《材料成型與控制基礎(chǔ)》課件-鑄造技術(shù)

1.砂型鑄造材料成型與控制基礎(chǔ)案例導(dǎo)入習(xí)近平總書記說，中華文明源遠(yuǎn)流長、博大精深，是中華民族獨(dú)特的精神標(biāo)識(shí)，是當(dāng)代中國文化的根基，也是中國文化創(chuàng)新的寶藏。目錄CONTENTS概述01砂型鑄造造型方法02砂型鑄造其他工藝過程0301.PARTONE概述一、概述（一）鑄造成型的概念熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的成形方法。熔煉好的金屬砂型一、概述（二）砂型鑄造的生產(chǎn)過程型砂配制造型砂型烘干金屬熔煉工裝準(zhǔn)備合型澆注落砂清理鑄件檢驗(yàn)芯砂配制造芯砂芯烘干一、概述（三）鑄造成型的特點(diǎn)縮孔縮松01適用范圍廣02可制造各種合金鑄件03成本低廉04易產(chǎn)生缺陷05鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定02.PARTONE砂型鑄造造型方法二、砂型鑄造造型方法（一）手工造型

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先整模造型

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先分模造型

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先挖沙造型二、砂型鑄造造型方法（一）手工造型

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先活塊造型

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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先三箱造型二、砂型鑄造造型方法整模造型01.砂沖子模樣砂箱澆口棒地板a)造下砂型b)造上砂型c)開外澆口、扎通氣孔d)起出模樣e)合型f)帶澆口鑄件二、砂型鑄造造型方法整模造型01.TO后期：做成動(dòng)畫二、砂型鑄造造型方法放置下木模加砂.造下型翻箱.放置上木模放置澆注系統(tǒng)，冒口分模造型02.TO后期：做成動(dòng)畫二、砂型鑄造造型方法放置上砂箱，加砂，造上型開箱，取出上下木模，冒口合箱待澆落砂后的鑄件分模造型02.TO后期：做成動(dòng)畫二、砂型鑄造造型方法分模造型02.TO后期：做成動(dòng)畫二、砂型鑄造造型方法挖沙造型03.模樣b)放置模樣，開始造下型c)反轉(zhuǎn)，最大截面處挖出分型面A(最大截面圖)Ad)造上型e)起模型a)手輪零件f)落砂后帶澆口的鑄件二、砂型鑄造造型方法活塊造型04.(a)零件9090(b)鑄件(c)模樣(d)造下砂型(e)取出模樣主體(f)取出活塊二、砂型鑄造造型方法刮板造型05.a)帶輪鑄件b)刮板（圖中字母表示與鑄件的對應(yīng)部位）c)刮制下型d)刮制上型e)合型abcdefghijabcdefghij木樁木樁二、砂型鑄造造型方法（二）機(jī)器造型a)壓實(shí)緊實(shí)b)高壓緊實(shí)c)震擊緊實(shí)03.PARTONE砂型鑄造其他工藝過程三、砂型鑄造其他工藝過程（一）制芯清刷內(nèi)表面檢查銷釘配合（a）檢查芯盒是否配對（b）加緊兩半芯盒，分次加入芯砂，分層搗緊芯砂芯骨芯骨（c）插入刷有泥漿水的芯骨，其位置要適中（d）繼續(xù)填砂搗緊，刮平，用通氣針孔扎出通氣孔（e）松開夾子，輕敲芯盒，使砂芯從芯盒內(nèi)壁松開（f）取出砂芯，上涂料上涂料通氣針在造型過程中，開設(shè)澆注系統(tǒng)與冒口是非常重要的操作。三、砂型鑄造其他工藝過程（二）澆注澆鑄系統(tǒng)——金屬液流入鑄型所經(jīng)過的通道。將液態(tài)金屬平穩(wěn)的導(dǎo)入、填充型腔與冒口的通道，稱為澆注系統(tǒng)。通常由澆口盆、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道組成。除導(dǎo)入液態(tài)金屬外，澆注系統(tǒng)還起到擋渣、補(bǔ)縮與調(diào)節(jié)鑄件的冷卻順序等作用。指用手工或機(jī)械的方法使鑄件與型砂、砂箱分離的操作。落砂指用手工或機(jī)械的方法使鑄件與型砂、砂箱分離的操作。清理三、砂型鑄造其他工藝過程（三）落砂清理01孔眼02表面缺陷03形狀尺寸不合格04裂紋05化學(xué)成分不合格等三、砂型鑄造其他工藝過程（四）質(zhì)量檢驗(yàn)課程小結(jié)砂型鑄造基本知識(shí)：造型方法鑄造工序常見缺陷思考題砂型鑄造手工造型的方法有哪些？砂型鑄造鑄件常出現(xiàn)的缺陷有哪些？