零件结构的铸造工艺
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金属常见铸造工艺一、砂型铸造砂型铸造是金属铸造中最常见的一种工艺。
它以砂为主要原料,通过制作砂型,将熔化的金属注入砂型中,冷却后取出成型的零件。
砂型铸造工艺具有成本低、适用范围广等优势。
在砂型铸造中,常用的砂型材料有石英砂、水玻璃砂和石膏砂等。
二、金属型铸造金属型铸造是一种将熔化金属倒入金属型中制造零件的工艺。
与砂型铸造相比,金属型铸造具有更高的表面光洁度和尺寸精度。
常见的金属型材料有铸铁、铸钢、铝合金等。
金属型铸造工艺适用于制造复杂形状、高精度要求的零件。
三、压力铸造压力铸造是一种将金属熔液通过高速喷射到模具中制造零件的工艺。
压力铸造具有生产效率高、零件表面质量好等优点。
在压力铸造中,常用的金属包括铝合金、锌合金、镁合金等。
压力铸造广泛应用于汽车、航空航天等领域。
四、失重铸造失重铸造是一种利用失重环境制造金属零件的工艺。
常见的失重铸造方法有真空铸造、离心铸造和低压铸造等。
失重铸造工艺可以获得高质量的零件,尤其适用于制造大型复杂的铸件。
五、连续铸造连续铸造是一种连续生产长条状铸件的工艺。
在连续铸造中,金属熔液通过连续流动的铸模,经过冷却和凝固,最终形成所需的长条状铸件。
连续铸造工艺适用于生产钢坯、铸铁坯等。
六、精密铸造精密铸造是一种制造高精度、高表面质量零件的工艺。
它通过采用精密模具和特殊工艺控制,实现零件尺寸、形状和表面质量的要求。
精密铸造广泛应用于航空航天、光电子等领域。
七、熔模铸造熔模铸造是一种以熔融模具为模具材料制造零件的工艺。
常见的熔模材料有蜡、塑料等。
熔模铸造工艺可以制造出具有复杂内部结构和高表面质量的零件,广泛应用于航空航天、汽车等领域。
八、低压铸造低压铸造是一种将金属熔液通过压力推入模具中制造零件的工艺。
低压铸造具有生产效率高、零件质量好等优点。
常见的低压铸造材料有铝合金、镁合金等。
九、注射铸造注射铸造是一种将金属熔液通过高速注射进入模具中制造零件的工艺。
注射铸造具有生产效率高、零件尺寸精度高等优点。
1怎么判断铸件结构是否合理?零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求,易于保证铸件品质,简化铸造工艺过程和降低成本。
(1)铸件应有合适的壁厚(2)铸件结构不应造成严重的收缩阻碍,注意壁厚过渡和圆角。
(3)铸件内壁应薄于外壁(4)壁厚力求均匀,减少肥厚部分,防止形成热节(5)有利于补缩和实现顺序凝固(6)防止铸件翘曲变形(7)避免浇注位置上有水平的大平面结构2铸造方法选择的原则(1)优先采用砂型铸造,更要优先选用湿型(2)铸造方法应和生产批量相适应1)大批量生产的铸件大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。
2)单件小批量生产的铸件单件小批生产的重型铸件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活,不要求很多工艺装备。
3)特种铸造低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产(3)造型方法应适合工厂条件(4)要兼顾铸件的精度要求和成本3浇注位置的确定?浇注位置选择应遵循的原则1.铸件的重要部分应尽量置于下部。
2.重要加工面应朝下或呈直立状态3. 使铸件的大平面朝下,避免夹砂结疤类缺陷。
4.应保证铸件能充满。
5.应有利于铸件的补缩 6. 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯,便于下芯、合箱及检验。
