認(rèn)知實(shí)習(xí)介紹鑄造工藝學(xué)學(xué)生復(fù)習(xí)用ppt課件

1、資料科學(xué)與工程學(xué)院金屬資料系資料科學(xué)與工程學(xué)院金屬資料系 馬旭梁馬旭梁MM13115555810131155558102021.9.182021.9.18哈爾濱理工大學(xué)哈爾濱理工大學(xué)一、鑄造概念一、鑄造概念 二、鑄造工藝內(nèi)容二、鑄造工藝內(nèi)容 也稱(chēng)為液態(tài)成形，通常是指將液態(tài)金屬合金注入鑄型中使之冷卻、凝固，從而獲得金屬制品的方法。 一、鑄造的概念一、鑄造的概念 注入注入: : 澆注方法澆注方法 ( (熔化車(chē)間、工段熔化車(chē)間、工段) ) 壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等等壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等等 課程：特種鑄造方法；鑄造

2、工藝學(xué)課程：特種鑄造方法；鑄造工藝學(xué) 鑄型鑄型: : 典型鑄型構(gòu)造典型鑄型構(gòu)造;( ;( 配砂、外型、制芯工段配砂、外型、制芯工段) ) 型芯砂性能；型型芯砂性能；型( (芯芯) )砂用原資料砂用原資料; ; 砂型芯的制備：手工和機(jī)器外型砂型芯的制備：手工和機(jī)器外型 課程：外型資料；鑄造機(jī)電一體化；鑄造工藝學(xué)課程：外型資料；鑄造機(jī)電一體化；鑄造工藝學(xué) 液態(tài)金屬液態(tài)金屬: : 固態(tài)固態(tài)液態(tài)液態(tài) ( (熔化車(chē)間、工段熔化車(chē)間、工段) ) 合金資料合金資料: :成分配比成分配比- -組織組織- -性能性能 合金熔煉合金熔煉: :設(shè)備及精煉工藝設(shè)備及精煉工藝 課程課程: :鑄造合金及熔煉鑄造合金及熔煉

3、; ; 冶金原理冶金原理; ; 金屬學(xué)金屬學(xué); ; 鑄造產(chǎn)品鑄件，有毛坯和零件之分 冷卻凝固: 液態(tài)固態(tài) 界面熱交換；充填才干； 冷卻凝固速度組織性能；掌握液態(tài)金屬結(jié)晶的根本規(guī)律、鑄件結(jié)晶組織的構(gòu)成及控制途徑，分析在此過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷的構(gòu)成機(jī)理、影響要素和防止途徑 界面物理化學(xué)反響：氣體和化合物的生成，缺陷構(gòu)成機(jī)理和防止途徑 課程:鑄件構(gòu)成實(shí)際; 金屬學(xué); 鑄造工藝學(xué)質(zhì)量等級(jí):合格品,一等品,優(yōu)等品落砂、清理、檢驗(yàn)車(chē)間、工段鑄造消費(fèi)特點(diǎn)鑄造消費(fèi)特點(diǎn) 適用范圍廣不受零件大小、厚薄和復(fù)雜程度的限制 可制造各種合金鑄件 與鍛件、焊接件相比，鑄件的尺寸精度較高 本錢(qián)低廉鑄件占設(shè)備質(zhì)量的40%-80%，

4、本錢(qián)占總本錢(qián)的25%-30%鑄造工段鑄造工段熔化工段熔化工段制芯工段制芯工段配砂工段配砂工段外型工段外型工段清理工段清理工段檢驗(yàn)工段檢驗(yàn)工段如何獲得合格的鑄件？如何獲得合格的鑄件？ 液態(tài)合金質(zhì)量液態(tài)合金質(zhì)量 根底根底 澆注方法澆注方法 手段手段 型型( (芯芯) )制造工藝制造工藝保證保證 一鑄型金屬界面的相互作用 二、鑄造工藝主要內(nèi)容二、鑄造工藝主要內(nèi)容 二砂型和砂芯的制造 三鑄造工藝及工裝設(shè)計(jì) 一鑄型一鑄型金屬界面的相互作用金屬界面的相互作用 界面發(fā)生物理、化學(xué)作用，發(fā)生傳熱、傳質(zhì)界面發(fā)生物理、化學(xué)作用，發(fā)生傳熱、傳質(zhì)景象，并伴隨氣體的生成或有機(jī)物的熄滅和景象，并伴隨氣體的生成或有機(jī)物的熄