說說在你生活中平時(shí)見到過的物件，哪些是用鑄造成型的。2.合金的鑄造性能材料成型與控制基礎(chǔ)目錄CONTENTS鑄造合金的流動(dòng)性01鑄造合金的收縮性02鑄造應(yīng)力變形與裂紋03液態(tài)金屬充滿型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力叫做液態(tài)金屬充型能力。液態(tài)金屬充型能力與金屬本身性質(zhì)、鑄型、澆注條件、鑄件的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。（一）液態(tài)金屬充型能力的概念一、鑄造合金的流動(dòng)性液態(tài)金屬本身的流動(dòng)的能力稱為液態(tài)金屬的流動(dòng)性。液態(tài)金屬的流動(dòng)性只與液態(tài)金屬本身的性質(zhì)有關(guān)（金屬的成分、種類、溫度、雜質(zhì)含量、物理性質(zhì)）一、鑄造合金的流動(dòng)性（二）液態(tài)金屬的流動(dòng)性812試樣鑄件試樣凸臺(tái)出氣口澆口杯內(nèi)澆道AA5010A—A8845°圖1-1螺旋線試樣一、鑄造合金的流動(dòng)性（二）液態(tài)金屬的流動(dòng)性液態(tài)金屬的流動(dòng)性常用澆注螺旋線型試樣來測試，螺旋線的長度表示具體條件下液態(tài)金屬的流動(dòng)性。812試樣鑄件試樣凸臺(tái)出氣口澆口杯內(nèi)澆道AA5010A—A8845°圖1-1螺旋線試樣（三）影響鑄造合金流動(dòng)性的因素01合金成分02結(jié)晶潛熱和晶粒形狀的影響03金屬的比熱容、密度和導(dǎo)熱系數(shù)04液態(tài)金屬的粘度05表面張力一、鑄造合金的流動(dòng)性過熱150°過熱150°Fe123456c00500100015002000100200300400Wc（％）鑄鐵流動(dòng)性/mm鑄鋼流動(dòng)性/mm溫度ABEC鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)和固態(tài)的冷卻過程中，所發(fā)生的體積減小的現(xiàn)象收縮是產(chǎn)生縮孔、縮松、熱裂、應(yīng)力、變形、冷裂的基本原因。金屬的收縮有體積收縮和和線收縮，常用體收縮率和線收縮率表示大小。（一）收縮的基本概念二、鑄造合金的收縮性金屬液從澆注溫度到常溫要經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)階段。液態(tài)收縮和凝固收縮是產(chǎn)生縮孔和縮松的基本原因金屬的固態(tài)收縮是產(chǎn)生應(yīng)力、變形、和裂紋的主要原因二、鑄造合金的收縮性AB成分（％）體收縮率（％）IIIIII溫度（℃）溫度（℃）t澆t澆（a）縮孔的形成（二）鑄件中的縮孔和縮松（b）縮松的形成二、鑄造合金的收縮性（三）影響縮孔、縮松形成的因素合金的成分a澆注過程b鑄型條件c二、鑄造合金的收縮性（四）消除縮孔和縮松的方法（a）原理——順序凝固原則二、鑄造合金的收縮性（四）消除縮孔和縮松的方法（b）合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施。暗冒口冒口—儲(chǔ)存補(bǔ)縮用金屬液的空腔。順序凝固—鑄件按照一定的次序逐漸凝固。冷鐵熱節(jié)二、鑄造合金的收縮性鑄造應(yīng)力按其原因可以分為三種：熱應(yīng)力、相變應(yīng)力和收縮應(yīng)力。1、熱應(yīng)力：鑄件在凝固和其后冷卻過程中，由于鑄件各部分冷卻速度不同造成同一時(shí)刻收縮量不一致產(chǎn)生的應(yīng)力三、鑄造應(yīng)力、變形與裂紋tT12t0t1t2t3THT臨T室1212三、鑄造應(yīng)力、變形與裂紋2、相變應(yīng)力：由于合金各部分溫度不同，到達(dá)相變溫度時(shí)刻不同產(chǎn)生相變的程度不同而產(chǎn)生的應(yīng)力3、機(jī)械阻礙應(yīng)力：鑄件收縮收到鑄型、型芯、箱檔和芯骨等機(jī)械阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。收縮受阻礙合金方面：選擇彈性模量小的合金鑄型方面：厚實(shí)部分放置冷鐵或蓄熱系數(shù)大的砂、預(yù)熱鑄型、在鑄型中加焦炭和木屑增加鑄型的退讓性澆注條件：內(nèi)澆口和冒口分布均勻鑄件結(jié)構(gòu)：鑄件的壁厚均勻。三、鑄造應(yīng)力、變形與裂紋4、較少和消除鑄造應(yīng)力的方法（1）減少鑄造應(yīng)力的措施鑄件的變形先凝固的部位向后凝固的部位彎曲。結(jié)論：厚部、心部受拉應(yīng)力，出現(xiàn)內(nèi)凹變形。

