖間關(guān)系圖1液態(tài)合金的充型液態(tài)合金的充型v二、澆注條件二、澆注條件v1.澆注溫度澆注溫度 澆注溫度高合金過(guò)熱度高充型能力強(qiáng)。澆注溫度高合金過(guò)熱度高充型能力強(qiáng)。 但澆注溫度過(guò)高合金膨脹過(guò)大，收縮增但澆注溫度過(guò)高合金膨脹過(guò)大，收縮增加，易產(chǎn)生縮松、縮孔、粘砂、氣孔、加，易產(chǎn)生縮松、縮孔、粘砂、氣孔、粗晶等缺陷。粗晶等缺陷。 應(yīng)在充型能力足夠的前提下，高溫出爐，應(yīng)在充型能力足夠的前提下，高溫出爐，低溫澆注。低溫澆注。v2.充型壓力充型壓力 充型壓力越大，則充型性越好。充型壓力越大，則充型性越好。1液態(tài)合金的充

5、型液態(tài)合金的充型v三、鑄型填充條件三、鑄型填充條件v1.鑄型材料鑄型材料 鑄型材料導(dǎo)熱系數(shù)和熱容越大，對(duì)合金鑄型材料導(dǎo)熱系數(shù)和熱容越大，對(duì)合金的激冷作用越強(qiáng)，合金的充型能力越差。的激冷作用越強(qiáng)，合金的充型能力越差。v2.鑄型溫度鑄型溫度 鑄型溫度越高，液體金屬冷卻越慢，充鑄型溫度越高，液體金屬冷卻越慢，充型能力越強(qiáng)。型能力越強(qiáng)。v3.鑄型中的氣體鑄型中的氣體v鑄型透氣性越差，氣體不易排出，型腔鑄型透氣性越差，氣體不易排出，型腔內(nèi)壓力越大，以致阻礙充型。內(nèi)壓力越大，以致阻礙充型。2 鑄件的凝固與收縮鑄件的凝固與收縮v一、鑄件的凝固方式一、鑄件的凝固方式v1.逐層凝固逐層凝固(a)v2.中間凝固中

6、間凝固(b)v3.糊狀凝固糊狀凝固(c)2 鑄件的凝固與收縮鑄件的凝固與收縮v二、鑄造合金的收縮二、鑄造合金的收縮v（1）液態(tài)收縮（）液態(tài)收縮（2）凝固收縮（）凝固收縮（3）固態(tài)收縮）固態(tài)收縮2 鑄件的凝固與收縮鑄件的凝固與收縮v三、鑄件中的縮孔與縮松三、鑄件中的縮孔與縮松v1.縮孔與縮松的形成縮孔與縮松的形成v（1）縮孔）縮孔 鑄件凝固過(guò)程中，由于順序凝固，鑄件凝固過(guò)程中，由于順序凝固，在最后凝固部位，無(wú)液體金屬補(bǔ)充形成的集中在最后凝固部位，無(wú)液體金屬補(bǔ)充形成的集中大孔洞。大孔洞。2 鑄件的凝固與收縮鑄件的凝固與收縮v（2）縮松）縮松 鑄件凝固過(guò)程中，最后凝固部分同鑄件凝固過(guò)程中，最后凝固部

7、分同時(shí)過(guò)冷，同時(shí)凝固，在局部范圍內(nèi)形成的較分時(shí)過(guò)冷，同時(shí)凝固，在局部范圍內(nèi)形成的較分散小縮孔。散小縮孔。v縮松分為：縮松分為：宏觀縮松宏觀縮松 顯微縮松顯微縮松v逐層凝固合金逐層凝固合金趨向于產(chǎn)生縮孔，趨向于產(chǎn)生縮孔，糊狀凝固的合金糊狀凝固的合金趨向于形成縮松。趨向于形成縮松。v結(jié)晶區(qū)間越寬結(jié)晶區(qū)間越寬的合金越趨向于的合金越趨向于產(chǎn)生縮松。產(chǎn)生縮松。v2.縮孔和縮松的防止縮孔和縮松的防止v縮孔或縮松減小鑄件的截面積，降低承載面積，縮孔或縮松減小鑄件的截面積，降低承載面積，縮松可使鑄件因滲漏而報(bào)廢。縮松可使鑄件因滲漏而報(bào)廢。v防止方法：順序凝固防止方法：順序凝固+冒口；在安放冒口的同冒口；在安放

8、冒口的同時(shí)對(duì)于某些不易放冒口的地方也可加冷鐵，以時(shí)對(duì)于某些不易放冒口的地方也可加冷鐵，以達(dá)到順序凝固的目的。達(dá)到順序凝固的目的。2 鑄件的凝固與收縮鑄件的凝固與收縮3 鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋v一、內(nèi)應(yīng)力的形成一、內(nèi)應(yīng)力的形成v按照內(nèi)應(yīng)力的形成原因，可分為熱應(yīng)力按照內(nèi)應(yīng)力的形成原因，可分為熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力兩種。和機(jī)械應(yīng)力兩種。v應(yīng)力必須在固態(tài)收縮過(guò)程中才能產(chǎn)生，應(yīng)力必須在固態(tài)收縮過(guò)程中才能產(chǎn)生，因此應(yīng)該在固態(tài)收縮階段發(fā)生。因此應(yīng)該在固態(tài)收縮階段發(fā)生。v固態(tài)收縮階段，再結(jié)晶溫度以上，金屬固態(tài)收縮階段，再結(jié)晶溫度以上，金屬處在塑性階段，一般不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，只處在塑性階段，一般不會(huì)

9、產(chǎn)生應(yīng)力，只有在彈性階段才會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。有在彈性階段才會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。3 鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋v1.熱應(yīng)力熱應(yīng)力v它是由于鑄件的壁厚不均勻、各部分的冷卻速它是由于鑄件的壁厚不均勻、各部分的冷卻速度不同，以致在同一時(shí)期內(nèi)鑄件各部分收縮不度不同，以致在同一時(shí)期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的。一致而引起的。3 鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋v應(yīng)力框?qū)嶒?yàn)應(yīng)力框?qū)嶒?yàn) I、塑性階段。、塑性階段。 II、彈、塑性階段。、彈、塑性階段。 III、彈性階段。、彈性階段。v由于金屬在彈性階段厚壁冷卻收縮最后時(shí)的由于金屬在彈性階段厚壁冷卻收縮最后時(shí)的厚壁受拉應(yīng)力，而薄壁受壓應(yīng)力。

10、厚壁受拉應(yīng)力，而薄壁受壓應(yīng)力。v熱應(yīng)力熱應(yīng)力s產(chǎn)生變形，產(chǎn)生變形，b金屬斷裂。金屬斷裂。3 鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋v2.機(jī)械應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力v機(jī)械應(yīng)力是金屬在固態(tài)收縮的過(guò)程中，遇機(jī)械應(yīng)力是金屬在固態(tài)收縮的過(guò)程中，遇到機(jī)械阻礙而形成的應(yīng)力。到機(jī)械阻礙而形成的應(yīng)力。v機(jī)械應(yīng)力使鑄件產(chǎn)生暫時(shí)的正應(yīng)力或剪應(yīng)機(jī)械應(yīng)力使鑄件產(chǎn)生暫時(shí)的正應(yīng)力或剪應(yīng)力，在落砂以后會(huì)自動(dòng)消除。力，在落砂以后會(huì)自動(dòng)消除。v但它在冷卻過(guò)程中和熱應(yīng)力共同作用，也但它在冷卻過(guò)程中和熱應(yīng)力共同作用，也可增加工件的裂紋傾向。可增加工件的裂紋傾向。3 鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋v二、鑄件的變形與防止二、鑄

