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文檔簡介

1.2.1 砂型鑄造,1.2 鑄造方法,特點: 砂型鑄造可以生產(chǎn)結構復雜的鑄件,鑄件的大小幾乎不受限制,小到1kg以下,大到400多噸。其生產(chǎn)成本較低,是所有鑄造方法中成本最低的方法。 既可以手工生產(chǎn),又可以機械化生產(chǎn),且批量可大可小。所生產(chǎn)的鑄件的質(zhì)量等級可根據(jù)技術要求進行控制,但是與其他方法相比,其尺寸公差、重量公差和表面粗糙度相對低一些。,1.2.1 砂型鑄造,1. 砂型 1)砂型結構及造型材料 型砂和芯砂:由原砂、粘結劑(粘土、水玻璃和樹脂等)、水和附加物等按一定比例配制而成。 一強三性, 一定的強度、透氣性、退讓性、耐火性,砂型結構,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,1. 砂型 2)模樣及芯盒 模樣是用來形成砂型的型腔;模樣的外形與鑄件的外形相似,其尺寸大于鑄件。模樣應具有足夠的強度和剛度,以及與鑄件相適應的表面粗糙度和尺寸精度。主要有木模樣、金屬模樣和塑料模樣等。 芯盒用來制造型芯,以形成鑄件的內(nèi)腔。,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,2. 砂型鑄造工藝過程,砂型鑄造工藝流程,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,2. 砂型鑄造工藝過程,套筒砂型鑄造工藝過程,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,3. 造型方法,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,3. 造型方法: 1)手工造型 是指填砂、緊實、起模等工序主要由手工或手動工具來完成的造型過程。 手工造型的主要方法: 手工造型按模樣特征可分為整模造型、分模造型、活塊造型、挖砂造型、假箱造型、刮板造型;按砂箱特征可分為兩箱造型、三箱造型、脫箱造型和地坑造型。,1)手工造型(1)整模造型,齒輪坯整模造型過程,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,1.2 鑄造方法,1)手工造型(2)分模造型,1.2.1 砂型鑄造,套筒分模造型過程,“這束花真好看,聞著也特別香?!饼埶家艘^余敏手上的玫瑰花,珍惜地輕嗅著說。 “你喜歡嗎?你喜歡送你吧。”余敏放下包,一邊蹲下來換室內(nèi)拖鞋一邊跟龍思宜說這句話,語氣很是隨意。 龍思宜聞言眉毛往上一挑,身子懶散的斜倚著墻壁,好奇般地反問道:“聽你這口氣是不喜歡這束花嘍!這花誰送你的?。俊闭f著兩只手還不住地把玩著玫瑰花。 “哎呀你今天怎么那么多話,我以前不是也把花拿到你這里過,怎么不見你問是誰送的?”余敏換好鞋,直起腰來奇怪的看著龍思宜。 龍思宜嘴角一勾,戲謔道:“我這不是好奇嗎!這花到底是誰送的???是哪個傻小子又迷上了我們美麗動人、溫柔可人的敏敏公主了?” 余敏白了龍思宜一眼,越過她往客廳走去,一副對你不想和你說話的表情。 “說嘛說嘛八卦不帶扒一半的,沒準送你花的這個人我還認得呢!”龍思宜跟了上去,不依不饒的,頗有幾分你不說我就一直纏著你的架勢。 余敏看了龍思宜一眼,忽略掉她渴望的眼神,慢慢悠悠地坐到了沙發(fā)上,再慢慢悠悠打開電腦包拿出電腦按下啟動鍵。待覺得徹底的吊足了龍思宜的胃口后,才好整以暇的開口道:“這個人你還真認識,就是你們部的副部長,好像叫什么高佳木來著。,1)手工造型(3)活塊造型,活塊造型過程,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,1)手工造型(4)挖砂造型,手輪挖砂造型過程,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,1)手工造型(5)假箱造型,手輪假箱造型過程,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,1)手工造型(6)刮板造型,帶輪鑄件的刮板造型過程,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,1)手工造型(7)兩箱造型,套筒兩箱造型過程,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,帶輪的三箱造型,1)手工造型(8)三箱造型,1.2 鑄造方法,1.2.1 砂型鑄造,4. 砂型鑄造的應用 汽車:發(fā)動機缸體,前后橋,曲軸和輪轂; 船舶:柴油機缸體,螺旋槳葉片,曲軸和錨; 電站汽輪機:汽缸,主汽閥,蒸汽室,噴嘴室,軸承箱和葉片環(huán).; 在電站電機領域,可用于水輪機葉片、轉(zhuǎn)輪、下環(huán)等; 在泵及閥門領域,可用于閥殼、泵殼、轉(zhuǎn)輪、碟片等。,發(fā)動機缸體鑄件,1.2.1 砂型鑄造,1.2.2 特種鑄造,1.2 鑄造方法,砂型鑄造雖然應用十分廣泛,但是也存在一些不足。