铸造工艺基础知识培训 ppt
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[课件]铸造基础知识讲座PPT
![[课件]铸造基础知识讲座PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/159729324431b90d6c85c7b4.png)
1）结构钢、不锈钢、耐热钢熔模铸件允许的缺陷 2）铝合金熔模铸件允许缺陷 9、低倍组织检查 10、铸钢件表面脱碳层检查 11、密封性检验 四、铸件缺陷的修补 1、铸件的补焊 2、浸渗处理
3、热等静压处理
五、熔模铸件结构设计 1、熔模铸件结构工艺性要求
2、熔模铸件结构要素
1）壁厚 2）铸造圆角 3）壁的连接
入 库
回浇 用冒 口 及 废 品
图2熔模铸造工艺流程框图
2、石膏型熔模铸造
目前我们仅用此方法生产铝合金铸件。利用石膏型散热慢，石膏
浆料复制性能好的特点，在真空条件下浇注薄壁、复杂、整体、精密
的铸件。此种方法仍属熔模铸造，只是用灌注石膏浆料形成铸型代替
熔模铸造中的重复数次涂料、撒砂形成壳型，其工艺流程和熔模铸造
8）压铸机、压铸模投资大。
二、铸件材料的选用
铸造过程是金属液充填型腔并在铸型内冷却凝固得到铸件的过程。由于液 态金属与铸型相互作用及随后的冷却凝固，总是伴随着产生一系列物理化学变 化，如金属液的结晶、偏析、析出气体、冷却收缩和应力的形成等。合金的铸 造性能是反映铸件成型过程中获得正确外形、健全内部质量难易程度的性能， 它主要包括合金的流动性、收缩率和抗热裂性等。 在选择合金种类时，除了铸造性能之外，还应兼顾到合金的热处理、机械 加工、焊接、矫正等工艺性能。 常用的铸造合金有铸钢、铸铁、铸造高温合金、铸铜、铸铝、铸镁、铸基础知识
一、铸造方法简介 1、熔模铸造 2、熔模石膏型铸造 3、金属型铸造
4、压力铸造
二、铸件材料的选用 三、铸造缺陷和铸件质量检验
1、铸造缺陷种类
a.多肉类缺陷 b.孔洞类缺陷
c.裂纹、冷隔类缺陷 d.表面缺陷
e.残缺类缺陷 f.形状及重量差错类缺陷 g.夹杂类缺陷 h.性能、成分、组织不合格 2、铸件质量标准 3、熔模铸件尺寸公差 4、铸件粗糙度的评定方法 5、力学性能检验 6、铸件表面和近表面缺陷的检验 7、熔模铸件允许存在的表面和近表面缺陷 8、X射线透照熔模铸件内部允许的缺陷
《铸造基础知识培训》课件
《铸造基础知识培训》 PPT课件
我们将一起探索铸造的广阔世界！从铸造的目的开始，了解铸造工艺的概述 以及常见的铸造材料与设备。随后，我们将深入研究常见的铸造工艺，讨论 质量控制与检测方法，并探讨铸造工艺中的常见问题和解决方法。最后，我 们将总结所学，并展望铸造领域的未来。
铸造基础知识培训的目的
1 学习铸造的核心原理
渣滓和夹杂物
解释渣滓和夹杂物的来源，以及如何通过提高 材料质量和改进过程控制来减少这些缺陷。
课程总结与展望
1 回顾所学内容
总结铸造基础知识培训的主要内容和要点，巩固学员的学习成果。
2 展望铸造领域的未来
探讨铸造领域的最新趋势和发展方向，激发学员对铸造技术的兴趣和热情。
深入了解铸造的基本概念和工作原理，为后续学习奠定坚实基础。
2 掌握铸造过程中的关键技能
学习铸造的常见技能和操作技巧，掌握制造高质量铸件所需的技能。
3 增加铸造领域的实践经验
通过案例分析和实际操作，培养学员在铸造领域中的实践能力和经验。
铸Hale Waihona Puke 工艺概述深入了解不同类型的铸造工艺，包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等， 了解每种工艺的特点和应用领域。
3
破坏性检测
讨论破坏性检测方法，如拉伸试验和硬度测试，用于评估铸件的力学性能。
铸造工艺中的常见问题和解决方法
气孔和缩孔
解释气孔和缩孔产生的原因，以及如何通过优 化工艺和改善材料选择来解决这些问题。
铸件变形
讨论铸件变形的原因和常见形变类型，并介绍 减少变形的措施。
浇注不均匀
说明浇注不均匀的影响和常见原因，并提供改 进浇注技术的解决方法。
铸造材料与设备
铸造材料
铸造设备
我们将一起探索铸造的广阔世界！从铸造的目的开始，了解铸造工艺的概述 以及常见的铸造材料与设备。随后，我们将深入研究常见的铸造工艺，讨论 质量控制与检测方法，并探讨铸造工艺中的常见问题和解决方法。最后，我 们将总结所学，并展望铸造领域的未来。
铸造基础知识培训的目的
1 学习铸造的核心原理
渣滓和夹杂物
解释渣滓和夹杂物的来源，以及如何通过提高 材料质量和改进过程控制来减少这些缺陷。
课程总结与展望
1 回顾所学内容
总结铸造基础知识培训的主要内容和要点，巩固学员的学习成果。
2 展望铸造领域的未来
探讨铸造领域的最新趋势和发展方向，激发学员对铸造技术的兴趣和热情。
深入了解铸造的基本概念和工作原理，为后续学习奠定坚实基础。
2 掌握铸造过程中的关键技能
学习铸造的常见技能和操作技巧，掌握制造高质量铸件所需的技能。
3 增加铸造领域的实践经验