薄部、表面受壓應(yīng)力，出現(xiàn)外凸變形。圖梁形鑄件的彎曲變形圖平板鑄件的變形圖床身鑄件的變形AAA-A鑄件變形的消除方法鑄件的結(jié)構(gòu)：鑄件各部分能自由收縮

工藝方面：采用同時(shí)凝固原則（同時(shí)凝固是指通過設(shè)置冷鐵、布置澆口位置等工藝措施，使鑄件溫差盡量變小，基本實(shí)現(xiàn)鑄件各部分在同一時(shí)間凝固）時(shí)效處理：人工時(shí)效；自然時(shí)效反變形法鑄件的結(jié)構(gòu)盡可能對稱鑄件的壁厚盡可能均勻圖床身鑄件的變形AAA-A澆口鑄件冷鐵課程小結(jié)鑄造合金基本知識(shí)：流動(dòng)性收縮性應(yīng)力變形裂紋我們要在正式生產(chǎn)前提前謀劃，通盤考慮，消除不利因素，才能在后續(xù)制造中做到步步為營。思考題流動(dòng)性和充型能力有什么區(qū)別？影響縮孔縮松的因素有哪些？消除鑄件中變形的方法有哪些？3.鑄件結(jié)構(gòu)工藝性材料成型與控制基礎(chǔ)目錄CONTENTS鑄件結(jié)構(gòu)的合理性01合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求02工藝、技術(shù)上的先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上的合理一、鑄件結(jié)構(gòu)的合理性一、鑄件工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件應(yīng)具有盡量少而簡單的分型面，應(yīng)盡量使分型面平直。減少鑄件分型面的數(shù)量，不僅可以減少砂箱的用量，降低造型工時(shí)，而且可以減少錯(cuò)箱、偏芯等缺陷，從而提高鑄件的精度。（a）（b）上中中下下上一、鑄件結(jié)構(gòu)的合理性平直的分型面可避免操作費(fèi)時(shí)的挖砂造型或假箱造型；同時(shí)，鑄件的毛邊少，便于清理。（a）（b）一、鑄件結(jié)構(gòu)的合理性2.鑄件外型應(yīng)力求簡單，盡量避免使用活塊或外壁型芯，結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)便于起模。設(shè)計(jì)鑄件上的凸臺(tái)、凸緣和肋條結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮便于造型起模，盡量避免使用活塊或外壁型芯。6.36.33.21.617010012010010上下一、鑄件結(jié)構(gòu)的合理性3.應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)斜度，凡垂直于分型面的不加工面都應(yīng)有一定的斜度。工藝斜度結(jié)構(gòu)斜度一、鑄件結(jié)構(gòu)的合理性4.應(yīng)便于型芯的固定、排氣和清理。型芯的固定主要依靠芯頭來保證。（a）（b）一、鑄件結(jié)構(gòu)的合理性圖a所示鑄件為封閉空腔結(jié)構(gòu)，其型芯安放困難、排氣不暢、難于清砂，可改成圖b所示的結(jié)構(gòu)。（a）（b）T臨界壁厚＞T鑄件＞T最小壁厚最小壁厚：在各種工藝條件下，鑄造合金能充滿型腔的最小厚度。主要取決于合金的種類、鑄件的大小及形狀等因素。臨界壁厚：各種鑄造合金都存在一個(gè)臨界壁厚，在砂型鑄造條件下，各種鑄造合金臨界壁厚約等于其最小壁厚的3倍。厚壁鑄件，容易產(chǎn)生縮孔、縮松、結(jié)晶組織粗大等缺陷，從而使鑄件的力學(xué)性能下降。1.鑄件的壁厚應(yīng)合理二、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求二、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求缺陷：如果所設(shè)計(jì)鑄件的壁厚小于允許的“最小壁厚”，鑄件就易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。在鑄造厚壁鑄件時(shí)，容易產(chǎn)生縮孔、縮松、結(jié)晶組織粗大等缺陷，從而使鑄件的力學(xué)性能下降?？s孔筋板（a）（b）（c）二、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求壁厚均勻，是指鑄件的各部分具有冷卻速度相近的壁厚，鑄件的內(nèi)壁厚度應(yīng)略小于外壁厚度。