铸造工艺小知识
- 格式:doc
- 大小:52.00 KB
- 文档页数:3
铸造工艺基础知识及理论目录一、基础概念 (2)1.1 铸造的定义与意义 (3)1.2 铸造工艺的种类与应用 (4)二、铸造材料 (6)三、铸造设备 (7)3.1 熔炼设备 (9)3.2 锻造设备 (10)3.3 后处理设备 (11)四、铸造工艺过程 (12)五、铸造工艺设计 (13)5.1 工艺方案的确定 (15)5.2 工艺参数的选择 (16)5.3 工艺文件的编制 (18)六、铸造质量与控制 (20)6.1 铸造缺陷的产生原因及防止措施 (22)6.2 铸造质量检测方法与标准 (23)七、铸造生产与环境 (24)7.1 铸造生产的环保要求 (26)7.2 环保设备的应用与管理 (27)八、现代铸造技术的发展趋势 (28)8.1 快速凝固与近净形铸造技术 (30)8.2 数字化与智能化铸造技术 (31)8.3 生物铸造与绿色铸造技术 (33)一、基础概念铸造工艺是指将熔炼好的液态金属浇入铸型,待其凝固后获得所需形状和性能的金属制品的过程。
它是制造业中非常重要的工艺之一,广泛应用于汽车、航空、建筑、电子等领域。
铸造工艺的基础知识主要包括液态金属的性质、铸型(即模具)的设计与制造、浇注系统、凝固过程以及后处理等。
这些知识是理解和掌握铸造工艺的基本前提。
液态金属的性质:液态金属在铸造过程中的流动性、填充能力、冷却速度等对其最终的产品质量有着决定性的影响。
了解液态金属的成分、温度、粘度等基本性质对于铸造工艺的设计和实践都是非常重要的。
铸型的设计与制造:铸型是形成金属制品形状和内部结构的重要工具。
铸型的设计需要考虑到金属液的流动性和凝固特性,以及制品的精度和表面质量要求。
铸型的制造也需要选用合适的材料,并经过精密加工才能达到设计要求。
浇注系统:浇注系统是连接铸型和液态金属的通道,包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等部分。
合理的浇注系统设计可以确保金属液均匀地注入铸型,并有利于热量和气体的排出,从而提高制品的质量和生产效率。
铸工相关知识点总结大全铸工是指通过熔化金属并将其注入模具中,以制造特定形状和尺寸的零件或产品的工艺。
铸工是金属加工领域的一种重要工艺,有着悠久的历史和广泛的应用。
本文将对铸工的相关知识点进行总结,包括铸造工艺、铸造材料、常用模具、铸造工艺控制及铸造工艺的发展趋势等内容。
一、铸造工艺1. 铸造工艺的分类铸造工艺可以分为压力铸造和重力铸造两大类。
压力铸造包括压铸、挤压铸造等,通过施加压力使熔化金属充填模具;重力铸造则是依靠重力使熔化金属充填模具。
重力铸造可分为砂型铸造、金属型铸造、熔融模铸造等不同类型。
2. 铸造工艺的步骤铸造工艺一般包括模具制备、熔炼金属、注入模具、冷却固化、脱模、修整等步骤。
模具制备是指根据零件形状和尺寸制作模具,通常采用石膏模或金属模;熔炼金属是将金属加热至熔点并保持一定温度;注入模具是将熔化金属注入模具内部,并使之充填模腔;冷却固化是指待注入金属在模具内冷却,形成所需形状的零件或产品。
3. 铸造工艺的特点铸造工艺具有生产适应性强、造价低廉、生产周期短、可以生产大尺寸和复杂形状的零件等特点。
同时,铸造工艺也存在一些问题,如容易产生气孔、夹杂等缺陷,需要进行后续的修整和处理。
二、铸造材料1. 铸造的金属材料常见的铸造金属包括铁、铝、铜、锌、镁等。
铸铁是最常见的铸造材料,种类包括灰铸铁、球墨铸铁、白口铸铁等。
铜合金铸造是另一种常用的铸造方式,具有良好的加工性能和耐腐蚀性能。
铝合金铸造也是一种应用广泛的方式,具有轻质、耐腐蚀、导热性能好等优点。
2. 铸造材料的选择选择合适的铸造材料是铸造工艺的重要环节。
通常需要综合考虑零件的使用条件、性能要求、成本和加工性能等因素。
此外,还需要考虑材料的液态流动性、凝固收缩率、热处理性能等特性。
三、常用模具1. 砂型模砂型铸造是一种常见的重力铸造方式,通常采用湿砂、干砂或化学硬化砂制作模具。
砂型模具具有成本低、生产周期短、适应性强等优点,可以用于生产大型、小批量的铸件。
铸造的知识点总结一、铸造工艺流程1.原料处理铸造的原料通常是金属或合金,其常见的形式包括块状、颗粒状或粉末状。
在进行铸造之前,首先需要对原料进行处理,以确保其化学成分和物理性能的满足要求。
原料处理的过程通常包括熔炼、合金化、脱气和除渣等步骤。
2.模具制备模具是铸造工艺中不可或缺的一环,它可以决定最终产品的形状和尺寸。
根据模具的不同制备材料和制造工艺,可以将铸造分为砂型铸造、金属型铸造、压铸等多种类型。
不同类型的模具具有不同的特点和适用范围,选用合适的模具对于保证铸造质量至关重要。
3.浇注浇注是铸造过程中的核心环节,其目的是将熔融金属或其他材料注入到模具内部,以形成所需的产品形状。
在浇注过程中需要考虑浇注温度、压力、速度以及浇注口的设计等因素,以确保产品的内部结构和表面质量。
4.冷却、固化浇注完成后,熔融金属开始在模具内逐渐冷却,经过一段时间的固化后形成固态产品。
冷却和固化的速度和方式对于产品的性能具有重要影响,需要根据具体工艺要求进行控制。
5.清理、整理在产品冷却固化完成后,需要将铸件从模具中取出,并进行清理和整理。
通常需要去除浇口、毛刺和气孔等缺陷,以及进行表面处理、热处理等工艺,以提高产品的外观和性能。
6.质量检测最后,铸造产品需要进行质量检测,以确认其各项性能指标是否满足设计要求。
质量检测的内容包括金相组织分析、力学性能测试、化学成分分析、缺陷检测等多个方面,以确保产品的质量和可靠性。
二、铸造材料1.金属材料铸造最常用的材料是金属或合金,常见的铸造金属包括铁、钢、铝、铜、锌等。
每种金属材料都具有特定的物理性能、化学成分和工艺特性,适用于不同的工程应用领域。
2.非金属材料除金属材料外,铸造也可以使用一些非金属材料,如陶瓷、塑料、混凝土等。
这些非金属材料通常用于制造复合材料、绝缘材料、建筑材料等产品,具有更广泛的应用领域。