通过案例分析和实际操作，培养学员在铸造领域中的实践能力和经验。
铸Hale Waihona Puke 工艺概述深入了解不同类型的铸造工艺，包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等， 了解每种工艺的特点和应用领域。
3
破坏性检测
讨论破坏性检测方法，如拉伸试验和硬度测试，用于评估铸件的力学性能。
铸造工艺中的常见问题和解决方法
气孔和缩孔
解释气孔和缩孔产生的原因，以及如何通过优 化工艺和改善材料选择来解决这些问题。
铸件变形
讨论铸件变形的原因和常见形变类型，并介绍 减少变形的措施。
浇注不均匀
说明浇注不均匀的影响和常见原因，并提供改 进浇注技术的解决方法。
铸造材料与设备
铸造材料
铸造设备
铸造工艺基础教学培训PPT
铸造合金的结晶温度范围越大，树枝状晶体越容易将液态金属分割，铸件越容易产生缩松；
二、铸造成形基础
逐层凝固：液固金属间轮廓线清 晰。4.3%的铁碳合金，结晶在恒 温下进行，结晶过程有表及里，逐 层推进，凝固层的内表面比较光滑， 对尚未凝固合金流动阻力小，有利 于合金的充型，所以流动性好。 糊状凝固：先结晶的固态金属广泛 分布在没有结晶的液态金属中，液 固金属间没有明显的轮廓线。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
（4）铸造内应力、变形和裂纹
◆ 消除或减小铸造内应力的方法： ① 采用同时凝固的原则，通过设置冷铁、布置浇 冒口位置等工艺措施，使铸件各部分在凝固过程中 温差尽可能小；（不管壁厚如何，同时一起收缩， 可避免热应力的产生） ② 提高铸型温度，使整个铸件缓冷，以减小铸型 各部分温差； ③ 改善铸型与铸芯的退让性； ④ 进行去应力退火，这是消除铸造应力最彻底的 方法。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
（4）铸造内应力、变形和裂纹
◆ 变形： 当铸件中的内应力若超过合金的屈服强度，将使铸件产生变形。为防止变形，在铸件设计
时，应力求壁厚均匀、形状简单而对称。 ◆ 变形：
当铸件的内应力超过合金的抗拉强度时，铸件便会产生裂纹。裂纹是铸件严重的缺陷。 防止裂纹的主要措施： 合理的设计铸件结构；合理选用型砂和芯砂的粘结剂与添加剂，以改善其退让性；大的型 芯可制成中空的或内部填以焦炭；严格限制钢与铸铁中的硫含量；选用收缩量小的合金。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
• （2）缩松：液态合金在凝固过程中，若凝固时的收缩得不到及时补充，就会形成缩
孔，若缩孔是分散的，即为缩松。
又称分散缩孔） 形状：宏观缩松—肉眼可见的微小孔洞；
二、铸造成形基础
逐层凝固：液固金属间轮廓线清 晰。4.3%的铁碳合金，结晶在恒 温下进行，结晶过程有表及里，逐 层推进，凝固层的内表面比较光滑， 对尚未凝固合金流动阻力小，有利 于合金的充型，所以流动性好。 糊状凝固：先结晶的固态金属广泛 分布在没有结晶的液态金属中，液 固金属间没有明显的轮廓线。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
（4）铸造内应力、变形和裂纹
◆ 消除或减小铸造内应力的方法： ① 采用同时凝固的原则，通过设置冷铁、布置浇 冒口位置等工艺措施，使铸件各部分在凝固过程中 温差尽可能小；（不管壁厚如何，同时一起收缩， 可避免热应力的产生） ② 提高铸型温度，使整个铸件缓冷，以减小铸型 各部分温差； ③ 改善铸型与铸芯的退让性； ④ 进行去应力退火，这是消除铸造应力最彻底的 方法。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
（4）铸造内应力、变形和裂纹
◆ 变形： 当铸件中的内应力若超过合金的屈服强度，将使铸件产生变形。为防止变形，在铸件设计
时，应力求壁厚均匀、形状简单而对称。 ◆ 变形：
当铸件的内应力超过合金的抗拉强度时，铸件便会产生裂纹。裂纹是铸件严重的缺陷。 防止裂纹的主要措施： 合理的设计铸件结构；合理选用型砂和芯砂的粘结剂与添加剂，以改善其退让性；大的型 芯可制成中空的或内部填以焦炭；严格限制钢与铸铁中的硫含量；选用收缩量小的合金。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
• （2）缩松：液态合金在凝固过程中，若凝固时的收缩得不到及时补充，就会形成缩
孔，若缩孔是分散的，即为缩松。
又称分散缩孔） 形状：宏观缩松—肉眼可见的微小孔洞；
《铸造基础知识培训》课件
特种铸造
特种铸造是一种特殊的铸造方法，它 使用非传统的方法和材料来生产铸件 。
特种铸造的缺点是成本较高，技术要 求较高，需要专业的技术和设备支持 。
特种铸造的优点是可以生产出传统铸 造方法难以制造的复杂、高性能的铸 件，同时还可以提高铸件的质量和性 能。
铸造工艺流程
铸造工艺流程包括熔炼、 浇注、冷却、落砂、清理
等步骤。
