材料成型第4章铸造工艺设计1PPT课件

合集下载

《铸造工艺》PPT课件

《铸造工艺》PPT课件
1.拔长。使金属坯料的横截面积减少,长度增加的工序。如图 4.13所示,得到具有长轴线的锻件,如光轴、曲轴、台阶轴、拉杆、 连杆等。
2.镦粗。使金属坯料的横截面积增大,高度减小的工序。用来锻 齿轮坯、圆盘等;也可以作为环、套类空心件冲孔前的预备工序; 还可以增加拔长的锻造比。见图4.14。
第4章
• 4.1.4 铸件的质量检验与缺陷分析 • 常见铸件缺陷的特征及缺陷产生原因见下表:
第4章
第4章
第4章
• 4.2 特种铸造简介 • 特种铸造指有别于砂型铸造的其他铸造方法,如金属型铸造、熔模
铸造、离心铸造、压力铸造、磁型铸造等。
• 4.2.1 金属型铸造 • 将金属液浇入到金属铸型中,依靠重力作用而获得铸件的铸造方法
第4章
• 4.3 锻造 • 锻造是利用外力,通过工具或模具使金属材料发生塑性变形,获得
一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的加工方法。根据所用设备和 工具的不同,锻造分为自由锻造、模型锻造、胎模锻造和特种锻造 四类。与其他加工方法相比,锻造具有以下特点: • (1)改善金属的组织,提高力学性能。 • (2)生产率较高。 • (3)节省材料和加工工时。。 • (4)适用范围广。 • 锻造的不足之处是不能获得形状很复杂的锻件。 • 4.3.1 金属的锻造性能 • 金属的锻造性能是指金属材料锻造的难易程度。锻造性常用金属的 塑性和变形抗力来综合衡量。塑性越好,变形抗力越小,则金属的 锻造性越好;反之则差。 • 影响金属锻造性能的因素有以下几方面。 • 1.金属的化学成分和组织 • 一般纯金属及其固溶体的锻造性最好,化合物的锻造性最差。钢中 的Cr、W、Mo、V等碳化物形成元素,会降低锻造性,而S、Cu、 Sn、Pb等元素分布于晶界,也降低锻造性。铸态的粗晶结构比细 晶粒组织的锻造性差。

第四章 铸造成形

第四章 铸造成形

《材料成型学》 第四章 铸造成形
影响合金充型能力的主要因素: ①合金的流动性(取决于合金种类、合金成分) 衡量合金流动性最
常用的试样是螺旋形流
动性试样,如右图所示。 在常用铸造合金中,灰 铸铁、硅黄铜的流动性 最好,铸钢的流动性最
差。
《材料成型学》 第四章 铸造成形
由图可见,亚
共晶铸铁随含碳量
增加,结晶温度区
液态收缩与凝固收缩主要表现为体积的缩减,产生缩 孔、缩松 固态收缩导致尺寸减小,产生内应力和出现裂纹。
《材料成型学》 第四章 铸造成形
(6)影响收缩的因素
化学成分: 不同的化学成分的合金,其收缩率 不同。(铸钢最大,灰口铸铁最小。) 浇注温度: 合金的浇注温度越高,过热度越大, 液态收缩也越大,总收缩量增加。 铸件结构与铸型铸件:在铸型中冷凝时,不是 自由收缩, 会受到铸件各部位因冷速不同,相 互制约而产生的阻力及铸型和型芯对收缩产生 的机械阻力的影响。
冷裂——较低温下形成的裂纹,铸件形状复杂,易形成冷裂




《材料成型学》 第四章 铸造成形
热裂的形状特征:裂纹短,缝隙宽,形状曲折,缝内呈氧化色。 防止措施:①提高铸型和型芯的退让性,减少机械应力 ; ②浇冒口的设计要合理;③铸钢件和铸铁件,应严格控制硫的 含量;④选择凝固温度小,热裂倾向小的合金。 冷裂的特征:裂纹细小,呈连续直线状,缝内有金属光泽或氧化 色。 预防措施:①减少铸件内应力;②降低合金的脆性;③控制铸钢 中磷的含量。
第四章 铸造成形
《材料成型学》 第四章 铸造成形
定义:将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸 相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛 坯或零件的一种成形工艺。

