材料成型工艺及液态成形工艺简介
金属液态成形工艺概述
铸造产品称为： 铸件、铸锭、铸坯、铸带等
一、金属液态成形工艺特点
1. 适应性强
铸件重量：几克 ~ 几百吨 铸件壁厚：0.5 毫米 ~ 1 米 铸件长度：几毫米 ~ 十几米 铸件材质：铁碳合金（鋳铁、鋳钢）、铝合金、铜合金、
镁合金、锌合金、钛合金、复合材料等
速箱体（灰口铸铁）
精密铸造件（不锈钢）
水轮机铸件（铜合金）
箱体（铝合金）
叶轮（钛合金）
一、金属液态成形工艺特点
1. 适应性强
铸件重量：几克 ~ 几百吨 铸件壁厚：0.5 毫米 ~ 1 米 铸件长度：几毫米 ~ 十几米 铸件材质：铁碳合金（鋳铁、鋳钢）、铝合金、铜合金、
镁合金、锌合金、钛合金、复合材料等
铸造方法几乎不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制。
轧辊
异型件
装饰件
工艺品
一、金属液态成形工艺特点
2. 尺寸精度高
铸件比锻件、焊接件的尺寸精度高，更接近于零件的尺 寸，可节约大量的金属材料和机械加工工时。
一、金属液态成形工艺特点
2. 尺寸精度高
铸件比锻件、焊接件的尺寸精度高，更接近于零件的尺 寸，可节约大量的金属材料和机械加工工时。
形成的先进铸造技术
精密、优质化
精密成形与加工 近无缺陷成形
数字、网络化
数字造型 虚拟制造
网络制造
精确铸造成形 金属熔体的纯净化、致密化
铸造工艺CAD，铸造模具CAD/CAM一体化 铸造过程宏观模拟及工艺优化 铸件组织微观模拟及性能预测 分散网络化铸造系统
高效、智能化
快速制造 自动化制造系统
智能制造
快速原形及快速制模 铸造过程自动检测与控制，铸造机器人的应用
材料成型技术基础第一章第五节与液态成形相关的新工艺、新技术简介
第五节与液态成形相关的新工艺、新技术简介一、模具快速成形技术快速成形（Rapid Prototyping，简称RP）：利用材料堆积法制造实物产品的一项高新技术。
它能根据产品的三维模样数据，不借助其它工具设备，迅速而精确地制造出该产品，集中体现在计算机辅助设计、数控、激光加工、新材料开发等多学科、多技术的综合应用。
传统的零件制造过程往往需要车、钳、铣、刨、磨等多种机加工设备和各种工装、模具，成本高又费时间。
一个比较复杂的零件，其加工周期甚至以月计，很难适应低成本、高效率生产的要求。
快速成形技术是现代制造技术的一次重大变革。
（一）快速成形工艺快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成形机，将一层层的材料堆积成实体原型。
迄今为止，国内、外已开发成功了10多种成熟的快速成形工艺，其中比较常用的有以下几种：1．纸层叠法—薄形材料选择性切割（LOM法）计算机控制的CO２激光束按三维实体模样每个截面轮廓对薄形材料（如底面涂胶的卷状纸、或正在研制的金属薄形材料等）进行切割，逐步得到各个轮廓，并将其粘结快速形成原型。
用此法可以制作铸造母模或用于“失纸精密铸造”。
2．激光立体制模法—液态光敏树脂选择性固化（SLA法）液槽盛满液态光敏树脂，它在计算机控制的激光束照射下会很快固化形成一层轮廓，新固化的一层牢固地粘结在前一层上，如此重复直至成形完毕，即快速形成原型。
激光立体制模法可以用来制作消失模，在熔模精密铸造中替代蜡模。
3．烧结法—粉末材料选择性激光烧结（SLS法）粉末材料可以是塑料、蜡、陶瓷、金属或它们复合物的粉体、覆膜砂等。
粉末材料薄薄地铺一层在工作台上，按截面轮廓的信息，CO2激光束扫过之处，粉末烧结成一定厚度的实体片层，逐层扫描烧结最终形成快速原型。
用此法可以直接制作精铸蜡模、实型铸造用消失模、用陶瓷制作铸造型壳和型芯、用覆膜砂制作铸型、以及铸造用母模等。
4．熔化沉积法—丝状材料选择性熔覆（FDM法）加热喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息作X-Y平面运动和高度Ｚ方向的运动，塑料、石腊质等丝材由供丝机构送至喷头，在喷头中加热、熔化，然后选择性地涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层截面轮廓，层层叠加最终成为快速原型。
02 金属材料液态成形工艺技术
2 铸造工艺特点 适应性广:适应铸铁，碳钢，有色金属等材料； 适应性广:适应铸铁 ，碳钢， 有色金属等材料； 铸件大小， 形状和重量几乎不受限制； 铸件大小 ， 形状和重量几乎不受限制 ； 壁厚 mm到 1mm到1m 。 可成形复杂零件： 适合形状复杂， 可成形复杂零件 ： 适合形状复杂 ， 尤其是有 复杂内腔的毛坯或零件。 复杂内腔的毛坯或零件。 成本低 缺点： 组织缺陷， 力学性能低， 质量不稳定， 缺点 ： 组织缺陷 ， 力学性能低 ， 质量不稳定 ， 工作环境较差。 因此， 铸件多数做为毛坯用。 工作环境较差 。 因此 ， 铸件多数做为毛坯用 。