三、模具设计1.模具结构模具的结构设计直接影响着铸造产品的形状和尺寸精度。
铸造工艺生产技术知识铸造工艺生产技术知识一、铸造知识1、铸造的有限元分析有限元分析是一种数学方法,用于研究任意形状的固体物体的力学行为。
它是建模技术的一种,利用有限元程序,可以分析铸件强度、刚性及其受力的变化情况,进而找出最佳的铸件设计。
2、铸造材料的选择铸件的成功与否取决于材料的正确选择,一般选用的铸件材料有铸铁、锅钢、球墨铸铁等。
各材料的特性要符合铸件的使用条件,以达到最佳的力学性能。
3、铸造工艺的设计铸件的工艺设计是决定铸件质量的重要因素。
在制定铸件质量标准之前,需要对铸件的基本工艺参数进行确定,确定工艺参数的主要依据是铸件的设计要求、材料特性及铸件使用条件。
4、铸造模具的设计铸造模具设计是控制铸造质量的关键。
模具设计应考虑工艺要求、材料特性及使用条件,使用恰当的模具材料,保证模具寿命,最终得到满意的铸件。
5、铸件冷却方式在铸造过程中,铸件受热严重,形状变形和质量降低。
为了保证铸件质量,必须采取有效的冷却方式,主要是液态冷却和气体冷却。
二、热处理知识1、热处理的目的热处理是指对不同性能的金属材料进行加热、保温、冷却等处理步骤,以改变或保持材料的性能和结构,从而达到改善加工性能、提高材料特性、调整内部结构、改变外观外形、提高材料抗腐蚀性、改善材料耐磨性等目的。
2、热处理工艺热处理工艺包括熔炼、渗碳、回火、正火、退火等。
在热处理过程中,材料的性能可能会发生改变,因此要根据不同的材料种类,选择相应的热处理方法来达到最佳的力学性能。
3、热处理执行规范热处理的执行规范是根据材料性能、质量要求、热处理工艺要求等,制定出的执行准则,可以确保热处理的高质量、高效率,确保材料在使用期间具有良好性能和耐久性。
4、热处理参数测试热处理参数测试是检测热处理工艺参数的重要手段,包括加热时间、加热温度、保温时间、冷却速率等。
这些参数的确定可以确保热处理的正确性和质量,从而保证材料质量与性能。
5、模具处理铸造模具经过多次使用,表面温度不断上升,可能导致模具变形和材料性能变化,为了降低模具的表面温度,可以采用合理的热处理技术,如模具加热处理、水冷处理和淬火处理等。
铸造工艺知识点总结一、铸造工艺的概念和分类铸造是指将金属、非金属或合金等熔化后浇铸入具有一定形状和尺寸的模具中,然后冷却凝固后取出模具,得到所需要的零件或工件的一种制造工艺。
铸造工艺按照熔模的状态和工艺过程的特点可以分为几种不同的类型:1. 砂型铸造:砂型铸造是指根据铸件的形状和尺寸,用湿砂或干砂制成模型,再用模型对砂做成铸型,然后对熔化的金属或合金进行浇注制造零部件的铸造方法。
2. 水玻璃型砂铸造:是利用石英砂和水玻璃模型作为砂型的材料,结合使用水玻璃型砂发展成型剂成型、干燥、修整、组合、结合等一系列工艺来制造铸件。
3. 悬浮模型铸造:悬浮模型铸造指的是在模具内部悬浮着一个失重的模型,焊接在直角上的一个细线上,并用绳子或销子把浇注除杂质的砂粘到模具内的全部边缘之后,将无砂机从模具内挂到外崩脱,再完成一些其他工作后,即可浇注。
4. 树脂砂铸造:是指利用聚酯型、酚醛型、酚醛型树脂和固化剂到混合物塑化到模具内成型,焙烧烘干后剔净充填树脂砂进行铁铸件、钢铸件和有色金属铸件的浇铸方法。
二、铸造工艺的原理和工艺流程铸造的工艺流程主要包括融化熔炼、浇注成型、冷却凝固、脱模清理等几个主要步骤。
其工艺流程如下:1. 原料准备:选用适合铸造工艺的原料,包括金属或合金的主要元素、辅助元素以及锻造、热处理和表面处理后所需要的产品和工序等。
2. 熔化:熔化是将固态金属熔化成为液态金属的过程,熔化需要通过高温炉子和燃料进行。
通常情况下,熔化铸造的工艺过程需要液体金属铁熔化的温度为1535~1640度之间。
3. 浇注:浇注是指将熔化的金属浇注到模具中。
通常情况下,浇注后金属冷却凝固成型,然后取出模具清洗,就可以得到铸件。
4. 冷却凝固:冷却凝固是指浇注后的金属在模具中冷却凝固成型的过程。
此过程需要通过设计合理的冷却系统和外界温度控制,来保证铸件的质量和性能。
5. 脱模:脱模是指在铸件冷却凝固后,将其从模具中取出的过程。
通常需要进行机械或化学清洗,在浇铸之后确保铸件表面光洁纹理完整以及保持一定的尺寸和形状。
第一章铸造工艺基础§1 液态合金的充型充型: 液态合金填充铸型的过程.充型能力: 液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力充型能力不足:易产生: 浇不足: 不能得到完整的零件.冷隔:没完整融合缝隙或凹坑, 机械性能下降.一合金的流动性液态金属本身的流动性----合金流动性1 流动性对铸件质量影响1) 流动性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件.2) 流动性好,有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮,排除.3) 流动性好,易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩.2 测定流动性的方法:以螺旋形试件的长度来测定: 如灰口铁:浇铸温度1300℃试件长1800mm.铸钢: 1600℃100mm3 影响流动性的因素主要是化学成分:1) 纯金属流动性好:一定温度下结晶,凝固层表面平滑,对液流阻力小2) 共晶成分流动性好:恒温凝固,固体层表面光滑,且熔点低,过热度大.3) 非共晶成分流动性差: 结晶在一定温度范围内进行,初生数枝状晶阻碍液流二浇注条件1 浇注温度: t↑合金粘度下降,过热度高. 合金在铸件中保持流动的时间长,∴t↑提高充型能力. 但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔等,故不宜过高2 充型压力: 液态合金在流动方向上所受的压力↑充型能力↑如砂形铸造---直浇道,静压力. 压力铸造,离心铸造等充型压力高.