5、滅和分解，分解， 同時(shí)，型砂受熱膨脹。假設(shè)控制不同時(shí)，型砂受熱膨脹。假設(shè)控制不當(dāng)，容易呵斥膨脹類(lèi)缺陷、氣孔類(lèi)、粘砂缺當(dāng)，容易呵斥膨脹類(lèi)缺陷、氣孔類(lèi)、粘砂缺陷等陷等二砂型和砂芯的制造 1、研討型芯用原資料的根本性能及其對(duì)型芯砂性能的影響2、型芯砂性能及其對(duì)鑄件質(zhì)量影響的根本規(guī)律3、型芯砂的配制及其性能控制和檢測(cè)的根本原理三鑄造工藝及工裝設(shè)計(jì) 1、鑄造工藝方案及工藝參數(shù)確實(shí)定2、澆注系統(tǒng)、冒口和冷鐵及鑄肋的設(shè)計(jì)3、工藝配備設(shè)計(jì)1、鑄造工藝方案及工藝參數(shù)確實(shí)定型砂鑄造工藝方案通常包括：外型、造芯方法和鑄型種類(lèi)的選擇；澆注位置確實(shí)定；分型面確實(shí)定鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)工藝參數(shù)，通常是指鑄型工藝設(shè)計(jì)時(shí)需求

6、確定的某些數(shù)據(jù)，包括：鑄造收縮率、機(jī)械加工余量、起模斜度、最小鑄出孔尺寸、工藝補(bǔ)正量、分型負(fù)數(shù)、反變形量、砂芯負(fù)數(shù)及分芯負(fù)數(shù)等。 繪制鑄造工藝圖，除了要正確掌握普通機(jī)械制圖的規(guī)那么以外，還必需了解鑄造工藝符號(hào)及表示方法。以前由于沒(méi)有一致規(guī)范，各廠(chǎng)運(yùn)用的符號(hào)及表示方法有許多不一致的地方。目前實(shí)行的是JB243578規(guī)定的“鑄造工藝符號(hào)及表示方法，以便于符號(hào)的一致。2、澆注系統(tǒng)、冒口、冷鐵及鑄肋的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是鑄型中液態(tài)金屬流入型腔的通道之總稱(chēng)，普通由澆口杯、直澆道、直澆道窩、橫澆道和內(nèi)澆道等部分組成。(1) 澆注系統(tǒng)的概念、組成) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)按內(nèi)澆道在鑄件上的位置可分為頂注式澆注系統(tǒng)

7、、底注式澆注系統(tǒng)、中間注入式澆注系統(tǒng)和階梯式澆注系統(tǒng)。(2) 澆注系統(tǒng)的分類(lèi)優(yōu)點(diǎn)：易充溢，充型后上部溫度高于底部，有利于鑄件自下而上的順序凝固和冒口補(bǔ)縮，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于去除缺陷：易呵斥沖砂缺陷，易出現(xiàn)飛濺、氧化、卷氣，使充型不平穩(wěn)，易產(chǎn)生砂孔、鐵豆、氣孔和氧化夾雜物缺陷。優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)澆道根本在淹沒(méi)形狀下任務(wù)，充型平穩(wěn)，可防止金屬液飛濺、氧化及由此而構(gòu)成的缺陷，有利于阻渣，氣體易排出。缺陷：溫度分布不利于順序凝固和冒口補(bǔ)縮，內(nèi)澆道附近易過(guò)熱，導(dǎo)致縮孔、縮松和結(jié)晶粗大等缺陷，金屬液面上升過(guò)程中易結(jié)皮，易構(gòu)成澆不到、冷隔等缺陷。A、選擇澆注系統(tǒng)類(lèi)型B、確定內(nèi)澆道在鑄件上的位置、數(shù)目和金屬引入方向C、決議

