汽车及其零件制造工艺基础
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(2) 一般说来，可以制造任何尺寸、质量和复杂形状的铸 件。
(3) 可以用其他方法不能加工或不易加工的材料生产铸件， 如铸铁、南锰钢等。
(4) 生产成本低。
1铸造工艺概要
我国铸造技术的辉煌历史
司母戊大方鼎
铜奔马(马踏飞燕)
1铸造工艺概要
我国铸造技术的辉煌历史
曾侯乙编钟
1铸造工艺概要
我国铸造技术水平
1 铸造工艺概要
铸造分类
由所采用的各种工艺方法，铸造分成 砂型铸造和特种铸造两大类。 砂型铸造
液态金属完全靠重力充满整个铸型型 腔，且直接形成铸型的原材料主要为型砂 ，这种铸造方法称为砂型铸造 特种铸造
凡不同于砂型铸造的所有铸造方法， 统称为特种铸造 。
1 铸造工艺概要
汽车常用铸造方式
汽车铸件生产采用多种各具特色的铸造方法， 其中有代表性的几种有：砂型铸造、壳型铸造、百度文库 力铸造
二、砂型铸造的造型工艺
砂型铸造工艺过程
二、砂型铸造的造型工艺
（二）造型材料和造型方法
C:3.35~3.55,Si:1.90~2.10,Mn:0.6~0 .8,Cr:0.1~0.3,Cu:0.6~0.8
C:3.55~3.70,Si:2.30~2.45,Mn:0.25~ 0.35Cu:0.75~0.85,Mg:0.04~0.05
C:3.45~3.65,Si:1.75~1.95,Mn:0.6~0 .8,Cr:0.1~0.2
1 铸造工艺概要
合金的铸造性能
3.偏析及吸气性：在铸件中出现成分不匀的现象为偏析，合金在熔炼和浇 注时吸收气体的性 能称为合金的吸气性
偏析使铸件性能不均匀，严重时会使铸件报废。在合金 液冷凝过程中，随着温度降低会析出过饱和气体。若这些 气体来不及从合金液中逸出，将在铸件中形成气孔、针孔 或非金属夹杂物，从而降低了铸件的力学性能和致密性。
充型能力是铸造过程中对液态金属的基本要求，是液态金属重要 的铸造性能指标。
1 铸造工艺概要
合金的铸造性能
2.收缩性：合金在冷却凝固过程中，其体积和尺寸减小的现象
合金从浇注温度冷却到室温要经过液态收缩、 凝固收缩和固态收缩三个阶段。液态收缩和凝固 收缩是铸件产生缩孔的基本原因。固态收缩是产 生铸造应力、变形和裂纹的基本原因。影响铸件 收缩的主要因素有合金成分，浇注温度以及铸型 和铸件结构等。
偏析可分为微观偏析和宏观偏析两大类。微观偏析又 称显微偏析，是指微小范围内的化学成分不均匀现象;宏观 偏析又称区域偏析，是指铸件各部位之间大范围内的化学 成分的不均匀现象。
1铸造工艺概要
部件
发动机
典型汽车铸件成分举例
零件名称
汽缸盖
汽缸体 曲轴
凸轮轴 活塞
材料
普通铸铁 合金铸铁 普通铸铁 合金铸铁 球墨铸铁 合金铸铁
第二章 汽车及其零 件制造中常用制造 工艺基础知识
第一节 铸造工艺基础
1铸造工艺概要
将熔化的金属液浇注到铸型中，经冷却凝固后 获得所需形状和尺寸的成形方法，这种方法称为 铸造。
铸造生产的特点是：
(1) 不但可以生产与机械零件形状接近的毛坯，而且可以 生产半成品甚至成品，这样可以大大减少机械加工及金属 的消耗。
Si:11.5~12.5,Ni:1.8~2.2,Cu:0.8~1.2 ,Mg:0.6~1.0,Fe<0.4
1铸造工艺概要
续表
部件
变速器 离合器
制动器
零件名称
拨叉 变速器壳
离合器盘
制动鼓
制动盘
制动钳(钳体)
材料
球墨铸 铁
铝合金
合金铸 铁
普通铸 铁
合金铸 铁
球墨铸 铁
化学成分/(%)
C:3.65~3.80, Si:2.40~2.60, Mn:0.2~0.3, Mg:0.04~0.05 Si:9.0~10.0, Cu:3.0~, 4.0, Fe<0.8
图片
1 铸造工艺概要
汽车铸件特性的主要要求 是：
(1)铸件形状复杂，常需使用砂芯 ；
(2)尺寸精度高； (3)采用薄壁铸件以减轻质量； (4)材质稳定； (5)具有足够的耐压性和抗压性。
针对上述要求，所采用新的铸 造技术有：自动化的高速高压 造型法、大型低频感应电炉熔 炼法，或冲天炉——低频电炉 的双联熔炼法、强韧铸铁的薄 壁轻型铸件、精密铸造法等。