三铸型条件1 铸型结构: 若不合理,如壁厚小, 直浇口低, 浇口小等充↓2 铸型导热能力: 导热↑金属降温快,充↓如金属型3 铸型温度: t↑充↑如金属型预热4 铸型中气体: 排气能力↑充↑减少气体来源,提高透气性, 少量气体在铸型与金属液之间形成一层气膜,减少流动阻力,有利于充型.§2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固过程如果没有合理的控制,铸件易产生缩孔,缩松一铸件的凝固1 凝固方式:铸件凝固过程中,其断面上一般分为三个区: 1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄,依此划分凝固方式.1) 逐层凝固:纯金属,共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区,断面液,固两相由一条界限清楚分开,随温度下降,固相层不断增加,液相层不断减少,直达中心.2) 糊状凝固合金结晶温度范围很宽,在凝固某段时间内,铸件表面不存在固体层,凝固区贯穿整个断面,先糊状,后固化.3) 中间凝固大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间.2 影响铸件凝固方式的因素1) 合金的结晶温度范围范围小: 凝固区窄,愈倾向于逐层凝固如: 砂型铸造, 低碳钢逐层凝固, 高碳钢糊状凝固2) 铸件的温度梯度合金结晶温度范围一定时,凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度.温度梯度愈小,凝固区愈宽.(内外温差大,冷却快,凝固区窄)二合金的收缩液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象---.是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的基本原因.1 收缩的几个阶段1) 液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比.2) 凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范围大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢 4.3%3) 固态收缩: 凝固以后到常温. 固态收缩影响铸件尺寸,故用线收缩表示.2 影响收缩的因素1) 化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁C, Si↑,收↓,S↑收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩.2) 浇注温度: 温度↑液态收缩↑3) 铸件结构与铸型条件铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩.∴铸型要有好的退让性.3 缩孔形成在铸件最后凝固的地方出现一些空洞,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔*产生缩孔的基本原因: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩.4 影响缩孔容积的因素(补充)1) 液态收缩,凝固收缩↑缩孔容积↑2) 凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓3) 浇注速度↓缩孔容积↓4) 浇注速度↑液态收缩↑易产生缩孔5 缩松的形成由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至.1) 宏观缩松肉眼可见,往往出现在缩孔附近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范围愈宽,愈易形成缩松.2) 微观缩松凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞---凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的基本原因.与缩孔形成基本原因类似)6 缩孔,缩松的防止办法基本原则: 制定合理工艺—补缩, 缩松转化成缩孔.顺序凝固: 冒口—补缩同时凝固: 冷铁—厚处. 减小热应力,但心部缩松,故用于收缩小的合金.l 安置冒口,实行顺序凝固,可有效的防止缩孔,但冒口浪费金属,浪费工时,是铸件成本增加.而且,铸件内应力加大,易于产生变形和裂纹.∴主要用于凝固收缩大,结晶间隔小的合金.l 非共晶成分合金,先结晶树枝晶,阻碍金属流动,冒口作用甚小.l 对于结晶温度范围甚宽的合金,由于倾向于糊状凝固,结晶开始之后,发达的树枝状骨状布满整个截面,使冒口补缩道路受阻,因而难避免显微缩松的产生.显然,选用近共晶成分和结晶范围较窄的合金生产铸件是适宜的.§3 铸造内应力,变形和裂纹凝固之后的继续冷却过程中,其固态收缩若受到阻碍,铸件内部就发生内应力,内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因.(有时相变膨胀受阻,负收缩)一内应力形成1 热应力: 铸件厚度不均,冷速不同,收缩不一致产生.塑性状态: 金属在高于再结晶温度以上的固态冷却阶段,受力变形,产生加工硬化,同时发生的再结晶降硬化抵消,内应力自行消失.(简单说,处于屈服状态,受力—变形无应力)弹性状态: 低于再结晶温度,外力作用下,金属发生弹性变形,变形后应力继续存在.举例: a) 凝固开始,粗细处都为塑性状态,无内应力∵两杆冷速不同,细杆快,收缩大,∵受粗杆限制,不能自由收缩,相对被拉长,粗杆相对被压缩,结果两杆等量收缩.b) 细杆冷速大,先进如弹性阶段,而粗杆仍为塑性阶段,随细杆收缩发生塑性收缩,无应力.c) 细杆收缩先停止,粗杆继续收缩,压迫细杆,而细杆又阻止粗杆的收缩,至室温, 粗杆受拉应力(+),(-) 由此可见,各部分的温差越大,热应力也越大,冷却较慢的部分形成拉应力,冷却较快的部分形成压应力.预防方法: 1 壁厚均匀2 同时凝固—薄处设浇口,厚处放冷铁优点: 省冒口,省工,省料缺点: 心部易出现缩孔或缩松,应用于灰铁锡青铜,因灰铁缩孔、缩松倾向小,锡青铜糊状凝固,用顺序凝固也难以有效地消除其显微缩松。