浇注是将熔化的金属液注 入模具中，形成铸件。
落砂是将凝固后的铸件从 模具中取出，并进行清理
和加工。
熔炼是将金属加热至熔化 成液态，然后进行精炼和
除渣。
冷却是指铸件在模具中冷 却凝固的过程。
清理是去除铸件表面上的 残渣和毛刺，保证铸件的
质量和外观。
PART 04
铸造缺陷与质量控制
REPORTING
脱模剂
用于使铸件易于从铸型中 脱出，如石墨粉、滑石粉 等。
PART 03
铸造工艺
REPORTING
砂型铸造
砂型铸造是最常见的铸造方法 之一，它使用砂型作为模具来 生产铸件。
砂型铸造的优点是成本低、工 艺成熟、适用范围广，可以生 产各种形状和尺寸的铸件。
砂型铸造的缺点是生产周期较 长，需要经过多个步骤才能完 成一个铸件，且生产效率相对 较低。
THANKS
感谢观看
REPORTING
铸造技术的未来展望与挑战
智能化铸造
将人工智能、大数据等技术与铸 造工艺相结合，实现铸造过程的 智能决策和自动化控制，提高生
产效率和产品质量。
绿色铸造
发展环保、节能、低碳的铸造技 术，降低铸造过程的环境污染和
资源消耗，实现可持续发展。
高性能材料铸造
研究和发展高性能、高强度的新 型铸造材料，满足高端装备和新
《金属工艺学铸造》课件
金属材料的可铸造性
流动性：金属材料在铸造过程中流动性 越好，越容易形成均匀的铸件
收缩性：金属材料在冷却过程中收缩性 越小，越容易形成尺寸精确的铸件
热导率：金属材料的热导率越高，越容 易形成表面光滑的铸件
化学稳定性：金属材料在铸造过程中化 学稳定性越好，越不容易产生气孔和裂 纹
机械性能：金属材料的机械性能越好， 越容易形成强度高、耐磨损的铸件
铸造缺陷的检测方法
目视检查：观 察铸件表面是 否有裂纹、气 孔、砂眼等缺
陷
超声波检测： 利用超声波探 头对铸件内部 进行扫描，检
测内部缺陷
射线检测：利 用X射线或γ 射线对铸件进 行照射，通过 观察射线穿透 情况检测内部
缺陷
磁粉检测：利 用磁粉对铸件 表面进行喷涂， 观察磁粉吸附 情况检测表面
缺陷
离心铸造设备： 包括离心铸造 机、离心铸造 模具等，特点 是生产效率高， 精度高，但成
本较高。
连续铸造设备： 包括连续铸造 机、连续铸造 模具等，特点 是生产效率高， 成本低，但精
度较低。
砂型铸造设备的使用和维护
设备类型：砂型铸造设备主要包括砂型铸造机、砂型铸造模具等 使用方法：按照设备说明书进行操作，注意安全操作规程 维护方法：定期检查设备，及时更换磨损部件，保持设备清洁 常见问题及解决方法：如设备故障、模具损坏等问题，应及时解决，确保生产顺利进行
安全设施：包括防护罩、安全门、安全护栏等，确保操作人员安全 环保设施：包括废气处理系统、废水处理系统、噪音控制设备等，减少对环境的影响 使用方法：按照说明书进行操作，定期检查和维护，确保设施正常运行 维护方法：定期进行清洁、润滑、更换易损件等，确保设施使用寿命和效果
铸造生产安全与环保管理的实施
金属的铸造成型工艺.ppt
低压铸造：
➢ 定义：是指液态金属在低的气体压力作用下从坩埚中
自下而上地充填型腔并凝固而获得铸件的一种铸造方法。
➢ 工艺过程：
低压铸造火车车轮示意图
➢ 特点和应用：
1、充型压力和充型速度易于控制，气孔、夹渣较少； 2、铸型散热快，组织致密，机械性能好； 3、无需冒口设置，金属利用率高； 4、铸件尺寸精度高，表面光洁； 5、适于生产质量要求高的铝镁等有色金属铸件。
第三章 金属的铸造成型工艺
第一节 概述 第二节 铸造的工艺基础 第三节 砂型铸造 第四节 特种铸造
第一节 概 述
金属的成形方法可分为铸造、塑性成形（或称压力加 工）、切削加工、焊接和粉末冶金五大类。
铸造是生产金属零件毛坯的主要工艺方法之一，与其 它工艺方法相比，它具有成本低，工艺灵活性大，适合生 产不同材料、形状和重量的铸件，并适合于批量生产。
作用下将熔融金属浇注到铸型中制造铸件的一种铸造方法， 也称永久型铸造。
➢ 工艺过程：
➢ 特点和应用：
1、可重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高； 2、铸件精度高，表面粗糙度较低； 3、金属散热性能好，晶粒细化，机械性能好； 4、不透气且无退让性，易造成铸件浇不足或开裂。 5、适于生产大批量有色金属铸件。
使之在高压和高速下充填型腔，并在高压下成形结晶而获 得铸件的一种铸造方法。
➢ 工艺过程：
大型压铸机及压铸模
➢ 特点和应用：
1、浇注时间短，易于机械化、自动化作业； 2、铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好； 3、铸件尺寸精度高，表面光洁； 4、凝固速度快，排气困难，易形成疏松和缩孔； 5、模具成本高，铸件尺寸受限； 6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
连续铸造：
铸造培训PPT课件课件
态度，不断提升自己的专业技能和创新能力，以适应行业发展的需求。
02
关注行业动态与发展趋势
个人需要关注铸造行业的最新动态和发展趋势，了解新技术、新工艺和
