机械制造工程技术基础：铸造成型技术

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。

铸造：铸造是一种将液态金属（一般为合金）缴入铸型型腔、冷却凝固后获得毛胚火零件（通称为铸件）的成形工艺。

铸造应力：铸件收缩应力、热应力和相变应力的矢量和。

熔模铸造：也称失蜡铸造，因为熔模铸件具有较高的尺寸精度和较好的表面质量又称为精密铸造。

铸造偏析在铸件凝固后，其截面上的不同部位，以至晶粒内部，产生化学成分的不均匀现象，称为铸造偏析。

剪切工序：使板料沿不封闭轮廓线分离的工序。

砂型铸造：用型砂紧实成铸型并用重力浇注的铸造方法。

金属型铸造：用重力浇注将熔融金属浇入金属铸型获得铸件的方法。

压力铸造：熔融金属在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法。

离心铸造：熔融金属浇入绕水平、倾斜或垂直轴旋转的铸型，在离心力作用下，凝固成形的铸件轴线与旋转铸型轴线重合的铸造方法。

铸件多是简单的圆筒形，不用芯子形成圆筒内孔。

锻造：锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。

冲压：板料的冲压成形是利用冲模使板料产生分离或变形的成形工艺。

焊接：通过加热和(或)加压，使工件达到原子结合且不可拆卸连接的一种加工方法。

包括熔焊、压焊、钎焊等。

收缩性：合金在浇注，凝固直至冷却到室温的过程中体积或尺寸减缩的现象。

流动性：合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。

定向凝固：利用合金凝固时晶粒沿热流相反方向生长的原理，控制热流方向，使铸件沿规定方向结晶的铸造技术。

同时凝固：是指采取一定的工艺措施，尽量减小铸件各部分之间的温度差，使铸件的各部分几乎同时进行凝固。

落料：利用冲裁取得一定外形的制件或坯料的冲压方法。

轧制：金属(或非金属)材料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性变形，获得要求的截面形状并改变其性能的方法。

挤压：用冲头或凸模对放置在凹模中的坯料加压，使之产生塑性流动，从而获得相应于模具的型孔或凹凸模形状的制件的锻压方法。

冲孔：把坯料内的材料以封闭的轮廓和坯料分离开来，得到带孔制件的冲压方法。

材成型技术基础和机械制造工艺基础1. 在机械性能&是指塑性2. 熔模铸造的主要牛产过程有：压制蜡模，结壳，脱模，造型，焙烧和浇注。

3. 常用的特种铸造方法有：熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造，低压铸造和4. 影响液态金属充型能力的因素有金属的流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个5.6. 根据石墨的形状特征不同，可以将铸铁分为：萱通灰口铸铁，可锻铸铁和球墨铸铁等7. 铸件中可能存在的气孔有侵入气孔，析出气孔，反应气孔三种。

8. 金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。

9. 砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。

10晶）11 .合金的（液态收缩）和（凝固收缩）是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。

1213按铸造应力产生的原因不同可分为（热应力）。

和（机械应力）14铸件顺序凝固的目的是（防止缩孔15控制铸件凝固的原则有二个，即（同时凝固固和16 .焊接变形的基本形式有：收缩变形，角变形，弯曲变形，波浪变形和扭曲变形。

17 .影响陶瓷坏料成型形因素主要有：胚料的可塑性，泥浆的流动性，泥浆的稳定性。

18熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成，其中焊芯的主要作用为（作为电源的一个电弧、熔化后作为填充材料，与母材一起构成焊缝金属等。

19 .焊条药皮由：稳弧剂，造渣剂，造气剂，脱氧剂，合金剂和粘结剂组成20 .焊接的主要缺陷有气孔，固体夹杂，裂纹，未熔合，未焊透，形状缺陷等。

21焊条的药皮由稳弧剂，造渣剂，造气剂，脱氧剂，合金剂和粘接剂组成。

22 与埋弧自动焊相比，手工电弧焊的有点在于可焊的空间位置多23 .熔模铸造的主要牛产过程有压制蜡模，结壳，脱壳，造型，焙烧和浇注24影响陶瓷坯料成形因素主要有胚料的可塑性，泥浆的流动性，泥浆的稳定性。

