金属工艺学项目教学模块八铸造.ppt
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1、模块八 铸造项目一 砂型铸造教学要求:1、掌握砂型造型、模样、芯盒、造型材料、熔炼、浇铸等基本概念。2、理解砂型造型的生产工艺过程。3、掌握常用手工造型的特点及应用。4、了解机器造型。5、掌握造型材料的组成及性能要求。6、了解熔炼与浇铸的方法。重点难点:1、砂型造型、模样、芯盒、造型材料、熔炼、浇铸等基本概念。2、砂型造型的生产工艺过程。3、常用手工造型的特点及应用。4、型砂、芯砂的组成和性能要求。,瓮臃炭孺甫频咋妒抿捞母巍耽捍职揣馏归哲嫁毙埃摇讯尼落腻茄条翅睬夕金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,砂型铸造,铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。在砂型中生产铸件的方法称为砂型
2、铸造。砂型铸造原料来源丰富,生产批量和铸件尺寸不受限制、成本低廉、是最常用的铸造方法,砂型铸件目前约占铸件总产量的90。砂型铸造是最常用的方法,其生产工艺过程如下:,瘴惜信尿畦立规淡罚毯唐沏诲菠袍芹帖衬归垃敦剁蛔畸嘻盲萄居鸳唯纪进金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,下图为砂型铸造生产套筒铸件的工艺流程示意图。,俄缓淑郧茸唱诡楞联恢嫡猿扔掳拙镶憾俏虎弧波垃栏缉搔傻烽腺营尸绘阑金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,活动一 造型材料 1.对型砂和芯砂的性能要求(1)强度 指型(芯)砂抵抗外力破坏的能力。足够的强度可保证砂型在制造、搬运和浇铸过程中不至于变形毁
3、坏。(2)耐火性 型砂承受高温作用而不软化、不熔融的能力。若型砂耐火性差,易使铸件产生粘砂缺陷。(3)其它性能 透气性、流动性、韧性、落砂性、溃散性、退让性等。2.造型材料的配制(1)原砂 成颗粒状,主要成分是石英(SiO2),耐火度高,质地坚硬。(2)粘结剂 常用粘土、树脂、水玻璃、合脂等,使砂粒粘结,型砂有强度。(3)附加物 主要有煤粉、木屑等。,专役味哩涕灿扔置嘱策戈抠忆志员雅禄次歧养交耽魔鳖釜竖牺掖斯违猾兑金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,活动二 模样和芯盒 模样 是用来形成铸型型腔的工艺装备。芯盒 是制造砂芯或其他种类耐火材料芯所有的装备。活动三 造型 1.手
4、工造型 是全部用手工或手动工具完成的造型工序。常用手工造型材料和工具,掀选锅辽泻磨惦狭姑镍俗南笼遣奖炭十舰兰忆纱厉鸿陋伎喻肝谴勇乒痉驰金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,常用手工造型方法特点及应用,1、整体模造型特点:模样为一整体,分型面为一平面,型腔在同一砂箱中,不会产生错型缺陷,操作简单。应用:最大截面在端部且为一平面的铸件,应用较广。2、分块模造型特点:模样在最大截面处分开,型腔 位于上、下型中,操作较简单。应用:造型较复杂,用于单件、小批生产,带有凸台,难以起模的铸件。3、挖砂造型特点:整体模样,分型面为一曲面,需挖去阻碍起模的型砂才能取出 模样,对工人的操作技能
5、要求高,生产率低。应用:适宜中小型、分型面不平的铸件单件、小批生产。,票傀麻争撵幌蹲灌奈尧浑床骗处唾九措京刻稍岿廊法本呆万晶介膊量婶各金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,4、假箱造型 特点:将模样置于预先做好的假箱或成型底板上,可直接造出曲面分型面,代替挖砂造型,操作 较简单。应用:用于小批或成批生产,分型面不平的铸件。5、活块造型 特点:将模样上阻碍起模的部分做成活动的,取出模样主体部分后,小心将活块取出。应用:造型较复杂,用于单件、小批生产,带有凸台,难以起模的铸件。6、刮板造型 特点:刮板形状和铸件截面相适应,代替实体模样,可省去制模的工序。应用:单件小批生产,大、
6、中型轮类、管类铸件。,瘤棵府互牙陕酷拔稠诊蚁堡沦安本韵臀坠肃滁氢堡咙颗氟癸帜铲恿咱但把金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,7、两箱造型 特点:采用两个砂型,只有一个分型面,操作简单。应用:是最广泛应用的造型方法。8、三箱造型 特点:采用上、中、下三个砂箱,有两个分型面,铸件的中间截面小,用两个砂箱时取不出模样,必须分开,操作复杂。应用:单件小批生产,适合于中间截面小,两端截面大的铸件。9、脱箱造型 特点:它是采用带有锥度的砂箱来造型,在铸型合型后将砂箱脱出,重新用于造型。所以一个砂箱可制出许多铸型。应用:可用手工造型,也可用机器造型。用于大量、成批或单件生产的小件。,廉甚
7、体锨铁汞漫任杠皑厂帕坤柯瓮盐诵燃轿颂讹逮调敏腿老殆谅腔逻缴煞金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,是用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。机器造型生产率高,质量稳定,劳动条件好,在大批量生产中已代替大部分手工造型。机器造型有震实造型、压实造型、震压造型、抛砂造型、射砂造型等。以震压造型最常见,见下图:,(2)机器造型,磋满烤靛钟苑衷感菩嚷擦跨哺帅啊垫蛤优卵娜秽胖背昆雏搭泻疯夸迎颧旺金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,活动四 浇铸系统 浇铸系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。通常有浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和冒口组成,见下图。其作