熔模铸造的特点和应用
（ 1 ） 铸件精度高 ， 表面质量好 ， 属少 ， 无切削工 铸件精度高， 表面质量好， 属少， 尺寸精度IT11-14， 表面粗糙度Ra12. 艺 。 尺寸精度 IT11-14， 表面粗糙度 Ra12.5-1.6µm 。 可铸造形状复杂铸件， 最小壁厚可达0 （2） 可铸造形状复杂铸件 ， 最小壁厚可达 0 . 3 mm 最小铸孔直径0 mm。可一次铸出组合体。 ，最小铸孔直径0.5mm。可一次铸出组合体。 铸造合金种类不受限制， （ 3 ） 铸造合金种类不受限制 ， 尤其适合高熔点和 难切削合金。 难切削合金。 生产批量不受限制，可单件或成批生产。 （4）生产批量不受限制，可单件或成批生产。 （ 5 ） 工序繁杂 ， 生产周期长 ， 原辅材料费用高 ， 工序繁杂， 生产周期长， 原辅材料费用高， 生产成本较高，铸件限于25kg。 生产成本较高，铸件限于25kg。
木模
（5）填砂浇注 （6）脱壳、清理。 脱壳、清理。
熔 模 铸 造
熔模铸造
熔模铸件的结构工艺性
铸 孔不能太小和太深 ， 一般铸孔应大于 孔不能太小和太深， mm。 2mm。 逐渐壁厚不可太薄 一般2 mm。 壁厚不可太薄， 逐渐壁厚不可太薄，一般2-8mm。 铸件壁厚尽量均匀 壁厚尽量均匀。 铸件壁厚尽量均匀。
液态成形工艺知识点总结
液态成形工艺知识点总结液态成形工艺的主要特点是能够将液态材料通过模具加工成所需的零件、产品，具有成形周期短、生产效率高、成形精度高、批量生产能力强等优点。
其成型材料包括热塑性塑料、热固性塑料、金属合金等，广泛应用于各种制造工艺中。
注塑成形是将热塑性塑料通过加热并加压的方式，使其溶解成为流动状态，然后通过注射机将其注入模具中进行成型。
注塑成形工艺主要包括原料预处理、注塑机操作、模具设计、成型工艺参数控制等多个方面。
在注塑成形工艺中，模具设计是至关重要的，其质量直接影响到成型产品的质量和生产效率。
同时，成型工艺参数的控制也非常重要，包括注塑温度、注射速度、模具温度、冷却时间等参数的控制都会影响到成型产品的质量。
压铸成形是将金属合金通过加热并加压的方式，使其溶解成为流动状态，然后通过压铸机将其注入模具中进行成型。
压铸成形工艺主要包括原料预处理、压铸机操作、模具设计、成型工艺参数控制等多个方面。
在压铸成形工艺中，原料的质量和成分控制是至关重要的，影响到成型产品的力学性能和表面质量。
同时，模具设计和成型工艺参数的控制也非常重要，直接影响到成型产品的形状精度和表面粗糙度。
吹塑成形是将热塑性塑料通过加热并加压的方式，使其溶解成为流动状态，然后通过气流将其吹入模具中进行成型。
吹塑成形工艺主要包括原料预处理、吹塑机操作、模具设计、成型工艺参数控制等多个方面。
在吹塑成形工艺中，原料的质量和成分控制同样非常重要，直接影响到成型产品的力学性能和表面质量。
模具设计和成型工艺参数的控制也是影响成型产品质量的重要因素。
挤塑成形是将热塑性塑料通过加热并压力的方式，使其在挤出机中形成带状截面的坯料，然后通过挤出头模具进行成型。
挤塑成形工艺主要包括原料预处理、挤出机操作、模具设计、成型工艺参数控制等多个方面。
在挤塑成形工艺中，原料的质量和成分控制同样非常重要，直接影响到成型产品的力学性能和表面质量。
同时，模具设计和成型工艺参数的控制也是影响成型产品质量的重要因素。
材料成型工艺及液态成形工艺简介精品文档18页
粉末冶金：颗粒状材料压实或烧结成形
液态成型工艺：将液态材料浇入与要求相适应 的型腔中，所得到的液态材料形状经过凝固或 化学硬化而稳定下来，成为固态材料后，从型 腔中取出。
砂型铸造
正模板
反模板
数码相机 笔记本
手机
奥运金镛（青铜钟）在武汉铸造成功 2019年08月10日
材料成型工艺
Technology of Materials Forming
一、概述 材料加工工艺
材料成型（质量不变工艺）：焊接，锻压， 粉末冶金，液态成型工艺
机加工（质量减少工艺）
复合材料加工工艺
热处理加工
焊接：将两个或两个以上的零件连接器人焊机汽车
锻压（金属成形工艺）：材料在外力作用下发 生塑性变形，从而被加工成所需要的几何形状
END
据了解，这口奥运金镛由山东淄博企业家李建华出资铸造，为锡青 铜合金材质，高3.2米、相当于一层楼，钟底直径2米余，总重量为7吨， 钟身上镌刻着王金铃的《奥运赋》。
二. 《金属材料成形工艺及控制》的主要内容
共三篇12章 第一篇 金属液态成型工艺及控制 第二篇 金属连接成型工艺及控制 第三篇 金属塑性成形工艺及控制