关于铸造知识点总结一、铸造的历史铸造是一种非常古老的金属加工工艺,早在5000年前的新石器时代,人类就已经开始使用一些简单的铸造工艺,比如使用砂型铸造一些简单的金属器物。
随着时间的推移,铸造工艺不断改进和完善,逐渐发展成为了一门独立的工艺学科。
在中国古代,铸造技术非常发达,铸造了许多金属器物,比如青铜器、铁器等。
随着现代科技的不断发展,铸造技术也在不断创新和改进,成为了现代制造业中的核心工艺之一。
二、铸造的基本工艺铸造的基本工艺包括模型制作、型砂制备、浇注、冷却、去砂和清理等几个步骤。
1. 模型制作模型是铸造的起点,它决定了最终铸件的形状和尺寸。
模型可以通过手工、机械加工或者数字化制造等方式来制作。
2. 型砂制备型砂是用来制作铸造模具的材料,常见的型砂包括石膏型砂、粘土型砂、水玻璃型砂等。
型砂的选择要根据铸件的形状、材质和使用条件来确定。
3. 浇注浇注是将熔化的金属倒入模具中的过程,通常要考虑金属的流动性、温度控制和浇注方式等因素,以确保在浇注过程中获得良好的铸件质量。
4. 冷却冷却是铸件从熔化金属到冷却凝固的过程,冷却的速度和方法会直接影响到铸件的内部组织和性能。
5. 去砂和清理在铸造完成后,还需要进行去砂和清理,以去除模具和铸件表面的残留物,使铸件获得理想的表面光洁度。
以上这些基本工艺是铸造过程中不可或缺的一部分,通过合理的工艺控制和技术手段,可以获得高质量、高精度的铸件。
三、铸造的材料选择在铸造中,材料选择是非常重要的,常见的铸造材料包括铁、钢、铝、铜、锌等各种金属材料,以及一些非金属材料,如塑料、陶瓷等。
不同的铸造材料具有不同的特性和适用范围,需要根据具体的使用要求和工艺条件来进行选择。
比如,对于高温高压的工况,通常选择耐热合金或特殊合金来进行铸造,以保证铸件的使用寿命和安全性。
对于一些要求表面光洁度和高精度的零部件,一般选择高强度、高硬度的合金材料进行铸造,以满足产品的高品质要求。
四、铸造设备技术随着科技的不断进步,铸造设备技术也在不断创新和发展,比如数控铸造设备、机器人自动化铸造线等。
铸造初级知识点总结一、铸造的基本原理铸造工艺是一种通过熔化金属,然后将熔融金属注入模具中,使其冷却凝固后获得所需铸件的工艺。
铸造的基本原理是将金属材料加热至其熔点以上,然后借助重力或压力,将熔融金属填充到模具中,并在一定时间内冷却凝固,最终获得成型铸件。
二、铸造的基本过程1.原料准备:铸造的原料为金属,通常为各种合金,并且需要进行严格的配料和熔炼,以保证所得的金属合金符合工艺要求。
2.模具准备:模具是铸造的关键工具,其形状和尺寸决定着最终铸件的形态,模具通常由砂型、金属型等材料制成。
3.熔炼金属:将金属原料放入熔炼炉中进行加热,直至金属完全熔化为止。
4.填充模具:借助重力或压力,将熔融金属注入模具中,填满整个模具腔体。
5.冷却凝固:待金属在模具中冷却凝固后,取出模具,即可取得所需的铸件。
6.后处理:对铸件进行必要的处理,包括去除模具残余物、修磨表面、进行热处理等,以满足工程要求。
三、铸造的分类1.按照金属状态分:包括压铸、重力铸造等。
2.按照模具材料分:包括砂型铸造、金属型铸造等。
3.按照成型方式分:包括静压铸造、气压铸造等。
4.按照成型材料分:包括铸铁、铸钢、铸铝等。
四、铸造的优点和局限优点:1.批量生产:铸造可以实现大规模的批量生产,满足大规模产品的生产需求。
2.成本低廉:相对于其他加工工艺,铸造的成本较低,投资回报率高。
3.复杂形状:铸造可以轻松实现各种复杂形状的产品生产。
4.材料选择广泛:铸造可以用于各种金属和合金的加工,选择范围广泛。
5.循环再利用:废旧铸件可以进行回收,再利用,具有较好的环保性。
局限:1.尺寸精度:铸造的尺寸精度相对较低,难以满足一些高精度工程要求。
2.表面质量:铸造的表面质量一般较差,需要研磨和表面处理。
3.材料浪费:铸造需要一定的冶炼和浇注过程,存在一定的材料浪费。
4.成本高昂:对于小批量精密铸造来说,成本较高。
五、铸造的相关设备1.熔炼设备:包括电炉、煤气炉、电弧炉等。
铸造1.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。
铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,以获得零件或毛坯的方法。
[1]被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例:铜、铁、铝、锡、铅等),而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。
因应不同要求,使用的方法也会有所不同。
中国商朝的重875公斤的司母戊方鼎,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。
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。
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-晋国铸型鼎,重约270公斤。
2.铸造定义是:熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法,铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛坯因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间.3.铸造主要有砂型铸造和特种铸造2大类。