11、件的變形與防止v防止鑄件產(chǎn)生變形的辦法防止鑄件產(chǎn)生變形的辦法v（1）鑄件壁厚設(shè)計(jì)均勻，形狀對(duì)稱。）鑄件壁厚設(shè)計(jì)均勻，形狀對(duì)稱。v（2）工藝上采用順序凝固原則。）工藝上采用順序凝固原則。v（3）長(zhǎng)而且易變形的工件，采用反變形法。）長(zhǎng)而且易變形的工件，采用反變形法。v（4）重要機(jī)件鑄后采用時(shí)效處理，以消除）重要機(jī)件鑄后采用時(shí)效處理，以消除 應(yīng)力。應(yīng)力。v自然時(shí)效、人工時(shí)效。自然時(shí)效、人工時(shí)效。3 鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋v三、鑄件的裂紋與防止三、鑄件的裂紋與防止v1.熱裂紋熱裂紋v特點(diǎn)：縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)氧化嚴(yán)重，沿特點(diǎn)：縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)氧化嚴(yán)重，沿晶分布并擴(kuò)展。晶分

12、布并擴(kuò)展。v產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：v（1）合金性質(zhì)）合金性質(zhì) 結(jié)晶溫度范圍寬，凝固收縮結(jié)晶溫度范圍寬，凝固收縮大的合金，含硫量高的合金，熱裂傾向大。大的合金，含硫量高的合金，熱裂傾向大。v（2）鑄型阻力）鑄型阻力 鑄型的退讓性差，阻力增加，鑄型的退讓性差，阻力增加，機(jī)械應(yīng)力增加，易產(chǎn)生熱裂。機(jī)械應(yīng)力增加，易產(chǎn)生熱裂。v減少熱裂的方法：減少熱裂的方法： 合理設(shè)計(jì)合金，以減少凝合理設(shè)計(jì)合金，以減少凝固收縮量。合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以降低凝固過(guò)程中固收縮量。合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以降低凝固過(guò)程中的應(yīng)力。增加型芯的退讓性。減少合金中的的應(yīng)力。增加型芯的退讓性。減少合金中的S含量，增加含量，增加Mn含量，降低含量，降低F

13、eS的含量。的含量。3 鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋v2.冷裂紋冷裂紋v特征：裂紋細(xì)小、呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)呈輕特征：裂紋細(xì)小、呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)呈輕微氧化色，或無(wú)氧化。裂紋可穿晶擴(kuò)展。微氧化色，或無(wú)氧化。裂紋可穿晶擴(kuò)展。v產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： P、H原子溶入鐵素體，使其脆化，在應(yīng)原子溶入鐵素體，使其脆化，在應(yīng)力的作用下，力的作用下，400以下，形成裂紋。以下，形成裂紋。v防止辦法：合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)，降低內(nèi)應(yīng)力，防止辦法：合理設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)，降低內(nèi)應(yīng)力，減少材料中的減少材料中的P含量增加鐵素體塑性，落砂后含量增加鐵素體塑性，落砂后及時(shí)做消及時(shí)做消H處理。處理。4 鑄件的質(zhì)量控制鑄件

14、的質(zhì)量控制v鑄件缺陷的名稱和分類鑄件缺陷的名稱和分類4 鑄件的質(zhì)量控制鑄件的質(zhì)量控制v控制鑄件質(zhì)量的幾個(gè)方面：控制鑄件質(zhì)量的幾個(gè)方面：v（1）合理設(shè)計(jì)選定鑄造合金和鑄件結(jié)構(gòu)）合理設(shè)計(jì)選定鑄造合金和鑄件結(jié)構(gòu)v（2）合理制訂鑄件的技術(shù)要求）合理制訂鑄件的技術(shù)要求v（3）仔細(xì)檢驗(yàn)?zāi)淤|(zhì)量）仔細(xì)檢驗(yàn)?zāi)淤|(zhì)量v（4）鑄件質(zhì)量檢查）鑄件質(zhì)量檢查v（5）鑄件熱處理）鑄件熱處理v作業(yè)：作業(yè)：P43(2)(4)(5)(6)(7)(8)(9).第二章第二章 常用合金鑄造常用合金鑄造v1鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v鑄鐵根據(jù)碳的存在形式分為白口鑄鐵和灰鑄鐵根據(jù)碳的存在形式分為白口鑄鐵和灰口鑄鐵兩種。但白口鑄鐵是以滲碳體為基

15、口鑄鐵兩種。但白口鑄鐵是以滲碳體為基礎(chǔ)的，故硬而脆工業(yè)上很少使用。礎(chǔ)的，故硬而脆工業(yè)上很少使用。v灰口鑄鐵才是工業(yè)上大量使用的材料。灰口鑄鐵才是工業(yè)上大量使用的材料。v灰口鐵有根據(jù)石墨的形狀分為，灰鑄鐵、灰口鐵有根據(jù)石墨的形狀分為，灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等多種。可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等多種。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v一、灰鑄鐵一、灰鑄鐵v鋼的基體上分布著片狀石墨鋼的基體上分布著片狀石墨v1.灰鑄鐵的性能灰鑄鐵的性能v（1）力學(xué)性能）力學(xué)性能vb250MPa，、ak趨于趨于0?？箟簭?qiáng)度接近于鋼。抗壓強(qiáng)度接近于鋼。v工藝性能：鑄造性能良好、切削性能良好、鍛工藝性能：鑄造性能良好

16、、切削性能良好、鍛造性能為造性能為0、焊接性能差。、焊接性能差。v減振性優(yōu)良、耐磨性優(yōu)良、缺口敏感性優(yōu)良。減振性優(yōu)良、耐磨性優(yōu)良、缺口敏感性優(yōu)良。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v2.影響鑄鐵組織和性能的因素影響鑄鐵組織和性能的因素v鑄鐵的基本組織為鋼基體和石墨組成。其中鋼基鑄鐵的基本組織為鋼基體和石墨組成。其中鋼基體由于體由于Si、Mn元素的加入，其強(qiáng)度大于鋼，但石元素的加入，其強(qiáng)度大于鋼，但石墨基本無(wú)強(qiáng)度可言，僅相當(dāng)于裂縫，故使鑄鐵的墨基本無(wú)強(qiáng)度可言，僅相當(dāng)于裂縫，故使鑄鐵的性能遠(yuǎn)小于與其基體含碳量相同的鋼。性能遠(yuǎn)小于與其基體含碳量相同的鋼。v因此，鑄鐵的石墨化程度將在很大程度上決定了因此，鑄鐵的