奥运金镛来自于我国著名作家王金铃的作品《奥运赋》。2019年北京 申奥成功后，王金铃即兴创作了该作品，整篇文章恰好2019字，文词优 美，用典深奥，为文坛一时之盛。很多学者建议铸造一口青铜钟铭记 《奥运赋》，为北京奥运会助威，就名为“奥运金镛”。随后，王金铃 与中国科学院传统工艺与文物科技研究中心达成共识，开始设计造型， 武汉重工铸锻有限公司螺旋桨厂也成为金镛的承制方。
金属液态成形工艺及控制 部分的主要内容
金属液态成形工艺及控制 部分的主要内容
材料成型技术液态材料铸造成形技术过程PPT课件
2.2.1液态金属的充型能力
• 一、液态金属的充型能力 • 液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸型的能力，简 称液态金属的充型能力。 • 液态金属的充型能力通常用铸件的最小壁厚来表示。
第7页/共180页
• 不同金属和不同铸造方法铸造的铸件最小壁厚／
铸件最后凝固区域，如壁的上部或 铸件壁的中心区域、厚大部位、冒 形成部位 中心处、壁厚较大处、内浇口附近 口根部和内浇道附近。
区域、两壁相交处等热节处。
分布特征 形状特征
集中 倒锥状
分散 不规则
第30页/共180页
3、影响缩孔和缩松形成的因素
• （1）金属的成分 • 结晶温度范围越小的金属，产生缩孔的倾向越大；结 晶温度范围越大的金属，产生缩松的倾向越大。
• 凝固是由铸件壁表面向中心逐层推进(称逐层凝固方式)，凝固层内表面较平滑，对 未凝固液态金属的流动阻力小，所以流动性好；
• 而结晶温度范围大的金属，凝固时铸件壁内存在一个较宽的既有液体又有树枝状晶 体的两相区(称糊状凝固方式)，凝固层内表面粗糙不平，对内部液体的流动阻力较 大，所以流动性较差。
第17页/共180页
1600 1640
680～720
砂型
700
砂型
1040 1100
螺旋线长度/mm 1800 1300 1000 600
100 200 700～800 400～600
420 1000
第12页/共180页
温度，T
共晶点
碳钢
第13页/共180页
铸铁
离共晶点C越远，结晶
温度区间越宽，流动
性就合越差金。的换句化话学说，成分决定了2种凝固模式
金属液态成型加工工艺
金属液态成型加工工艺第一篇：金属液态成型加工工艺第一篇:金属液态成型加工工艺第一章液态成型理论基础一、铸件的凝固方式金属的凝固过程是一个结晶过程，包括形核和晶体长大两个基本过程。
凝固组织对铸件的力学性能影响很大，一般情况下晶粒越细小均匀，铸件的强度、硬度越高，塑性和韧性越好。
铸件的凝固方式: 1)逐层凝固(流动性最好) 2)糊状凝固3)中间凝固，影响凝固方式的因素:1)合金的结晶温度范围2)铸件断面的温度梯度(温度梯度? 凝固区宽度?)二、液态金属的工艺性能液态金属的工艺性能称铸造性能，具体包括流动性、收缩性、吸气性、偏析等。
充型能力:金属液充满铸型型腔，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。
流动性越好，充型能力越强。
影响流动性的因素:1)合金成分2)合金种类3)浇注条件4)铸型的填充条件铸型的填充条件包括:(1)铸型的蓄热能力(蓄热系数)(2)铸型形状(3)铸型温度(4) 铸型中气体浇注条件:浇注温度和充型能力合金成分越远离共晶成分，结晶温度范围越宽，流动性越差。
三、合金的收缩1)液态收缩:液面下降2)凝固收缩:液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的根本原因3)固态收缩:铸件的外形尺寸减小;用线收缩率:产生铸造应力，变形、裂纹等的原因叙述缩孔的形成,缩松的形成,(书上有)4)缩孔和缩松的防止其产生使铸件的机械性能下降，甚至渗漏2缩松的防止1缩孔的防止: ?加压补缩 ?采用顺序凝固原则使铸件在压力下凝固，可显著减少经冒口充型、向冒口和内浇道方向凝固、最终将缩孔转移到冒缩口中、可获得致密的铸件，但使铸件各部分 ?再热节处安放冷铁活在局部砂温差大，易产生内应力。
冒口增加成本型表面涂敷激冷涂料，加大冷却速用于收缩大，凝固温度范围窄的合金度。
?合理确定浇注系统和浇注工艺 ?加大结晶压力，破坏树枝状晶浇注系统的位置影响铸型的温度分布，体，减少其对金属液流动的阻力进而影响其凝固顺序 ?合理应用冒口、冷铁、补贴，目的为使铸件顺序凝固3铸造应力铸造应力有热应力、收缩应力和相变应力。
材料液态成型工艺学
材料液态成型工艺学1. 简介材料液态成型工艺学是研究材料在液态条件下的成型过程和工艺规律的学科。
液态成型工艺是利用材料在液态状态下的流变特性，通过一定的成型工艺和装备将材料成形成所需的形状。