新材料的应用情况，以便及时调整自己的职业规划和发展方向。
03
培养跨学科综合能力
未来铸造行业将更加注重跨学科综合能力的培养，个人需要注重学习机
械、材料、计算机等相关学科知识，提高自己的综合素质和竞争力。
03
铸造工艺与操作
熔炼工艺与操作
01
02
03
04
熔炼设备选择
根据生产需求选择适当的熔炼 设备，如电弧炉、感应电炉等
。
熔炼材料准备
准备好所需金属原料、熔剂、 燃料等，并进行预处理。
熔炼过程控制
控制熔炼温度、时间、气氛等 参数，确保金属液质量。
熔炼安全操作
遵守安全操作规程，注意防火 、防爆、防烫伤等。
绿色环保与可持续发展
环保意识的提高将促使铸造行业朝着更加绿色环保的方向 发展，采用低污染、低能耗的生产工艺和材料，推动行业 可持续发展。
个性化定制与柔性生产
市场需求的多样化将促使铸造企业向个性化定制和柔性生 产方向转型，以满足客户多样化的需求。
对个人职业发展的建议和思考
01
持续学习与创新
随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，个人需要保持持续学习的
铸造培训ppt课件
contents
目录
• 铸造基础知识 • 铸造设备与工具 • 铸造工艺与操作 • 铸造缺陷分析与防止措施 • 铸造安全与环保要求 • 总结与展望
01
铸造基础知识
铸造定义与分类
铸造定义
铸造是一种通过熔化金属或非金 属材料，并将其倒入模具中冷却 凝固，从而获得所需形状和性能 的工件的制造方法。
机械制造基础铸造成形培训课件ppt 125页.ppt
铸造的优点：
1）可以铸出内腔、外形很复杂的毛坯； 2）工艺灵活性大。几乎各种合金，各种尺寸、形状、 重量和数量的铸件都能生产；
3）成本较低。原材料来源广泛，价格低廉。
铸造的缺点：
1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、 气孔等缺陷。 2）铸件的机械性能较低。 3）铸造工序多，难以精确控制，使铸件质量不够稳定。
第1节 液态成形理论基础
2.1.1 金属的凝固 2.1.2 金属与合金的铸造性能 2.1.3 铸造性能对铸件质量的影响
2.1.1 金属的凝固
1. 液态金属的结构与性质
1）液态金属的结构：固态金属经加热变为熔融状态即得 液态金属，是由呈有序排列的游动原子集团组成，其结 构与原有固体结构相似，但热运动剧烈，温度越高，热 运动越剧烈，原子集团越小，游动越快。
4）劳动条件较差,劳动强度较大。
铸造在机械制造业中应用十分广泛，在各种类型的 机器设备中铸件占很大比重。如表2-1所示。
表2-1 各类机械工业中铸件重量比
机械类别
%
机床、内燃机、重型机器 风机、压缩机 拖拉机 农业机械 汽车
70~90 60 ~ 80 50 ~ 70 40 ~ 70 20 ~ 30
金熔点最低，故流动性最好。
而亚共晶合金，为中间凝固方 式，复杂枝晶阻碍流动，故流
图2-4铅锡合金的流动性与相图的关系
动性差，如图2-5b所示。
3）杂质和含气量。固态夹杂物使粘度增加，流动性下降； 如灰铁中的MnS；含气量越少，流动性越好。
2. 浇注条件
1）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好； 温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。 故提高浇注温度能有效提高充型能力；但过高吸气量和 总收缩大，易产生铸造缺陷。故在保证充型能力的前提 下温度应尽量低。生产中薄壁件常采用较高温度，厚壁 件采用较低浇注温度。
1）可以铸出内腔、外形很复杂的毛坯； 2）工艺灵活性大。几乎各种合金，各种尺寸、形状、 重量和数量的铸件都能生产；
3）成本较低。原材料来源广泛，价格低廉。
铸造的缺点：
1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、 气孔等缺陷。 2）铸件的机械性能较低。 3）铸造工序多，难以精确控制，使铸件质量不够稳定。
第1节 液态成形理论基础
2.1.1 金属的凝固 2.1.2 金属与合金的铸造性能 2.1.3 铸造性能对铸件质量的影响
2.1.1 金属的凝固
1. 液态金属的结构与性质
1）液态金属的结构：固态金属经加热变为熔融状态即得 液态金属，是由呈有序排列的游动原子集团组成，其结 构与原有固体结构相似，但热运动剧烈，温度越高，热 运动越剧烈，原子集团越小，游动越快。
4）劳动条件较差,劳动强度较大。
铸造在机械制造业中应用十分广泛，在各种类型的 机器设备中铸件占很大比重。如表2-1所示。
表2-1 各类机械工业中铸件重量比
机械类别
%
机床、内燃机、重型机器 风机、压缩机 拖拉机 农业机械 汽车
70~90 60 ~ 80 50 ~ 70 40 ~ 70 20 ~ 30
金熔点最低，故流动性最好。
而亚共晶合金，为中间凝固方 式，复杂枝晶阻碍流动，故流
图2-4铅锡合金的流动性与相图的关系
动性差，如图2-5b所示。