2.鑄件的壁厚應(yīng)盡量均勻縮孔（a）壁厚不均勻（b）壁厚均勻二、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1）鑄件如果因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)需要不能做到壁厚均勻，則不同壁厚的聯(lián)接應(yīng)采用逐漸過渡的形式。3.鑄件的連接形式要合理熱節(jié)大ab避免銳角連接二、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2）對于鑄件結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)或三個(gè)甚至更多個(gè)壁相連的情況，可采用交錯(cuò)接頭或環(huán)形（圓角）接頭的形式。3.鑄件的連接形式要合理（a）（b）（c）（a）、（b）合理，（c）不合理二、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求過大的平面不利于金屬液的填充，容易產(chǎn)生澆不到等缺陷，在進(jìn)行鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量將水平面設(shè)計(jì)成傾斜形狀。4.盡量避免過大的水平面（a）（b）（a）不合理，（b）合理二、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求某些壁厚均勻的細(xì)長鑄件，較大面積的平板鑄件，以及壁厚不均勻的長形箱體都會(huì)由于應(yīng)力而產(chǎn)生翹曲變形，采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)予以解決。5.鑄件的結(jié)構(gòu)應(yīng)能減少變形和受阻收縮（a）（b）（a）不合理（b）合理圖11-33防止變形的鑄件結(jié)構(gòu)二、合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使其能自由收縮，以減小應(yīng)力，避免裂紋。如圖所示的彎曲輪輻和奇數(shù)輪輻的設(shè)計(jì)，可使鑄件能較好地自由收縮。課后練習(xí)熱節(jié)大a)b)鑄件的外形設(shè)計(jì)合理性分析（a）（b）（a）（b）（a）（b）（a）（b）整體凸臺(tái)課后練習(xí)鑄件內(nèi)腔的設(shè)計(jì)合理性分析（a）（b）（a）（b）（a）（b）（a）（b）課程小結(jié)鑄造結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)考慮的問題：鑄件結(jié)構(gòu)的合理性生活中很多問題也是一樣的，應(yīng)該具體問題具體分析，才能找到最合適的解決方法。零件外形設(shè)計(jì)的合理性鑄件內(nèi)腔設(shè)計(jì)的合理性思考題流動(dòng)性和充型能力有什么區(qū)別？影響縮孔縮松的因素有哪些？消除鑄件中變形的方法有哪些？4.鑄件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)材料成型與控制基礎(chǔ)目錄CONTENTS澆注位置的選擇01分型面的選擇02其他參數(shù)的選擇03引入鑄造工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是繪制鑄造工藝圖、鑄件圖和鑄型裝配圖等。單件、小批生產(chǎn)時(shí)只需繪制鑄造工藝圖。引入鑄造工藝圖是指直接在零件圖上繪出制造模樣和鑄型所需數(shù)據(jù)的圖樣，如鑄件的澆注位置、分型面、加工余量、收縮率、起模斜度、反變形量、工藝補(bǔ)正量、澆冒系統(tǒng)、內(nèi)外冷鐵的尺寸和位置以及芯頭的大小等。它是制造模樣、模板、芯盒等工裝，進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和驗(yàn)收的依據(jù)。一、選擇澆注位置（1）鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面。圖1車床床身的澆注位置定義：澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在型內(nèi)所處的空間位置。澆注位置的選擇原則如下：上下########