如鑄件尺寸精度比較低、鑄件表面粗糙以及鑄件組織不夠致密等;砂型是一次性使用,因而其造型工作量比較大,生產(chǎn)率較低;鑄造工藝過程復雜,工作條件差等。針對這些問題,出現(xiàn)了形形色色的特種鑄造方法。,1. 金屬型鑄造 金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將液態(tài)金屬澆入金屬鑄型,以獲得鑄件的一種鑄造方法。因鑄型是用金屬制成,可以反復使用幾百次、幾千次,故又被稱為永久型鑄造。,1.2.2 特種鑄造,1. 金屬型鑄造 1)金屬型的材料及結構 材料:灰鑄鐵(如錫合金、鋅合金、鎂合金時)、合金鑄鐵(澆注鋁合金、銅合金)、球墨鑄鐵、碳鋼和低合金鋼(澆注鑄鐵和鑄鋼時)等。 結構:整體式、水平分型式、垂直分型式和復合分型式,1.2.2 特種鑄造,1. 金屬型鑄造 2)金屬型鑄造的工藝特點 金屬型的預熱。避免由于金屬液冷卻過快而出現(xiàn)的冷隔 、夾雜和氣孔等缺陷。同時,可減少鑄型本身受到劇烈的熱沖擊,并削弱鑄型的激冷作用而產(chǎn)生的應力過大,并可延長金屬型的使用壽命。 噴刷涂料。 一是避免高溫金屬液與金屬型內(nèi)表面直接接觸,以延長金屬型的使用壽命;同時,利用涂料層的厚度的改變來調(diào)節(jié)鑄件各部分的冷卻速度,以實現(xiàn)不同的凝固順序;另外,噴刷涂料還可以起到蓄氣和排氣的作用。 適當?shù)臐沧囟?。金屬型的導熱能力比較強,比砂型鑄造高2030 恰當?shù)某鲂蜁r間:由于金屬型無退讓性,鑄件在型內(nèi)冷卻時容易因收縮、引起較大內(nèi)應力而導致開裂。同時,溫度過低,鑄件在金屬型內(nèi)停留的時間過久,會增加抽芯和取出鑄件的難度,甚至卡住鑄件,故在保證鑄件強度的前提下,應盡早開型,取出鑄件。對于一般中、小鑄件,開型時間為澆注后1060s,1.2.2 特種鑄造,1.2 鑄造方法,1. 金屬型鑄造 3)金屬型鑄造的特點及應用 (1)金屬型鑄造的優(yōu)點 金屬型導熱快,鑄件冷卻速度快,因而其組織致密,力學性能高。 鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量均優(yōu)于砂型鑄件。 金屬型壽命長,可“一型多鑄”,省去了砂型鑄造中的配砂、造型、落砂等工序。節(jié)省了大量的造型材料和生產(chǎn)場地,提高了生產(chǎn)率,易于實現(xiàn)機械化和自動化,改善了勞動條件。,1.2.2 特種鑄造,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,1. 金屬型鑄造 3)金屬型鑄造的特點及應用 (2)金屬型鑄造的缺點 金屬型不透氣,且無退讓性,鑄件產(chǎn)生的內(nèi)應力及裂紋傾向也比較大,易產(chǎn)生氣孔、應力、裂紋、澆不足、冷隔、白口組織等鑄造缺陷; 金屬型不適宜生產(chǎn)形狀復雜(尤其是內(nèi)腔復雜)、薄壁和大型鑄件; 金屬型的制造成本高,周期長,不適合單件、小批量生產(chǎn); 澆注高熔點的合金會降低金屬型的壽命等。,1. 金屬型鑄造 (3)金屬型鑄造應用 主要用來大批量生產(chǎn)銅、鋁、鎂等非鐵合金鑄件,如內(nèi)燃機活塞、汽缸蓋、油泵殼體、軸瓦、軸套等。對于鋼鐵鑄件,只限形狀簡單的中、小鑄件。,1.2.2 特種鑄造,2. 熔模鑄造 熔模鑄造是在易熔材料制成的模樣表面包覆若干層耐火涂料,待其硬化干燥后,將模樣熔去制成中空型殼,再將金屬液澆入型殼而獲得鑄件的一種成形方法。,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,2. 熔模鑄造 1)熔模鑄造的工藝過程 主要工序包括制蠟模、制作型殼、熔模失蠟、焙燒和澆注等。,熔模鑄造工藝過程,1.2.2 特種鑄造,2. 熔模鑄造 2)熔模鑄造的特點和應用,優(yōu)點: 鑄件的精度和表面質(zhì)量高。 適于各類金屬材料的鑄件其適用于高熔點及難加工的高合金鋼。 可鑄出形狀較復雜的鑄件。如噴氣式發(fā)動機的葉片 生產(chǎn)批量不受限制,單件、成批、大量生產(chǎn)均可。,缺點: 工藝過程較復雜,生產(chǎn)周期長;原材料價格貴,鑄件成本高,鑄件不宜過大過長,最適合25kg以下的鑄件,否則焙模易變形,喪失原有精度。,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,2. 熔模鑄造 2)熔模鑄造的特點和應用 航空航天、船舶制造、電站汽輪機和燃氣輪機、兵器、石化、泵閥等,其中包括國防尖端產(chǎn)品定向凝固和單晶葉片等。,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,3. 壓力鑄造 壓力鑄造簡稱壓鑄,是將液態(tài)或半液態(tài)金屬在高壓作用下快速壓入壓鑄模型腔中,并在壓力下凝固和成形,以獲得鑄件的成形方法。,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,(a) 合型,注入定量金屬液 (b) 壓射 (c) 開型,頂出鑄件,3. 