7. 应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型4分型面的选择原则分型面的选择原则如下:1. 应使铸件全部或大部分置于同一半型内 2. 应尽量减少分型面的数目;3.分型面尽量选用平面;4.便于下芯、合箱和检查型腔尺寸; 5.不使砂箱过高6. 受力件的分型面选择不应削弱铸件结构强度; 7. 注意减轻铸件清理和机械加工量5 浇口杯的作用①可用来承接来自浇包的金属液,防止金属液飞溅和溢出,便于浇注;②减轻金属液流对型腔的冲击;③分离渣滓和气泡,阻止其进入型腔;④增加充型压力头。
6消除水平漩涡的措施(1)使用深度大的浇口杯,深度应大于直浇道上端直径的5倍;(2)应用拔塞、浮塞和铁隔片等方法,使浇口杯内液体达到深度要求时,再向直浇道提供洁净的金属(3)在浇口杯底部安置筛网砂芯或雨淋砂芯来抑止水平旋涡。
铸造工艺的一般步骤铸造是一种常见的制造工艺,用于生产各种大小和形状的金属零件。
铸造工艺的一般步骤是一个复杂但关键的过程,涉及到多个环节和技术。
下面将详细介绍铸造工艺的一般步骤。
第一步:模具设计与制造铸造的第一步是进行模具设计与制造。
模具是决定最终产品形状的关键因素。
模具设计师根据产品要求和原型设计制定模具结构,并确定最佳材料。
然后利用铸造模型制造模具,确保模具的精度和质量。
第二步:熔炼金属熔炼金属是铸造工艺中的核心环节。
金属原料按照比例投入熔炼炉中,加热至液态状态。
在熔融过程中,需要控制温度、搅拌金属以确保均匀性,并进行化学成分的调整。
第三步:浇注一旦金属达到理想状态,就需要进行浇注。
这是将熔融金属倒入模具中的过程。
浇注需要注意速度和稳定性,以避免产生气泡和瑕疵。
同时,还要注意避免金属溅出和模具形变。
第四步:冷却与固化浇注完成后,金属开始冷却与固化。
在这个阶段,模具内的金属会逐渐凝固并固化成所需形状。
冷却时间和速度取决于金属种类和产品尺寸,需要谨慎控制,以确保产品质量。
第五步:脱模与后处理当金属完全固化后,需要进行脱模和后处理。
脱模是指将成品从模具中取出,需要谨慎操作以避免损坏产品。
随后可以进行表面处理、修磨、清洗等步骤,最终使产品表面光滑并符合要求。
总结铸造工艺的一般步骤包括模具设计与制造、熔炼金属、浇注、冷却与固化、脱模与后处理等关键环节。
每个步骤都至关重要,需要经验丰富的技术人员精心操作,以保证最终产品质量和准确性。
通过不断优化工艺和技术,铸造工艺能够生产出各种形状复杂、精密度高的零部件,满足不同行业的需求。
五种常见的铸造工艺及其在铸造行业中的应用案例铸造工艺是一种常见的制造工艺,用于生产各种金属制品和零部件。
本文将介绍五种常见的铸造工艺,并通过应用案例来展示它们在铸造行业中的实际运用。
一、砂型铸造工艺砂型铸造是最常见和传统的铸造工艺之一。
它使用砂型作为铸型材料,将液态金属倒入模具中,待金属凝固后,砂型被破碎以得到铸件。
这种工艺广泛应用于生产大型铸件,如发动机缸盖和机床床身等。
案例一:汽车制造业中的缸体铸造在汽车制造业中,发动机的缸体通常是用砂型铸造工艺生产的。
砂型可以灵活地制作出各种复杂形状和内腔结构,满足汽车发动机缸体的要求。
二、金属型铸造工艺金属型铸造是一种使用金属模具的铸造工艺。
金属模具可以重复使用,提高了生产效率和产品质量。
这种工艺适用于生产高精度和大批量的铸件。
案例二:飞机引擎叶片的制造飞机引擎叶片是需要具备高精度和高强度的金属部件。
金属型铸造工艺可以制造出符合要求的叶片,有助于提高飞机引擎的性能。
三、压铸工艺压铸是一种将液态金属注入高压模具中,通过施加压力使金属充填模腔的铸造工艺。
压铸可用于生产精密度高、尺寸复杂的铸件。
案例三:手机外壳的生产手机外壳通常由铝合金或镁合金制成,具有精密的尺寸和复杂的结构。
压铸工艺能够满足手机外壳的质量和生产效率要求。
