鑄造成型技術

1、v 鑄造是歷史上最悠久鑄造是歷史上最悠久的一種工藝，在我國已有的一種工藝，在我國已有60006000多年歷史了。從殷多年歷史了。從殷商時期就有燦爛的青銅器商時期就有燦爛的青銅器鑄造技術。河南安陽出土鑄造技術。河南安陽出土的殷朝祭器司母戊鼎，重的殷朝祭器司母戊鼎，重達達700700多公斤，長、高都多公斤，長、高都超過超過1m1m（見右圖），四（見右圖），四周飾有精美的蟠龍紋及饕周飾有精美的蟠龍紋及饕餮餮( (古代傳說中的一種兇惡古代傳說中的一種兇惡的野獸的野獸) )。鼎王：司母戊方鼎鼎王：司母戊方鼎 現(xiàn)代偉人塑像現(xiàn)代偉人塑像98 98 式式 主主 戰(zhàn)戰(zhàn) 坦坦 克克鑄造基本內容 鑄造定義鑄造定義

2、鑄造的特點鑄造的特點 鑄造的分類鑄造的分類 砂型鑄造生產(chǎn)砂型鑄造生產(chǎn) 砂型砂型 造型方法造型方法 鑄造的發(fā)展趨勢鑄造的發(fā)展趨勢一 鑄造 鑄造是制作鑄型、熔煉金屬，將熔鑄造是制作鑄型、熔煉金屬，將熔煉的液體金屬澆注到鑄型中，凝固后獲煉的液體金屬澆注到鑄型中，凝固后獲得一定形狀與性能鑄件的得一定形狀與性能鑄件的成形方法成形方法。P27P27 采用鑄造方法獲得的金屬制品稱為鑄件采用鑄造方法獲得的金屬制品稱為鑄件。在機械制造中，大部分機械零件是用金屬材在機械制造中，大部分機械零件是用金屬材料制成的，鑄造方法成為制造毛坯或零件料制成的，鑄造方法成為制造毛坯或零件的重要方法，具有其它方法所不具有的特的重要

3、方法，具有其它方法所不具有的特點點. .車床車床銑床銑床刨床刨床磨床磨床二 鑄造的特點 2.1.優(yōu)點P27 毛坯形狀（外形至內腔）復雜程度高；毛坯形狀（外形至內腔）復雜程度高； 適應性廣（鑄件材質、大小、批量）；適應性廣（鑄件材質、大小、批量）； 材料來源廣，成本低（原材料，廢料；材料來源廣，成本低（原材料，廢料；形狀、尺寸與零件相近，節(jié)省材料和加形狀、尺寸與零件相近，節(jié)省材料和加工費用）工費用）二 鑄造的特點2.2.缺點P27 鑄件的力學性能較差（組織粗大，不鑄件的力學性能較差（組織粗大，不均勻）；均勻）； 質量不容易控制，廢品多；質量不容易控制，廢品多； 鑄造生產(chǎn)勞動強度大，生產(chǎn)環(huán)境差。鑄

4、造生產(chǎn)勞動強度大，生產(chǎn)環(huán)境差。三 鑄造的分類 P273.1.按材質分按材質分 黑色金屬鑄造：鑄鋼、鑄鐵。黑色金屬鑄造：鑄鋼、鑄鐵。 有色金屬鑄造有色金屬鑄造：鑄銅、鑄鋁及其合金等：鑄銅、鑄鋁及其合金等。三 鑄造的分類3.2.按生產(chǎn)工藝方法分按生產(chǎn)工藝方法分 砂型鑄造砂型鑄造：用型砂緊實成型的鑄造方用型砂緊實成型的鑄造方法。法。 特種鑄造特種鑄造P43：砂型鑄造之外的其他鑄造：砂型鑄造之外的其他鑄造方法，方法， 如：熔模鑄造如：熔模鑄造、壓力鑄造等、壓力鑄造等。三 鑄造的分類3.3.按成品分 普通鑄造普通鑄造：鑄件為零件毛坯，需經(jīng)進：鑄件為零件毛坯，需經(jīng)進一步加工才能形成機械零件。一步加工才能形