8、直澆道的位置和高度D、計(jì)算澆注時(shí)間并核算金屬上升速度E、計(jì)算阻流截面積F、確定澆口比并計(jì)算各組無(wú)截面積(3) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容冒口是鑄型內(nèi)用以?xún)?chǔ)存金屬液的空腔，在鑄件構(gòu)成時(shí)補(bǔ)給金屬，有防止縮孔、縮松、排氣和集渣的作用，習(xí)慣上把冒口所鑄成的金屬實(shí)體也稱(chēng)為冒口。(1) 冒口的概念、作用2) 冒口的設(shè)計(jì)(2) 冒口的種類(lèi)頂冒口邊冒口依位置分明冒口暗冒口依頂部覆蓋分普通冒口通用冒口(傳統(tǒng))直接適用冒口控制壓力冒口冒口無(wú)補(bǔ)縮鑄鐵件的適用冒口大氣壓力冒口緊縮空氣冒口發(fā)氣壓力冒口依加壓方式分保溫冒口發(fā)熱冒口加氧冒口電弧加熱冒口依加熱方式分易割冒口特種冒口冒口通用冒口適用于一切合金鑄件，它應(yīng)遵守順序凝固的根本

9、條件：A、冒口凝固時(shí)間大于或等于鑄件被補(bǔ)縮部分的凝固時(shí)間B、有足夠的金屬液補(bǔ)充鑄件的液態(tài)收縮和凝固收縮，補(bǔ)償澆注后型腔擴(kuò)展的體積C、在凝固期間，要留意冒口位置的選擇，冒口有效補(bǔ)縮間隔能否足夠，并充分利用補(bǔ)貼和冷鐵的作用。設(shè)計(jì)方法有：模數(shù)法、三次方程法、補(bǔ)縮液量法和比例法(3) 通用冒口的設(shè)計(jì)(1) (1) 冷鐵的概念冷鐵的概念3) 3) 冷鐵冷鐵 為添加鑄件部分冷卻速度，在型腔內(nèi)部及任務(wù)外表為添加鑄件部分冷卻速度，在型腔內(nèi)部及任務(wù)外表安放的金屬塊稱(chēng)為冷鐵。冷鐵分內(nèi)冷鐵和外冷鐵。安放的金屬塊稱(chēng)為冷鐵。冷鐵分內(nèi)冷鐵和外冷鐵。(2) (2) 冷鐵的作用：冷鐵的作用： A A、在冒口難于補(bǔ)縮部位防止縮

10、孔、縮松、在冒口難于補(bǔ)縮部位防止縮孔、縮松 B B、防止壁厚交叉部位及急劇變化部位產(chǎn)生裂紋。、防止壁厚交叉部位及急劇變化部位產(chǎn)生裂紋。 C C、與冒口配合運(yùn)用，能加強(qiáng)鑄件的順序凝固，擴(kuò)、與冒口配合運(yùn)用，能加強(qiáng)鑄件的順序凝固，擴(kuò)展冒口補(bǔ)縮間隔或范圍，減少冒口數(shù)目或體積。展冒口補(bǔ)縮間隔或范圍，減少冒口數(shù)目或體積。 D D、用冷鐵加速個(gè)別熱節(jié)的冷卻，使整個(gè)鑄件接近、用冷鐵加速個(gè)別熱節(jié)的冷卻，使整個(gè)鑄件接近于同時(shí)凝固。既可防止或減輕鑄件變形，又可提高工藝于同時(shí)凝固。既可防止或減輕鑄件變形，又可提高工藝出品率出品率 E E、改善鑄件部分的金相組織和力學(xué)性能、改善鑄件部分的金相組織和力學(xué)性能 F F、減輕或防止厚壁鑄件中的偏析、減輕或防止厚壁鑄件中的偏析3) 3) 鑄肋鑄肋 又稱(chēng)工藝?yán)?，分兩?lèi)，一類(lèi)是割肋收縮肋，用又稱(chēng)工藝?yán)?，分兩?lèi)，一類(lèi)是割肋收縮肋，用于防止鑄件熱裂；另一類(lèi)是拉肋加強(qiáng)肋，用于防止于防止鑄件熱裂；另一類(lèi)是拉肋加強(qiáng)肋，用于防止鑄件變形。鑄件變形。割肋的方式和尺