四、连续铸造工艺连续铸造是一种将液态金属连续倒入模具中,通过连续冷却和切割得到连续条状铸坯的工艺。
它适用于生产长条状铸件,如铁路轨道和钢板等。
案例四:钢铁工业中的连铸连铸广泛应用于钢铁工业,以生产各种规格和长度的钢坯。
通过连续铸造工艺,可以提高钢坯的质量和生产效率。
五、精密铸造工艺精密铸造是一种生产高精度和复杂形状铸件的工艺。
它通常结合了其他铸造工艺,如石膏型铸造和失蜡铸造等。
案例五:航空航天领域中的精密铸造在航空航天领域,精密铸造被广泛应用于生产航空发动机的复杂部件,如叶轮、涡轮等。
精密铸造工艺的使用可以确保零部件的高精度和性能要求。
总结:通过对五种常见铸造工艺的介绍和应用案例的展示,可以看出在铸造行业中这些工艺的重要性和广泛运用。
简述铸造工艺对铸件结构的要求铸造工艺是制造铸件的常用工艺之一,具有成本低、生产效率高、生产周期短等优点。
在铸造工艺中,铸件结构的合理设计对提高工艺性能、提高产品质量和降低成本起着重要作用。
首先,铸造工艺对铸件结构要求有以下几点:1.简洁性:铸件的结构设计应尽量简洁,减少过多的孔洞、内腔和悬臂等复杂形状,以降低铸件的成本和制造难度。
2.精确性:铸件的结构设计要考虑到所需的精度和尺寸变化,在设计过程中要保证铸件的尺寸精度和形状精度。
3.可焊性:在铸造工艺中,铸件需要与其他零件进行焊接,因此铸件的结构设计要符合焊接要求,保证焊接良好。
4.强度和刚度:铸件结构设计要考虑到所需的强度和刚度,保证铸件在使用过程中的稳定性和可靠性。
5.声学性:铸件结构设计要考虑到声学要求,避免铸件在使用过程中产生过多的噪音。
其次,铸造工艺对铸件结构要求的具体内容如下:1.浇注系统:铸造工艺要求铸件具有合理的浇注系统,包括浇注口、导流冒、浇口、深水孔等。
浇注系统的设计合理与否直接影响到熔铁的进入、充实和充实性能,影响到铸件的质量。
2.冷却系统:铸造工艺要求在铸造过程中有效控制铸件的冷却速度,避免产生太多的内部应力和组织不均匀等缺陷。
冷却系统的设计包括冷却通道、冷铁、水冷壁等。
3.支撑系统:在铸造过程中,铸件需要支撑来防止变形和开裂。
支撑系统的设计要考虑到铸件的几何形状、重量和固定方式等因素。
4.清洁性:铸造工艺要求铸件具有良好的清洁性能,避免在铸造过程中产生太多的气泡、夹杂物和夹渣等缺陷。
5.铸型材料:铸造工艺要求铸件的结构设计与所选用的铸型材料相匹配,避免因材料特性不合适而导致的缺陷。
总而言之,铸造工艺对铸件结构的要求主要包括简洁性、精确性、可焊性、强度和刚度、声学性等方面。
合理的铸造工艺设计可以提高铸件的品质和可靠性,降低制造成本,为产品的应用提供可靠的基础。
简述铸造成型的工艺特点铸造成型是一种重要的制造工艺,采用这种工艺可以制造出大量高质量的零部件和组件。
不同的铸造成型工艺有着各自独特的特点,本文将按照工艺类别对其各自的特点进行简述。
一、砂型铸造砂型铸造是应用最广泛的一种铸造成型工艺。
其工艺特点主要有以下几个方面:1. 砂型制作灵活,能够适应各种形状、大小、结构的铸件制作。
2. 砂型材料便宜,易得,能够降低成本,提高生产效率。
3. 砂型铸造适用于各种铸造材料,包括铸铁、铸钢、铝合金等材料。
4. 砂型铸造的表面质量较差,需要进行后续处理和加工,才能达到要求。
二、压铸工艺压铸是另一种常见的铸造成型工艺,其工艺特点主要有以下几个方面:1. 压铸制品表面质量高,尺寸精度高,能够生产出复杂、高精度的零部件和组件。
2. 压铸工艺节约原材料,减少成本,提高生产效率。
3. 压铸同时还能够进行镁合金、铝合金、铜合金等各种工程材料铸造,可满足不同领域的需要。
三、熔模铸造熔模铸造是一种相对高级的工艺,其工艺特点主要有以下几个方面:1. 熔模铸造制品的表面质量和尺寸精度都非常高,能够铸造出复杂形状和高精度的铸件,适用于生产高质量的小批量铸件。