5、成機械零件。 精密鑄造精密鑄造: 鑄件為成品或半成品，不需鑄件為成品或半成品，不需加工或少切削加工即可使用，如：熔加工或少切削加工即可使用，如：熔模鑄造，陶瓷型鑄造等。模鑄造，陶瓷型鑄造等。4.1.手工手工P28砂型鑄造的生產(chǎn)工藝流程圖砂型鑄造的生產(chǎn)工藝流程圖四 砂型鑄造生產(chǎn)零件圖零件圖配制型砂配制型砂制作砂型制作砂型鑄造工藝圖鑄造工藝圖模樣圖模樣圖芯盒圖芯盒圖鑄型裝配圖鑄型裝配圖落砂、清理落砂、清理鑄型鑄型配制芯砂配制芯砂制作型芯制作型芯澆注澆注熔煉金屬熔煉金屬檢驗檢驗合格鑄件合格鑄件次品次品廢品廢品4.2.砂型的組成和作用在鑄型或型芯上，用針扎出的出氣孔，用以排氣。 出氣孔 在鑄型中用來引

6、導金屬液流入型腔的通道。 澆注系統(tǒng) 為獲得鑄件的內孔或局部外形，用芯砂制成安放在型腔內部的組元。 型 芯 用摸樣在砂型中形成的，以獲得鑄件的外形。 型 腔 各鑄型組元間的結合面，每一對鑄型間都有一個分型面。 分型面 造型時填充型砂的容器，分上、中、下等砂箱。 砂 箱 作 用 名 稱 冒口：是供補縮鑄件用的鑄型空腔，有些冒口還起觀察、排氣和集渣的作用。 冷鐵：是為加快鑄件局部冷卻，在鑄型、型芯中安放的金屬物。四 砂型鑄造生產(chǎn)4.3名詞解釋鑄造工藝圖造型模樣型腔芯盒型芯合箱鑄型四 砂型鑄造生產(chǎn)4.4.模樣、型腔、鑄件和零件的關系（以三通模樣為例）1111尺寸（大尺寸（大?。┬。┩雇雇雇拱及纪雇剐螤?/p>

7、（凹形狀（凹凸）凸）零件零件鑄件鑄件型腔型腔模樣模樣五 砂 型5.1. .型（芯）砂的組成和性能型（芯）砂的組成和性能P29 型芯砂通常是由原砂（即新砂）、粘結型芯砂通常是由原砂（即新砂）、粘結劑（常用的有普通粘土和彭潤土）、水及附劑（常用的有普通粘土和彭潤土）、水及附加物（如煤粉、木屑等）等按一定的比例配加物（如煤粉、木屑等）等按一定的比例配制而成。制而成。 為保證砂型在造型、合箱和澆注時經(jīng)為保證砂型在造型、合箱和澆注時經(jīng)受住外力高溫金屬液的烘烤、沖刷和氣體壓受住外力高溫金屬液的烘烤、沖刷和氣體壓力等作用，要求型砂具有一定的性能，如：力等作用，要求型砂具有一定的性能，如：強度、透氣性、耐火性

8、、退讓性和可塑性強度、透氣性、耐火性、退讓性和可塑性等。等。五 砂 型 強度：指型芯砂在制造.搬運及澆注時，不至于破壞的能力。 透氣性：緊實后的型芯砂透過氣體的能力。 耐火性：型芯砂在高溫液體金屬作用下，不軟化、不熔融的性能。 退讓性：鑄件凝固后冷卻收縮時，型芯砂是否容易被壓縮的性能。 可塑性：型砂在外力的作用下成形，去除外力后能完整的保持所賦予形狀的能力。五 砂 型 性能之間的關系：性能之間的關系： 強度強度 透氣性透氣性 退讓性退讓性 可可塑性塑性 耐火性（與原砂中的二氧化硅耐火性（與原砂中的二氧化硅的含量有關）的含量有關）五 砂 型5.2.5.2.澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)的組成P39 典型

9、的澆注系統(tǒng)一般由外澆口、直澆典型的澆注系統(tǒng)一般由外澆口、直澆道、橫澆道和內澆道四部分組成道、橫澆道和內澆道四部分組成。形狀簡。形狀簡單的小型鑄件可以省去橫澆道。單的小型鑄件可以省去橫澆道。 五 砂 型 外澆口外澆口 容納注入的金屬液并緩解液態(tài)金屬對砂型容納注入的金屬液并緩解液態(tài)金屬對砂型的沖擊。的沖擊。小型鑄件通常為漏斗狀，較大型鑄件小型鑄件通常為漏斗狀，較大型鑄件為盆狀。為盆狀。 直澆道直澆道 連接外澆口與橫澆道的垂直通道，通常帶連接外澆口與橫澆道的垂直通道，通常帶有一定的錐度（上大下小），有一定的錐度（上大下?。?，改變直澆道的高改變直澆道的高度可以改變金屬液的流動速度從而改變液態(tài)金度可以改