##中中（2）鑄件的薄壁部分在澆注時(shí)應(yīng)置于鑄型下部，使其處于垂直或傾斜位置，可以有效防止鑄件澆不到或產(chǎn)生冷隔等缺陷。下圖為油盤鑄件的合理澆注位置。一、選擇澆注位置

上下圖2薄壁件的澆注位置一、選擇澆注位置收縮方向收縮方向收縮方向縮孔縮孔縮孔外澆口直澆道冒口（3）設(shè)置冒口，使之實(shí)現(xiàn)自下而上的定向凝固。如前述之鑄鋼卷揚(yáng)筒，澆注時(shí)厚端放在上部是合理的；反之，若厚端在下部，則難以補(bǔ)縮。圖3合理的設(shè)置冒口二、分型面的選擇鑄型分型面的選擇恰當(dāng)與否會(huì)影響鑄件質(zhì)量，使制模、造型、造芯、合箱或清理等工序復(fù)雜化，甚至還可增大切削加工的工作量。分型面選擇原則：（1）便于起模，使造型工藝簡化定義：分型面是指鑄型組元間的接合面。上下圖4正確選擇的分型面位置二、分型面的選擇圖6（2）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目，且分型面為平直面。上分型面分型面分模面下中中分型面上下圖7（3）應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下型，以便于造型、下芯、合型和檢驗(yàn)鑄件壁厚。1#1#1#1#1#1#1#1#1#2#2#2#2#2#2#1#1#上下方案Ⅱ上下方案Ⅰ

二、分型面的選擇（4）應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一砂型內(nèi)二、分型面的選擇0.86.312.56.36.36.3上下

b)

上下0.86.312.56.36.36.3a)

選擇分型面的上述諸原則，對于某個(gè)具體的鑄件來說難以全面滿足，有時(shí)甚至互相矛盾。因此，必須抓住主要矛盾、全面考慮，至于次要矛盾，則應(yīng)從工藝措施上設(shè)法解決。注意！二、分型面的選擇

三、收縮率計(jì)算收縮率：鑄件冷卻后的尺寸比型腔尺寸略為縮小，為保證鑄件的應(yīng)有尺寸，模樣尺寸必須比鑄件放大一個(gè)該合金的收縮率。鑄造收縮率K表達(dá)式為：三、收縮率計(jì)算如上表所示:鑄件線收縮率有自由收縮和受阻收縮區(qū)分。上限為自由收縮，是指鑄件在型腔中處于自由收縮狀態(tài)。下限為受阻收縮，是指鑄件在型腔中受到砂芯、肋條等形狀阻礙此收縮。對于一件鑄件而言，往往是自由收縮和受阻收縮同時(shí)存在著。灰鑄鐵件鑄鋼件鑄銅件鑄鋁件0.7~1.01.5~2.01.25~1.51.0~1.4表1鑄件線收縮率（%）6.36.33.21.617010012010010上下+6+5+6+4+3+4四、機(jī)械加工余量定義：加工余量是指為保證鑄件加工面尺寸和零件精度，在鑄件工藝設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先增加而在切削加工時(shí)切去的金屬層厚度。五、鑄造圓角設(shè)計(jì)鑄造圓角的主要目的是防止鑄件產(chǎn)生裂紋、縮孔等鑄造缺陷。鑄造圓角有內(nèi)圓角和外圓角之分。外圓角半徑R一般取2~8mm，內(nèi)圓角半徑R一般取4~16mm。（如下圖所示）R1=r+aR1ra

a)

b)

