金屬工藝學教材(一)

第三節(jié)工藝參數(shù)的選擇鑄造工藝參數(shù)通常是指鑄型工藝設計時需要確定的某些工藝數(shù)據(jù)。（1）收縮余量——為了補償件收縮，模樣比鑄件圖樣尺寸增大的數(shù)值。通?；铱阼T鐵的收縮率為0.7%~1.0%；鑄鋼為3%~2.0%；鋁硅合金為0.8%~1.2%。（2）

加工余量——為保證鑄件加工面尺寸和零件精度，在鑄件工藝設計時預先增加而在機械加工時切去的金屬層厚度。

零件上需要加工的表面，應需有適當?shù)募庸び嗔?。鑄件加工余量的大小取決于鑄件的材料、鑄造方法、鑄件尺寸與復雜程度、生產批量、加工面與基準面的距離及加工面在鑄型中的位置、加工精度要求等?；诣T鐵件較鑄鋼件線收縮率小、熔點低，鑄件表面較光潔、平整，故其加工余量小；非鐵合金鑄件表面光潔、且材料昂貴、加工余量應比鑄鐵件??；鑄件的尺寸愈大或加工面與基準面的距離愈大，鐵件的尺寸誤差也愈大，故余量也應隨之加大；大量生產時，因采用機器造型，鑄件精度高，故余量可減??；反之，手工造型誤差大，余量應加大；澆注時朝上的表面，因產生缺陷的機率大，其加工余量應比底面和側面大。加工余量的具體數(shù)值應根據(jù)加工余量國家標準和鑄件尺寸公差標準配套使用選取。加工余量的大小（3）起模斜度（拔模斜度）——為使模樣容易從鑄型中取出或型芯自芯盒中脫出，平行于起模方向在模樣或芯盒壁上的斜度稱為起模斜度。

凡垂直于分型面（分盒面）的沒有結構斜度的壁均應設起模斜度。起模斜度的大小，應根據(jù)模壁測量面高度、模樣材料及造型方法確定。一般拔模斜度在0.25°----5°之間.（4）最小鑄出孔及槽——零件上的孔、槽、臺階等應從鑄件質量及經濟方面考慮。較大的孔、槽等應鑄出來，以便節(jié)約金屬和機構加工工時，同時還避免鑄件局部過厚所造成的熱節(jié)，提高鑄件的質量；較小的孔槽，則不宜鑄出，直接加工反而方便；如有特殊要求，且無法實行機加工的孔如彎曲孔，則一定要鑄出。（5）型芯頭——型芯頭是指伸出鑄件以外不與金屬液接觸的砂芯部分，其功用是定位、支撐和排氣。