1) 普通砂型铸造,利用砂作为铸模材料,又称砂铸,翻砂,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类,但并非所有砂均可用以铸造。
好处是成本较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时,铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得成品。
砂型(芯)铸造方法:湿型砂型、树脂自硬砂型、水玻璃砂型、干型和表干型、实型铸造、负压造型。
砂芯制造方法:是根据砂芯尺寸、形状、生产批量及具体生产条件进行选择的。
在生产中,从总体上可分为手工制芯和机器制芯。
2) 特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。
铸造的有关知识点总结一、铸造的基本概念铸造是指利用金属、合金或其他熔融状态的材料,通过铸型中的空腔形成所需的零件或制品的加工工艺。
铸造是一种传统的金属加工工艺,其历史可以追溯到几千年前。
铸造的基本工艺包括模型制作、铸型制作、金属熔化、浇注、冷却、脱模、清理等步骤。
二、铸造工艺1. 模型制作模型是铸造的基础,也是制品的原型。
模型通常分为实物模型和数控模型。
实物模型是根据所需制品的尺寸和形状,由木材、塑料等材料手工制作而成。
数控模型则是通过计算机数控加工设备来加工制作,具有高精度和良好的一致性。
2. 铸型制作铸型是用来装模砂、石膏或其他材料制成的,用以形成铸造件中空腔的设备。
常见的铸型有砂型、金属型、水玻璃型等。
砂型是最为常见的铸造型式,其制作工艺简单、成本低,适应性广泛。
3. 金属熔化金属熔化是将金属或合金加热至液态状态的过程。
通常使用的熔炉包括电弧炉、感应炉、燃炉等。
在金属熔化过程中,需要对金属原料进行配料、融化、熔炼、浇注等处理。
4. 浇注浇注是将熔融的金属或合金倒入铸型中的空腔,使其填充整个铸型,形成所需的铸件。
浇注过程需要控制浇注速度、压力和温度等参数,以确保铸造件的质量。
5. 冷却铸造件在浇注后需要进行冷却,通常采用水冷却或自然冷却的方式。
冷却过程中,铸造件的内部结构会逐渐凝固,从而形成所需的形状和结构。
6. 脱模与清理脱模是指将铸造件从铸型中取出的过程,通常需要采用机械设备或手工操作。
脱模后,铸造件需要进行修整、清理和表面处理等工艺,最终形成成品。
三、铸造材料1. 铸造铁铸造铁是铸造中最为常见的金属材料之一,其主要成分包括铁、碳、硅等。
根据其组织和用途不同,可以分为灰铸铁、球墨铸铁、白口铸铁等。
2. 铸造钢铸造钢是由铁和碳以及其他合金元素组成的金属材料,具有优良的力学性能和耐磨性。
铸造钢可用于制造高强度、高耐磨的铸件。
3. 铸造铝合金铸造铝合金具有良好的热导性、导电性和机械性能,广泛应用于汽车、航空航天、船舶等行业。
铸造工艺简介一、关键信息1、铸造工艺的定义2、铸造工艺的分类3、铸造工艺的流程4、铸造工艺的优缺点5、铸造工艺的应用领域6、铸造工艺的发展趋势二、铸造工艺的定义铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛坯因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间。
三、铸造工艺的分类1、砂型铸造砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料,制作铸型的传统铸造工艺。
砂型一般采用重力铸造,有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。
2、熔模铸造熔模铸造又称失蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。
失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模,然后蜡模上涂以泥浆,这就是泥模。
泥模晾干后,放入热水中将内部蜡模熔化。
将熔化完蜡模的泥模取出再焙烧成陶模。
一经焙烧。
一般制泥模时就留下了浇注口,再从浇注口灌入金属熔液,冷却后,所需的零件就制成了。
3、压力铸造压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺。
广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等;窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造,简称压铸。
4、金属型铸造金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法。
铸型是用金属制成,可以反复使用多次(几百次到几千次)。
5、离心铸造离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内,使金属液在离心力的作用下充填铸型和凝固形成铸件的一种铸造方法。
6、消失模铸造消失模铸造是把与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
四、铸造工艺的流程1、模具准备根据铸件的形状和尺寸要求,制作相应的模具。
模具的质量和精度直接影响到铸件的质量和尺寸精度。
铸造工艺基础要点铸造工艺基础知识一、铸造方法常见的铸造方法有以下几种:1、砂型铸造:砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混制好以后,用模型造出砂型,浇入液体金属而形成铸件的一种方法。
砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方法。