10、變金屬液的流動速度從而改變液態(tài)金屬的充型能力。屬的充型能力。五 砂 型 橫澆道橫澆道 將直澆道的金屬液引入內澆道的水平通道，將直澆道的金屬液引入內澆道的水平通道，一般開在砂型的分型面上，其截面一般為梯形。一般開在砂型的分型面上，其截面一般為梯形。橫澆道的主要作用是阻擋熔渣流入型腔，并分橫澆道的主要作用是阻擋熔渣流入型腔，并分配液態(tài)金屬流入內澆道。配液態(tài)金屬流入內澆道。 內澆道內澆道 與型腔直接相連，是澆注系統(tǒng)中引導金屬與型腔直接相連，是澆注系統(tǒng)中引導金屬液進入型腔的通道。其截面多為扁梯形、矩形、液進入型腔的通道。其截面多為扁梯形、矩形、三角形等。三角形等。它能調節(jié)金屬液流入型腔的方向和它能調節(jié)

11、金屬液流入型腔的方向和速度，調節(jié)鑄件各部分的冷卻速度速度，調節(jié)鑄件各部分的冷卻速度。五 砂 型澆注系統(tǒng)作用小結澆注系統(tǒng)作用小結 將金屬液體平穩(wěn)的導入型腔，以獲得輪廓清將金屬液體平穩(wěn)的導入型腔，以獲得輪廓清晰完整的鑄件；晰完整的鑄件； 隔渣，阻止金屬液中的雜質和熔渣進入型腔；隔渣，阻止金屬液中的雜質和熔渣進入型腔； 控制金屬液流入型腔的速度和方向；控制金屬液流入型腔的速度和方向； 調節(jié)鑄件的凝固順序；調節(jié)鑄件的凝固順序；五 砂 型5.3.5.3.澆注系統(tǒng)的類型澆注系統(tǒng)的類型 P40 根據(jù)鑄件形狀、大小、合金種類和造根據(jù)鑄件形狀、大小、合金種類和造型方法的不同，可選用不同的澆口位置。型方法的不同，

12、可選用不同的澆口位置。 按金屬液注入方式的不同，按金屬液注入方式的不同，澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)類型分為頂注式、底注式、階梯式、中間類型分為頂注式、底注式、階梯式、中間注入式注入式等。等。 六 造型方法 按照操作方法分為兩大類：按照操作方法分為兩大類：手工造手工造型和機器造型型和機器造型。 手工造型手工造型P31 指全部用手工或手動工具完成的造指全部用手工或手動工具完成的造型工序。手工造型使用設備及工具簡單，型工序。手工造型使用設備及工具簡單，操作靈活，適應性強，生產(chǎn)準備時間短，操作靈活，適應性強，生產(chǎn)準備時間短，但生產(chǎn)效率低，勞動強度大，鑄件質量但生產(chǎn)效率低，勞動強度大，鑄件質量較差。適合較小批量的

13、生產(chǎn)，特別是不較差。適合較小批量的生產(chǎn)，特別是不能用機器造型的重型復雜零件能用機器造型的重型復雜零件。六 造型方法 手工造型的方法很多，根據(jù)鑄件手工造型的方法很多，根據(jù)鑄件結構、技術要求、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條結構、技術要求、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件的不同，可采用不同的造型方法。件的不同，可采用不同的造型方法。常用的造型方法有常用的造型方法有整模造型整模造型、分模造分模造型型、挖砂造型挖砂造型、活塊造型、刮板造型、活塊造型、刮板造型、假箱造型假箱造型等。具體造型方法將在現(xiàn)場等。具體造型方法將在現(xiàn)場介紹。介紹。 六 造型方法 機器造型機器造型P35 指用機器全部或至少完成緊砂和指用機器全部或至少完成緊砂和起

14、模兩道基本工序的造型方法。與手起模兩道基本工序的造型方法。與手工造型相比，機器造型具有生產(chǎn)率高、工造型相比，機器造型具有生產(chǎn)率高、鑄件質量較穩(wěn)定、鑄件精度和表面質鑄件質量較穩(wěn)定、鑄件精度和表面質量高、工人勞動強度低等優(yōu)點，它是量高、工人勞動強度低等優(yōu)點，它是現(xiàn)代化鑄造車間最基本的造型方法。現(xiàn)代化鑄造車間最基本的造型方法。六 造型方法 常用的機器造型方法有常用的機器造型方法有氣動微震壓氣動微震壓實造型實造型、射壓式造型射壓式造型、拋砂式造型等。、拋砂式造型等。適用于中、小型鑄件的大批量生產(chǎn)。適用于中、小型鑄件的大批量生產(chǎn)。七 鑄造成型技術發(fā)展趨勢P46 隨著科學技術的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，對鑄造提出