25影响金属焊接的主要因素有温度、压力。

26粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成型、烧结、其他处理加工。

第一章机械制造系统和制造技术简介1.制造系统：制造过程及其所涉及的硬件,软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品的有机体，称为制造系统。

2.制造系统在运行过程中总是伴随着物料流，信息流和能量流的运动。

3.制造过程由技术准备,毛坯制造，机械加工，热处理，装配,质检,运输,储存等过程组成.4.制造工艺过程：技术准备，机械加工,热处理,装配等一般称为制造工艺过程.5.机械加工由若干工序组成。

6.机械加工中每一个工序又可分为安装，工位，工步,走刀等。

7.工序：一个工人在一个工作地点对一个工件连续完成的那一部分工艺过程.8.安装:在一个工序中，工件在机床或夹具中每定位和加紧一次,称为一个安装。

9.工位：在工件一次安装中，通过分度装置使工件相对于机床床身改变加工位置每占据一个加工位置称为一个工位.10.工步:在一个工序内，加工表面，切削刀具,切削速度和进给量都不变的情况下完成的加工内容称为工步.11.走刀:切削刀具在加工表面切削一次所完成的加工内容.12.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型：单件生产，成批生产，大量生产.13.成批生产分小批生产,中批生产,大批生产。

14.机械加工的方法分为材料成型法，材料去除法，材料累加法。

15. 材料成型法是将不定形的原材料转化为所需要形状尺寸的产品的一种工艺方法。

16.材料成型工艺包括铸造,锻造，粉末冶金，连接成型。

17.影响铸件质量关键因素是液态金属流动性和在凝固过程中的收缩性。

18.常用铸造工艺有：普通砂型铸造,熔模铸造,金属型铸造,压力铸造,离心铸造，陶瓷铸造。

19.锻造工艺分自由锻造和模膛锻造.20.粉末冶金分固相烧结和含液相烧结。

21.连接成型分可拆卸的连接和不可拆卸的连接（如焊接，粘接,卷边接和，铆接）。

22.材料去除成型加工包括传统的切削加工和特种加工。

23.金属切削加工的方法有车削，钻削,膛削，铣削,磨削，刨削.24.切削运动可分主运动和进给运动.25.主运动使刀具与工件产生相对运动,以切削工件上多余金属的基本运动。

