金属工艺培训课件.pptx

铸造的基本工艺过程
零件（Part） 模样（Pattern） 型砂（Molding sand） 芯盒（Core box） 砂箱（Flask） 型芯（Core）
配制的型砂
模样
砂型
芯盒
砂芯
配制的芯砂
熔化的合金
合箱
浇注
冷却
落砂清理
检验
砂型铸造基本工艺过程
合格的铸件
优点与缺点
与其它金属加工方法相比，铸造具有如下优点： （1）适应范围广（原料广、铸件大小不限、批量不限） （2）可制成形状复杂的毛坯或零件。 （3）生产成本低。
铸造性能包括合金的流动性、收缩性、偏析 和吸气性能等。
围绕合金的铸造性能，学习与之相关的主要 缺陷的形成与防止。
欧洲在公元八世纪前后开始生产铸铁件。例如在15～17 世纪，德、法等国先后敷设了不少向居民供饮用水的铸 铁管道。18世纪的工业革命以后，蒸汽机、纺织机和铁 路等工业兴起，铸件进入为大工业服务的新时期，铸造 技术开始有了大的发展。
青铜时代（Bronze Age） 4,500 BC——1,000 BC
现代铸造
进入20世纪，铸造的发展速度很快，其重要因素之一是产品 技术的进步，要求铸件各种机械物理性能更好，同时仍具有 良好的机械加工性能;另一个原因是机械工业本身和其他工业 的发展如化工、仪表等，给铸造业创造了有利的物质条件。 如检测手段的发展，保证了铸件质量的提高和稳定，并给铸 造理论的发展提供了条件;电子显微镜等的发明，帮助人们深 入到金属的微观世界，探查金属结晶的奥秘，研究金属凝固 的理论，指导铸造生产。
因此，铸造在机器制造业中应用极其广泛。 但铸造生产目前还存在着若干问题，如铸件内部组织粗
大，常有缩松、气孔等铸造缺陷，导致铸件力学性能不 如锻件高。铸造工序多，而且一些工艺过程还难以精确 控制，使得铸件质量不够稳定，废品率高。
二、铸造的历史与发展
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约 6000年的历史。早期的铸件大多是农业生产、宗教、生 活等方面的工具或用具，艺术色彩浓厚。那时的铸造工 艺是与制陶工艺并行发展的，受陶器的影响很大。
铁器时代（Iron Age)
中国在公元前513年，铸出了世界上最早见于文字记 载的铸铁件—Байду номын сангаас国铸型鼎,重约270公斤。
铁器时代（Iron Age)
春秋战国的铁犁
湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄
战国时的铁农具
河北沧州铁狮
铸造于公元953年， 距今已有1千余年 的 历 史 ， 狮 高 5.3 m，长6.5 m，宽 3 m，重约40 t。
我国已成功地生产出了世界上最大的轧钢机机架铸钢件（重 410t）和长江三峡电站巨型水轮机的特大型铸件。
用于核反应堆的大型铸件， 重量达60多吨。
清华大学研制，鞍重试制三峡水轮机叶轮 下环铸件于2007年3月通过鉴定
大型铸件18500吨油压机上横梁进入热处理工序 520吨，中信重工机械（洛阳），2008
永乐大钟
铁器时代（Iron Age) （公元前1000年左右）
中国在春秋（公元前770年）晚期，铁器制作 就极其繁荣兴盛，到了战国末年（--公元前 221年) ，已经进入炼铁和铁器制造的黄金时 代。不断出土的考古新发现，历史上中国 冶铁技术远远领先于世界各国。
河北藁城商墓出土的铁刃器
中国古代铁器中带有球状石墨的金相组织
司母戊 鼎
东汉晚期的青铜奔马（马踏飞燕）
马踏飞燕
1969年，在甘肃武威出土。中国 雕塑史上的不朽之作。
1984年，定为中国旅游标志图形。
2002年， “马踏飞燕”的仿制品 作为国礼赠布什。
四羊方尊
虎食人卣
大禾人面方鼎
湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑（青铜）
三星堆
立人像铸于商代晚期，人像高172 厘米，底座高90厘米，通高262厘 米，是世界上最大的青铜立人像， 被尊称为“世界铜像之王”。
第 3 章 液态成形技术（铸造）
一、什么是铸造？
将液态金属浇注到铸型 内，待冷却凝固后获得所需 形状和性能的毛坯或零件的 工艺过程称为铸造。
铸型：用型砂、金属或其他耐火材料制成，包括形成铸件形状的型
腔、型芯和浇冒口系统的组合整体。砂型用砂箱支撑时，砂箱也是铸型
的组成部分。
铸件的材质：碳素钢、合金钢、铸铁、铸造有色合金等。
从矿石中提炼铜——冶金业的黎明
这张埃及古墓壁画是 人类冶金业的最早纪录之一
中国青铜（bronze）文化
仰韶文化的后期，即大约在公元前3500年以后的一个时期，我 们的祖先已经知道了铜，并且已会制造简单的小件铜器。现已知 道的最早的青铜器物，是1975年在甘肃东乡县林家的甘肃仰韶文 化马家窑类型遗址中出土的一件公元前3000年左右青铜刀。 到了商代，青铜器冶铸工艺高度发展，商代晚期即殷墟时期， 已经出现特别巨大或精细的器物，技术水平和艺术水平都很高。 西周晚期，事实上是青铜器走向衰落的时期。 春秋战国時期，齐国工匠写成的《考工記》一书中，提出了 「金有六齐」，这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。
本篇主要内容
围绕金属或合金的铸造性能，掌握铸造成型的基 础知识和基本概念（如充型能力、凝固与收缩、变形与裂纹等）
熟悉砂型铸造的造型方法和生产过程，砂型铸造 工艺方案的制定。
了解几种特种铸造方法，掌握它们的原理、特点 及适用范围。
了解铸件结构设计（工艺性）
第一节 合金的铸造性能
合金在铸造生产过程中表现出来的工艺性能 称为合金的铸造性能。
突目面具铸于商代晚期，原件高 64.5厘米，宽138厘米，眼球柱状 外突长达13.5厘米，其造型在世界 上亦属首见。
铜钟通高6.75米，钟壁厚 度不等，最厚处185毫米， 最薄处94毫米，重约46吨。 钟体内外遍铸经文，共 22.7万字。
铜钟合金成分为：铜 80.54％、锡16.40％、铝 1.12％，为泥范铸造。
商代青铜文化
中国约在公元前 1700～前1000年之间 已进入青铜铸件的全盛 期，工艺上已达到相当 高的水平。中国商朝的 司母戊方鼎，战国时期 的曾侯乙尊盘，西汉的 透光镜，都是古代铸造 的代表产品。
司母戊鼎，1939年安阳武官村出土， 高133厘米，重833千克，是中国目 前发现最重的青铜器。 据估计，铸造这样大型青铜器，需 300多人同时工作。