15、了優(yōu)質.低耗.高效.少污染的要求。鑄造技術正向以下幾方面發(fā)展。七 鑄造成型技術發(fā)展趨勢 7.1.機械化.自動化技術的發(fā)展。 隨著汽車工業(yè)等大批大量制造的要求，各種新的造型法（如高壓造型.射壓造型.氣充造型等）和造芯方法得到了進一步開發(fā)和推廣。七 鑄造成型技術發(fā)展趨勢7.2.特種鑄造工藝的發(fā)展。 隨著現(xiàn)代工業(yè)對鑄件的要求的增加，以及少無切削加工的發(fā)展，特種鑄造工藝向大型鑄件方向發(fā)展。復合鑄造技術和一些全新的工藝方法逐步進入應用。七 鑄造成型技術發(fā)展趨勢 7.3.特殊性能合金的應用 球墨鑄鐵.合金鋼.鋁合金.鈦合金等高比強度.比模量的材料逐步進入應用。新型鑄造功能材料（如鑄造復合材料.阻尼材料）和

16、具有特殊磁學.電學.熱學性能及耐輻射材料進入鑄造成型領域。七 鑄造成型技術發(fā)展趨勢 7.4.微電子技術進入應用 鑄造生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)已開始使用微電子技術。例如，鑄造工藝和模具的及，凝固過程數(shù)值模擬，鑄造過程自動檢測監(jiān)測與控制，各種數(shù)據(jù)及專家系統(tǒng)，機器人的應用等。七 鑄造成型技術發(fā)展趨勢 7.新型材料的開發(fā)和應用。 鑄造實習安全操作規(guī)程實習期注意安全，聽從實習指導教師安排。實習時要穿工作服，不打鬧，喧嘩串崗等，確保人身安全。按時完成指定工作，未經(jīng)指導教師許可，不得隨便做其他工作。造型時不可用嘴吹型砂，所用工具應放在工具箱內，工具和砂型不能亂放。下班時按要求整理工具，打掃衛(wèi)生，關閉電源門窗等。整理及

17、課下作業(yè) 鑄造的定義鑄造的定義 鑄造的特點（優(yōu)點和缺點）。鑄造的特點（優(yōu)點和缺點）。 鑄造的分類。鑄造的分類。 模樣模樣 .型腔型腔.鑄件和零件的關系。鑄件和零件的關系。 型芯砂的組成，性能及它們之間的關系。型芯砂的組成，性能及它們之間的關系。 澆注系統(tǒng)的組成及每部分作用、澆注系統(tǒng)的作用。澆注系統(tǒng)的組成及每部分作用、澆注系統(tǒng)的作用。 澆注系統(tǒng)的類型。澆注系統(tǒng)的類型。 造型方法的分類。造型方法的分類。 常用的手工造型方法（按照模樣特征）分為幾類。常用的手工造型方法（按照模樣特征）分為幾類。 手工造型方法手工造型方法按照沙箱結構特征可以分為幾類按照沙箱結構特征可以分為幾類。古代砂型法鑄幣工藝流程砂

18、型法鑄幣的生產(chǎn)流程 氣孔氣孔縮孔縮孔錯型錯型澆不到澆不到分模造型是將模樣沿最大截面處分成兩半，型腔位于上、下兩個砂箱內，造型簡單省工。常用于最大截面在中部的鑄件。整模造型整模造型的模樣是整體的，分型面是平面，鑄型型腔全部在半個鑄型內，其造型簡單，鑄件不會產(chǎn)生錯型缺陷。適用于鑄件最大截面在一端，且為平面的鑄件永永 樂樂 大大 鐘鐘經(jīng)經(jīng) 文文磨磨 床床 床床 身身柴柴 油油 機機 機機 身身壓壓 縮縮 機機 缸缸 體體暖暖 氣氣 片片柴柴 油油 機機 機機 身身閥閥 體體泵泵 蓋蓋氣氣 缸缸 套套閥閥 體體柴柴 油油 機機 機機 身身型型 （芯）砂（芯）砂 組組 成成 示示 意意 圖圖澆澆 注注 系系 統(tǒng)統(tǒng) 類類 型型 示示 意意 圖圖熔熔 模模 鑄鑄 造造 生生 產(chǎn)產(chǎn) 過過 程程木木 型型 模模 樣樣金金 屬屬 型型 模模 樣樣三三