2. 熔模铸造适用于铸造高熔点,难加工的合金,如钨合金等。
3. 熔模铸造的模具寿命长,可反复使用,具有较高的经济效益,但是模具的制造成本也较高。
四、连铸工艺连铸是大型铸造工艺中的一种,其工艺特点主要有以下几个方面:1. 连铸生产效率高,适用于大规模、长期稳定的铸造生产。
2. 连铸制品表面质量好,尺寸精度高,适用于生产大量定尺的铸件。
3. 连铸适用于各种合金的铸造生产,包括铝合金、铜合金、钢等。
总体而言,铸造成型是一种非常常用的制造工艺。
不同的工艺具有各自的优缺点,工程师和制造商需要根据铸件特点和生产需要综合选择具体的铸造成型工艺,以平衡成本、质量和生产效率等因素。
常见的铸造方法铸造是一种将液态金属或合金注入到模具中,并在冷却凝固后获得所需形状的制造工艺。
它是一种广泛应用于工业生产中的金属加工方法,用于制造各种复杂形状的零件和构件。
下面将介绍几种常见的铸造方法。
1. 砂型铸造砂型铸造是最常见的铸造方法之一。
它主要是利用砂型作为模具,将液态金属或合金倒入模具中,待金属冷却凝固后,取出模具,获得所需形状的零件。
砂型铸造适用于各种金属和合金,成本较低,适用于大批量生产。
2. 熔模铸造熔模铸造是一种精密铸造方法,适用于制造高精度、复杂形状的零件。
它使用熔融模具,将模具温度提高至高于金属的熔点,然后将液态金属或合金注入模具中,待金属冷却凝固后,取出模具,得到所需形状的零件。
熔模铸造具有良好的表面质量和尺寸精度,但成本较高。
3. 压铸压铸是一种将液态金属或合金通过高压注入模具中的铸造方法。
它适用于制造复杂形状、尺寸精度要求较高的零件。
在压铸过程中,液态金属或合金通过喷嘴进入模具腔内,然后受到高压力的作用,填充整个模具腔,待金属冷却凝固后,取出模具,得到所需形状的零件。
压铸具有生产效率高、成本较低的优点。
4. 真空铸造真空铸造是一种在真空环境下进行的铸造方法。
它主要是通过在模具中建立真空环境,将液态金属或合金注入模具中,待金属冷却凝固后,取出模具,得到所需形状的零件。
真空铸造可以有效减少气体和夹杂物的产生,提高零件的质量和表面光洁度。
5. 连铸连铸是一种连续铸造方法,适用于制造长条状或板状的金属材料。
在连铸过程中,液态金属通过连续浇注到冷却铸坯中,经过冷却凝固后,得到所需形状的长条状或板状材料。
连铸具有高生产效率和良好的材料性能。
6. 粉末冶金粉末冶金是一种通过将金属粉末与粘结剂混合后,压制成型再进行烧结得到所需形状的制造方法。
粉末冶金适用于制造复杂形状、密度高、强度高的零件。
在粉末冶金过程中,可以控制材料的成分和微观结构,得到优良的性能。
以上是几种常见的铸造方法。
每种方法都有其适用的范围和特点,根据不同的产品和要求,选择合适的铸造方法可以提高生产效率和产品质量。
简述零件的常见工艺结构
零件的常见工艺结构包括以下几种:
1. 铸造结构:铸造是将熔融金属或合金注入到模具中,通过凝固和冷却来制造零件的工艺。
常见的铸造方法包括砂型铸造、金属型铸造、压铸等。
2. 锻造结构:锻造是通过将金属材料加热至一定温度后,在模具的作用下施加压力使其变形,从而制造出所需形状的零件。
常见的锻造方法包括冲击锻造、压力锻造、自由锻造等。
3. 加工结构:加工是通过对原材料进行切削、打磨、车削、铣削、钻孔等机械加工操作来制造零件的工艺。
常见的加工方法包括数控加工、传统加工等。
4. 焊接结构:焊接是将两个或多个零件通过加热熔化焊接材料使其相互连接的工艺。
常见的焊接方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。
5. 塑料成型结构:塑料成型是将熔化的塑料注入模具中,经过冷却凝固后制造零件的工艺。
常见的塑料成型方法包括注塑成型、吹塑成型、挤塑成型等。