3）杂质和含气量。固态夹杂物使粘度增加，流动性下降； 如灰铁中的MnS；含气量越少，流动性越好。
2. 浇注条件
1）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好； 温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。 故提高浇注温度能有效提高充型能力；但过高吸气量和 总收缩大，易产生铸造缺陷。故在保证充型能力的前提 下温度应尽量低。生产中薄壁件常采用较高温度，厚壁 件采用较低浇注温度。
铸造工艺基础大全完整版.ppt课件.ppt
精心整理
§2铸件的凝固与收缩
凝固—金属从液态转变为固态的过程。这个转变期 称为凝固期。
一 .铸件的凝固方式
实验：做几个直径相同
的球铸型，一次同时浇注
经过不同时间，先后拔掉
泥芯。倒出液态金属，
测量硬壳厚度，画出
凝固厚度—时间曲线。
泥 芯
精心整理
厚度 3 2 1
1--φ75
2—φ125
3—φ260
精心整理
3 . 中间凝固---凝固区介于1、2之间。大多数合 金的凝固方式属于这种凝固方式。
精心整理
铸件凝固方式对铸件质量的影响： 凝固过程实质是金属的结晶过程，它从两方 面影响铸件的性能： 1）形成的金相组织-----晶粒的大小、形状及晶 粒的内部缺陷等影响合金的机械性能； 2）金属的致密度-----液态金属结晶为固态，引 起的体积收缩所形成的孔洞，若得不到液态 金属的补缩，将产生铸造缺陷，影响合金的 致密性及强度。
精心整理
σ σ
精心整理
Al---Si 合金的高温强度
σ 500℃
固相线精心整理
T℃
影响热裂形成的因素 （1）合金性质
合金结晶温度 T℃
范围越宽，
热裂倾向性
越大。
热
裂
倾
向
精心整理
线收缩 开始温度
固 相 线
此外，合金中的一些其它元素对其热裂 倾向也有一定的影响。如：碳素钢中的S、
P、Si, Mn 四种因素对热裂性的影响。
精心整理
2 .机械应力（收缩应力）
由于收缩受阻，产生的都是拉应力或剪应力。
因为是产生在弹性状态下，落砂后随着产生弹 性变形而消失，为临时应力。（但产生弹性变 形的应力仍然留在弹性体内）
§2铸件的凝固与收缩
凝固—金属从液态转变为固态的过程。这个转变期 称为凝固期。
一 .铸件的凝固方式
实验：做几个直径相同
的球铸型，一次同时浇注
经过不同时间，先后拔掉
泥芯。倒出液态金属，
测量硬壳厚度，画出
凝固厚度—时间曲线。
泥 芯
精心整理
厚度 3 2 1
1--φ75
2—φ125
3—φ260
精心整理
3 . 中间凝固---凝固区介于1、2之间。大多数合 金的凝固方式属于这种凝固方式。
精心整理
铸件凝固方式对铸件质量的影响： 凝固过程实质是金属的结晶过程，它从两方 面影响铸件的性能： 1）形成的金相组织-----晶粒的大小、形状及晶 粒的内部缺陷等影响合金的机械性能； 2）金属的致密度-----液态金属结晶为固态，引 起的体积收缩所形成的孔洞，若得不到液态 金属的补缩，将产生铸造缺陷，影响合金的 致密性及强度。
精心整理
σ σ
精心整理
Al---Si 合金的高温强度
σ 500℃
固相线精心整理
T℃
影响热裂形成的因素 （1）合金性质
合金结晶温度 T℃
范围越宽，
热裂倾向性
越大。
热
裂
倾
向
精心整理
线收缩 开始温度
固 相 线
此外，合金中的一些其它元素对其热裂 倾向也有一定的影响。如：碳素钢中的S、
P、Si, Mn 四种因素对热裂性的影响。
精心整理
2 .机械应力（收缩应力）
由于收缩受阻，产生的都是拉应力或剪应力。
因为是产生在弹性状态下，落砂后随着产生弹 性变形而消失，为临时应力。（但产生弹性变 形的应力仍然留在弹性体内）
铝合金铸造基础知识课堂PPT
41
冷芯制芯
冷芯制芯：
将树脂砂填入冷芯模，而后吹气硬化制成坭芯。 根据使用的粘结剂和所吹气体及其作用的不同，而 有三乙胺法、SO2法、酯硬化法、低毒和无毒气体 促硬制芯法。
三乙胺法：一般用干燥的压缩空气或氮气作液态硬 化剂（三乙胺）的载体气体，稀释到约5％浓度，形 成三乙胺气雾，向冷芯模中填入树脂砂后再吹入三 乙胺气雾，树脂砂便能在数秒至数十秒内硬化制成 所需要强度的坭芯。
36
壳芯制芯
壳芯：进排气道
37
壳芯制芯
壳芯制芯的优点： ➢混制好的覆膜砂可以较长期贮存（三个月以上）； ➢能获得尺寸精确的坭芯； ➢坭芯的强度高、质量轻、易搬运； ➢可用细的原砂得到光洁的铸件表面； ➢覆膜砂消耗量小。
38
壳芯制芯
壳芯制芯的缺点： （一）壳芯表面易疏松 覆膜砂流动性差； 排气不当，在深凹处疏松和缺肉的，多是排气不好； 射砂压力太低； 射砂时间太短； 覆膜砂所使用的原砂太粗。
42
冷芯制芯
冷芯：冒口芯
43
冷芯制芯
冷芯制芯的冷芯树脂（粘结剂）由两部分组成，组 分Ⅰ是酚醛树脂，组分Ⅱ是聚异氰酸酯。
硬化反应：
酚醛树脂＋聚异氰酸酯 三乙胺 尿烷
采用三乙胺法制芯时，原砂采用干净的AFS的细度 50-60的硅砂。