2、熔模铸造:熔模铸造又称“失蜡铸造”,通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的蜡模熔去而制成型壳,再经过焙烧,然后进行浇注,而获得铸件的一种方法。
由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面粗糙度,所以又称“熔模精密铸造”。
3、金属型铸造:金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属用重力浇注法浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法。
所以又称“重力铸造”。
4、低压铸造:低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型腔,以形成铸件的一种方法。
由于所用的压力较低,所以叫低压铸造。
5、压力铸造:压力铸造简称压铸,是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔,并在压力作用下凝固而获得铸件的一种方法。
6、离心铸造:离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中,使液体金属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造方法。
7、连续铸造:连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中,凝固了的铸件连续不断的从结晶器的另一端拉出,从而获得任意长度或特定长度铸件的一种方法。
8、消失模铸造:消失模铸造是采用泡沫气化模造型,浇注前不用取出模型,直接往模型上浇注金属液,模型在高温下气化,腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。
也叫“实型铸造”。
二、零件结构的铸造工艺性分析零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求,既便于整个铸造工艺过程的进行,又利于保证产品质量。
对产品零件图进行分析有两方面的作用:第一,审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。
因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。
如发现结构设计有不合理的地方,就要与有关方面进行研究,在不影响使用要求的前提下,予以改进。
铸造工艺常识知识点总结铸造工艺常识包括了铸造的基本原理、工艺流程、材料选择、设备技术和质量控制等内容。
以下是一些铸造工艺的基本知识点总结:1. 铸造的基本原理- 铸造是将金属或合金加热至液态状态,倒入模具,然后冷却凝固成型的制造方法。
这种工艺可以制造出各种大小和形状的零件,具有很高的生产效率和经济性。
2. 铸造工艺流程- 铸造工艺流程包括模具设计、熔炼、浇铸、清理和后处理等关键步骤。
模具设计决定了最终产品的形状和尺寸,熔炼是将原料金属或合金加热至液态状态的过程,浇铸是将熔化的金属倒入模具的步骤,清理和后处理是对铸件进行去除毛刺、砂眼和表面处理的步骤。
3. 铸造材料选择- 铸造材料的选择包括金属及合金的选择,辅助材料的选择。
金属及合金的选择应考虑零件的用途、工作条件、强度要求、耐磨性、耐腐蚀性等因素,辅助材料选择应考虑模具材料,脱模剂,浇口和浇注系统等。
4. 铸造设备技术- 铸造设备包括熔炼设备、浇注设备、模具设备等。
熔炼设备主要有电弧炉、感应炉等,浇注设备主要有手工浇注、重力铸造、压力铸造等。
模具设备包括砂型、金属型、脱壳模、永久模等。
5. 铸造质量控制- 铸造质量控制包括原材料的质量控制、生产过程的质量控制和铸件的质量控制。
原材料的质量控制包括原料化学成分、物理性能、外观质量等。
生产过程的质量控制包括熔炼温度、浇注温度、冷却速度、浇注方式等。
铸件的质量控制包括尺寸精度、表面质量、内部缺陷等。
综上所述,铸造工艺是一种重要的金属加工技术,广泛应用于各个领域。
掌握铸造工艺的基本知识对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
希望本文对铸造工艺感兴趣的读者有所帮助。
铸造工艺技术要点铸造工艺是一种通过将液态金属或合金注入到模具中,然后通过凝固和冷却使其成型的工艺。
它是制造金属零件和组件的重要方法之一。
以下是铸造工艺技术的一些要点:1. 材料选择:铸造的主要材料是金属或合金。
在选择材料时,需要考虑应用环境、工作温度、强度要求等因素。
常用的铸造材料有铁、铝、镁、铜等。
2. 模具设计:模具是铸造过程中非常重要的工具,它决定了最终产品的形状。
模具设计需要考虑产品的形状、尺寸、壁厚等因素,并确保模具的强度和耐用性。
3. 熔炼和准备金属:在铸造过程中,需要熔炼原材料以得到液态金属。
这个过程通常在高温下进行,通常使用电炉或燃煤炉进行。
熔炼后,金属被倒入预先准备好的浇口中。
4. 浇注和充填:一旦金属熔化,它将通过浇口注入到模具中。
浇口的大小和位置要经过合理的设计,以确保金属能够充分填充模具的空腔。
充填过程需要控制浇注速度和温度,避免产生气泡和缺陷。
5. 凝固和冷却:一旦金属进入模具,它会开始凝固和冷却。
这个过程需要控制好时间和温度,以确保金属能够完全凝固并达到所需的机械性能。
通常,凝固和冷却的过程是自然进行的,但也可以通过加热或冷却设备来加速。
6. 脱模和后续处理:一旦金属凝固,模具可以打开,并将铸件取出。
在脱模过程中需要小心操作,以避免破坏铸件的形状。
取出后,铸件可能需要进行修整、抛光、热处理等后续步骤,以达到最终的要求。
7. 检验和质量控制:铸造工艺中的质量控制非常重要。
铸件需要经过非破坏性和破坏性的检测,以确保其尺寸、密度和机械性能符合要求。
常用的检测方法包括X射线检测、磁粉检测、超声波检测等。