6. 印刷结构:印刷是通过将油墨或颜料涂刷在材料表面,再通过机械或化学方法将图案或文字转移到零件上的工艺。
常见的印刷方法包括丝网印刷、胶印、凹版印刷等。
这些工艺结构可以根据零件的不同要求和制造流程选择合适的方法,从而制造出具有所需功能和外观的零件。
铸件工艺流程铸件工艺流程是指将熔融金属或合金浇铸到模具中,并通过冷却和固化过程得到所需形状和尺寸的零件的过程。
铸造工艺是制造复杂零部件的常用方法之一,广泛应用于制造业的各个领域。
下面将详细介绍一下铸件工艺流程。
一、模具设计和制作铸造工艺从模具的设计和制作开始。
模具是铸造过程中用于得到所需零件的模具,也是决定铸造质量的重要因素之一。
模具设计分为结构设计和流道设计两个阶段。
结构设计主要包括模具的形状、尺寸、分型面的确定等方面;流道设计则是确定金属液体进入模腔的路径,以及冷却和排气的方法。
二、模具准备模具制作完成后,需要进行模具准备工作。
首先,要将模具安装到铸造设备上。
然后,根据特定的需要,在模具中涂抹一层隔离剂,用于防止金属液体与模具材料之间的粘结。
接下来,要对模具进行定位和固定,以确保金属液体能够顺利地进入模腔。
三、熔炼金属在进行铸造之前,需要将所需金属或合金熔化。
熔炼金属的方式有很多种,常见的包括电弧炉、感应炉和耐火炉等。
在熔融过程中,要控制好温度和合金成分,以保证所得到的金属液体符合要求。
四、浇注铸造当金属液体达到合适的温度和成分后,就可以进行浇注了。
在浇注过程中,需要将金属液体倒入模具中,待冷却固化后得到所需的铸件。
浇注时要控制好金属液体的流动速度和压力,以避免产生气孔和夹杂物等缺陷。
五、冷却和固化铸件浇注完成后,金属液体会自然冷却并固化。
冷却和固化的时间和方式根据铸件的尺寸和材料来确定。
冷却的过程中,模具起到了保护铸件形状和尺寸的作用。
冷却过程结束后,可以拆卸模具,得到最终的铸件。
六、清理和精加工得到的铸件通常还需要进行清理和精加工,以去除表面的氧化皮和余渣等。
常见的清理方法包括抛光、喷砂和酸洗等。
精加工则是通过切割、修整和加工等方式,使得铸件达到所需的精度和表面质量。
七、质量检验最后,要对铸件进行质量检验。
质量检验的内容包括铸件的尺寸、形状和表面质量等方面。
常见的检验方法有测量、视觉检查和无损检测等。
铸件的工艺
铸件是指采用铸造工艺制造的零件。
铸件工艺是指在生产铸件过程中所采取的工艺和措施,包括模具制造、涂料、砂型制备、熔炼操作、铸造温度控制、冷却处理、加工工艺和表面处理等。
铸件工艺的好坏直接影响到铸件的质量和性能。
下面是铸件的主要工艺:
1.模具制造:根据铸件的形状和结构特点,制造模具,一般分为砂型、金属型和陶瓷型等。
2.砂型制备:砂型制备主要包括砂型、砂芯和砂模的制作,砂型材料有石英砂、珍珠岩、水玻璃砂等。
3.熔炼操作:铸件的材料主要有铁、钢、铜、铝、镁等,采用不同的熔炼设备加热、熔化、调质铸造成型。
4.铸造温度控制:将熔化的金属液经过适当的处理后,根据铸件的结构特点和熔融金属的特性,在合适的时间内,以适当的温度、流速和压力等工艺参数进行铸造。
5.冷却处理:铸件成型之后是需要进行冷却处理的,冷却处理的主要目的是为了提高铸件的机械性能和耐用性。
6.加工工艺:铸件成型之后需要进行切削、磨削、钻孔、打磨、抛光等加工工艺,使得铸件达到相应的尺寸和精度。
7.表面处理:铸件的表面处理一般包括除锈、喷漆、电镀、喷砂等处理,美观度和耐腐蚀性得到了提高。
第一章简介1.1中国古代铸造技术发展中华文明大致经历了石器时代、铜器时代和铁器时代三个历史阶段,这三种材质的工具和技术的创造发明,随着人类的繁衍,不断推动人类文明向高级阶段发展,金属的应用使人类文明产生了根本性的飞跃,而铸造技术的运用和金属的发展紧密联系在一起。
对古代很多务农的人来说,铸造技术是一门手艺。