原砂必须干燥，水分超过0.1％（质量分数）就会减 少树脂砂的可使用时间，降低坭芯的抗拉强度，也 会增加铸件针孔缺陷。
第三章 铝液的熔化 及精炼处理
47
熔炼炉的操作
➢第一节 熔炼炉的简介 ➢第二节 铝合金熔炼理论知识
48
熔炼炉的简介 熔炼炉的分类:
熔炼炉
火焰炉
感应炉
电阻炉
49
熔炼炉的简介
冷芯制芯
冷芯制芯：
将树脂砂填入冷芯模，而后吹气硬化制成坭芯。 根据使用的粘结剂和所吹气体及其作用的不同，而 有三乙胺法、SO2法、酯硬化法、低毒和无毒气体 促硬制芯法。
三乙胺法：一般用干燥的压缩空气或氮气作液态硬 化剂（三乙胺）的载体气体，稀释到约5％浓度，形 成三乙胺气雾，向冷芯模中填入树脂砂后再吹入三 乙胺气雾，树脂砂便能在数秒至数十秒内硬化制成 所需要强度的坭芯。
36
壳芯制芯
壳芯：进排气道
37
壳芯制芯
壳芯制芯的优点： ➢混制好的覆膜砂可以较长期贮存（三个月以上）； ➢能获得尺寸精确的坭芯； ➢坭芯的强度高、质量轻、易搬运； ➢可用细的原砂得到光洁的铸件表面； ➢覆膜砂消耗量小。
38
壳芯制芯
壳芯制芯的缺点： （一）壳芯表面易疏松 覆膜砂流动性差； 排气不当，在深凹处疏松和缺肉的，多是排气不好； 射砂压力太低； 射砂时间太短； 覆膜砂所使用的原砂太粗。
42
冷芯制芯
冷芯：冒口芯
43
冷芯制芯
冷芯制芯的冷芯树脂（粘结剂）由两部分组成，组 分Ⅰ是酚醛树脂，组分Ⅱ是聚异氰酸酯。
硬化反应：
酚醛树脂＋聚异氰酸酯 三乙胺 尿烷
采用三乙胺法制芯时，原砂采用干净的AFS的细度 50-60的硅砂。
原砂必须干燥，水分超过0.1％（质量分数）就会减 少树脂砂的可使用时间，降低坭芯的抗拉强度，也 会增加铸件针孔缺陷。
第三章 铝液的熔化 及精炼处理
47
熔炼炉的操作
➢第一节 熔炼炉的简介 ➢第二节 铝合金熔炼理论知识
48
熔炼炉的简介 熔炼炉的分类:
熔炼炉
火焰炉
感应炉
电阻炉
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熔炼炉的简介
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
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
铸造工艺培训教材(PPT 42张)
第 4章
• 1．手工造芯 • 手工将芯砂填入芯盒，经紧实修整后制成型芯。形状简单、高度不 大的型芯用整体式芯盒；回转体及形状对称的型芯用对开式芯盒； 形状复杂的大、中型型芯采用拆开式芯盒。 • 2．机器造芯 • 机器造芯用于成批、大量生产的型芯，常用方法有振压式造芯和射 芯法。
4 浇注系统。金属液进入铸型型腔时所经过的一 系列彼此相连的通道称为浇注系统。完整的浇注 系统包括外浇口、直浇道、横浇道和内浇道，如 图4.4所示。 （1）外浇口。金属液的直接注入处。作用是减 轻液流对铸型的直接冲击，阻拦熔渣流入直浇道。 （2）直浇道。外浇口下一段圆锥形垂直通道。 作用是使金属液产生一定静压力，改善铸型的填 充性。 （3）横浇道。将金属液引入内浇道的水平通道。 作用是挡渣，并向内浇道分配液流。
第 4章
图4.5 金属型的结构
金属型铸造时应采取以下一些工艺措施： （1）金属型腔要涂0.2～1.0mm厚的耐火衬料与表面涂料。 （2）喷刷涂料和浇注前金属型要预热，以使铸件冷却速度降低。 （3）掌握好铸件出型温度和出型时间，防铸件产生裂纹和白口，提 高生产率。 4.2.2 熔模铸造 熔模铸造是用易熔材料制成模型，在模型上涂若干层耐火涂料，经干 燥硬化后，再将模型熔失，获得无分型面的型壳，将金属液浇入型壳 中，冷凝后即成铸件。
第 4章
• 2 造型 • 制造铸型的工艺过程称为造型，造型分手工造型和机器造型两大类。 • （1）手工造型。手工造型时紧砂和起模用手工完成，操作灵活，适 应性强，模样成本低，但铸件质量较差，生产率低，劳动强度大，主 要用于单件、小批生产。 • （2）机器造型。机器造型是用模板和砂箱在专门的造型机上进行造 型。它使填砂、紧砂和起模等操作实现机械化。其生产率高，铸型质 量好，改善了工人劳动条件，适于大批生产。 • 3 造芯 • 当铸件有内腔时，一般需制作型芯。型芯用芯盒制成，芯盒结构有整 体式、对开式和拆开式三种，如图4.3所示。造芯方法也分手工造芯 和机器造芯两种。
《铸造基础知识教程》课件
《铸造基础知识教程》PPT课 件
通过本课程，你将学习到铸造的定义和历史，材料和工艺分类，生产流程， 模具设计和制造，熔炼设备和工艺，铸造缺陷及其预防，以及铸造技术的未 来趋势。
铸造的定义和历史
铸造是一种使用熔融金属、合金或其他熔融物质，将其注入预先制定的模具 中并让其在模具中冷却凝固的过程。
铸造的历史可以追溯到公元前4000年左右，当时人们将铜熔化后铸造成各种 工具和装饰品。
2
模具制造工艺
冷模和热模是当前最常见的两种模具制造工艺。
3
模具试制
模具制造完成后，需要根据制作完整性和检测结果进行性能试制。
熔炼设备和工艺
铸造工艺中的熔炼过程也称为熔化，主要过程包括将所需材料放入熔炉中、升温、熔化并控制温度，选用不同 熔炉时需要有不同的技术和工艺。