二、砂型铸造的造型工艺
（一）砂型铸造的工艺过程
二、砂型铸造的造型工艺
砂型铸造的工艺过程
配型砂
造型
工
制模
装 准
烘干
合箱
浇注
落砂
清理
检验
备
配芯砂
造芯
制芯盒
工装 :对某一特定产品加工、所涉及的专用加工设备的设计、制 造；专用刀具、专用夹具、专用辅具、专用检具、专用模具、专 用量具等专用工位器具的设计、制造都称为“工装”。
铝合金
化学成分/(%)
C:3.20~3.40,Si:1.60~2.00,Mn:0.6~0 .8,P<0.25,S<0.1
C:3.30~3.50,Si:1.90~2.10,Mn:0.6~0 .8,Cr:0.2~0.4
C:3.20~3.40,Si:1.60~2.00,Mn:0.6~0 .8,P<0.25,S<0.1
C:3.30~3.50, Si:1.80~2.00, Mn:0.6~0.8, Cr:0.2~0.4
C:3.30~3.60, Si:1.40~1.90, Mn:0.6~0.9, P<0.2, S<0.2
C:3.30~3.50, Si:1.80~2.00, Mn:0.6~0.8, Cr:0.1~0.3
C:3.65~3.80, Si:2.40~2.60, Mn:0.2~0.3, Mg:0.04~0.05
铸造车间平面布置
确定铸造车间平面布置时，应注意：
(1)缩短搬运距离，并使产品流通顺畅； (2)设备作立体布置，充分利用空间； (3)提高车间的机械化、自动化程度，充分进行检测管理； (4)改善劳动环境。
1 铸造工艺概要
合金的铸造性能
1.流动性：液态合金的流动能力
液态金属的流动性好，充型能力强，能浇出形状复杂、壁薄的铸 件，避免产生浇不足、冷隔等缺陷;有利于金属液中气体和夹杂物的 上浮和排除，可减少气孔、渣眼等缺陷;铸件在凝固及收缩过程中， 可得到来自冒口的液态合金的补充，可防止铸件产生缩孔、缩松等缺 陷。影响流动性的因素很多，主要有合金成分、浇注温度、浇注压 力和铸型等。 液态金属的充型能力是指液态金属流经浇注系统并充满铸型型腔的 全部空间，形成轮廓清晰、形状完整的铸件的能力。
(3) 可以用其他方法不能加工或不易加工的材料生产铸件， 如铸铁、南锰钢等。
(4) 生产成本低。
1铸造工艺概要
我国铸造技术的辉煌历史
司母戊大方鼎
铜奔马(马踏飞燕)
1铸造工艺概要
我国铸造技术的辉煌历史
曾侯乙编钟
1铸造工艺概要
我国铸造技术水平
1 铸造工艺概要
铸造分类
由所采用的各种工艺方法，铸造分成 砂型铸造和特种铸造两大类。 砂型铸造
液态金属完全靠重力充满整个铸型型 腔，且直接形成铸型的原材料主要为型砂 ，这种铸造方法称为砂型铸造 特种铸造
凡不同于砂型铸造的所有铸造方法， 统称为特种铸造 。
1 铸造工艺概要
汽车常用铸造方式
汽车铸件生产采用多种各具特色的铸造方法， 其中有代表性的几种有：砂型铸造、壳型铸造、百度文库 力铸造
二、砂型铸造的造型工艺
砂型铸造工艺过程
二、砂型铸造的造型工艺
（二）造型材料和造型方法
C:3.35~3.55,Si:1.90~2.10,Mn:0.6~0 .8,Cr:0.1~0.3,Cu:0.6~0.8
C:3.55~3.70,Si:2.30~2.45,Mn:0.25~ 0.35Cu:0.75~0.85,Mg:0.04~0.05
C:3.45~3.65,Si:1.75~1.95,Mn:0.6~0 .8,Cr:0.1~0.2
1 铸造工艺概要
合金的铸造性能
3.偏析及吸气性：在铸件中出现成分不匀的现象为偏析，合金在熔炼和浇 注时吸收气体的性 能称为合金的吸气性
偏析使铸件性能不均匀，严重时会使铸件报废。在合金 液冷凝过程中，随着温度降低会析出过饱和气体。若这些 气体来不及从合金液中逸出，将在铸件中形成气孔、针孔 或非金属夹杂物，从而降低了铸件的力学性能和致密性。
充型能力是铸造过程中对液态金属的基本要求，是液态金属重要 的铸造性能指标。
1 铸造工艺概要
合金的铸造性能
2.收缩性：合金在冷却凝固过程中，其体积和尺寸减小的现象