17、石墨化程度將在很大程度上決定了鑄鐵的性能。鑄鐵的性能。v鑄鐵的石墨化程度取決于化學(xué)成分和冷卻速度。鑄鐵的石墨化程度取決于化學(xué)成分和冷卻速度。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v1）化學(xué)成分）化學(xué)成分對(duì)石墨化的對(duì)石墨化的影響影響v鑄鐵中的主鑄鐵中的主要化學(xué)元素要化學(xué)元素有：有：C、Si、Mn、S、P。vC和和Si是促進(jìn)是促進(jìn)石墨化的元石墨化的元素，當(dāng)壁厚素，當(dāng)壁厚一定時(shí)，增一定時(shí)，增加加C、Si含量含量石墨化程度石墨化程度增加。增加。I 白口鑄鐵區(qū)白口鑄鐵區(qū); IIbP+F灰鑄鐵灰鑄鐵區(qū)區(qū)IIa麻口鑄鐵區(qū)麻口鑄鐵區(qū); IIIF灰鑄鐵區(qū)灰鑄鐵區(qū)IIP灰鑄鐵區(qū)灰鑄鐵區(qū)vS阻礙石墨化元素，因此，阻礙石墨化元素，

18、因此，S增加石墨化增加石墨化程度下降，應(yīng)限制程度下降，應(yīng)限制S的含量。的含量。vMn阻礙石墨化元素阻礙石墨化元素,但但Mn可以和可以和S化合化合形成形成MnS,繼而限制繼而限制S的作用，間接促進(jìn)的作用，間接促進(jìn)石墨化。石墨化。Mn過(guò)量則阻礙石墨化。因過(guò)量則阻礙石墨化。因此此,Mn的加入量應(yīng)適當(dāng)。的加入量應(yīng)適當(dāng)。vP對(duì)石墨化影響不大，而對(duì)石墨化影響不大，而P可以增加液體可以增加液體金屬的流動(dòng)性，從而提高充型性，但金屬的流動(dòng)性，從而提高充型性，但P也也增加鑄鐵的冷脆性，故應(yīng)予以限制。增加鑄鐵的冷脆性，故應(yīng)予以限制。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v（2）冷卻）冷卻速度對(duì)鑄鐵速度對(duì)鑄

19、鐵石墨化的影石墨化的影響響v鑄鐵的壁厚鑄鐵的壁厚間接影響鑄間接影響鑄鐵冷卻速度。鐵冷卻速度。v壁厚增加，壁厚增加，冷速下降，冷速下降，石墨化程度石墨化程度增加。增加。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v3.灰鑄鐵的孕育處理灰鑄鐵的孕育處理v灰鑄鐵的強(qiáng)度直接于石墨片的大小有直接關(guān)灰鑄鐵的強(qiáng)度直接于石墨片的大小有直接關(guān)系，片越細(xì)小，則對(duì)基體的割裂作用越輕，系，片越細(xì)小，則對(duì)基體的割裂作用越輕，基體的性能發(fā)揮的越充分。因此，細(xì)化鑄鐵基體的性能發(fā)揮的越充分。因此，細(xì)化鑄鐵石墨片也是增加鑄鐵強(qiáng)度的重要途徑。石墨片也是增加鑄鐵強(qiáng)度的重要途徑。v孕育處理就是通過(guò)外生核的辦法進(jìn)一步細(xì)化孕育處理就是通過(guò)外生核的辦法進(jìn)一步

20、細(xì)化鑄鐵中的石墨片的過(guò)程，繼而提高鑄鐵的強(qiáng)鑄鐵中的石墨片的過(guò)程，繼而提高鑄鐵的強(qiáng)度。度。v經(jīng)孕育處理的灰鑄鐵可是抗拉強(qiáng)度提高到經(jīng)孕育處理的灰鑄鐵可是抗拉強(qiáng)度提高到400MPa,并且降低壁厚對(duì)石墨化并且降低壁厚對(duì)石墨化的影響作用。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v4.灰鑄鐵的灰鑄鐵的牌號(hào)及其生牌號(hào)及其生產(chǎn)特點(diǎn)產(chǎn)特點(diǎn)v（1）灰鑄）灰鑄鐵的牌號(hào)鐵的牌號(hào)vHT100、HT150、HT200、HT250.vHT300、HT350、HT4001 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v(二二)灰鑄鐵的生產(chǎn)特點(diǎn)灰鑄鐵的生產(chǎn)特點(diǎn)v沖天爐熔煉沖天爐熔煉v可直接澆注。可直接澆注。v灰鑄鐵的鑄造性能優(yōu)良，如流動(dòng)性好、收灰鑄鐵的鑄造性能優(yōu)良，

21、如流動(dòng)性好、收縮率低，因此便于鑄出薄而復(fù)雜的鑄件，縮率低，因此便于鑄出薄而復(fù)雜的鑄件，一般不需補(bǔ)縮和冷鐵，鑄造工藝簡(jiǎn)化。一般不需補(bǔ)縮和冷鐵，鑄造工藝簡(jiǎn)化。v澆注溫度澆注溫度12001350。通常不需熱處理。通常不需熱處理。vC含量含量33.5c；Si含量：含量：1.12.6%Si；vS、P小于小于0.10.15、Mn含量含量0.61.2%。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v灰鑄鐵的牌號(hào)及應(yīng)用灰鑄鐵的牌號(hào)及應(yīng)用1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v灰鑄鐵分為灰鑄鐵分為vP+G片片vF+P+G片片vF+G片片1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v二、可鍛鑄鐵二、可鍛鑄鐵v鋼基體上分布著團(tuán)絮狀石墨。鋼基體上分布著團(tuán)絮狀石墨。v生產(chǎn)

22、特點(diǎn)，白口鐵經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的擴(kuò)散退火。生產(chǎn)特點(diǎn)，白口鐵經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的擴(kuò)散退火。v成分：成分：C:2.42.8%；Si：0.41.4v石墨化退火工藝：石墨化退火工藝：920980，保溫，保溫1020小時(shí)，小時(shí)，然后冷卻到室溫然后冷卻到室溫(對(duì)于黑心可鍛鑄鐵還要在對(duì)于黑心可鍛鑄鐵還要在700保溫，以進(jìn)行第二階段石墨化保溫，以進(jìn)行第二階段石墨化)。整個(gè)生產(chǎn)工藝。整個(gè)生產(chǎn)工藝時(shí)間可達(dá)時(shí)間可達(dá)4070小時(shí)。小時(shí)。v性能特點(diǎn)，強(qiáng)度高，性能特點(diǎn)，強(qiáng)度高，b可達(dá)可達(dá)700MPa, 塑性好，塑性好，可達(dá)可達(dá)1217%。v缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工藝復(fù)雜，鑄件尺寸受到限缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工藝復(fù)雜，鑄件尺寸受到限制。制。v牌號(hào)：牌

23、號(hào)：KTH;KTZ1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v常見(jiàn)可鍛鑄鐵牌號(hào)常見(jiàn)可鍛鑄鐵牌號(hào)1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵分為：珠分為：珠光體可鍛光體可鍛鑄鐵和黑鑄鐵和黑芯可鍛鑄芯可鍛鑄鐵。鐵。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v三、球墨鑄鐵三、球墨鑄鐵v鋼基體上分布著球狀石墨；鋼基體上分布著球狀石墨；v1.球墨鑄鐵的組織和性能球墨鑄鐵的組織和性能 1)組織組織:P+G球球、F+G球球 2)性能性能:b:400600MPa 210v球墨鑄鐵可以通過(guò)各種熱球墨鑄鐵可以通過(guò)各種熱處理，進(jìn)一步改善性能。處理，進(jìn)一步改善性能。v牌號(hào)：牌號(hào)：QT，意，意義和義和KT相同。相同。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v球鐵的生產(chǎn)特點(diǎn)