8. 设备和工艺改进:铸造工艺技术在不断发展和改进中。
随着新材料和新工艺的引入,铸造设备和工艺也在不断提升。
例如,电磁搅拌技术可以提高液态金属的均匀性,数控铸造技术可以提高铸件的精度。
总结来说,铸造工艺技术在金属制造领域具有重要作用。
通过合理的材料选择、模具设计、熔炼、浇注、凝固、冷却、脱模、后续处理、检验和质量控制等步骤,可以获得质量优良的铸件。
铸造知识点大全铸造是一种将熔化的金属或合金倒入模具中,然后冷却凝固使其成型的制造工艺。
它是制造业中最古老、最常用的工艺之一。
本文将介绍铸造的主要知识点,帮助读者对铸造工艺有更深入的了解。
1. 铸造基础知识铸造的基础知识包括铸造工艺分类、铸造材料、模具制造等内容。
1.1 铸造工艺分类铸造工艺一般可以分为压力铸造、重力铸造、连续铸造和特殊铸造等。
每种工艺都有其特点和适用范围。
•压力铸造:通过施加压力使熔化金属充满模腔,并提高铸件的致密性。
常见的压力铸造方法包括压铸和挤压铸造。
•重力铸造:利用重力作用使熔化金属流入模腔。
重力铸造包括砂型铸造、金属型铸造和熔模铸造等。
•连续铸造:连续铸造是指连续地制造相同形状和尺寸的铸件,例如连铸和直接浇铸等。
•特殊铸造:特殊铸造是指一些特殊的铸造工艺,例如真空铸造、气体压铸和低压铸造等。
1.2 铸造材料铸造材料主要包括金属和非金属材料。
•金属材料:常见的金属铸造材料有铁、铝、铜、镁等。
不同的金属材料具有不同的特性和应用领域。
•非金属材料:非金属铸造材料包括陶瓷、塑料、橡胶等。
这些材料在一些特殊的铸造工艺中被广泛应用。
1.3 模具制造模具是铸造过程中的关键设备,它决定了铸件的形状和尺寸精度。
模具制造包括模具设计、材料选择和加工工艺等环节。
•模具设计:模具设计依据铸件的形状和尺寸要求,确定模具的结构和尺寸。
•材料选择:模具材料应具有高温强度、耐磨性和导热性等特性。
•加工工艺:模具加工工艺包括铣削、车削、磨削等工艺,以保证模具精度和表面质量。
2. 铸造工艺流程铸造工艺流程是指从原料准备到铸件成型的整个过程。
它包括模具制备、熔炼、浇注和冷却等阶段。
2.1 模具制备模具制备是铸造工艺流程的第一步,主要包括模具设计、材料选择和加工制造等。
2.2 熔炼熔炼是将金属原料加热至熔点并使其熔化的过程。
熔炼设备常用的有电炉、煤气炉和电阻炉等。
2.3 浇注浇注是指将熔化的金属倒入模具中,填充模腔。
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。
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。
(4)浇口杯中置“闸门”、堤坝等,降低浇注高度以避免水平漩涡,并促使形成垂直旋涡。
(5)浇包嘴宜设计得长些为好。
(6)采用逆向浇注,液流不要冲着直浇道。
7直浇道的功用(1)从浇口杯引导金属向下,进入横浇道、内浇道或直接导入型腔。
(2)提供足够的压力头,使金属液在重力作用下能克服各冲流动阻力,在规定时同内充满型腔。
8. 直浇道窝的作用(1)缓冲作用(2)缩短直——横拐弯处的高度聚流区(3)改善内浇道的流量分布(4)减小直横浇道拐弯处的局部阻力系效和水头损失(5)浮出金属液中的气泡。
9. 横浇道的功用(1)向内浇道分配洁静的金属液;(2)储留最初浇入的含气和渣污的低温金属液并阻留渣滓;(3)使金属液流平稳和减少产生氧化夹渣。
10.横浇道发挥阻渣作用应具备的条件(1)横浇道应呈充满流态,即满足充满条件。
(2)流速应尽可能低。
实践中常把横浇道扩大、做高,S横:S内=2~4。
(3)内浇道的位置关系要正确。
1)内浇道距直浇道应足够远,使渣团有条件浮起到超过内浇道的吸动区。
2)有正确的横浇道末端延长段。
直浇道、横浇道和内浇道截面积之比(S直:S横:2S内)称为浇口比。
11运用场合(1) 封闭式浇注系统这种浇注系统主要用于不易氧化的铸铁件。
铝、镁合金易于氧化,要求液流进入型腔时流动平稳,所以收缩式浇注系统应用很少。
(2)开放式浇注系统适用于轻合金铸件、球铁件等。
漏包浇注的铸钢件也直采用开放式浇注系统。
12对于铸铁、铸钢、轻合金浇注系统特点?铸铁件1)以内浇道为阻流的强封闭式浇注系统2)严格控制浇注时间3)小的薄壁件可利用浇注系统当”冒口”。
铸钢件浇注系统结构简单、截面积大,使充型快而平稳,流股不宜分散,有利于铸件的顺序凝固和冒口的补缩,不应砠碍铸件的收缩。
轻合金件适合应用开放式的底注浇注系统。
低于100mm的矮铸件才可用顶注式或中间注入式浇注系统。
广泛应用垂直缝隙式和带立缝的底注式浇注系统13冒口,作用?什么是冒口?冒口是铸型内用以储存金属液的空腔,在铸件形成时补给金属,有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。
习惯上把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。
冒口的作用(1) 补偿铸件凝固时的收缩。
即将冒口设置在铸件最后凝固的部位,由冒口中的合金液补偿其体收缩,使收缩形成的孔洞移入冒口,防止铸件产生缩孔、缩松缺陷。
(2) 调整铸件凝固时的温度分布,控制铸件的凝固顺序。
(3) 排气、集渣。
(4) 利用明冒口观察型腔内金属液的充型情况。
14冒口的补缩距离:即冒口的有效补缩距离,它是冒口作用区和末端区长度之和,是确定冒口数目的依据。
1)什么是补贴?为实现顺序凝固和增强补缩效果,在靠近冒口的铸件壁厚上补加的倾斜的金属块称为补贴,也称衬补、增肉。
2)补贴的作用冒口附近有热节或铸件尺寸超出冒口补缩距离,利用补贴可造成向冒口的补缩通道,实现补缩,消除铸件热节下的缩孔,延长补缩距离,减少冒口的数量。
15设计的通用冒口应遵守顺序凝固的基本条件:(1) 冒口的凝固时间应大于或等于铸件(被补缩部分)的凝固时间。
(2) 冒口应有足够大的体积,以保证有足够的金属液补充铸件的液态收缩和疑固收缩,补偿浇注后型腔扩大的体积。