机械工程的工艺技术有哪些机械工程是一门应用科学，旨在设计、制造和维护机械设备和系统。

在机械工程领域，工艺技术是至关重要的一部分，它涉及到如何使用材料和工具来加工、制造和装配机械产品。

下面将介绍一些常见的机械工程工艺技术。

1.铸造技术：铸造是一种重要的制造工艺，通过将熔融金属或合金材料倒入模具中，经过冷却凝固后得到所需的零件或产品。

铸造技术广泛应用于各种金属制品的制造，如铁、钢、铜、铝等。

2.锻造技术：锻造是利用锤击或压力将金属材料塑形的工艺，它可以使金属材料在加热状态下改变形状和内部组织结构。

锻造技术被广泛应用于制造零件和工具，如汽车发动机曲轴、钢轨等。

3.机加工技术：机加工是利用机床和刀具将原材料切削、成型和加工的一种方法。

常见的机加工方法包括铣削、车削、钻削、磨削等。

机加工技术适用于制造各种精密零件和工具。

4.焊接技术：焊接是将金属材料通过高温加热并加入填充材料，使其相互融合的工艺。

焊接技术广泛应用于各种金属制品的制造，如焊接机器人、钢结构等。

5.模具技术：模具是一种用于制造产品的特定形状和尺寸的工具。

模具技术包括模具设计、制造和使用。

模具技术在汽车工业、家电行业和塑料制品等领域中得到广泛应用。

6.表面处理技术：表面处理技术用于改变金属零件的表面性能和外观。

常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、阳极氧化等。

表面处理技术可以提高机械零件的耐腐蚀性能和美观度。

7.装配技术：装配技术是将多个零部件组装成一个完整的机械产品的过程。

装配技术包括零部件的准备、定位、固定和测试。

装配技术对于保证产品质量和性能至关重要。

8.质量控制技术：质量控制技术是确保产品满足设计要求和规范的关键。

质量控制技术包括测量和测试技术、质量管理和质量保证等。

质量控制技术在机械工程中起着重要作用，可以提高产品的质量和可靠性。

以上介绍了一些常见的机械工程工艺技术，这些技术在机械制造过程中起到了关键的作用。

随着科技的发展和创新，机械工程工艺技术也在不断地进步和演变，为机械工程的发展提供了强大的支持。

第十章铸造习题解答10-1 试述铸造生产的特点，并举例说明其应用情况。

答：铸造生产的特点有：①铸造能生产形状复杂，特别是内腔复杂的毛坯。

例如机床床身、内燃机缸体和缸盖、涡轮叫叶片、阀体等。

②铸造的适应性广。

铸造既可用于单件生产，也可用于成批或大量生产；铸件的轮廓尺寸可从几毫米至几十米，重量可从几克到几百吨；工业中常用的金属材料都可用铸造方法成形。

③铸造成本低。

铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，还可利用废旧的金属材料，一般不需要价格昂贵的设备。

④铸件的力学性能不及锻件，一般不宜用作承受较大交变、冲击载荷的零件。

⑤铸件的质量不稳定，易出现废品。

⑥铸造生产的环境条件差等。

10-2 型砂由哪些材料组成？试述型砂的主要性能及其对铸件质量的影响。

答：型砂由原砂、粘结剂和附加物组成。

型砂的主要性能有：①耐火度。

型砂的耐火度好，铸件不易产生粘砂缺陷。

②强度。

若强度不足，铸件易产生形状和砂眼等缺陷。

③透气性。

透气性差，浇注时产生的气体不易排出，会使铸件产生气孔缺陷。

④可塑性。

可塑性好，造型时能准确地复制出模样的轮廓，铸件质量好。

⑤退让性。

退让性不好，易使铸件收缩时受阻而产生内应力，引起铸件变形和开裂。

10-3 试列表分析比较整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型和刮板造型的特点和应用情况。

答：列表进行比较：10-4 试结合一个实际零件用示意图说明其手工造型方法和过程。

答：以双联齿轮毛坯手工造型为例，手工造型过程如下：①造下砂型——②造上砂型——③开外浇口、扎通气孔——④起出模样——⑤合型——⑥浇注铁水——⑦带浇口铸件。

10-5 典型浇注系统由哪几个部分组成？各部分有何作用？答：典型浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。

浇口杯的作用是将来自浇包的金属引入直浇道，缓和冲击分离熔渣。

直浇道为一圆锥形垂直通道，其高度使金属液产生一定的静压力，以控制金属液流入铸型的速度和提高充型能力。

横浇道分配金属液进入内浇道，并起挡渣的作用，它的断面一般为梯形，并设在内浇道之上，使得上浮的熔渣不致流入型腔。

机械制造工程基础
机械制造工程基础包括机械工艺、机械加工、机械设计等方面的知识。

1. 机械工艺：机械工艺是机械制造过程中的一系列工艺操作和方法的总称，包括铸造、锻造、冷热加工、焊接、表面处理等工艺过程。

机械工艺的选择和优化可以影响到制造成本、质量和生产效率。

2. 机械加工：机械加工是将原材料或半成品经过一系列的切削、磨削、钻孔、铣削、车削等加工方式，将其加工成所需形状和尺寸的工艺过程。

常见的机械加工方法有车削、铣削、钻削等。

3. 机械设计：机械设计是指根据产品的使用要求和工艺要求，设计出满足功能和性能要求的机械产品。

机械设计涉及到材料选择、结构设计、运动学、动力学等方面的知识。

4. 机械制造自动化：机械制造自动化是利用计算机、传感器、执行器等技术手段实现机械制造过程的自动化，增加生产效率和产品质量的一种方法。

其中涉及到自动化设备的选型、控制系统的设计和集成等技术。

5. 机械工程材料：机械制造中使用的材料有金属材料和非金属材料两大类。

金属材料包括钢、铝、铜等，非金属材料包括塑料、复合材料等。

了解不同材料的物理、化学性质以及适用范围对机械制造很重要。

6. 机械安全：机械制造过程中需要考虑机械设备的安全性。

保证机械设备的安全操作和使用，可以减少事故的发生，提高工作效率。

机械安全包括机械结构的安全设计、安全控制系统的设计以及劳动者的安全操作等方面知识的学习和应用。

以上是机械制造工程基础的相关内容，通过学习和实践，可以提高机械制造的技能和能力。

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。