液态成型工艺广泛应用于各个制造领域，如汽车、航空航天、电子、医疗设备等。
2. 工艺分类液态成型工艺主要可分为以下几种类型：2.1 注塑成型注塑成型是利用注塑机将熔化的塑料注入模具腔道中，经冷却后形成所需的零件或产品。
注塑成型具有生产效率高、成本低、产品质量稳定等优点，广泛应用于塑料制品的生产中。
2.2 真空铸造真空铸造是将熔融金属倒入真空环境下的模具中，通过真空吸附和冷却来形成所需的铸件。
真空铸造工艺可以避免铸件表面氧化、缺陷等问题，提高了铸件的质量和密度。
2.3 压铸压铸是将熔化金属注入模具中，并在高压下进行成型。
压铸工艺可以制造出形状复杂、尺寸精度高的产品，被广泛应用于汽车、电子、家电等行业。
2.4 喷射成型喷射成型是利用高速喷射装置将液态材料喷射到模具中，通过冷却和固化来形成所需的产品。
喷射成型工艺适用于高精度要求的产品制造，如光学元件、电子器件等。
3. 工艺流程液态成型工艺的一般流程包括原料准备、熔融处理、成型、冷却和固化等环节。
3.1 原料准备原料准备是指将所需的材料进行筛选、称量等操作，以获得符合要求的原料质量。
3.2 熔融处理熔融处理是指将原料加热并熔化，使其达到液态转变的温度。
熔融处理通常使用加热炉、熔炉等设备来完成。
3.3 成型成型是将熔融的材料注入模具中，并施加适当的压力或加热条件，以获得所需的形状和尺寸。
3.4 冷却和固化成型完成后，材料需要经过冷却和固化过程。
冷却可以通过冷却水、风扇等方式快速降温，固化则是通过材料的结构变化实现。
4. 工艺参数液态成型过程中的工艺参数对成型质量有重要影响，常见的工艺参数包括：•温度：熔融处理温度、模具温度等；•压力：注塑成型中的注射压力、压铸中的压力等；•流速：喷射成型中的喷射速度、流道设计等。
液态成形工艺技术
液态成形工艺技术液态成形工艺技术是一种将液体材料注入模具中，通过各种方式使其固化成形的技术。
液态成形工艺技术包括压铸、注塑、压力真空成型等。
这些技术广泛应用于工业生产中，能够生产高精度、高性能的零部件和产品。
液态成形工艺技术的基本原理是通过将液体材料注入模具中，并施加一定的压力，使其充满整个模腔。
在一定的温度和时间下，液体材料会逐渐固化，从而得到所需的成品。
压铸是一种常见的液态成形工艺技术。
在压铸中，液态金属被注入到模具中，并经过高压力的作用，使其充满整个模腔，然后在一定的时间内进行冷却固化。
最终，通过打开模具，可以得到精确的金属零部件。
注塑是另一种常见的液态成形工艺技术。
在注塑中，熔融的塑料被注入到模具中，并且根据模具的形状和尺寸，塑料材料会逐渐固化。
注塑工艺技术可以生产各种塑料制品，如塑料壳体、包装材料等。
注塑工艺技术具有生产效率高、成本低等优点，因此在工业生产中得到广泛应用。
压力真空成型是一种利用压力和真空力来注入液态材料进行成形的技术。
在压力真空成型中，将液态材料放入模具中，并在一定的压力和真空条件下，使其充满整个模腔，并在固化过程中保持形状。
压力真空成型技术适用于各种不同材料的成形，如橡胶、塑料、陶瓷等。
液态成形工艺技术具有许多优点。
首先，液态成形工艺技术可以生产高精度的零部件和产品，尺寸和形状的精准度较高。
其次，液态成形工艺技术可以实现大规模的生产，生产效率较高。
此外，液态成形工艺技术具有良好的表面质量和产品性能，可以生产出高质量的产品。
然而，液态成形工艺技术也存在一些局限性。
首先，液态成形工艺技术对模具的要求较高，模具制造成本较高。
其次，对液态材料的选择和控制有一定的技术要求，不同的液态材料需要不同的成形工艺。
此外，液态成形工艺技术在处理高温材料和特殊材料时存在一定的困难。
总之，液态成形工艺技术是一种重要的加工技术，能够生产出高精度、高性能的零部件和产品。
随着材料和工艺的不断创新，液态成形工艺技术将在工业生产中发挥越来越重要的作用。
金属材料成形工艺的种类及特点
金属材料成形工艺的种类及特点金属材料成形方法是零件设计的重要内容，也是制造者们极度关心的问题，金属成形工艺分为八大工艺：铸造、塑性成形、机加工、焊接、粉末冶金、金属注射成型、金属半固态成型、3D打印。
一、铸造液态金属浇注到与零件形状、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生产方法，通常称为金属液态成形或铸造。
1、工艺流程：液体金属→充型→凝固收缩→铸件2、工艺特点：1）可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。
2）适应性强，合金种类不受限制，铸件大小几乎不受限制。
3）材料来源广，废品可重熔，设备投资低。
4）废品率高、表面质量较低、劳动条件差。