(3) 在铸件整个凝固的过程中,冒口与被补缩部位之间的补缩通道应该畅通,即使扩张角始终向着冒口。
(4)还需要注意将冒口与浇注系统、冷铁、工艺补贴等配合使用,使铸件在较大的温度梯度下,自远离冒口的末端区逐渐向着冒口方向实现明显的顺序凝固。
铸铁实用冒口设计法是让冒口和冒口颈先于铸件凝固,利用全部或部分的共晶膨胀量在铸件内部建立压力,实现自补缩,更有利于克服缩松缺陷。
16 均衡凝固的定义均衡凝固技术就是利用收缩和膨胀的动态叠加,采取工艺措施,使单位时间的收缩与补缩、收缩与膨胀按比例进行的一种凝固原则,可以理解为有限的顺序凝固。
17冷铁、作用、要求为增加铸件局部冷却速度,在型腔内部及工作表面安放的金属块称为冷铁。
冷铁分为内冷铁和外冷铁两大类。
放置在型腔内能与铸件熔合为一体的金属激冷块叫内冷铁。
造型(芯)时放在模样(芯盒)表面上的金属激冷块叫外冷铁。
冷铁的作用1)在冒口难于补缩的部位防止缩孔、缩松。
2)防止壁厚交叉部位及急剧变化部位产生裂纹。
3)与冒口配合使用,能加强铸件的顺序凝固条件,扩大冒口补缩距离或范围,减少冒口数目或体积。
4)用冷铁加速个别热节的冷却,使整个铸件接近于同时凝固。
既可防止或减轻铸件变形,又可提高工艺出品率。
5)改善铸件局部的金相组织和力学性能。
如细化基体组织、提高铸件表面硬度和耐磨性等。
6)减轻或防止厚壁铸件中的偏析18内外冷铁的要求1)外冷铁的位置和激冷能力的选择,不应破坏顺序凝固条件,不应堵塞补缩通道2)每块冷铁勿过大、过长,冷铁之间应留间隙。
避免铸件产生裂纹和因冷铁受热膨胀而毁坏铸型。
3)外冷铁厚度可参照表3-5-14选取4)尽量把外冷铁放在铸件底部和侧面。
顶部外冷铁不易固定,且常影响型腔排气。
19铸肋又称工艺肋,分为割肋和拉肋两类。
(1)割肋(收缩肋)①先于铸件凝固并获得强度,承担铸件收缩时引起的拉应力而避免热裂。
②割肋除用于防止热裂之外,尚有加强冷却的作用。
(2)拉肋(加强肋)1)防止铸件变形。
2)个别情况下,可利用浇注系统当拉肋,以节约金属。
20铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具和装置的总称。
包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘砂板(器)、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样板、套箱、压铁等。
此外,芯盒反烘干器的钻模和修整标准也属于铸造工艺装备。
21上固定:模样上钻通孔,螺钉穿过模样与模底板固定。
优点:便于选择螺孔位置,钻孔和装配方便。
缺点:破坏模样的工作表面,紧固后需用塑料或铝等填平模样表面上之螺钉孔坑。
下固定:模底板上钻通孔,模样上攻螺纹孔的固定方法优点:模样工作表面不受损害。
缺点:螺孔位置要躲开模底板底部之肋条,还要让出搬手空间,安装不甚方便。
22直接定位法:定位销(套)直接安装在模底板上间接定位法:定位销(套)装在模板框上。
模板和模板框之间另有定位。
23定位采用定位销与销套结构:24砂箱名义尺寸:是指分型面上砂箱内框尺寸(长×宽)乘砂箱高度。
25箱带有什么作用①增加型砂对砂箱的附着面积和附着力。
②提高砂型总体强度和刚性。
③提高砂型总体强度和刚性,保证铸型在吊运、翻箱、合箱和浇注过程中不掉砂和不塌箱。
④延长砂箱的使用期限。
26沙箱的定位机构:定位销套定位,定位套,合箱销 。
套装在箱壁的定位箱耳。
沙箱的搬运机构:手把用于小型砂箱;吊轴广泛用于各种中大砂箱;吊环主要用于重型砂型。
27压环 反压环 集渣槽的作用压环:为了防止合金液侵入芯座与芯头的间隙中,将芯头的通气孔道堵塞而增设的压紧环。
合箱后它能把砂芯压紧,避免液体金属沿间隙钻入芯头,堵塞通气道。
只适于机器造型的湿型。
防压环:为避免下芯和合箱时压坏芯座边缘产生掉砂,而增设了防压肩(环)。
在水平芯头靠近模样的根部,设置凸起圆环,高度0.5~2mm ,宽5~12mm ,称为防压环。
积砂槽为收集造型或下芯时落下的散砂,以免垫在芯头下成砂芯位置偏斜而增设的积砂槽等结构。
在下芯座模样的边缘上设置一道凸环,造型后砂型内形成一环凹槽,称为积砂槽。
28机械加工余量、收缩率、起模斜度、反变形量机械加工余量:在铸件工艺设计时,对加工表面预先留出的,准备机械加工时切削去的金属层厚度,称为机械加工余量。
铸造收缩是指金属液浇注到铸型后,随温度的下降将发生凝固所引起的尺寸缩减。
铸造收缩率K 的定义是K=%100*L j jm L L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。
反变形量:由于冷却速度的不均匀性,铸件冷却后常出现变形,为了解决挠曲变形问题,在制造模样时,按铸件可能产生变形的相反方向做出反变形模样,使铸件冷却后变形的结果正好将反变形抵消,得到符合设计要求的铸件。
这种在模样上做出的顶变形量称为反变形量。
29直接使用冒口安放冒口是为了补给铸件的液态(一次)收缩,当液态收缩终止或体积膨胀开始时,让冒口颈及时冻结。
在刚性好的高强度铸型内,铸铁的共晶膨胀形成内压,迫使液体流向缩孔、缩松形成之处,这样就可预防铸件于凝固期内部出现真空度,从而避免了缩孔、缩松缺陷。
这种冒口又称为压力冒口。
计算题浇冒口模数M 冒口=f M 铸件一般取: f=1.2矩形长杆的模数: M =ab /2(a +b )方形长杆的模数: M =a /4大平面的模数: M =T /2立方体的模数: M =a /6空心圆柱体的模数:M =a /2铸件的尺寸铸件的基本尺寸=零件的基本尺寸+x MA+CT/2X 取1MA 机械加工余量Ct 公差芯头的长度浇注系统的敖赞公式 压头hP奥赞公式——计算阻流截面积S 阻H p =H 0-CP 22式中:H 0―― 内浇道以上至浇口杯中合金液面的高度(cm); P ―― 内浇道以上型腔高度(cm)C ―― 铸件型腔的总高度(cm)。