8、用是承接和导入金属液,控制金属液流动方向和速度,使金属液平稳地充满型腔;调节铸件各部分的温度分布;阻挡夹杂物进入型腔。,腊报薯菠壮称徐舔艳驻泳狰爽版赡洗召扼独亢鸳汹逢肿埃稽翅暴公坑芯累金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,活动五 浇注、落砂与清理 浇注是指将熔炼金属从浇包中浇入铸型的操作。(2)控制要素 液相线以上2000C(一般为1250014700)。若浇注温度过高,金属液吸气多、体收缩大,铸件容易产生气孔、缩孔、粘砂等缺陷;若浇注温度过底,金属液流动性差,铸件容易产生浇不到、冷隔等缺陷。浇注速度过快会使铸型中的气体来不及排除而产生气孔,并易造成冲砂;浇注速度过慢,使型
9、腔表面烘烤时间长,导致砂层翘起脱落,易产生夹砂结疤等缺陷。,(1)定义,浇注温度,浇注速度,莉链娠绦轰碉镁亡渡挖愁垂脓搔诊沦食房芥瞻缄嗣频洒客灸旗咆筒手份粕金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,落砂是指用手工或机械方法使铸件与型(芯)砂分离的操作。落砂应在铸件充分冷却后进行,若落砂过早,铸件冷却过快,会使灰铸铁表层出现白口组织,导致切削困难,增大铸造内应力,使铸件变形、开裂;若落砂过晚,由于收缩应力大,会使铸件产生裂纹,且影响生产率,因此浇注后应及时进行落砂。一般铸铁件的落砂温度为40005000。清理是指对落砂后的铸件采用机械切割、铁锤敲击、气割等方法清除表面粘砂、型砂、
10、多余金属(包括浇冒口、飞翘和氧化皮)等过程的总称。清理后的铸件应进行检验,并将合格铸件进行去应力退火。,(1)落砂,(2)清理,(3)检验,阂痘雌巧米患佃死落送篓瘪授钱趁粥腹搐笨宵峪誉母慢每赐蜘植每尚猩江金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,巩固练习:1、什么是砂型铸造、模样、芯盒、熔炼、浇铸?砂型铸造:在砂型中生产铸件的方法称为砂型铸造。模样:是用来形成铸型型腔的工艺装备。芯盒:是制造砂芯或其他种类耐火材料芯所有的装备。熔炼:熔炼是通过加热使金属由固态转变为液态,并通过冶金反应去除金属液中的杂质,使其温度和成分达到规定要求的过程和操作。浇注:浇注是指将熔炼金属从浇包中浇入
11、铸型的操作。2、试述砂型铸造的生产工艺过程。3、铸铁的浇注温度和落砂温度各是多少?浇注温度:液相线以上2000C(一般为12500 14700)。落砂温度:40005000,融豺蔬划糟朴筏角蒂疏何汰击配思锻晴况焚筋秉聘娜资状镜呜迎御奇抵淋金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,小结:1、砂型铸造的生产工艺过程。2、型砂、芯砂的组成及性能。3、手工造型特点及应用。4、熔炼、浇铸及清理落砂概念。作业:列表说明常用手工造型的特点及应用。,篇稚噬乖猴袒仗润鸳屯狰塔腋胺辟颂砒巳抡姓阻柱屹干解笑邀僳历魄例霓金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,项目二 特种铸造 教学要
12、求:1、熟悉金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造的铸造工艺。2、知道各铸造方法的特点和适用范围。重点、难点:特种铸造工艺、各铸造方法的特点和适用范围。,壳螺铝仁姻牺赴劈擦恰案央哩交阅娠氯跪蜂裹索艇诽泳蚀筋售化凄概翱盼金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,活动一 熔模铸造 1、定义:是用易熔材料如蜡料制成模样,在模样上包覆若干层耐火材料,制成型壳,熔出模样后经高温培烧即可浇注的铸造方法。2、熔模铸造的特点和适用范围 优点:(1)型腔表面极为光滑(2)能生产高熔点的黑色金属铸件(3)生产批量不受限制。缺点:铸造工艺复杂,生产周期长。适用范围:主要用于小型生产精密的碳钢及合金
13、钢铸件,如涡轮发电机、增压器、汽轮机叶片和叶轮、切削刀具等。,滥底撂臆综胺简电发瑚梅济茧凭谴火架皱造凋乎岂涟炕闪枷搞什碴很栽遍金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,3、熔模铸造的工艺过程(1)蜡模制造:a.压型制造 b.蜡模的压制 c.蜡模组装(2)型壳制造:a.浸涂料 b.撒砂 c.硬化(3)焙烧和浇注:a.焙烧 b.浇注,警锗云衙忧勺仕辕阑烁躁荣株虱判咒异没广径镍软博嫩耀港译邑趴汰豌心金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,活动二 金属型铸造 1、定义:是指在重力作用下将熔融金属浇入金属型获得铸件的方法。2、金属型的铸造工艺(1)喷刷涂料(2)金属型应
14、保持一定的工作温度(3)适合的出型时间,烹造减撕磺庇什迟兹谤景昔耳洋奏读藤剿饺串隧牢往风胜顿灯饶雹擅岔褐金属工艺学项目教学模块八铸造金属工艺学项目教学模块八铸造,3、金属型铸造的特点和适用范围 优点:生产率高;铸件晶粒细小;能获得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度值。缺点:金属型无退让性,铸件易开裂;冷速过大,充型能力差;受命短。适用范围:主要用于大批量生产形状简单的有色金属铸件。如铝合金活塞、泵体,铜合金轴瓦、轴套等。活动三 压力铸造 1、定义:是指熔融金属在高压下高速充型,并在压力下凝固的铸造方法。2、压力铸造的优点和适用范围(1)铸件的精度及其表面质量较其它铸造方法均高。(2)可压铸形状复
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