24、球鐵的生產(chǎn)特點(diǎn)v（1）鐵水）鐵水 含碳量含碳量3.64.0c；S、P較低。較低。v（2）球化處理和孕育處理）球化處理和孕育處理v球化劑（球化劑（Mg和稀土和稀土10,+Si-Fe）v加入量鐵水重量加入量鐵水重量（1.01.6）v孕育劑（孕育劑（75Si-Fe）v加入量鐵水重量加入量鐵水重量0.41.0。v鑄造工藝鑄造工藝 沖入法：沖入法：2/3 球化，球化，1/3孕育。孕育。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v鑄型工藝鑄型工藝 安置冒口、冷鐵對(duì)鑄件補(bǔ)縮。安置冒口、冷鐵對(duì)鑄件補(bǔ)縮。v加箱套增加鑄型剛度，防止鑄型脹大。加箱套增加鑄型剛度，防止鑄型脹大。v降低鐵水中的殘留降低鐵水中的殘留Mg、S含量，防止皮含

25、量，防止皮下氣孔。下氣孔。v增加擋渣，防止夾渣。增加擋渣，防止夾渣。v熱處理工藝熱處理工藝 球墨鑄鐵可以進(jìn)行各種熱球墨鑄鐵可以進(jìn)行各種熱處理，一般常用，退火（處理，一般常用，退火（F基球鐵）和正基球鐵）和正火（火（P基球鐵）。通常，基球鐵）。通常，P球鐵強(qiáng)度較高，球鐵強(qiáng)度較高，而而F基球鐵的塑性、韌性較好?；蜩F的塑性、韌性較好。1 鑄鐵件生產(chǎn)四、蠕墨鑄鐵四、蠕墨鑄鐵v鋼基體鋼基體+蠕蟲(chóng)狀石墨（介蠕蟲(chóng)狀石墨（介于片狀和球狀之間）于片狀和球狀之間）v性能介于灰鑄鐵和求鐵性能介于灰鑄鐵和求鐵之間之間b360440MPa;1.54.5v優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)熱性優(yōu)于球鐵，優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)熱性優(yōu)于球鐵，抗生長(zhǎng)性和抗氧化性好

26、抗生長(zhǎng)性和抗氧化性好于其它鑄鐵。于其它鑄鐵。v斷面敏感性較灰鑄鐵小，斷面敏感性較灰鑄鐵小，耐磨性好于孕育鑄鐵和耐磨性好于孕育鑄鐵和高磷耐磨鑄鐵。高磷耐磨鑄鐵。1 鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵件生產(chǎn)v蠕鐵的牌號(hào)蠕鐵的牌號(hào) RuTvRuT代表蠕墨鑄鐵，代表蠕墨鑄鐵，代表抗拉強(qiáng)度大于代表抗拉強(qiáng)度大于Mpa.v2.蠕鐵的制取蠕鐵的制取v鐵水成分和球鐵類似，爐前處理也是蠕化處理鐵水成分和球鐵類似，爐前處理也是蠕化處理和孕育處理。和孕育處理。v蠕化劑：稀土鎂鈦、稀土鎂鈣合金或鎂鈦合金。蠕化劑：稀土鎂鈦、稀土鎂鈣合金或鎂鈦合金。加入量：鐵水重量加入量：鐵水重量12。v工藝：蠕墨鑄鐵的鑄造工藝簡(jiǎn)便，鑄造性能和工藝：蠕墨鑄鐵

27、的鑄造工藝簡(jiǎn)便，鑄造性能和灰鑄鐵類似。灰鑄鐵類似。v3.蠕鐵的應(yīng)用蠕鐵的應(yīng)用v蠕鐵適用于大型鑄件，溫差較大的工作環(huán)境。蠕鐵適用于大型鑄件，溫差較大的工作環(huán)境。2 鑄鋼件生產(chǎn)鑄鋼件生產(chǎn)v一、鑄鋼的類別一、鑄鋼的類別v按照化學(xué)成分可分為：按照化學(xué)成分可分為：v碳素鑄鋼、合金鑄鋼兩大類。碳素鑄鋼、合金鑄鋼兩大類。v其中碳素鑄鋼應(yīng)用較廣，約占總產(chǎn)量的其中碳素鑄鋼應(yīng)用較廣，約占總產(chǎn)量的80。v鑄鋼件強(qiáng)度、塑性、韌性以及焊接性都好于鑄鑄鋼件強(qiáng)度、塑性、韌性以及焊接性都好于鑄鐵。常用于重型機(jī)件的生產(chǎn)。鐵。常用于重型機(jī)件的生產(chǎn)。v表表26，為一般工程用鑄造碳鋼的牌號(hào)成分和，為一般工程用鑄造碳鋼的牌號(hào)成分和力學(xué)

28、性能。力學(xué)性能。2 鑄鋼件生產(chǎn)鑄鋼件生產(chǎn)v二、鑄鋼件的生產(chǎn)特點(diǎn)二、鑄鋼件的生產(chǎn)特點(diǎn)v1、鋼的熔煉、鋼的熔煉v鑄鋼的熔煉必須采用電弧爐、或感應(yīng)電爐等。鑄鋼的熔煉必須采用電弧爐、或感應(yīng)電爐等。v2、鑄造工藝、鑄造工藝v采用高耐火性、抗粘砂性的型砂。采用高耐火性、抗粘砂性的型砂。v要有高的強(qiáng)度、透氣性和退讓性。要有高的強(qiáng)度、透氣性和退讓性。v通常采用粗大顆粒而且粒度均勻的硅砂，型腔通常采用粗大顆粒而且粒度均勻的硅砂，型腔表面要涂以硅粉或鋯石粉以抗粘著。表面要涂以硅粉或鋯石粉以抗粘著。v型砂中常加入糖漿、木屑等，提高強(qiáng)度和退讓型砂中常加入糖漿、木屑等，提高強(qiáng)度和退讓性。性。2 鑄鋼件生產(chǎn)鑄鋼件生產(chǎn)2

29、鑄鋼件生產(chǎn)鑄鋼件生產(chǎn)v一般說(shuō)來(lái)，鑄鋼件的截面積都很大，故一般說(shuō)來(lái)，鑄鋼件的截面積都很大，故必須注意澆口的設(shè)計(jì)而且還要安放冒口必須注意澆口的設(shè)計(jì)而且還要安放冒口和冷鐵以便實(shí)現(xiàn)定向凝固。和冷鐵以便實(shí)現(xiàn)定向凝固。v3、鑄件的熱處理、鑄件的熱處理v一般鑄鋼件鑄造以后都要進(jìn)行正火或退一般鑄鋼件鑄造以后都要進(jìn)行正火或退火，以解決晶粒粗大、組織不均勻，和火，以解決晶粒粗大、組織不均勻，和內(nèi)應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題。內(nèi)應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題。v圖圖219鑄鋼齒圈的鑄造工藝。鑄鋼齒圈的鑄造工藝。2 鑄鋼件生產(chǎn)鑄鋼件生產(chǎn)3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)v一、鑄造銅合金一、鑄造銅合金v是黃銅是是黃銅是Cu-Zn合金，隨著含鋅