3、铸造分类：（1）砂型铸造砂型铸造：在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
工艺流程：技术特点：1）适合于制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯；2）适应性广，成本低；3）对于某些塑性很差的材料，如铸铁等，砂型铸造是制造其零件或，毛坯的唯一的成形工艺。
应用：汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件（2）熔模铸造熔模铸造：通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。
常称为“失蜡铸造”。
工艺流程：优点：1）尺寸精度和几何精度高；2）表面粗糙度高；3）能够铸造外型复杂的铸件，且铸造的合金不受限制。
缺点：工序繁杂，费用较高应用：适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件，如涡轮发动机的叶片等。
（3）压力铸造压铸：是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。
工艺流程：优点：1）压铸时金属液体承受压力高，流速快2）产品质量好，尺寸稳定，互换性好；3）生产效率高，压铸模使用次数多；4）适合大批大量生产，经济效益好。
缺点：1）铸件容易产生细小的气孔和缩松。
工程材料液态成型原理
工程材料液态成型原理工程材料液态成型（Liquid State Forming）是一种现代加工技术，用于制造有机、无机、金属材料。
它是由液态材料在热条件下凝固成形的一种方法。
液态成型是一种高质量、高效率的加工方法，能够制造高精度、高质量的结构部件，具有广泛的应用前景。
液态成型已经成为了现代工程加工技术的一个重要分支，包括压力铸造、真空浸渍成型、低压浸渍成型、熔蜡精密浇铸、热等静压、往复挤压、高压铸造等。
液态成型原理1. 压力铸造压力铸造是液态成型的最常见形式。
其原理是将液态铝等金属注入铸造模具，以高压或低温凝固，最终形成所需形状的零件。
压力铸造可分为铸模压铸和压机压铸两种。
在铸模压铸中，液态金属被注入封闭铝模中，并在高压下流动。
当铸造模具冷却后释放压力，铝合金零件便可被移除。
而在压机压铸中，液态金属通过压力机压缩，以形成所需形状。
2. 真空浸渍成型真空浸渍成型原理是在真空状态下，将预先制作好的聚合物或金属部件浸泡在低粘度液体中，让它充分渗透被浸部件中的空气，并在部件中形成空气孔。
然后将液态金属注入到部件内，使缺陷被填充，完成零件整形。
3. 低压浸渍成型低压浸渍成型原理是通过设定合适的压力和温度，将合成树脂或组合材料浸渍在含有固体颗粒的介质中，以形成所需零件。
浸渍后，材料被取出并放置在固定模具中，在热的条件下进行脱模。
4. 熔蜡精密浇铸熔蜡精密浇铸是通过将精密铸造模具准备好，根据所需形状制作铸造芯，然后将蜡熔化注入模具中。
经冷却后，蜡壳就形成了模具。
蜡壳填入砂中，在浇注时烘烤蜡浇口使之熔化并渗入砂的内部，从而形成所需的金属零件。
这种方法的优点是制造精度高、表面光洁度好，但成本较高。
5. 热等静压热等静压是在塑料条件下使用高压和高温，将金属坯体制成成型零件。
在加工过程中，利用高温条件使金属母材软化，再通过高压使其形成零件的形状。
这种方法的优点是可以制造出形状复杂的零件，并且可以增强零件内部的晶体结构和强度。
材料成型原理与工艺(01)-液态金属成形概论
夹杂物的排除： 夹杂物的排除：
金属液静止处理、真空浇注，加熔剂， 金属液静止处理、真空浇注，加熔剂，过滤法
2012-1-8
凝固区域
固相区、凝固区、液相区
凝固方式
逐层凝固方式 体积凝固（糊状凝固方式） 体积凝固（糊状凝固方式） 中间凝固方式
2012-1-8 22
如果合金的结晶温度范围很宽，且铸件的温度分布较 为平坦，则在凝固的某段时间内，铸件表面并不存在 固体层，而液、固并存的凝固区贯穿整个断面。由于 这种凝固方式与水泥类似，即先呈糊状而后固化，故 称为糊状凝固。球墨铸铁、高碳钢、锡青铜和某些黄 铜等都是糊状凝固的合金。 中间凝固方式 大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状 凝固之间,称为中间凝固方式。中碳钢、高锰钢、白口 铸铁等具有中间凝固方式
气压保温浇包
15
采用德国KW公司技术的新二线主机，发动机缸体造型生产线。
罗兰门第制芯中心
2012-1-8 16
二、液态金属在铸型中的流动
1、 液态金属充型能力的基本概念 、