据历史考证,我国铸造技术开始于夏朝初期,迄今已有5000多年。
到了晚商和西周初期,青铜的铸造技术得到了蓬勃发展,形成了灿烂的青铜文化,遗留到今天的有一批铸造工艺水平较高的铸造产品。
中国古代的铸造方法有:石型即用石头或石膏制作铸型;泥型古称“陶范”;金属型古称“铁范”;失蜡型有出蜡法、走蜡法、脱蜡法或刻蜡法;砂型这种方法是伴随泥型一起产生的。
中国古代铸造中的精品有:沧州铁狮,司母戊方鼎,四羊方尊,曾侯乙尊盘,永乐大铜钟,大型铜编钟,铜车马仪仗队等。
1.2中国铸造技术发展现状尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。
第一,专业化程度不高,生产规模小。
我国每年每厂的平均生产量是815t,远远低于美国的4606t和日本的4878t。
第二,技术含量及附加值低。
我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。
第三,产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。
第四,管理水平不高,有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。
第五,材料损耗及能耗高污染严重。
中国铸铁件能耗比美国、日本高70%~120%。
第六,研发投入低、企业技术自主创新体系尚未形成。
1.3发达国家铸造技术发展现状发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应,如在欧洲已建立跨国服务系统。
生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。
在大批量中小铸件的生产中,大多采用微机控制的高密度静压、射压或气冲造型机械化、自动化高效流水线湿型砂造型工艺。
砂处理采用高效连续混砂机、人工智能型砂在线控制专家系统, 制芯工艺普遍采用树脂砂热、温芯盒法和冷芯盒法。
熔模铸造普遍用硅溶胶和硅酸乙酯做粘结剂的制壳工艺。
铸造生产全过程主动、从严执行技术标准,铸件废品率仅2%-5%;标准更新快(标龄4-5年);普遍进行ISO9000、ISO14000等认证。
重视开发使用互联网技术,纷纷建立自己的主页、站点。
铸造业的电子商务、远程设计与制造、虚拟铸造工厂等飞速发展。
1.4我国铸造未来发展趋势自中国加入WTO以来,我国铸造行业面临机遇与挑战。
其未来发展将集中在以下几方面。
第一,鼓励企业重组发展专业化生产,包括铸件大型化和轻量化生产。
第二,加大科技投入切实推动自主创新,实现铸件的精确化生产和数字化铸造。
第三,培养专业人才加强职工技术培训。
第四,大力降低能耗抓好环境保护,实现清洁化铸造。
1.5 ZL102材料名称: ZAlSi5Cu1Mg合金代号: ZL105标准:GB/T 1173-1995特性及适用范围:不可热处理强化,该合金的铸造性能优良,无热裂及疏松倾向,气密性较高。
其密度小,耐蚀性好,可在受大气.海水腐蚀的环境中使用,可承受工业气氛的环境中浓硝酸.过氧化氢等的腐蚀作用;焊接性能也好。
但该合金的力学性能低,耐热性和切削加工性差。
化学成份:硅Si:10.0-13.0铝Al:余量铁(砂型铸造):0.000~0.700铁(金属型铸造):0.000~1.000铜Cu:≤0.30(杂质)锰Mn:≤0.5(杂质)镁Mg:0≤0.10(杂质)锌Zn:≤0.1(杂质)钛Ti:≤0.20(杂质)注:杂质总和:(砂型铸造)≤2.0;(金属型铸造)≤2.2力学性能:抗拉强度σb (MPa):≥145伸长率δ5 (%):≥4硬度(HB):≥50(5/250/30)铸造方法:砂型铸造加变质处理、金属型铸造加变质处理、熔模铸造(F 态.SB.JB.RB.KB)第二章铸造工艺方案的确定2.1封闭开关外体的生产条件、结构及技术要求●产品生产性质——大批量生产●零件材质——ZL102●零件的外型示意图如图2.1所示,封闭开关外体的零件图如图2.2所示,封闭开关外体的外形轮廓尺寸为260mm*104mm*85.5mm,主要壁厚4mm,最大壁厚8mm,为一中小型铸件;铸件除满足几何尺寸精度及材质方面的要求外,无其他特殊技术要求。