30、量的提高黃銅合金，隨著含鋅量的提高黃銅的強(qiáng)度和塑性顯著提高，但超過(guò)的強(qiáng)度和塑性顯著提高，但超過(guò)47%以后力學(xué)以后力學(xué)性能將顯著下降，故工業(yè)用的黃銅含鋅量均小性能將顯著下降，故工業(yè)用的黃銅含鋅量均小于于47。v鑄造黃銅除含鋅外還常含有硅、錳、鋁鉛等合鑄造黃銅除含鋅外還常含有硅、錳、鋁鉛等合金元素。金元素。v鑄造黃銅的力學(xué)性能多比青銅高，而價(jià)格較青鑄造黃銅的力學(xué)性能多比青銅高，而價(jià)格較青銅低。銅低。v鑄造黃銅常用于軸瓦、襯套、齒輪等耐磨件。鑄造黃銅常用于軸瓦、襯套、齒輪等耐磨件。也用于閥門等耐蝕件。也用于閥門等耐蝕件。3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)v除除CuZn合金外，其它的銅合金統(tǒng)稱為

31、合金外，其它的銅合金統(tǒng)稱為“青銅青銅”。v最常見(jiàn)的是錫青銅（最常見(jiàn)的是錫青銅（Cu-Sn合金）合金）v錫青銅的線收縮率低，不易產(chǎn)生縮孔，其耐磨性錫青銅的線收縮率低，不易產(chǎn)生縮孔，其耐磨性和耐蝕性優(yōu)于黃銅，但易產(chǎn)生縮松，故適用于致和耐蝕性優(yōu)于黃銅，但易產(chǎn)生縮松，故適用于致密性不高的耐磨、耐蝕件。密性不高的耐磨、耐蝕件。v鋁青銅有著優(yōu)良的力學(xué)性能和耐磨、耐蝕性，但鋁青銅有著優(yōu)良的力學(xué)性能和耐磨、耐蝕性，但鑄造性能較差，故僅用于重要的耐磨、耐蝕件。鑄造性能較差，故僅用于重要的耐磨、耐蝕件。v表表27為幾種鑄造銅合金的牌號(hào)、名稱、成分、為幾種鑄造銅合金的牌號(hào)、名稱、成分、性能和用途。性能和用途。3 銅

32、、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)v二、鑄造鋁合金二、鑄造鋁合金v鋁合金密度小、熔點(diǎn)低、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐蝕性鋁合金密度小、熔點(diǎn)低、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐蝕性均優(yōu)良。經(jīng)常用于制造鑄件。均優(yōu)良。經(jīng)常用于制造鑄件。v鋁合金分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金及鋁鋅鋁合金分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金及鋁鋅合金四類。合金四類。v鋁硅合金又稱為鋁硅合金又稱為“硅鋁明硅鋁明”，其流動(dòng)性好、其線收，其流動(dòng)性好、其線收縮率低、熱裂傾向小、氣密性好，又有足夠的強(qiáng)度，縮率低、熱裂傾向小、氣密性好，又有足夠的強(qiáng)度，所以應(yīng)用最廣。約占鑄造鋁合金的所以應(yīng)用最廣。約占鑄造鋁合金的50以

33、上。以上。v鋁硅合金適用于形狀復(fù)雜的薄壁件或氣密性高的鑄鋁硅合金適用于形狀復(fù)雜的薄壁件或氣密性高的鑄件。件。v如，內(nèi)燃機(jī)汽缸體、化油器、儀表外殼等。如，內(nèi)燃機(jī)汽缸體、化油器、儀表外殼等。3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)v鋁銅合金的鑄造性能較差，熱裂傾向大，鋁銅合金的鑄造性能較差，熱裂傾向大，氣密性和耐蝕性較差但耐熱性較好。氣密性和耐蝕性較差但耐熱性較好。v常用于制造活塞、汽缸頭等。常用于制造活塞、汽缸頭等。v表表28為幾種鑄造鋁合金的牌號(hào)、成分、為幾種鑄造鋁合金的牌號(hào)、成分、性能和用途舉例。性能和用途舉例。3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)

34、v三、銅、鋁合金鑄件的生產(chǎn)特點(diǎn)三、銅、鋁合金鑄件的生產(chǎn)特點(diǎn)v銅、鋁合金一般采用坩鍋爐熔化。銅、鋁合金一般采用坩鍋爐熔化。v特點(diǎn)是爐料不于燃料接觸，以減少金屬特點(diǎn)是爐料不于燃料接觸，以減少金屬的損耗和保證金屬的純度。的損耗和保證金屬的純度。3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)v1.銅合金的熔化銅合金的熔化v銅合金在液態(tài)條件下極易氧化，形成的銅合金在液態(tài)條件下極易氧化，形成的氧化物（氧化物（Cu2O）溶解在銅內(nèi)使合金性能）溶解在銅內(nèi)使合金性能下降。下降。v為防止銅的氧化，熔化青銅時(shí)應(yīng)加溶劑為防止銅的氧化，熔化青銅時(shí)應(yīng)加溶劑覆蓋銅液。覆蓋銅液。v為去除為去除Cu2O，最好在出爐前向銅液中加，最好

35、在出爐前向銅液中加入入0.30.6磷銅來(lái)脫氧。磷銅來(lái)脫氧。v黃銅中的硅就是脫氧劑故不需另加溶劑黃銅中的硅就是脫氧劑故不需另加溶劑和脫氧劑。和脫氧劑。3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)v2.鋁合金的熔化鋁合金的熔化v鋁合金在液態(tài)下也極易氧化形成鋁合金在液態(tài)下也極易氧化形成Al2O3，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)2050，比重略大于鋁易形成非金屬夾雜。，比重略大于鋁易形成非金屬夾雜。v鋁液還容易吸氫，時(shí)鑄件產(chǎn)生氫氣孔和針孔缺陷鋁液還容易吸氫，時(shí)鑄件產(chǎn)生氫氣孔和針孔缺陷（白點(diǎn)）。（白點(diǎn)）。v為了減少鋁液的氧化和吸氣，可向坩鍋內(nèi)加入為了減少鋁液的氧化和吸氣，可向坩鍋內(nèi)加入KCl、NaCl作為溶劑，以便將鋁液和爐氣

36、隔離。作為溶劑，以便將鋁液和爐氣隔離。v為了驅(qū)氫鋁液出爐前應(yīng)進(jìn)行精練。為了驅(qū)氫鋁液出爐前應(yīng)進(jìn)行精練。v用鐘罩向鋁液中壓入氯化鋅（用鐘罩向鋁液中壓入氯化鋅（ZnCl2）、六氯乙烷）、六氯乙烷（C2Cl6）等氯鹽或氯化物，反應(yīng)生成）等氯鹽或氯化物，反應(yīng)生成AlCl3氣泡，氣泡，上浮過(guò)程中將氫氣及部分上浮過(guò)程中將氫氣及部分Al2O3夾雜帶出鋁液。夾雜帶出鋁液。3 銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)銅、鋁合金鑄件生產(chǎn)v3.鑄造工藝鑄造工藝v為使銅、鋁合金鑄件的表面光潔，砂型為使銅、鋁合金鑄件的表面光潔，砂型鑄造時(shí)應(yīng)選用細(xì)紗造型。鑄造時(shí)應(yīng)選用細(xì)紗造型。v銅、鋁合金的凝固收縮率較灰鑄鐵高，銅、鋁合金的凝固收縮率較灰鑄鐵高