RRa)內(nèi)圓角b)外圓角六、起模斜度定義：為了使模樣（或型芯）易于從砂型（或芯盒）中取出，凡垂直于分型面的立壁，制造模樣時(shí)必須留出一定的傾斜度，此傾斜度稱為起模斜度。如下圖所示：增加鑄件壁厚上下上下增減鑄件壁厚上下減少鑄件壁厚七、型芯頭的設(shè)計(jì)在鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下應(yīng)優(yōu)先采用垂直芯頭，如果是分模造型模樣應(yīng)采用水平芯頭。a)垂直芯頭型芯上中中鑄型型腔中下型芯頭型芯座下鑄型上鑄型下鑄型型芯座上下L型芯型芯頭上鑄型b)水平芯頭課程小結(jié)鑄造結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)考慮的問題：1、分型分模面、澆注位置2、鑄件線收縮率3、機(jī)械加工余量4、起模斜度5、鑄造圓角6、型芯、型芯（座）思考題鑄件工藝成型設(shè)計(jì)需要考慮哪些方面？澆注位置的選擇要考慮哪些因素？5.鑄造工藝設(shè)計(jì)案例材料成型與控制基礎(chǔ)目錄CONTENTS零件分析01鑄件質(zhì)量對零件結(jié)構(gòu)的要求分析02鑄造工藝方案設(shè)計(jì)分析03澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析04鑄造零件技術(shù)要求（1）鑄件未注尺寸公差按GB/T6414-2017的CT10級(jí)執(zhí)行；鑄件表面粗糙度Ra≤50μm；其他按GB/T1348-2019執(zhí)行。（2）未注鑄造圓角R2-4；（3）鑄件在切削加工前需人工時(shí)效及清砂處理；鑄造零件技術(shù)要求（4）所有切削加工面銳角倒鈍；（5）鑄件非加工面涂耐輻照環(huán)氧鐵紅底漆，電氣箱內(nèi)加涂1321耐弧漆，箱體表面隨整機(jī)油漆；（6）鑄件金加工后進(jìn)行0.5MPa、3分鐘的水壓試驗(yàn)，不得有滲漏。01.PARTONE零件分析一、零件分析（一）形狀與尺寸主要壁厚為6mm，最大壁厚為33.5mm，最小壁厚為5mm一、零件分析（二）表面質(zhì)量鑄件的重要面通常是指Ra值小的面、基準(zhǔn)面。從零件圖紙可以看出，六個(gè)方位端面表面粗糙度值為Ra6.3，內(nèi)孔壁表面粗糙度值為Ra3.2，其余表面不加工。綜上可知，內(nèi)孔壁是零件的重要加工面，鑄造時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先保證其質(zhì)量。02.PARTTWO鑄件質(zhì)量對零件結(jié)構(gòu)的要求二、鑄件質(zhì)量對零件結(jié)構(gòu)的要求（一）鑄件的最小壁厚表2.1砂型鑄造球墨鑄鐵件的最小壁厚（mm）材質(zhì)當(dāng)鑄件最大輪廓尺寸為下列值時(shí)<200200-400400-800800-12501250-2000>2000球墨鑄鐵3-44-88-1010-1212-1818-30二、鑄件質(zhì)量對零件結(jié)構(gòu)的要求（一）鑄件的最小壁厚二、鑄件質(zhì)量對零件結(jié)構(gòu)的要求（二）鑄件的臨界壁厚零件的最小壁厚為5mm，則3倍最小壁厚為15mm。從圖紙可知，零件的最大壁厚為33.5mm，高于臨界壁厚15mm，必須在鑄造生產(chǎn)中采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┍ＷC鑄件局部質(zhì)量。03.PARTTHREE鑄造工藝方案設(shè)計(jì)三、鑄造工藝方案設(shè)計(jì)（一）箱體工藝方案工藝方案一工藝方案二工藝方案三三、鑄造工藝方案設(shè)計(jì)（二）方案一分析