液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力， 叫做液态金属充填铸型的能力，简称液态金属的充型能力。 液态金属充填铸型一般是在纯液态下充满型腔的，也有边充型边结晶的 情况，在充型过程中当液态金属中形成晶粒堵塞充型通道时，流动则停 止，造成铸件“浇不足”缺陷。 液态金属的充型能力（实验-螺旋形试样）：
2012-1-8
18
思考题 1 1. 液态金属成形的概念是什么？液态金属 液态金属成形的概念是什么？ 成形具有哪些优点？ 成形具有哪些优点？ 2. 液态金属成形生产过程。 液态金属成形生产过程。
液态金属成型工艺的研究与应用
液态金属成型工艺的研究与应用导言液态金属成型工艺是一种利用金属在高温状态下具有流动性的特点来进行加工和成型的技术。
它具有高精度、高效率、可塑性强等优点，并在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到广泛应用。
本文将探讨液态金属成型工艺在材料科学与工程中的研究和应用。
一、液态金属成型的基本原理液态金属成型是利用金属在高温状态下的流动性，通过控制金属的温度和形状来进行成型工艺。
通常液态金属成型工艺包括：压铸、浇铸、挤压、注射成形等。
压铸是将金属液体注入模具中，在高压下迅速冷却固化得到零件的一种工艺。
它具有制造复杂形状零件的优势，并且能够实现高度自动化和大规模生产。
浇铸是将金属液体注入到模具中，通过冷却后得到铸件的工艺。
它是一种常用的金属成型工艺，可以制造各种形状和尺寸的零件，广泛应用于汽车制造和航空航天等领域。
挤压是将金属材料加热至液态，通过挤压机的作用将液态金属迫入模具中，然后冷却固化成型。
挤压工艺适用于制造长条形零件或中空零件。
注射成形是将金属液体注射到模具中，通过冷却后得到零件的工艺。
它具有高精度和高稳定性的优势，常用于制造微小和复杂形状的零件。
二、液态金属成型的优势和应用液态金属成型工艺具有以下几个优势：1. 高精度：液态金属成型可以制造出高精度的零件，满足现代产品对精度的要求。
2. 高效率：液态金属成型工艺可以实现连续生产，提高生产效率，节省时间和成本。
3. 可塑性强：液态金属成型可以加工各种复杂形状的零件，具有较强的可塑性和可变性。
液态金属成型工艺在多个领域得到广泛应用：1. 航空航天领域：液态金属成型工艺可以用于制造飞机的发动机部件、燃烧室等关键零件，提高飞行器的性能和安全性。
2. 汽车制造领域：液态金属成型可以用于制造汽车发动机、车身结构和底盘等部件，提高汽车的性能和安全性。
3. 电子设备领域：液态金属成型工艺可以用于制造电子产品的外壳、散热器和连接器等零件，提高产品的可靠性和美观度。
三、液态金属成型的研究进展液态金属成型工艺的研究一直是材料科学与工程领域的热点。
液态成型工艺
▪ 特种成型
金属型 压铸 熔模铸造 低压铸造 消失模铸造 半固态铸造 ……
▪ 2005年中国铸件产量为2442万吨，为世界之冠。 2倍于第二位的美国。
▪ 发达国家人均铸件消耗量60~70 kg/人·年，中 国20 kg/人·年。
▪ 在机床、内燃机及重型机器中，铸件约占 70%~90%；在风机、压缩机中占60%~80%；在 拖拉机中占50%~70%；农业机械中占40%~70%； 在汽车中占20%~30%。
>2000 10~20
— — 16~20 20~25 — — — — — — — － － －
• 临界壁厚
合金种类
灰铸铁 球墨铸铁 碳素铸钢
HT150 HT200，HT250
HT300 HT350
QT400-18 QT400-15
QT500-7 QT600-3
ZG200-400 ZG230-450
ZG270-500 ZG310-570 ZG340-640
熔模 铸造
金属型 铸造
壳型 铸造 低压 铸造
CT4~6 CT5~7
CT5~9 CT5~10 CT6~11
高
当机械化程度 低时投资少。 机械化程度较 高时投资较高
手工操作时投 资少，机械化 程度高时较高
一般
较低
较长 一般
一般 一般 一般
应用范围
主要用于生产成批大量有色金属薄壁中小铸件，如航 空仪器、仪表、电器上的零件
我国各行业用户消耗铸件的数量
铸 件 用户
1995年
汽车 铁道和铁道车辆 拖拉机、柴油机、农业机械 机床 通用机械 冶金矿山机械 能源设备 纺织机械 铸铁管和管件 建筑工程及其配件 其它 合计
金属材料成型基础之金属液态成型
成分
及力
学性
白 灰铸铁件断面全部或表面出现亮白色组织， 能不
口 常在铸件薄的断面，棱角及边缘部分。
合格
铸件的化学成分和硬度、强度、伸长率、冲击韧度、 耐热、耐蚀及耐磨等性能不符合技术条件要求。
铸件缺陷的产生与铸造工艺、造型材料、模具、合金的熔炼与浇注、铸 造合金的选择、铸件结构设计、技术要求的设计是否合理等各个环节密切 相关。因此，应从以下几个方面控制铸件质量：