37、，除錫青銅外，一般多需安置冒口使其定除錫青銅外，一般多需安置冒口使其定向凝固，以便補(bǔ)縮。向凝固，以便補(bǔ)縮。v作業(yè)作業(yè)P54 (1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)。第三章第三章 砂型鑄造砂型鑄造v砂型鑄造是典型的傳統(tǒng)的鑄造方法。砂型鑄造是典型的傳統(tǒng)的鑄造方法。v它適用于高各種形狀、大小、批量及各種合金鑄它適用于高各種形狀、大小、批量及各種合金鑄件的生產(chǎn)。件的生產(chǎn)。v掌握砂型鑄造是合理選擇鑄造方法和正確設(shè)計(jì)鑄掌握砂型鑄造是合理選擇鑄造方法和正確設(shè)計(jì)鑄件的基礎(chǔ)。件的基礎(chǔ)。v鑄造工藝圖：在零件圖上用各種工藝符號(hào)及參數(shù)鑄造工藝圖：在零件圖上用各種工藝符號(hào)及參數(shù)表示出鑄造

38、工藝方案的圖形。表示出鑄造工藝方案的圖形。v其中包括：澆注位置、鑄型分型面、型芯的數(shù)量、其中包括：澆注位置、鑄型分型面、型芯的數(shù)量、形狀、尺寸及其固定方法、加工余量、收縮率、形狀、尺寸及其固定方法、加工余量、收縮率、澆注系統(tǒng)、起模斜度、冒口和冷鐵的尺寸和布置澆注系統(tǒng)、起模斜度、冒口和冷鐵的尺寸和布置等。等。v鑄造工藝圖是指導(dǎo)模樣（芯盒）設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、鑄造工藝圖是指導(dǎo)模樣（芯盒）設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、鑄型制造鑄件檢驗(yàn)的基本工藝文件。鑄型制造鑄件檢驗(yàn)的基本工藝文件。第三章第三章 砂型鑄造砂型鑄造v依據(jù)鑄造工藝圖，結(jié)合所選定的造型方法，便依據(jù)鑄造工藝圖，結(jié)合所選定的造型方法，便可繪制出模樣圖及合箱圖?？?/p>

39、繪制出模樣圖及合箱圖。v造型是砂型鑄造最基本的工序，是否合理，對(duì)造型是砂型鑄造最基本的工序，是否合理，對(duì)鑄件質(zhì)量和成本有著重要的意義。鑄件質(zhì)量和成本有著重要的意義。v選定造型方法是制訂鑄造工藝的前提。選定造型方法是制訂鑄造工藝的前提。v造型方法主要有：手工造型和機(jī)器造型。造型方法主要有：手工造型和機(jī)器造型。 一、手工造型一、手工造型v特點(diǎn)：操作靈活、鑄件尺寸不受限制、制造出特點(diǎn)：操作靈活、鑄件尺寸不受限制、制造出復(fù)雜鑄件、對(duì)模樣、砂箱的要求不高、適用于復(fù)雜鑄件、對(duì)模樣、砂箱的要求不高、適用于各種批量的鑄造各種批量的鑄造 (主要適用于單件、小批生產(chǎn)主要適用于單件、小批生產(chǎn)) 。v手工造型的生產(chǎn)率

40、低，鑄件的精度及表面質(zhì)量手工造型的生產(chǎn)率低，鑄件的精度及表面質(zhì)量均不高，對(duì)工人的技術(shù)要求較高。均不高，對(duì)工人的技術(shù)要求較高。1 造型方法的選擇造型方法的選擇v二、機(jī)器造型二、機(jī)器造型(造芯造芯)v機(jī)器造型最大的特點(diǎn)是大幅度提高生產(chǎn)率。鑄機(jī)器造型最大的特點(diǎn)是大幅度提高生產(chǎn)率。鑄件精度大幅度提高，表面光潔度好加工余量小。件精度大幅度提高，表面光潔度好加工余量小。v1.機(jī)器造型機(jī)器造型(造芯造芯)基本原理基本原理v（1）填砂：砂料斗填砂。）填砂：砂料斗填砂。v（2）緊砂：震壓緊實(shí)、拋砂緊實(shí)、射砂緊實(shí)。）緊砂：震壓緊實(shí)、拋砂緊實(shí)、射砂緊實(shí)。v（3 ）輔助壓實(shí)：震壓后砂箱的上部不夠緊實(shí)，）輔助壓實(shí)：震壓

41、后砂箱的上部不夠緊實(shí)，故需輔助壓實(shí)。故需輔助壓實(shí)。v（4）起模：頂箱起模、漏箱起模、翻轉(zhuǎn)起模。）起模：頂箱起模、漏箱起模、翻轉(zhuǎn)起模。1 造型方法的選擇造型方法的選擇1 造型方法的選擇造型方法的選擇v震壓造型機(jī)的工作原理震壓造型機(jī)的工作原理1 造型方法的選擇造型方法的選擇v射砂造型機(jī)的工作原理圖射砂造型機(jī)的工作原理圖1 造型方法的選擇造型方法的選擇v射砂緊實(shí)造芯原理圖射砂緊實(shí)造芯原理圖1 造型方法的選擇造型方法的選擇v2.機(jī)器造型工藝特點(diǎn)機(jī)器造型工藝特點(diǎn)v1）模板造型）模板造型v2）兩箱造型（不能造中箱）兩箱造型（不能造中箱）v3）避免活塊造型）避免活塊造型2澆注位置和分型面的選擇澆注位置和分型

42、面的選擇v澆注位置：澆澆注位置：澆注時(shí)鑄型分型注時(shí)鑄型分型面所處的空間面所處的空間位置。位置。v鑄型分型面：鑄型分型面：鑄型組元間的鑄型組元間的結(jié)合面。結(jié)合面。v一、澆注位置一、澆注位置選擇原則：選擇原則：v(1)鑄件的重要鑄件的重要加工面應(yīng)朝下，加工面應(yīng)朝下，或側(cè)面?；騻?cè)面。2澆注位置和分型面的選擇澆注位置和分型面的選擇v(2)鑄件的大平鑄件的大平面應(yīng)朝下。面應(yīng)朝下。v(3)大面積薄壁，大面積薄壁，應(yīng)在鑄件下方，應(yīng)在鑄件下方，或側(cè)面?；騻?cè)面。v(4)厚大部分應(yīng)厚大部分應(yīng)在鑄件上方，在鑄件上方，或分型面附近，或分型面附近，以利于補(bǔ)縮以利于補(bǔ)縮（利于加冒（利于加冒口）?？冢?。2澆注位置和分型面的