合金从浇注温度冷却到室温要经过液态收缩、 凝固收缩和固态收缩三个阶段。液态收缩和凝固 收缩是铸件产生缩孔的基本原因。固态收缩是产 生铸造应力、变形和裂纹的基本原因。影响铸件 收缩的主要因素有合金成分，浇注温度以及铸型 和铸件结构等。
偏析可分为微观偏析和宏观偏析两大类。微观偏析又 称显微偏析，是指微小范围内的化学成分不均匀现象;宏观 偏析又称区域偏析，是指铸件各部位之间大范围内的化学 成分的不均匀现象。
1铸造工艺概要
部件
发动机
典型汽车铸件成分举例
零件名称
汽缸盖
汽缸体 曲轴
凸轮轴 活塞
材料
普通铸铁 合金铸铁 普通铸铁 合金铸铁 球墨铸铁 合金铸铁
第二章 汽车及其零 件制造中常用制造 工艺基础知识
第一节 铸造工艺基础
1铸造工艺概要
将熔化的金属液浇注到铸型中，经冷却凝固后 获得所需形状和尺寸的成形方法，这种方法称为 铸造。
铸造生产的特点是：
(1) 不但可以生产与机械零件形状接近的毛坯，而且可以 生产半成品甚至成品，这样可以大大减少机械加工及金属 的消耗。
Si:11.5~12.5,Ni:1.8~2.2,Cu:0.8~1.2 ,Mg:0.6~1.0,Fe<0.4
1铸造工艺概要
续表
部件
变速器 离合器
制动器
零件名称
拨叉 变速器壳
离合器盘
制动鼓
制动盘
制动钳(钳体)
材料
球墨铸 铁
铝合金
合金铸 铁
普通铸 铁
合金铸 铁
球墨铸 铁
化学成分/(%)
C:3.65~3.80, Si:2.40~2.60, Mn:0.2~0.3, Mg:0.04~0.05 Si:9.0~10.0, Cu:3.0~, 4.0, Fe<0.8
图片
1 铸造工艺概要
汽车铸件特性的主要要求 是：
(1)铸件形状复杂，常需使用砂芯 ；
(2)尺寸精度高； (3)采用薄壁铸件以减轻质量； (4)材质稳定； (5)具有足够的耐压性和抗压性。
针对上述要求，所采用新的铸 造技术有：自动化的高速高压 造型法、大型低频感应电炉熔 炼法，或冲天炉——低频电炉 的双联熔炼法、强韧铸铁的薄 壁轻型铸件、精密铸造法等。
二、砂型铸造的造型工艺
（一）砂型铸造的工艺过程
二、砂型铸造的造型工艺
砂型铸造的工艺过程
配型砂
造型
工
制模
装 准
烘干
合箱
浇注
落砂
清理
检验
备
配芯砂
造芯
制芯盒
工装 :对某一特定产品加工、所涉及的专用加工设备的设计、制 造；专用刀具、专用夹具、专用辅具、专用检具、专用模具、专 用量具等专用工位器具的设计、制造都称为“工装”。
铝合金
化学成分/(%)
C:3.20~3.40,Si:1.60~2.00,Mn:0.6~0 .8,P<0.25,S<0.1
C:3.30~3.50,Si:1.90~2.10,Mn:0.6~0 .8,Cr:0.2~0.4
C:3.20~3.40,Si:1.60~2.00,Mn:0.6~0 .8,P<0.25,S<0.1
C:3.30~3.50, Si:1.80~2.00, Mn:0.6~0.8, Cr:0.2~0.4
C:3.30~3.60, Si:1.40~1.90, Mn:0.6~0.9, P<0.2, S<0.2
C:3.30~3.50, Si:1.80~2.00, Mn:0.6~0.8, Cr:0.1~0.3
C:3.65~3.80, Si:2.40~2.60, Mn:0.2~0.3, Mg:0.04~0.05
铸造车间平面布置
确定铸造车间平面布置时，应注意：
(1)缩短搬运距离，并使产品流通顺畅； (2)设备作立体布置，充分利用空间； (3)提高车间的机械化、自动化程度，充分进行检测管理； (4)改善劳动环境。
1 铸造工艺概要
合金的铸造性能
1.流动性：液态合金的流动能力
液态金属的流动性好，充型能力强，能浇出形状复杂、壁薄的铸 件，避免产生浇不足、冷隔等缺陷;有利于金属液中气体和夹杂物的 上浮和排除，可减少气孔、渣眼等缺陷;铸件在凝固及收缩过程中， 可得到来自冒口的液态合金的补充，可防止铸件产生缩孔、缩松等缺 陷。影响流动性的因素很多，主要有合金成分、浇注温度、浇注压 力和铸型等。 液态金属的充型能力是指液态金属流经浇注系统并充满铸型型腔的 全部空间，形成轮廓清晰、形状完整的铸件的能力。