根据Pro\E实体图的测量得铸件的体积V=311795mm3ZL102密度由《铸造实用手册》查表1.1-90得:q=2.7 g/cm 3铸件质量为m=0.84kg2.2封闭开关外体结构的铸造工艺性零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求,易于保证铸图2.2 支座零件图图2.1 支座外型示意图件品质,简化铸件工艺过程和降低成本。
审查、分析应考虑如下几个方面:●铸件应有合适的壁厚,为了避免浇不到、冷隔等缺陷,铸件不应太薄。
●铸件结构不应造成严重的收缩阻碍,注意薄壁过渡和圆角,铸件薄厚壁的相接拐弯等厚度的壁与壁的各种交接,都应采取逐渐过渡和转变的形式,并应使用较大的圆角相连接,避免因应力集中导致裂纹缺陷。
●铸件内壁应薄于外壁铸件的内壁和肋等,散热条件较差,应薄于外壁,以使内、外壁能均匀地冷却,减轻内应力和防止裂纹。
●壁厚力求均匀,减少肥厚部分,防止形成热节。
●利于补缩和实现顺序凝固。
●防止铸件翘曲变形。
●避免浇注位置上有水平的大平面结构。
●对于支座的铸造工艺性审查、分析如下:●封闭开关外体的轮廓尺寸为260mm*104mm*85.5mm。
砂型铸造条件下该轮廓尺寸允许的最小壁厚查《铸造工艺学》表3-2-1得:最小允许壁厚为4mm。
而设计支座的最小壁厚为4mm。
符合要求。
封闭开关外体设计壁厚较为均匀,两壁相连初采用了加强肋,可以有效构成热节,不易产生热裂。
2.3造芯方法的选择●封闭开关外体的轮廓尺寸为260mm*104mm*85.5mm,铸件尺寸较小,属于中小型零件且要大批量生产。
采用湿型粘土砂造型灵活性大,生产率高,生产周期短,便于组织流水生产,易于实现机械化和自动化,材料成本低,节省烘干设备、燃料、电力等,还可延长砂箱使用寿命。
因此,采用湿型粘土砂机器造型,模样采用金属模是合理的。
●在造芯用料及方法选择中,如用粘土砂制作砂芯原料成本较低,但是烘干后容易产生裂纹,容易变形。
在大批量生产的条件下,由于需要提高造芯效率,且常要求砂芯具有高的尺寸精度,此工艺所需的砂芯采用热芯盒法生产砂芯,以增加其强度及保证铸件质量。
选择使用射芯工艺生产砂芯。
采用热芯盒制芯工艺热芯盒法制芯,是用液态固性树脂粘结剂和催化剂制成的一种芯砂,填入加热到一定的芯盒内,贴近芯盒表面的砂芯受热,其粘结剂在很短的时间内硬化。
而且只要砂芯表层有数毫米的硬壳即可自芯取出,中心部分的砂芯利用余热可自行硬化。
2. 4浇注位置的确定铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。
确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的环节,关系到铸件的内在质量,铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易程度。
初步对封闭开关外体对浇注位置的确定有:方案一如图2.3、方案二图2.4图2.3 浇注位置确定方案一图2.4 浇注位置确定方案二确定浇注位置应注意以下原则:1.铸件的重要部分应尽量置于下部2.重要加工面应朝下或直立状态3.使铸件的大平面朝下,避免夹砂结疤内缺陷4.应保证铸件能充满5.应有利于铸件的补缩6.避免用吊砂,吊芯或悬臂式砂芯,便于下芯,合箱及检验对于方案一如图2.3进行综合分析如下:1.铸件的重要加工面朝上放置容易产生气孔、非金属夹杂物等缺陷。
