机械制造工艺技术

低压铸造目前广泛应用于铝合金铸件的生产，如汽车发动机缸体、缸盖、活 塞、叶轮等。还可用于铸造各种铜合金铸件（如螺旋桨等）以及球墨铸铁曲 轴等
概念：离心铸造是指将熔融金属浇入旋转的铸型中，使液体金 属在离心力作用下充填铸型并凝固成型的一种铸造方法。
立式离心铸造
卧式离心铸造
特点 铸件组织致密，力学性能好；
4.1.1 机械制造工艺及其阶段划分
零件毛坯的成形准备阶段
机械加工阶段
表面改性处理阶段
受迫成形 铸造、锻压、粉末冶金和高分子材料注塑成形等
• 多用于毛坯成形和特种材料成形
去除成形 车、铣、刨、磨、镗及现代的电火花加工、激光切割等
• 目前最主要机械制造成形方法
添加成形 快速原型制造技术（3D打印）、表面覆层技术等
压铸气缸盖
概念：低压铸造是用较低压力（一般为0.02～0.1MPa）将金属液
由铸型底部注入型腔，并在压力下凝固，以获得铸件的方法。与压 力铸造相比，所用的压力较低，故称为低压铸造。
工艺过程
合型
压铸
开模，取铸件
特点
浇注时的压力和速度可以调节； 采用底注式充型，金属液充型平稳、排气顺畅； 铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰，力学性能高； 浇注系统简单，金属利用率可达90%以上。 铸件形状不受限制，内腔可用金属型芯，也可用砂芯成型。
特点：
优点：
铸件无需分型面； 铸件精度高、表面质量好； 可制造形状复杂铸件； 铸造合金种类不受限制； 生产批量不受限制。
缺点：
工序繁杂、生产周期长 生产成本较高 铸件一般限于25 kg以下
熔模铸造叶轮
概念 将液体金属浇注到用金属材料制成的铸型中，获得 铸件的铸造方法称为金属型铸造,又称为永久型铸造或 重力铸造。
金属型结构
结构分类
➢ 垂直分型式
➢ 水平分型式
➢ 复合分型式
特点
优点：
缺点：
铸件精度高、表面质量好； 铸件晶粒细，性能好； 可一型多铸。
生产成本较高； 不宜生产大型、形状复杂和薄壁铸件 铸件易产生白口，难切削； 不适宜熔点高合金。
金属型铸造主要用于铜合金、铝合金等非铁金属铸件的大批量生产
提问
如图摩托车发动机箱体、轮毂、缸盖等复杂铸， 能用金属型铸造吗？
第4章 机械制造工艺技术
本章主要介绍机械制造过程中常用加工工艺技术。其 中受迫成形加工工艺和去除材料加工工艺是生产中最常用 的技术。
4.1
机械制造工艺概述
4.2
受迫成形加工工艺（△m=0）
4.3
去除成形加工工艺（△m<0）
4.4
添加成形加工工艺（△m＞0）
4.4
先进制造工艺简介
重点：各种受迫成形加工工艺和去除成形加工工艺
手工造型 ——单件、小批量生产或小型铸件 机器造型 ——中、小铸件的大批量生产或大型铸件
特种铸造：生产中采用的铸型用砂较少或不用砂，使用 特殊工艺装备进行铸造的方法，统称为特种铸造。
常
用
熔模铸造
特
金属型铸造
种
压力铸造
铸
低压铸造
造 方
离心铸造
法
概念：
熔模铸造是是用易熔 材料制成模样，然后在 模样上涂挂耐火材料， 经硬化之后，再将模样 熔化排出型外，从而获 得无分型面的铸型。也 称为失蜡铸造。
固态金属材料→熔化→液体→浇注→铸型型腔→冷却 凝固→出模→ 毛坯。
特点：
优点：
适应性广泛； 可制造形状复杂工件； 成本较低、效率高。
缺点：
力学性能较低； 工艺过程难控制，废品率高； 劳动源自文库件差。
各种铸件
应用：铸造在工业生产中应用广泛，机械零件中铸件所占的比 重非常大，如在机床和内燃机产品中，铸件占总重量的70%— 90%,，在拖拉机和农用机械中占50%—70%。
工艺过程
特点： 优点：
缺点：
铸件精度高、表面质量好； 可以压铸壁薄、形状复杂以及具有很小孔 和螺纹的铸件； 压铸件的强度和表面硬度较高； 生产率高，可实现半自动化及自动化生产。
压铸件皮下易产生气孔； 易产生缩孔和缩松； 造价高，不宜小批量生产。
压力铸造应用广泛，可用于生产锌合金、铝合金、镁合金和铜合金等铸 件。在压铸件产量中，占比重最大的是铝合金压铸件，约为30%~ 50%。 应用压铸件最多的是汽车、拖拉机制造业，其次为仪表和电子仪器工业。
难点：各种加工工艺的生产特点和适用场合
一辆红旗轿车大约由 1万多个零件组成，一架 C919飞机共需100多万个 零件构成，还有很多很多 的生产和生活用品，也都 是由很多零件组成，这些 零件是如何从原材料被加 工成形的呢，这将是本章 所要介绍的主要内容。
本节课主要内容有： 一、机械制造工艺及其阶段划分（理解） 二、机械制造工艺的成形学分类（理解） 三、机械制造工艺的发展特征（了解） 四、机械制造工艺中的新技术（了解）
不用型芯和浇注系统，简化生产，节约金属； 金属液的充型能力强，便于流动性差的合金及薄壁铸件； 铸件易产生偏析，内孔不准确且内表面粗糙。
应用
离心铸造是铸铁管、气缸套、铜套、双金属轴承的主 要生产方法，铸件最大可达十多吨。此外，在耐热钢辊道、 特殊钢的无缝管坯、造纸机干燥滚筒等生产中得到应用。
1、机械制造工艺及其阶段划分 毛坯成形→机械加工→表面改性
• 便于实现自动化，适合加工复杂的零件
智能化
数字化 绿色化
机械制造 工艺发展
特征
精密化 集成化
网络化
新技术
自动化 激光加工
高精度
4.2.1铸造成形 4.2.2压力加工 4.2.3粉末冶金 4.2.4高分子材料塑性成形
铸造概念：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，待其冷却凝固后获得毛坯或零件的方法，称为铸造。
概念：在专用机器（压铸机）的高压作用下使液态或半液 态金属以较高的速度充填压铸模具型腔，并在压力作用下 凝固而获得铸件的方法，叫压力铸造,简称压铸。
特点：高压：几十～几百大气压 高速：0.5～50m/s
压铸机类型
热压室压铸机
冷压室压铸机
冷压室卧式压铸机 冷压室立式压铸机
冷压室卧室压铸机工作原理
冷压室立式压铸机工作原理
机床床身
发动机缸体
分类：
砂型铸造
特种铸造
金属型铸造：我国发明 低压铸造 压力铸造 熔模铸造：我国创造 真空密封造型铸造 消失模铸造 离心铸造
砂型铸造概念：就是在砂型中生产铸件的方法。是传统的铸造 方法，它适用于各种形状、大小、批量及各种常用合金的生产。
造型：
铸型造型：
手工造型
机器造型铸造生产线