熔炼炉
常见熔炼炉有电阻炉和电弧炉。
表面缺陷
原因：液态金属在注入模腔前 未过滤干净以及铸造前模具未 处理完毕。 解决方法：使用新颖的模具设 计工艺来达到更干净的铸造材 料。
铸造技术的未来趋势
随着科技的发展，数字模拟成型、虚拟现实实验等新技术不断涌现。 在3D打印铸造技术的发展进程中，不仅减小了热核装配步骤的不确定性，还 开创了铸造领域的想象空间，特别是在金属粉末增材制造方面具有巨大潜力。
光谱分析
通过光谱分析可以检测出熔炼后 材料成分。
熔金ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
熔金可以匀质铸造实体，增加材 料的韧性。
铸造缺陷及其预防
缩孔和气孔
原因：铸造过程中熔液未充填 完全或有气体无法排除或排除 不彻底。 解决方法：合理的设计出口和 填充，增加压力等。
缺陷裂纹
原因：矿物夹杂，结构紧密、 强度低、易破裂、冷热空气交 替等。 解决方法：避免铸造温度过高。
《铸造基础知识》课件
铸造工艺能够生产出形状复杂 的零件，且具有节约金属材料 、生产成本较低等优点。
02 铸造材料
铸造用金属材料
01
02
03
铸钢
用于生产承受较大载荷和 要求高强度、高耐磨性的 机械零件，如齿轮、曲轴 等。
铸铁
具有良好的铸造性能、减 震性能和耐磨性能，广泛 应用于制造各种铸件，如 汽缸体、底座等。
铝合金
流程
主要包括造型、制芯、熔炼、浇注 、冷却和落砂等步骤。
特种铸造
定义
特种铸造是一种采用特殊工艺和 材料的铸造方法，如消失模铸造
、金属型铸造、压力铸造等。
特点
特种铸造能够提高铸件质量、减 少废品率、提高生产效率，适用 于生产复杂、高精度和高质量的
铸件。
流程
各种特种铸造工艺的流程略有不 同，但通常包括模具设计、材料
质量轻、耐腐蚀、导热性 好，常用于制造轻量化要 求的零件，如汽车发动机 缸体、缸盖等。
铸造用非金属材料
树脂砂
以树脂为粘结剂的型砂，具有较高的强度和耐热 性，主要用于生产复杂形状的铸件。
陶瓷砂
具有高强度、高硬度和耐高温特性，适用于生产 耐磨、耐腐蚀的铸件，如轴承、密封件等。
石墨
具有良好的耐高温、耐腐蚀和润滑性能，常用于 生产高温、高压环境下工作的铸件。
《铸造基础知识》ppt课件
目录
• 铸造简介 • 铸造材料 • 铸造工艺 • 铸造缺陷与质量控制 • 铸造技术的发展趋势与展望
01 铸造简介
铸造的定义
01
铸造是一种通过将液态金属倒入 模具中，待其冷却凝固后形成固 态零件的工艺。
02
铸造工艺广泛应用于机械、汽车 、航空、船舶、轻工等工业领域 。
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加强过程控制 提高工艺管理水平
2.造型 ⑴ 主要设备及功能
气冲造型线，高压造型线：造型主机把型砂制成铸型。可以比作铸造装配 线。生产机体。
挤压造型线：造型主机把型砂制成铸型，可以比作铸造装配线。生产主轴 承盖。 ⑵ 生产过程（气冲造型线，高压造型线生产机体）
造型——组芯、下芯——合箱——浇注——冷却——落砂——铸件毛坯运 送清理工部。 生产过程（挤压线生产主轴承盖）：同上但无组芯、下芯。 ⑶ 主要要求
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加强过程控制 提高工艺管理水平
•
型砂
•
在铸造中用来造型的材料。
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 铁砂比
铸型中浇入的铁水量与砂型重量的比例称为 铁砂比，一般 为1:5-1:7
因此，在铸造生产中，所用的重量最大的原 材料是型砂
对型砂性能的要求最重要的一点：稳定，波 动小
• (4)大的孔应铸出。
弯曲孔应铸出。
可用钻头加工的有中心线位置精度要求的孔最好不铸。
• (5).工艺补正量
(6).分型负数
(7).反变形量 等
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• ﹡ 气孔 • （1）．定义：气孔是由于铁水中的气体在铸件凝固前没有逸出铁水
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加强过程控制 提高工艺管理水平 • 型砂在铸造生产中具有的基本性能
• 1.较高强度性能和热稳定性
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加强过程控制 提高工艺管理水平
2.透气性 • 型砂能让气体透过而逸出的能力 • 影响铸件质量的最重要性能之一
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加强过程控制 提高工艺管理水平
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 1.铸造工艺参数