圖1工藝方案一圖2工藝方案一的純凝固結(jié)果（僅鑄件）三、鑄造工藝方案設(shè)計(jì)（二）方案一分析圖3工藝方案一砂芯三、鑄造工藝方案設(shè)計(jì)（三）方案二分析圖3.5工藝方案二圖3.6工藝方案二的純凝固結(jié)果（僅鑄件）B平面朝下，AC在側(cè)面。側(cè)面為厚大部位，螺紋孔均不鑄出。內(nèi)部形狀由4個(gè)砂芯形成。兩箱造型。三、鑄造工藝方案設(shè)計(jì)（三）方案二分析圖3.7工藝方案二的四種砂芯三、鑄造工藝方案設(shè)計(jì)（四）方案三分析圖2工藝方案三的純凝固結(jié)果（僅鑄件）三、鑄造工藝方案設(shè)計(jì)（四）方案三分析圖3工藝方案三的三種砂芯三、鑄造工藝方案設(shè)計(jì)工藝會(huì)審綜合比較，選擇工藝方案二，滿足原則“鑄件的重要加工面、主要工作面和受力面應(yīng)盡量放在底部或側(cè)面”原則。滿足“鑄件截面較厚部分放在鑄件的上部或側(cè)面”原則，以利于設(shè)置冒口補(bǔ)縮。該方案中可以在頂部增加冒口，在厚大部位放置冷鐵，使縮孔縮松最后移入到冒口內(nèi)，解決工藝方案二中的縮孔縮松缺陷。04.PARTFOUR澆注系統(tǒng)類型的選擇四、澆注系統(tǒng)類型的選擇（一）方案一分析四、澆注系統(tǒng)類型的選擇（二）方案二分析四、澆注系統(tǒng)類型的選擇（三）方案三分析四、澆注系統(tǒng)類型的選擇工藝會(huì)審從工藝方案的初步CAE模擬結(jié)果來說，鑄件都存在大量缺陷，但方案三的縮孔縮松缺陷相對與方案一和方案二較少，存在少量分散縮松缺陷，調(diào)整冷鐵位置可以解決。四、澆注系統(tǒng)類型的選擇工藝會(huì)審從工藝實(shí)施過程來說，三種待優(yōu)化的箱體鑄造工藝方案合箱過程均相同，兩箱造型，操作簡單。課程小結(jié)鑄造工藝設(shè)計(jì)基本知識(shí)：零件分析結(jié)構(gòu)分析澆注系統(tǒng)分析工藝方案分析課程小結(jié)作為鑄造工藝員，應(yīng)當(dāng)合理的設(shè)計(jì)鑄造工藝圖，這是作為鑄造工藝員最基本的核心素養(yǎng)，并養(yǎng)成重復(fù)核對檢查和對標(biāo)的習(xí)慣。差之毫厘失之千里，責(zé)任大于心，鑄造設(shè)計(jì)切不可大意。思考題零件分析過程中主要看那些方面？鑄造工藝設(shè)計(jì)過程中必須考慮哪些因素？澆注系統(tǒng)的選擇中應(yīng)注意哪些問題？6.特種鑄造簡介材料成型與控制基礎(chǔ)目錄CONTENTS特種鑄造簡介01鑄造方法比較0201.PARTONE特種鑄造簡介一、特種鑄造簡介所謂特種鑄造，是指有別于砂型鑄造方法的其他鑄造工藝。特點(diǎn)：鑄件精度高，力學(xué)性能好；生產(chǎn)率高；工人勞動(dòng)條件好等。特種鑄造其他離心鑄造低壓鑄造金屬型鑄造壓力鑄造熔模鑄造一、特種鑄造簡介（一）熔模鑄造設(shè)計(jì)、制造壓型配制涂料、硬化劑、準(zhǔn)備用砂爐料準(zhǔn)備合金熔煉亮注清理、檢驗(yàn)熱處理合格鑄件型殼烘烤、焙燒脫模造型（裝箱、填砂）模料回收處理壓制直澆口模合、組蠟脫脂配制模料壓制蠟?zāi)焱苛?、撒砂、硬化、干燥（重?fù)數(shù)次）一、特種鑄造簡介（一）熔模鑄造一、特種鑄造簡介（二）金屬型鑄造金屬型鑄造又稱硬模鑄造，是將液體金屬澆入金屬鑄型，在重力作用下充填鑄型，以獲得鑄件的鑄方法。一、特種鑄造簡介（二）金屬型鑄造涂料配制熔化金屬金屬液保溫準(zhǔn)備金屬型預(yù)熱噴涂料裝配金屬型澆注鑄件鑄件冷卻開型頂出、取出鑄件檢查表面質(zhì)量清理鑄件及后處理質(zhì)量檢驗(yàn)合格鑄件入庫裝配金屬型一、特種鑄造簡介（二）金屬型鑄造一、特種鑄造簡介（三）壓力鑄造壓力鑄造（簡稱壓鑄）的實(shí)質(zhì)是在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填金屬型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。常用壓射壓力為5－1500MPa，充填速度約5－5m/s，充填時(shí)間很短，約0.01－02s。一、特種鑄造簡介（三）壓力鑄造一、特種鑄造簡介（三）壓力鑄造

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先優(yōu)點(diǎn)1）鑄件的尺寸精度最高，質(zhì)量好；2）鑄件強(qiáng)度和表面硬度都較高；3）生產(chǎn)效率高，易于機(jī)械化和自動(dòng)化；4）可壓鑄形狀復(fù)雜的薄壁件；一、特種鑄造簡介（三）壓力鑄造

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先缺點(diǎn)1）壓速高,鑄件易產(chǎn)生氣孔；2）壓鑄合金的品種有限，主要適用于低熔