材料成形工艺基础最新精品课件第四章铸造工艺与铸件结构设计

材料成形工艺基础最新精品课件第四章铸造工艺与铸件结构设计
图4-6 箱盖的浇位置
3. 将截面较厚、易形成缩孔的部位放在分型面附近的上部或侧面 铸件截面较厚的部分放在分型面附近的上部或侧面,便于安
放冒口,使铸件自下而上顺序凝固。图4-7为卷筒铸件,厚大凸缘 处放到上面,容易安放明冒口,有利于补缩防止缩孔的作用。若 铸件存在两个最大截面无法实现顺序凝固时,则考虑加冷铁或三 箱造型。
4.1.2 浇注位置的选择
浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置。
1. 铸件的重要加工面应朝下或位于侧面
这是因为铸件上部凝固速度慢,晶粒较粗大,易形成缩孔、 缩松,而且气体、非金属夹杂物密度小,易在铸件上部形成砂眼、 气孔、渣气孔等缺陷。铸件下部的晶粒细小,组织致密,缺陷少, 质量优于上部。当铸件有几个重要加工面或重要面时,应将主要 的和较大的加工面朝下或侧立。无法避免在铸件上部出现的加工 面,应适当加大加工余量,以保证加工后铸件的质量。图4-4中机 床床身导轨是主要工作面,浇注时应朝下。图4-5为吊车卷筒,主 要加工面为外圆柱面,采用立式浇注,卷筒的全部圆周表面位于 侧位,保证质量均匀一致。
图4-10所示支架分型方案是避免活块的例子。按图中方案I, 凸台必须采用四个活块制出,而下部两个活块的部位甚深,取出 困难。当改用方案II时,可省去活块,仅在A处稍加挖砂即可。
图4-9 分型面选在最大截面处
图4-10 支架的分型方案
(3) 分型面应尽量平直。图4-11为起重臂分型面的选择,
按图4-11( a)分型,必须采用挖砂或假箱造型。采用图4-11 (b)方案 分开,可采用分模造型,使造型工艺简化。
方法、加工余量、拔模斜度、收缩率、浇注系统、冒口、冷铁的 尺寸和布置等。
绘制铸造工艺图是设计者的重要内容之一,而绘制铸造工艺 图的基础是掌握铸造工艺。

铸造工艺学精品PPT课件

铸造工艺学精品PPT课件
17
奥占公式:
S阻
m下
1 2gHP
图13 奥占公式
18
图13 无冒口系统时的铸件
19
冒口
图14 加入补缩源—冒口
20
模数法设计冒口的基本方法是: 1)Mr=fMc Mr为冒口模数,Mc为铸 件模数,f=1.0-1.2。 2)冒口要提供足够的补缩金属液: ε(Vc+Vr)+Ve<=Vrη 3)一定的补缩通道角:可利用冷铁和 其他工艺措施来造成合适的补缩通道 角
21
吃砂量
图16 砂型装配示意 图
箱把:翻 箱及吊运 操作等 紧固夹紧防 止跑火等
22
定位销
图15 模样定位销示意图
23
大球的制造过程引出的 基本铸造工艺概念
➢成型类:分型面、分模面 ➢工艺类:浇注系统、冒口、冷铁 ➢工装类:模样、模板、砂箱等
24
套筒工艺与大球工艺的差别 ——浇注位置、砂芯、外模 样变化
重要面
36
重要面
图 3-2-36
37
38
例2:能保证顺序凝固。例如,厚大部分在上部,或 按一定次序厚大部分靠近冒口。
39
例3:铸件水平面积大的部分应尽量置于 铸件下部。
40
41
例4:避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯, 便于下芯、合箱及检验。
42
合箱时容易碰坏砂芯
合箱时不会 碰坏砂芯
43
分型面的确定
9
图5 分型面
10
图6 造型
11
图7 造型时分型面与 分模面平齐一致
12
分模面
图8 造型时分型面与 分模面平齐一致
13
图9 球形空腔
14
图10 在球形空腔上置浇道
  1. 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. 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. 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)。
第4章 铸造工艺设计
1
整体概述
概述一
点击此处输入
相关文本内容
概述二
点击此处输入
相关文本内容
概述三
点击此处输入
相关文本内容
2
铸造工艺图上的工艺符号见书末插页表4-1
3
4
5