• .铸造工艺参数是指铸型工艺设计时需要确定的某些工艺数据。铸造工艺参数 与铸件精度有密切关系，也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有联系。 这些工艺参数是：铸造收缩率，机械加工余量，拔模斜度，最小铸出孔的尺 寸，工艺补正量，分型负数，反变形量，非加工壁厚的负裕量，砂芯负数及 分芯负数等。
使用的性能 • 复用性关系到铸件的成本和质量，是铸造
生产生存和提高品质的基础
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 型砂混制
• 铸件冷却后，震动落砂 • 输送带输送，磁选 • 沸腾冷却，喷雾加水 • 加新砂（约3%），斗式提升机升至4楼 • 筛分，去除大块旧砂和芯砂，输送至旧砂斗（3楼）待用 • 定量斗定量、加水、膨润土、煤粉、淀粉等辅材 • 混制，在线检测（水分、强度） • 输送带输送至生产线，造型
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• 3.退让性 • 型砂退让性差，是铸件产生残余应力的最
主要因素之一
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 4.溃散性 • 型砂或芯砂溃散性优劣直接导致柴油机机
体内腔清洁度的指标
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加强过程控制 提高工艺管理水平
5.复用性 • 型砂在使用后保留原有性能而能多次反复
• (1).铸造收缩率
•
K ﹦L模--- L件/ L件X100%
• L模 ----- 模样（或芯盒）工作面的尺寸
• L件------铸件尺寸
• 铸造工艺设计时，通过铸造收缩率来确定模样和芯盒的尺寸。它与合金的种 类及成分，冷却时阻力大小等有关。
• (2).机械加工余量
• 在铸件加工表面上留出的、准备切去的金属层厚度，称为机械加工余量。
• 影响因素：铸造方法所能达到的铸件精度，加工表面所处的浇注位置，铸件 尺寸和结构。
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• (3).拔模斜度
• 为了使模样容易从铸型中取出（或从型盒中取出型芯），在平行于出 模方向的模样表面上所增加的斜度称为拔模斜度。
• 拔模斜度应小于或等于产品图上所规定的拔模斜度值，以防止零件在 装配或工作中与其他零件想妨碍。尽量使铸件内、外壁的摸样、芯盒 斜度取值相同，方向一致，以使铸件壁厚均匀。
而形成的一种孔洞类缺陷。 • 气孔的存在，破坏了金属材质的连续性，减少了铸件的有效承载截面，
降低了铸件的机械性能。 • （２）．特征：孔壁表面一般比较光滑，表面颜色一般为亮白色，有
时有氧化现象。有圆形，长圆形或不规则形状。气孔多存在于铸件的 表面或靠近坭芯、冷铁、芯撑及浇昌口附近。 • （３）．气孔的种类：根据气体来源和形成机理不同，气孔分为三种： 侵入气孔；析出气孔；反应气孔。 • ﹡ 砂眼 • 砂眼是铸件内部或表面充满有砂粒的孔洞，一般是产生在铸件的上表 面。砂眼主要是砂型和型芯的强度低或造型工作不够细致造成的。
铸造工艺基础知识培训
技术中心工艺技术部 2011年9月
加强过程控制 提高工艺管理水平
一、铸造厂工艺流程
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加强过程控制 提高工艺管理水平
混砂 熔炼 制芯
造型 下芯 浇注 冷却 落砂
清理 抛丸 击芯 细清 检验
喷粉 入库
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加强过程控制 提高工艺管理水平
二、造型生产工序介绍
检查设备是否正常，模具是否正常，标识正确性（生产日期，产品标识等） 检查坭芯与当日产品是否一致，坭芯是否破损，坭芯吹干净，坭芯位置度等。 ⑷常见废品模式 气孔，砂眼，单边
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 3.清理 ⑴ 清理浇冒口
主要工具：榔头，撬棒等。 生产过程：去除浇冒口上披缝，去除表面废砂。 主要要求：浇冒口残留量不超标，不敲坏铸件。 ⑵ 机体抛丸 主要设备及功能 抛丸清理室：抛丸器把铁丸抛向铸件表面清理铸 件粘砂、浮砂使铸件光洁。 生产过程：铁丸以一定速度抛向铸件，去除铸件 表面附着物。 主要要求：粗糙度要达到要求。
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加强过程控制 提高工艺管理水平
• 4击芯
⑶ 击芯： • 主要设备及功能 • 击芯机：清除机体残留芯砂等。 • 生产过程：振动、转动。 • 主要要求：掏砂、击芯时间
⑷ 细清 主要工具：榔头，撬棒，斩子等。 • 生产过程：去除飞边、毛刺、披缝。去除表面废砂，满足 清洁度要求。 • 主要要求：浇冒口、披缝残留量不超标；清洁度合格； 粗糙度合格；尺寸合格。