西南交通大学 材料成型技术基础复习纲要

第一篇 金属铸造成形工艺

一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。

A铸造：将熔融金属浇入铸型型腔， 经冷却凝固后获得所需铸件的方法。

B铸造实质：液态成形。

C合金：两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素（碳）熔和在一起，所构成具有金属特性的物质。

D合金的铸造性能：是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力，流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。

二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。

A合金的充型能力：液态合金充满铸型，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。

B影响合金充型能力的因素：

（1）铸型填充条件

a. 铸型材料；

b. 铸型温度；

c. 铸型中的气体

（2）浇注条件

a. 浇注温度（T）

T 越高（有界限），充型能力越好。

b. 充型压力

流动方向上所受压力越大，

充型能力越好。

（3）铸件结构

结构越复杂，充型越困难。

三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。

A合金的收缩：合金从浇注、凝固、冷却到室温，体积

和尺寸缩小的现象。

B合金收缩的三个阶段：

（1）液态收缩

合金从 T浇注→ T凝固开始 间的收缩。

（2）凝固收缩

合金从 T凝固开始→T凝固终止 间的收缩。

液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。

（3）固态收缩（易产生铸造应力、变形、裂纹等。）

合金从 T凝固终止→T室 间的收缩。

四.了解形成铸造缺陷（缩孔，缩松）的主要原因及其防止措施。

A产生缩孔和缩松的主要原因：液态收缩 和 凝固收缩 导致。

B缩孔形成原因：收缩得不到及时补充；

缩松形成原因：糊状凝固，被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。

C缩孔与缩松的预防：

（1）定向凝固，控制铸件的凝固顺序；

（2）合理确定铸件的浇注工艺

五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。

铸件产生变形和裂纹的根本原因：铸造内应力（残余内应力）

六.掌握预防热应力的基本途径。

预防热应力的基本途径：缩小铸件各部分的温差，使其均匀冷却。借助于冷铁使铸件实现同时凝固。

七.砂型铸造：是把液体金属浇注到砂型中从而获得铸件的铸造方法。

1.掌握浇注位置和分型面的选择及拔摸斜度α的作用；

A浇注位置和分型面的选择原则：

① 主要工作面和重要加工面应朝下或位于侧面；

②铸件的大平面应朝下或采用倾斜浇注，以免造成结疤、夹砂等缺

陷；

③铸件薄避部分应朝下或位于侧面或倾斜浇注，以免产生冷隔、浇

不到现象；

④铸件厚大部分应朝下或位于侧面，以便设置冒口进行补缩；

⑤分型面应选在最大截面处，方便起模；

⑥尽量减少分型面的数量；

⑦分型面应尽量选用平直面，避免曲面分型，以简化制模和造型工

艺；

⑧尽量使铸件全部或大部分处于同一砂箱，且位于下箱，或使主要

加工面与基准面处于同一砂箱；

⑨尽量减少型芯和活块数量，以简化制模、制芯和造型等工序；

⑩分型面应尽量与浇注位置一致，以免合型后再翻转砂箱。

B拔摸斜度α的作用：使模样容易从砂型中取出而不致损坏砂型和砂芯。

2.了解浇注系统的定义及各组成部分的特点和作用。

A浇注系统：为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。

B浇注系统组成部分：浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道

C作用：

1）确保金属液平稳、无冲击地充满型腔；

2）除渣、调节凝固顺序，避免产生铸造缺陷。

八.掌握零件结构的铸造工艺及铸造性能对铸件的要求。

铸造工艺:

1、浇注位置和分型面的选择.

2、浇注系统

3、铸造工艺参数的确定（机加工余量、收缩余量、起模斜度、芯头…）

九.铸件结构设计

1.掌握并会鉴别铸件结构工艺性的合理性；

A铸件结构的合理性

设计铸件时应从下述几方面考虑：

a合理、适宜的铸件壁厚

b 铸件壁的联接

① 采用过渡形式；

避免金属积聚和内应力的产生。

○2 铸件结构圆角；

避免出现热节和应力集中现象。

○3多壁相连，采用交错或环形接头；

④ 避免铸件壁间的锐角联接

○5防止铸件翘曲变形；

采用对称式结构或增设防变形肋。

⑥ 避免大水平面和冷却受阻的铸件结构

B、 铸件结构的工艺性

a. 铸件外形设计

① 减少和简化分型面

○2改进妨碍起模的铸件结构

（凹面、凸台、肋条…）

铸件要有结构斜度

便于起模，延长模具使用寿命

b. 铸件内腔的设计

① 铸件结构应避免不必要的型芯，

并尽量避免活块；

② 铸件结构应有利于砂芯的固定和排气；

○3避免封闭空腔；

（型芯安放困难、排气不畅、难于清砂）

○4去除不必要圆角。

（使造型或制芯工艺过程复杂化。）

2.了解给定铸件结构条件下可能产生的主要缺陷，掌握处理缺陷

的措施。

第二篇 金属的塑性成形工艺

锻压：是通过金属在固态下发生塑性变形来形成零件毛坯的重要加工方法之一，要掌握其形成特点和应用范围。

塑性成型：在外力作用下，使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法。

锻模：是高强度合金制造的成型锻件的模具，由上、下模组成。

模锻：在模锻设备上，利用锻模使材料变形而获得锻件的锻造方法。

模膛：上、下模接触时所形成的空间。

冲压：通过冲模使板料塑性成型（分离或变形）而得到制件的工艺方法。