43、選擇澆注位置和分型面的選擇v二、鑄型分二、鑄型分型面的選擇型面的選擇原則原則v(1)應(yīng)使造型應(yīng)使造型工藝盡量簡(jiǎn)工藝盡量簡(jiǎn)化（盡量使化（盡量使分型面平直、分型面平直、數(shù)量少、避數(shù)量少、避免不必要的免不必要的活塊、型芯活塊、型芯等）等） 。2澆注位置和分型面的選擇澆注位置和分型面的選擇v三通鑄件的分型方案三通鑄件的分型方案v托架減少活塊的設(shè)計(jì)托架減少活塊的設(shè)計(jì)2澆注位置和分型面的選擇澆注位置和分型面的選擇v底座鑄件的分型方案底座鑄件的分型方案2澆注位置和分型面的選擇澆注位置和分型面的選擇v(2)應(yīng)盡量使鑄件全部或大布置于同一砂箱。應(yīng)盡量使鑄件全部或大布置于同一砂箱。2澆注位置和分型面的選擇澆注位置

44、和分型面的選擇v(3)應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱v便于造型、下芯、合箱合檢驗(yàn)壁厚。便于造型、下芯、合箱合檢驗(yàn)壁厚。v單不要使型腔過(guò)深，并盡量避免使用大的吊芯單不要使型腔過(guò)深，并盡量避免使用大的吊芯合吊砂。合吊砂。3 工藝參數(shù)的選擇工藝參數(shù)的選擇 v一、機(jī)械加工余量合最小鑄孔一、機(jī)械加工余量合最小鑄孔v1.機(jī)械加工余量機(jī)械加工余量v鑄件上為切削加工而加大的尺寸，稱為鑄件上為切削加工而加大的尺寸，稱為“機(jī)械機(jī)械加工余量加工余量”。v機(jī)械加工余量取決于鑄件的生產(chǎn)批量、合金的機(jī)械加工余量取決于鑄件的生產(chǎn)批量、合金的種類、鑄件的大小、加工面與基準(zhǔn)面的距離及種類、鑄件的大

45、小、加工面與基準(zhǔn)面的距離及加工面在澆注時(shí)的位置。加工面在澆注時(shí)的位置。v機(jī)器造型，鑄件精度高，余量小。手工造型鑄機(jī)器造型，鑄件精度高，余量小。手工造型鑄件精度低，余量大。件精度低，余量大。v2.灰鑄鐵件的最小鑄孔灰鑄鐵件的最小鑄孔v單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)3050mm，成批生產(chǎn)，成批生產(chǎn)1520mm，大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)1215mm的孔可不鑄出。不要求加的孔可不鑄出。不要求加工的孔，無(wú)論大小都要鑄出。工的孔，無(wú)論大小都要鑄出。3 工藝參數(shù)的選擇工藝參數(shù)的選擇v灰鑄鐵件的機(jī)械加工余量灰鑄鐵件的機(jī)械加工余量(mm)3 工藝參數(shù)的選擇工藝參數(shù)的選擇v二、起模斜度二、起模斜度v為了起?；蛉榱似鹉；蛉⌒?，鑄造時(shí)，

46、芯，鑄造時(shí)，凡垂直于分型凡垂直于分型面的立壁在制面的立壁在制造模樣時(shí)必須造模樣時(shí)必須留出一定的斜留出一定的斜度。稱為度。稱為“起起模斜度模斜度”。v外壁外壁15 3，內(nèi)壁內(nèi)壁310，立壁越高斜度立壁越高斜度越小。越小。3 工藝參數(shù)的選擇工藝參數(shù)的選擇v三、收縮率三、收縮率v由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比型腔略為縮小，為保證鑄件的應(yīng)有將比型腔略為縮小，為保證鑄件的應(yīng)有尺寸，模樣尺寸必須比鑄件增加一個(gè)放尺寸，模樣尺寸必須比鑄件增加一個(gè)放大量。大量。v合金的收縮率除和合金的種類有關(guān)外，合金的收縮率除和合金的種類有關(guān)外，還和鑄件的形狀、尺寸等因素有關(guān)。還和鑄件

47、的形狀、尺寸等因素有關(guān)。v灰鑄鐵灰鑄鐵0.71.0；鑄造碳鋼；鑄造碳鋼1.32.0鋁硅合金鋁硅合金0.81.2。3 工藝參數(shù)的選擇工藝參數(shù)的選擇v四、型芯頭四、型芯頭v為了保證型芯在澆注過(guò)程中的穩(wěn)定，型芯為了保證型芯在澆注過(guò)程中的穩(wěn)定，型芯兩側(cè)必須留有型芯頭。兩側(cè)必須留有型芯頭。v芯頭要留有斜度芯頭要留有斜度,對(duì)于垂直型芯，上芯頭對(duì)于垂直型芯，上芯頭斜度較大，（斜度較大，（615）以利合箱，下芯頭）以利合箱，下芯頭斜度較小（斜度較?。?10）以利穩(wěn)定。水平芯頭）以利穩(wěn)定。水平芯頭的長(zhǎng)度取決于型芯頭直徑及型芯的長(zhǎng)度。的長(zhǎng)度取決于型芯頭直徑及型芯的長(zhǎng)度。懸臂型芯必須做的又粗又大，以利穩(wěn)定。懸臂型芯

48、必須做的又粗又大，以利穩(wěn)定。v型芯頭與芯座之間應(yīng)留有型芯頭與芯座之間應(yīng)留有14mm的間隙，的間隙，以利于安裝。以利于安裝。3 工藝參數(shù)的選擇工藝參數(shù)的選擇v型芯頭的構(gòu)造型芯頭的構(gòu)造作作 業(yè)業(yè)v1.簡(jiǎn)述機(jī)器造型的有缺點(diǎn)。簡(jiǎn)述機(jī)器造型的有缺點(diǎn)。v2.何謂澆注位置？簡(jiǎn)述澆注位置的選擇何謂澆注位置？簡(jiǎn)述澆注位置的選擇原則。原則。v3.何謂分型面？簡(jiǎn)述分型面的選擇原則。何謂分型面？簡(jiǎn)述分型面的選擇原則。v4.鑄件的工藝參數(shù)有那些？它們的選擇鑄件的工藝參數(shù)有那些？它們的選擇原則是什么？原則是什么？第四章第四章 特種鑄造特種鑄造v普通砂型鑄造以外的鑄造方法統(tǒng)稱為普通砂型鑄造以外的鑄造方法統(tǒng)稱為“特種鑄造特種

49、鑄造”。v1 熔模鑄造（失蠟鑄造）熔模鑄造（失蠟鑄造）v一、熔模鑄造的工藝過(guò)程一、熔模鑄造的工藝過(guò)程1 熔模鑄造（失蠟鑄造）熔模鑄造（失蠟鑄造）v1.蠟?zāi)Ｖ圃煜災(zāi)Ｖ圃?（1）壓型制造）壓型制造(a) （2）蠟?zāi)５膲褐疲┫災(zāi)５膲褐?b)(c) （3）蠟?zāi)＝M裝）蠟?zāi)＝M裝(d)v2.殼型制造殼型制造 （1）浸涂料）浸涂料 （2）撒砂）撒砂 （3）硬化）硬化(e) （4）脫蠟（）脫蠟（f）v3.造型、焙燒和澆注造型、焙燒和澆注 （1）造型、焙燒（溫度）造型、焙燒（溫度8001000） （2）澆注（溫度）澆注（溫度600700）1 熔模鑄造（失蠟鑄造）熔模鑄造（失蠟鑄造）v二、熔模鑄造的特點(diǎn)和適用范圍二