2.铸件的重要部分也没能全部置于下部。
对于方案二如图2.4进行综合分析如下:铸件的重要部分全部置于下部,这样置于下部的重要部分可以得到上部金属的静压力作用下凝固并得到补缩,组织致密。
综合比较,方案二更加科学可行。
2. 5分型面的确定分型面是指两半铸型相互接触的表面。
分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。
选择分型面时应注意一下原则:1.应使铸件全部或大部分置于同一半型内2.应尽量减少分型面的数目3.分型面应尽量选用平面4.便于下芯、合箱和检测5.不使砂箱过高6..受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度7.注意减轻铸件清理和机械加工量初步对封闭开关外体进行分型方案如图2.5:图2.5 分型面确定方案2. 6砂箱中铸件数量及排列方式确定封闭开关外体轮廓尺寸为260mm*104mm*85.5mm,质量约为0.84kg,此铸件为中小型简单件且需要大批量生产,初步采用一箱6件生产。
第三章铸造工艺参数及砂芯设计3. 1 工艺设计参数确定铸造工艺设计参数通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据,这些工艺数据一般都与模样及芯盒尺寸有关,及与铸件的精度有密切关系,同时也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有关。
这些工艺数据主要是指加工余量、起模斜度、铸造收缩率、最小铸出孔、型芯头尺寸、铸造圆角等。
工艺参数选取的准确、合适,才能保证铸件尺寸精确,使造型、制芯、下芯及合箱方便,提高生产率,降低成本。
3.1.1铸件尺寸公差铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许的极限尺寸之差。
在两个允许极限尺寸之内,铸件可满足机械加工,装配,和使用要求。
封闭开关外体为砂型铸造机器造型大批量生产,由《铸造工艺设计》查表1-10得:封闭开关外体的尺寸公差取CT10级。
封闭开关外体的轮廓尺寸为260mm*104mm*85.5mm,由《铸造工艺设计》查表1-9得:封闭开关外体尺寸公差数值为4.4mm。
3.1.2机械加工余量机械加工余量是铸件为了保证其加工面尺寸和零件精度,应有加工余量,即在铸件工艺设计时预先增加的,而后在机械加工时又被切去的金属层厚度。
封闭开关外体为砂型铸造机器造型大批量生产,由《铸造工艺设计》查表1-13得:封闭开关外体的加工余量为G级。
封闭开关外体的轮廓尺寸为260mm*104mm*85.5mm,由《铸造工艺设计》查表1-12得:封闭开关外体的加工余量为3.5mm但在分型面及浇注系统设置中,不得已将重要加工面底面朝上放置,这样使其容易产生气孔、非金属夹杂物等缺陷,所以将采取适当加大加工余量的方法使其在加工后不出现缺陷。
将底面的加工余量调整为4.5mm。
3.1.3铸造收缩率铸造收缩率又称铸件线收缩率,用模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示:ε=[(L1-L2)/L1]*100%ε—铸造收缩率L1—模样长度L2—铸件长度封闭开关外体受阻收缩率由《铸造工艺设计》查表1-14得:受阻收缩率为0.8~1.0%自由收缩率为1.0~1.2%3.1.4起模斜度为了方便起模,在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度,以免损坏砂型或砂芯。
这个斜度,称为起模斜度。