§1-4 液态成形件的质量与控制
常见铸件缺陷及特征
名 称
特征
名称
特征
气 孔
主要为梨形、圆形、椭圆形的孔洞，表面较 光滑，一般不在铸件表面露出，大孔独立存 在，小孔则成群出现。
缩孔 缩松
1．缩孔：形状为不规则的封闭或敞露的空洞，孔 壁粗糙并带有枝状晶，常出现在铸件最后凝固部位。
2．所松：铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。
第二篇 金属液态成型
一、什么是液态成型（铸造生产）
将液态金属浇注到与零件形状相适应的铸型型腔中，
待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法。
二、砂型铸造的工艺过程
铸件
检验 落砂、清理
合箱
铸造工艺图 零件图
型砂
铸
模型
型
熔化 浇注
芯盒
型
芯砂
芯
冷却 凝固
三、铸造生产的特点
1．可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的 制件。如汽缸体、汽缸盖、蜗轮叶片、床身件等。
T临
22
2
T室
弹性状态
t
t0 t1 t2
t3
热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。 热应力是永久应力。
二、铸件的变形与防止
材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论
态 陷产生，导致成型件力学性能，
成 特别是冲击性能较低。
型 2. 涉及的工序很多，难以精确控
的 制，成型件质量不稳定。
缺 3.由于目前仍以砂型铸造为主，
点：
自动化程度还不很高，且属于热 加工行业，因而工作环境较差。
4.大多数成型件只是毛坯件，需 经过切削加工才能成为零件。
液态成型原理及工艺
冲天炉出铁
液态成型原理及工艺
绪论：
金属液态成型又称为铸造，
金 它是将固态金属熔炼成符合
属 液 态 成 型：
一定要求的液态金属，然后 将液态金属在重力或外力作 用下充填到具有一定形状型 腔中，待其凝固冷却后获得 所需形状和尺寸的毛坯或零 件，即铸件的方法。
制造毛坯或机器零件的重要方法。
液态成型原理及工艺
绪论：
的 游离原子
级，在此范围 内仍具有一定
近
液
的规律性。原
程
态
子集团间的空
结
空穴或裂纹 穴或裂纹内分
布着排列无规
有 序
构
则的游离的原
子。
液态成型原理及工艺
这样的结构不是静止的，而是 处于瞬息万变的状态，即原子 集团、空穴或裂纹的大小、形 态及分布及热运动的状态都处 于无时无刻不在变化的状态。 液态中存在着很大的能量起伏。
液 液态成型件在机械产品中占有重 态 要比例：
成 在机床、内燃机、重型机器中铸 型 件约占70％-90％；在风机、压
的 缩机中占60％-80％；在拖拉机
重 中占50％-70％；在农业机械中
要 占40％-70％；汽车中占20％-30
性 ％。
液态成型原理及工艺
液 态 成 型 的 优 点：
(1) 适应性广，工艺灵活性大
液态成型工艺课程设计
液态成型工艺课程设计引言液态成型工艺是一种常见的制造工艺，广泛应用于汽车、航空航天、电子等行业。
液态成型工艺是指通过将材料加热至液态，然后注入模具中，通过冷却和固化获得所需形状的方法。
本文将介绍液态成型工艺的基本原理、常见的液态成型工艺和其优缺点，并针对一种特定的产品设计一个液态成型工艺课程。
液态成型工艺的基本原理液态成型工艺是通过将材料加热至液态来实现材料成形的工艺。
一般情况下，常用的液态成型材料包括塑料、金属和陶瓷等。
液态成型工艺的基本原理是将材料加热至液态，然后注入模具中，通过冷却和固化使材料获得所需的形状。
液态成型工艺具有成本低、生产效率高、生产周期短的优点。
常见的液态成型工艺注塑成型注塑成型是一种常见的液态成型工艺，适用于塑料材料的制造。
注塑成型的工艺过程包括：将塑料颗粒加热至液态，然后通过注射机将液态塑料注入模具中，通过冷却和固化使塑料成型。
注塑成型具有成本低、生产效率高、生产周期短的优点，广泛应用于汽车零部件、电子产品外壳等领域。
压铸成型压铸成型是一种常见的液态金属成型工艺，适用于铝、镁等金属材料的制造。
压铸成型的工艺过程包括：将金属加热至液态，然后通过压铸机将液态金属注入模具中，通过冷却和固化使金属成型。
压铸成型具有成本低、生产效率高、生产周期短的优点，广泛应用于汽车发动机零部件、电子器件外壳等领域。
熔融成型熔融成型是一种常见的液态陶瓷成型工艺，适用于陶瓷材料的制造。
熔融成型的工艺过程包括：将陶瓷粉末加热至液态，然后通过注射机将液态陶瓷注入模具中，通过冷却和固化使陶瓷成型。