铸造工艺 方案的确定
工艺参数 的确定
浇注系统 和冒口
铸造工艺 图的绘制
铸造工艺设计包括:
➢选择铸造方法或造型方法
➢铸件的浇注位置和分型面位置,型芯和芯头结构;
铸件的造型位置由分型面决定,而铸件的浇注位 置与造型位置通常是一致的。
浇注位置和分型面对铸件质量及铸造工艺都有很 大影响。
选择原则:着眼于控制铸件的凝固顺序
估计到铸件发生缺陷的可能 7
1.浇注位置的选择原则
(1) 铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于 侧面,避免砂眼、气孔和夹渣
因为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷,组 织也不如下表面致密。如果这些加工面难以朝下,则应尽 力使其位于侧面。当铸件的重要加工面有数个时,则应将 较大的平面朝下。
床身铸件,其顶部平面为加工基准面。 图中方案a在妨碍起模的凸台处增加了外部型芯,因采用整模造型使加工 面和基准面在同一砂箱内,铸件精度高,是大批量生产时的合理方案。 若采用方案b,铸件若产生错型将影响铸件精度,但在单件、小批生产条 件下,铸件的尺寸偏差在一定范围内可用划线来矫正,故在相应条件下方案 b仍可采用。
铸钢卷扬筒,浇注时厚端放在上部是合理的; 反之,若厚端放在下部,则难以补缩。
14
23
图4-2-1 有热节的浇注位置 15
(5).芯子数量力求少, 砂垛代芯 省又好。
16
2. 分型面的选择原则
分型面是指两半铸型相互接触的表面。 除了消失模铸造外,都要选择分型面。
一般说来,分型面在确定浇注位置后再选择。 但是,分析各种分型面的利、弊之后,可能再次调 整浇注位置。
① 多一个分型面多一份误差,使精度下降; ② 分型面多,造型工时多,生产率下降; ③ 机器造型只能两箱造型,分型面多,不能进行大 批量生产。
24
双联齿轮毛坯的造型方案
25
应尽量使铸型只有一个分型面,以便采 用工艺简便的两箱造型
26
三箱
四箱
两箱
27
图4-3 三通铸件的浇注位置和分型面
28
(2)尽量使铸件重要加工面或大部分加 工面、加工基准面放在一个砂型内,减少 错箱、披缝和毛刺,提高铸件精度。
37
29
25
方案1要考虑采用活块造型或加外型芯才能铸造; 方案2则省去了活块造型或加外型芯。
30
26
使铸件全部或大部分放在同一砂型
31
尽量使加工基准面与大部分 加工面在同一砂型内
不合理
合理
32
尽量使加工基准面与大部分 加工面在同一砂型内 33
27
(3)使型腔和主要型芯位于下箱,以便于造型、下 芯、合型和检查型腔尺寸。
钳工平板
8
车床床身铸件的浇注位置方案
上 下
由于床身导轨面是关键表面,不容许有明显的表面缺陷,而 且要求组织致密,因此通常都将导轨面朝下浇注。
9
10
卷扬筒的浇注位置方案
因为卷扬筒的圆周表面质量要求高,不允许存有 明显的铸造缺陷。
若采用卧铸,圆周的朝上表面的质量难以保证;
若采用立铸,由于全部圆周表面均处于侧立位置,其
质量均匀一致,较易获得合格铸件。
11
(2)铸件的大平面应朝下,减少辐射防开 裂夹铸件渣的。大平面若朝上,容易产生夹砂缺陷。
这是由于在浇注过程中金属液对型腔上表面有强 烈的热辐射,型砂因急剧热膨胀和强度下降而拱 起或开裂,于是铸件表面形成夹砂缺陷。
因此,平板、圆盘类铸件的大平面应朝下。
图4-2a 大平面朝上引起夹渣缺陷
图2-21_1 尽量使型腔及主要型芯位于下型
34
Q&A
人人思考,大声说出
35
结束语
感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表,如果对我们
课程或者工作有什么建议和意见,也请写在上边
36
最后、感谢您的到来
· 讲师: XXXX
· 时间:202X.XX.XX
➢加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数;
➢浇注系统、冒口和冷铁的布置等;
➢将所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件图
上表示出来,绘制铸造工艺图。
66
一、 浇注位置及分形面的选择
浇注位置:浇注时铸件在铸型中所处的空间位置;
可采用:立浇、卧浇、斜浇等浇注位置。
分 型 面:是指两半铸型(上、下型)或多个铸型 (多箱造型)相互接触、配合的表面。
弯曲分型面
则需采用挖砂或 假箱造型。
单件小批时:耐用
起重臂分型面的选择。
19
28
图2-21_2 尽量使用平直分型面
20
3) 避免活块和 型➢芯支架分型方案
按图中方案Ⅰ,凸台必 须采用四个活块方可制 出,而下部两个活块的 部位甚深,取出困难。
当改用方案Ⅱ时,可省 去活块,仅在A处稍加 挖砂即可。
21
b) 机器造型
图4-4 角架铸件的分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方案
22
选择分型面时应尽量避免不必要的型芯。
制造型芯需要专门的芯盒、芯骨,还需烘干及下芯 等工序,增加了铸件成本。
若按图中方案1分开模造型,其上、下内腔均需采用型芯。 图中方案Ⅱ,采用整模造型,则上、下内腔均可由砂垛形成,
省掉了型芯。
23
24
4)尽量减少分型面,并尽量做到只有一个分型面
在生产中浇注位置和分型面有时是同时确定的。 分型面的选择在很大程度上影响着铸件的质量、 成本和生产率。 分型面的选择要在保证铸件质量的前提下,尽量简 化工艺,节省人力物力。
17
18
(1)便于起模,使造型工艺简化。
1)分型面应选在铸件的最大截面处;
2)分型面应尽量平直
平直分型面
可采用简便的分 模造型。 大批量生产
12
(3)面积较大的薄壁部分置于铸型下部或
使其处于垂直或倾斜位置,防止产生浇
不应足将为面冷防积止隔较铸。大件的薄薄壁壁部部分分产置生于浇铸不型足下或部冷或隔使缺其陷处,
于垂直或倾斜位置。图为油盘铸件的合理浇注位 置。
图4-2b 大面积薄壁铸件浇注位置
13
(4)对于容易产生缩孔的铸件,应使厚的 部分放在铸型的上部或侧面,以便在铸件 厚壁处直接安置冒口,使之实现自下而上 的定向凝固
相关文档
最新文档