壓力鑄造 1)壓力鑄造的工藝過程,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,優(yōu)點:可以獲得形狀復雜并且壁厚較薄的鑄件,可直接鑄出細孔、螺紋、齒形和圖案,也可以鑄出鑲嵌件。 所壓鑄件的尺寸精度、表面粗糙度都是所有鑄造方法中最好的,一般可以不經(jīng)過機械加工直接使用。 壓鑄件的強度和表面硬度較高。尤其表面層晶粒細小。 易于實現(xiàn)機械化和自動化,生產(chǎn)率高。,缺點:壓力鑄造時充型時間極短(0.010.2s),型腔中氣體排出困難,所以壓鑄件中有許多小氣孔,因此,機械加工余量不宜太大,否則氣孔外露,也不宜進行熱處理或在高溫下工作,以免氣孔中的氣體膨脹是使鑄件表面鼓包。,3. 壓力鑄造 2)壓力鑄造的特點和應用,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,3. 壓力鑄造 2)壓力鑄造的特點和應用 主要用于鋁合金和鎂合金等非鐵合金的中小型鑄件。該方法應用的領域包括:航空航天、儀器儀表、汽車、醫(yī)療器械,筆記本電腦、手機、數(shù)碼照相機等的機殼等。,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,4. 離心鑄造 離心鑄造是指將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中,在離心力的作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,優(yōu)點: 離心鑄造不用型芯即可獲得中空鑄件,工藝簡單,生產(chǎn)率高,節(jié)約金屬材料。 獲得的鑄件組織致密、無縮孔、縮松、氣孔和夾渣等缺陷,力學性能好??蓾沧⒊湫湍芰Σ畹谋”阼T件。 離心鑄造便于生產(chǎn)雙金屬鑄件。 缺點: 鑄件易產(chǎn)生偏析、孔內(nèi)壁粗糙、尺寸不易控制。,4. 離心鑄造,1.2.2 特種鑄造,應用:主要用于大批量生產(chǎn)套、管類鑄件,如鑄鐵管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套等,同時也應用在耐熱鋼管、特殊無縫鋼管毛坯、冶金毛坯和冶金軋輥等生產(chǎn)方面。,4. 離心鑄造,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,5. 低壓鑄造 低壓鑄造是介于重力鑄造(如金屬型鑄造、砂型鑄造等)和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。是在0.020.07MPa的低壓下將金屬液注入型腔,并在壓力下凝固成形,以獲得鑄件的方法。,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,優(yōu)點: 澆注壓力和速度便于調(diào)節(jié)。 由于充型壓力較低,所以充型平穩(wěn),對鑄型的沖擊力小,故氣孔、夾渣等缺陷較少。 鑄件在壓力下凝固結晶,因而鑄件組織致密、力學性能高。 由于省去了補縮冒口,金屬的利用率高,節(jié)省材料。 低壓鑄造設備投資少,便于操作,易于實現(xiàn)機械化和自動化。 缺點: 低壓鑄造存在的主要問題是升液管壽命短,液態(tài)金屬在保溫過程中易產(chǎn)生氧化和夾渣、且生產(chǎn)率低于壓鑄。,5. 低壓鑄造,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,應用:用于生產(chǎn)鋁 合金和鎂合金鑄件,如發(fā)動機的汽缸體和汽缸蓋、汽車輪芯、高速內(nèi)燃機和壓氣機的活塞等 ,并生產(chǎn)出大功率內(nèi)燃機車的大型球墨鑄鐵曲軸、萬噸油輪用的質(zhì)量達30 t的銅合金螺旋槳等。,5. 低壓鑄造,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,6. 陶瓷型鑄造 陶瓷型鑄造是在砂型鑄造和熔模鑄造的基礎上發(fā)展起來的一種精密鑄造方法。陶瓷型鑄造的特征是型腔表面有一層陶瓷層。,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,6. 陶瓷型鑄造 1)陶瓷鑄造的工藝過程,(a)制造砂套 (b)灌漿與膠結 (c)起模與噴燒 (d)焙燒與合型 (e)澆注 (f)零件,1.2 鑄造方法,1.2.2 特種鑄造,6. 陶瓷型鑄造 2)陶瓷型鑄造的特點和應用,優(yōu)點: 鑄件的尺寸精度和表面粗糙度等與熔模鑄造相近 。 陶瓷型鑄件的大小幾乎不受限制,可從幾公斤到數(shù)噸。 在單件、小批量生產(chǎn)條件下,投資少、生產(chǎn)周期短,在一般鑄造車間即可生產(chǎn)。 缺點: 不適于生產(chǎn)批量大、重量輕或形狀復雜的鑄件,生產(chǎn)過程難以實現(xiàn)機械化和自動化。,1.2 鑄造方法,1.2.2

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