熔融成型具有成本低、生产效率高、生产周期短的优点，广泛应用于陶瓷器具、陶瓷零部件等领域。
液态成型工艺课程设计课程目标本液态成型工艺课程的目标是培养学生对液态成型工艺的基本原理和常见工艺的了解，以及掌握液态成型工艺在产品设计和制造中的应用能力。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成一个液态成型产品的设计和制造。
课程内容第一章：液态成型工艺概述•液态成型工艺的定义和分类•液态成型工艺的优缺点及应用领域•液态成型工艺与传统加工方法的比较第二章：注塑成型工艺•注塑成型工艺的基本原理和流程•注塑成型机的结构和工作原理•注塑成型工艺中的关键技术和操作要点第三章：压铸成型工艺•压铸成型工艺的基本原理和流程•压铸机的结构和工作原理•压铸成型工艺中的关键技术和操作要点第四章：熔融成型工艺•熔融成型工艺的基本原理和流程•熔融成型机的结构和工作原理•熔融成型工艺中的关键技术和操作要点第五章：液态成型工艺在产品设计中的应用•液态成型工艺在产品设计中的优势和局限性•液态成型工艺与产品设计的关系•液态成型工艺在不同行业的实际应用案例课程教学方法本液态成型工艺课程采用理论教学与实践教学相结合的教学方法。
液态成型工艺技术
液态成型工艺技术液态成型工艺技术是一种将金属材料或非金属材料制成所需形状的方法。
它的主要特点是在材料处于液态或半固态状态时进行成型，然后通过冷却或固化使其保持所需的形状。
液态成型工艺技术广泛应用于各行各业，特别是在汽车、航空航天和电子等领域。
它有许多优点，如制品质量好、生产效率高、原料利用率高等，因此受到了广泛的关注和应用。
液态成型工艺技术主要包括压铸、熔模铸造、挤压成型和注射成型等方法。
压铸是利用高压将熔化的金属注入到模具中进行成型的方法。
熔模铸造是利用金属的低熔点特性，在高温下将熔化的金属注入到砂壳中进行成型的方法。
挤压成型是将加热的金属材料通过挤压机挤压成型的方法。
注射成型是将熔化的塑料注入到模具中进行成型的方法。
液态成型工艺技术的操作步骤一般包括材料的准备、设备的调试和模具的制备等。
首先，需要选择适当的材料，并将其熔化或加热至适当的温度。
然后，将熔化的材料注入到模具中，通过给定的压力和时间进行成型。
最后，将成型的制品进行冷却或固化，使其保持所需的形状。
液态成型工艺技术的优点之一是能够制造复杂形状的制品。
由于材料处于液态或半固态状态时，可以通过模具的形状来控制制品的形状和尺寸。
另外，液态成型工艺技术还能够提高制品的品质。
由于在成型过程中材料温度较高，可以减少材料的内部缺陷和残余应力。
此外，液态成型工艺技术还能够提高生产效率和节约原料。
然而，液态成型工艺技术也存在一些问题和挑战。
首先，材料的选择和准备需要一定的技术和经验。
不同的材料在熔化、流动和固化等方面有不同的特性，需要根据具体情况进行调整。
此外，模具的制备和维护也需要一定的费用和技术支持。
同时，液态成型工艺技术对设备的要求较高，需要投入一定的资金和资源。
总之，液态成型工艺技术是一种重要的成型方法，已经得到了广泛的应用。
它具有制品质量好、生产效率高、原料利用率高等优点，可以应用于汽车、航空航天和电子等领域。
然而，液态成型工艺技术也面临着一些问题和挑战，需要不断的改进和发展。
- 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)。
二. 《金属材料成形工艺及控制》的主要内容
共三篇12章 第一篇 金属液态成型工艺及控制 第二篇 金属连接成型工艺及控制 第三篇 金属塑性成形工艺及控制
砂型铸造
正模板
反模板
数码相机 笔记本
手机
奥运金镛（青铜钟）在武汉铸造成功 2007年08月10日
奥运金镛来自于我国著名作家王金铃的作品《奥运赋》。2005年北京 申奥成功后，王金铃即兴创作了该作品，整篇文章恰好2008字，文词优 美，用典深奥，为文坛一时之盛。很多学者建议铸造一口青铜钟铭记 《奥运赋》，为北京奥运会助威，就名为“奥运金镛”。随后，王金铃 与中国科学院传统工艺与文物科技研究中心达成共识，开始设计造型， 武汉重工铸锻有限公司螺旋桨厂也成为金镛的承制方。
材料成型工艺及液态成形工艺 简介
焊接：将两个或两个以上的零件连接成所需要 的构件
Hale Waihona Puke 充电器电子原件－桥堆机器人焊机汽车
锻压（金属成形工艺）：材料在外力作用下发 生塑性变形，从而被加工成所需要的几何形状
轧制薄板示意图（纵扎） 6－轧辊 7－轧件
粉末冶金：颗粒状材料压实或烧结成形
液态成型工艺：将液态材料浇入与要求相适应 的型腔中，所得到的液态材料形状经过凝固或 化学硬化而稳定下来，成为固态材料后，从型 腔中取出。
金属液态成形工艺及控制 部分的主要内容