為了承受砂芯本身重力及澆注時液體金屬對砂芯的浮力，芯頭的尺寸應足夠大才不致破壞；澆注后，砂芯所產生的氣體，應能通過芯頭排至鑄型以外，在設計芯頭時，處理要滿足上面的要求，還應做到下芯、合型方便，應留有適當斜度，芯頭與芯座之間要留有間隙.支座是一個普通的支撐件，沒有特殊的質量要求的表面，它的材料為HT150。綜合分析（見書p.65）自學第四章特種鑄造特種鑄造，是指有別于砂型鑄造方法的其他鑄造工藝。特種鑄造一般能至少實現(xiàn)以下一種性能：提高鑄件的尺寸精度和表面質量提高鑄件的物理及力學性能提高金屬的利用率(工藝出品率)減少原砂消耗量適宜高熔點、低流動性、易氧化合金鑄造改善勞動條件，便于實現(xiàn)機械化和自動化26特種鑄造方法特種鑄造金屬型鑄造離心鑄造壓力鑄造熔模鑄造低壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造第一節(jié)節(jié)熔熔模模鑄造造熔模鑄鑄造用易熔材材料制成模模型，，然后后在模模型上上涂掛耐耐火材材料，經硬硬化之之后，，再將將模型型熔化化、排排出型型外，，從而而獲得得無分型型面的鑄型型。由于熔熔模廣廣泛采采用蠟蠟質材材料來來制造造，故故又常常把它它稱為為“失蠟鑄鑄造”。由于獲獲得的的鑄件件具有有較高高的尺尺寸精精度和和表面面光潔潔度，，故又又稱““熔模模精密密鑄造造”。。熔模鑄鑄造工工藝過過程：：母模壓型熔蠟充滿壓型一個蠟模蠟模組結殼、倒出熔蠟填砂澆注熔模鑄鑄造熔模精精密鑄鑄造的的特點點：1.鑄鑄件件尺寸寸精度度高（（IT11~IT13），，表面粗粗糙度度值低低（12.5~1.6um））。減少切切削加加工量量，甚甚至無無須切切削加加工（（渦輪輪發(fā)動動機的的葉片片）。。2.可以鑄鑄造薄薄壁件件及重重量很很小的的鑄件件。3.擅長制制造用用砂型型鑄造造、鍛鍛壓、、切削削加工工等方方法難以制制造的形狀狀復雜、、不便便分型型的零件。。如帶帶有精精細的的圖案案、文文字、、細槽槽和彎彎曲細細孔的的鑄件件。4.可以制制造各各種合合金材材質的的鑄件件，尤尤其適適用于于高熔點點、難難切削削合金的的小型型復雜雜鑄件件的生產。金屬型鑄造造又稱硬模模鑄造，是是將液體金金屬澆入金金屬鑄型，，在重力作作用下充填填鑄型，以以獲得鑄件件的鑄造方方法。鑄型是用金金屬制成，，可以反復復使用多次次。第二節(jié)金金屬型鑄造造導熱性好；；透氣性差；；沒有退讓性性。金屬型的這這些特點決決定了它在在鑄件形成成過程中有有自己的規(guī)規(guī)律。金屬型和砂砂型比較，，在性能上上有顯著的的區(qū)別：組合金屬型型結構為保證使用用壽命，制制造金屬型型的材料具具備如下的的性能：高的耐熱性性和導熱性性，反復受受熱不變形形，不破壞壞；一定的強度度、韌性及及耐磨性；；良好的切削削加工性能能。金屬型材料料一般選用用鑄鐵或鑄鑄鋼。一、金屬型型構造二、金屬型型鑄造工藝藝金屬型的預預熱（預熱溫度度一般不低低于150°C)金屬型導熱熱性好／液液體金屬冷冷卻快，鑄鑄件易出現(xiàn)現(xiàn)冷隔、澆澆不足、氣氣孔等缺陷陷。同時保保護鑄型。。涂料（耐火涂料料的厚度為為0.3~0.4mm)利用涂料層層的厚薄，，調節(jié)鑄件的的冷卻速度度；保護金屬型型，防止高高溫金屬液液對型壁的的沖蝕和熱熱擊；利用涂料層層蓄氣排氣氣。澆注澆注溫度比砂型鑄造造時高。由根據(jù)合金種種類、鑄件件大小和壁壁厚決定。開型、取出出鑄件、清清理金屬型鑄造造三、金屬型型鑄造的特特點和適用用范圍可承受多次次澆注（反復使用用多次，幾幾百次到幾幾千次），便于實現(xiàn)現(xiàn)機械化生生產；鑄件精度和和表面質量量高（鋁合合金鑄件的的尺寸公差差等級可達達IT7~IT9，表面粗糙度度可達Ra3.2~12.5um)；鑄件的結晶晶組織致密密，機械性性能高；金屬型成本本高，生產產周期長；；鑄造工藝嚴嚴格；易出現(xiàn)澆不不足、冷隔隔、裂紋；；鑄件的形狀狀和尺寸受受一定的限限制。主要用于熔點較低的有色金屬或或合金鑄件的大批批量生產。。黑色金屬屬類鑄件只只限于形狀狀簡單的中中小零件。。壓力鑄造（（簡稱壓鑄））——在高壓作用用下，使液液態(tài)或半液液態(tài)金屬以以較高的速速度充填金金屬型型腔腔，并在壓壓力下成型型和凝固而而獲得鑄件件的方法。。常用壓射壓壓力為5－1500MPa，充填速度度約5－5m/s，充填時間間很短，約約0.01－0.2s。第三節(jié)壓壓力鑄造造冷壓室臥式式壓鑄（目前應用用最多)冷壓室臥式式壓鑄原理理壓鑄的工藝藝過程（1）預熱熱金屬鑄型型，噴涂料料；（2）合型型、注入金金屬液；（3）壓射射沖頭在高高壓下推動動金屬液充充滿型腔并并凝固；（4）冷卻卻后打開鑄鑄型，用頂頂桿頂出鑄鑄件。壓力鑄造優(yōu)點:

鑄件的精度和表面質量都較其他鑄造方法高（尺寸公差等級可達CT4~CT7，表面粗糙度一般可達Ra1.6~12.5um)

可壓鑄出形狀復雜的薄壁件、和鑲嵌件（鑄件最小壁厚為：鋅合金為0.3mm,鋁合金為0.5mm)鑄件強度和硬度高（抗拉強度可比砂型鑄件提高25%~30%，但伸長率有所降低）

生產率高(一般冷壓式壓鑄機平均每小時壓鑄600-700次）壓力鑄造的的特點和適適用范圍缺點:

投資大，生產周期長

壓鑄合金的種類受限制，壓鑄高熔點合金（鑄鐵、鑄鋼）時，壓型壽命低鑄件內部常有氣孔和縮松，不能進行較多余量的切削加工壓鑄件不能用熱處理的方法提高性能壓力鑄造的的特點和適適用范圍適用范圍:主要用于有有色合金（（如鋁合金金、鋅合金金）的中、、小鑄件的的大量生產。第四節(jié)離離心鑄造造將液態(tài)合金金澆入高速速旋轉的鑄鑄型中，使使金屬液在在離心力作作用下充填填鑄型并凝凝固的鑄造造方法。鑄型繞垂直直軸旋轉。。鑄件內表表面呈拋物物線形。用用來鑄造高高度小于直直徑的盤、、環(huán)類或成成形鑄件。。立式離心鑄鑄造臥式離心鑄鑄造鑄型繞水平平軸旋轉。。鑄件壁厚厚均勻，應應用廣泛，，主要用來來生產圓環(huán)環(huán)類鑄件，，也用于澆澆注成形鑄鑄件。離心式實型型鑄造離心鑄造的的生產過程程（1）將金金屬型型腔腔清理干凈凈，噴涂料料（2）旋轉轉鑄型，澆澆入定量金金屬液（3）凝固固后，停止止旋轉，取取出鑄件利用回轉表表面生產圓圓筒形鑄件件，省去型型芯和澆注注系統(tǒng)，大大大簡化了了生產過程程，節(jié)約了了金屬；離心力的作作用，鑄件件由外向內內的順序凝凝固，而氣氣體和熔渣渣因比重輕輕向內腔移移動而排除除，鑄件組組織致密，，極少有縮縮孔、氣孔孔、夾渣等等缺陷；合金的充型型能力強，，便于流動動性差的合合金及薄件件的生產；；便于制造雙雙金屬鑄件件。優(yōu)點鑄件易產生生偏析，鑄鑄件內表面面較粗糙。。內表面尺尺寸不易控控制。缺點第五節(jié)消消失模鑄鑄造也稱氣化模模鑄造，國國際上稱EPC工藝藝。真空實型鑄鑄造，用用泡沫模型代替金屬或木模模，造型后模模樣不取出出，呈實體體型腔，澆澆注時模樣樣氣化消失失而得到鑄鑄件。泡沫塑料模模型預發(fā)泡模型成型模型簇組合浸涂澆注消失模鑄造造的工藝過過程（1）制造造泡沫塑料料模a.制備消消失模材料料——將珠粒密度度大（1.05g/cm3)的原材料料及發(fā)泡劑劑，經過蒸蒸汽加熱、、抽真空，，獲得符合合要求的低低密度珠粒粒。消失模主要要材料有：：可發(fā)性聚苯苯乙烯（EPS）），適用于于灰鑄鐵、、球墨鑄鐵鐵和有色合合金鑄件等等；可發(fā)性聚甲甲基丙烯甲甲酯（EPMMA），適適用于球墨墨鑄鐵和鑄鑄鋼件等。。這類泡沫塑塑料的特點：發(fā)氣量小小、導熱系系數(shù)小、密密度小（0.015~0.025g/cm3)，產生氣氣體及殘留留物少、資資源豐富、、價格不高高。b.制造單單個泡沫塑塑料模C.組裝模模樣束（2）上涂涂料——泡沫塑料模模樣束表面面應上兩層層涂料。第第一層是用用來提高表表面光潔度度的涂料。。第二層是是耐火涂料料。（3）填砂砂、緊實、、澆注（4）落料料、清理消失模鑄造造特點1、鑄件尺尺寸精度高高(可達5-7級））2、鑄件表表面光潔（（Ra6.3-12.5um)3、鑄件加加工量小4、鑄件無無飛邊毛刺刺，落砂清清理容易，，清理工時時少，勞動動環(huán)境好5、消失模模鑄造不用用下芯子，，沒有分型型面，可以以采用靈活活的設計，，生產出各各種形狀復復雜、薄壁壁、多孔槽槽的鑄件。。6、環(huán)境污污染少，“綠色鑄造工工程”。