50、、熔模鑄造的特點(diǎn)和適用范圍v熔模鑄造猶如下優(yōu)點(diǎn)：熔模鑄造猶如下優(yōu)點(diǎn)：（1）鑄件的精度及表面質(zhì)量均優(yōu)（尺寸精度）鑄件的精度及表面質(zhì)量均優(yōu)（尺寸精度IT1114，表面粗糙度，表面粗糙度Ra253.2m）最小壁厚）最小壁厚可達(dá)可達(dá)0.7mm（ 熱模澆注）熱模澆注） 。（2）適合于各種金屬的澆注）適合于各種金屬的澆注,尤其高熔點(diǎn)的黑色尤其高熔點(diǎn)的黑色金屬。金屬。（3）生產(chǎn)批量不受限制。）生產(chǎn)批量不受限制。缺點(diǎn)：生產(chǎn)成本較高（原材料較昂貴），工藝過(guò)缺點(diǎn)：生產(chǎn)成本較高（原材料較昂貴），工藝過(guò)程復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。鑄件尺寸受到一定限程復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。鑄件尺寸受到一定限制制1 熔模鑄造（失蠟鑄造）熔模鑄造

51、（失蠟鑄造）綜上所述，熔模鑄造一般適用于高熔點(diǎn)合金綜上所述，熔模鑄造一般適用于高熔點(diǎn)合金的精密鑄件的成批、大量生產(chǎn)，主要用于的精密鑄件的成批、大量生產(chǎn)，主要用于形狀復(fù)雜、難以切削加工的小零件。形狀復(fù)雜、難以切削加工的小零件。2 金屬型鑄造金屬型鑄造(永久型鑄造永久型鑄造)v一、金屬型構(gòu)造一、金屬型構(gòu)造v金屬型分為：垂金屬型分為：垂直分形式、水平分直分形式、水平分形式和復(fù)合分形式。形式和復(fù)合分形式。v其中垂直分形式其中垂直分形式應(yīng)用最廣。應(yīng)用最廣。2 金屬型鑄造金屬型鑄造(永久型鑄造永久型鑄造)v二、金屬型的鑄造工藝二、金屬型的鑄造工藝v1.噴刷涂料（噴刷涂料（0.21.0mm） 襯料（耐火材料

52、）襯料（耐火材料） 、表面涂料（燈煙、油類）。、表面涂料（燈煙、油類）。v2.金屬型應(yīng)保持一定的工作溫度金屬型應(yīng)保持一定的工作溫度 鑄鐵件鑄鐵件250350，非鐵金屬件，非鐵金屬件100250v3.適合的出型時(shí)間適合的出型時(shí)間 （1060s ，鑄件溫度，鑄件溫度780950）。）。v鐵水應(yīng)采用高碳、硅成分，涂料中加入鐵水應(yīng)采用高碳、硅成分，涂料中加入Si-Fe粉，粉，以防產(chǎn)生白口。一旦產(chǎn)生應(yīng)利用鑄件余熱退火。以防產(chǎn)生白口。一旦產(chǎn)生應(yīng)利用鑄件余熱退火。2 金屬型鑄造金屬型鑄造(永久型鑄造永久型鑄造)v三、金屬型鑄造的特點(diǎn)和適用范圍三、金屬型鑄造的特點(diǎn)和適用范圍 “一型多鑄一型多鑄”，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)

53、化、機(jī)械化，生，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、機(jī)械化，生產(chǎn)率大大提高。產(chǎn)率大大提高。 鑄件精度和表面質(zhì)量高（鑄件精度和表面質(zhì)量高（IT1216,Ra2512.5） 結(jié)晶致密，鑄件的力學(xué)性能顯著提高。結(jié)晶致密，鑄件的力學(xué)性能顯著提高。 勞動(dòng)條件大大改善。勞動(dòng)條件大大改善。v缺點(diǎn)：鑄型成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)。缺點(diǎn)：鑄型成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)。 工藝要求嚴(yán)格，容易出現(xiàn)缺陷（冷隔、澆不足、工藝要求嚴(yán)格，容易出現(xiàn)缺陷（冷隔、澆不足、裂紋等，鑄鐵件易出現(xiàn)白口）。裂紋等，鑄鐵件易出現(xiàn)白口）。 鑄件尺寸受到一定限制。鑄件尺寸受到一定限制。v主要應(yīng)用在有色金屬鑄造，大批量生產(chǎn)主要應(yīng)用在有色金屬鑄造，大批量生產(chǎn)。3 壓力鑄造壓力鑄造v

54、壓力鑄造簡(jiǎn)稱壓鑄壓力鑄造簡(jiǎn)稱壓鑄v在高壓下（比壓約為在高壓下（比壓約為5150MPa)將液態(tài)或半將液態(tài)或半液態(tài)合金快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下凝液態(tài)合金快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下凝固，以獲得鑄件的方法。固，以獲得鑄件的方法。v一、壓鑄的特點(diǎn)和適用范圍一、壓鑄的特點(diǎn)和適用范圍v1.鑄件的精度機(jī)表面質(zhì)量極高，可做到少無(wú)切鑄件的精度機(jī)表面質(zhì)量極高，可做到少無(wú)切削加工（削加工（IT1113,Ra6.31.6 m)。v（2）可壓鑄形狀復(fù)雜的薄壁件，或直接鑄出）可壓鑄形狀復(fù)雜的薄壁件，或直接鑄出小孔、螺紋、齒輪等機(jī)件。小孔、螺紋、齒輪等機(jī)件。v（3）鑄件的強(qiáng)度、硬度均高（壓力下結(jié)晶，）鑄件的強(qiáng)度、硬

55、度均高（壓力下結(jié)晶，晶粒細(xì)密）晶粒細(xì)密） 。v（4）生產(chǎn)率高（）生產(chǎn)率高（50150次次/h，甚至，甚至500次）。次）。3 壓力鑄造壓力鑄造v缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： （1）壓鑄設(shè)備昂貴，壓型費(fèi)用高、制造）壓鑄設(shè)備昂貴，壓型費(fèi)用高、制造周期長(zhǎng)，故必須大批量生產(chǎn)。周期長(zhǎng)，故必須大批量生產(chǎn)。 （2）壓鑄高熔點(diǎn)合金時(shí)，壓型壽命低。）壓鑄高熔點(diǎn)合金時(shí)，壓型壽命低。 （3）鑄件中常有氣孔和縮松。）鑄件中常有氣孔和縮松。 （4）壓鑄件不宜進(jìn)行熱處理。）壓鑄件不宜進(jìn)行熱處理。v目前，壓鑄主要用于有色金屬小件的生目前，壓鑄主要用于有色金屬小件的生產(chǎn)。主要為鋁、鎂、鋅等合金見(jiàn)得生產(chǎn)。產(chǎn)。主要為鋁、鎂、鋅等合金見(jiàn)得生產(chǎn)。3 壓力鑄造壓力鑄造v二、壓力鑄造的工藝