可用于于生產鑄鐵鐵、碳鋼、、工具鋼、、不銹鋼、、鋁、鎂及及銅合金等等鑄件。一一般情況下下，鑄件最最小壁厚為為4.06mm，最最小鑄出孔孔直徑可達達1.52mm，質質量從1KG-50t。其他鑄造方方法低壓鑄造方方法陶瓷型鑄造造連續(xù)鑄造V法鑄造9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。21:56:5021:56:5021:5612/28/20229:56:50PM11、以我獨沈沈久，愧君君相見頻。。。12月-2221:56:5021:56Dec-2228-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。21:56:5021:56:5021:56Wednesday,December28,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2221:56:5021:56:50December28,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。28十十二二月20229:56:50下下午21:56:5012月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月229:56下午午12月-2221:56December28,202216、行動出出成果，，工作出出財富。。。2022/12/2821:56:5021:56:5028December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點的射線線向前。。9:56:50下午9:56下下午21:56:5012月-229、沒有失敗敗，只有暫暫時停止成成功！。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結結果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒沒有有。。。。21:56:5021:56:5021:5612/28/20229:56:50PM11、成功就就是日復復一日那那一點點點小小努努力的積積累。。。12月-2221:56:5021:56Dec-2228-Dec-2212、世間間成事事，不不求其其絕對對圓滿滿，留留一份份不足足，可可得無無限完完美。。。21:56:5121:56:5121:56Wednesday,December28,202213、不知香積寺寺，數(shù)里入云云峰。。12月-2212月-2221:56:5121:56:51December28,202214、意志志堅強強的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。28十十二二月20229:56:51下下午21:56:5112月月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。十二二月月229:56下下午午12月月-2221:56December28,202216、少年十五五二十時，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/2821:56:5121:56:5128December202217、空山新雨雨后，天氣氣晚來秋。。。9:56:51下下午9:56下下午21:56:5112月-229、楊柳散和和風，青山山澹吾慮。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、閱讀一切好好書如同和過過去最杰出的的人談話。21:56:5121:56:5121:5612/28/20229:56:51PM11、越是是沒有有本領領的就就越加加自命命不凡凡