金屬的鑄造成形工藝

PAGEPAGE18第一篇金屬的鑄造成形工藝第一章鑄造成形工藝?yán)碚摶A(chǔ)§1-1概述金屬液態(tài)成形工藝——鑄造、液態(tài)沖壓、液態(tài)模鍛等鑄造（最廣泛）——將液態(tài)合金澆注到與零件的形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型空腔中，使其冷卻凝固，得到毛坯或零件的成形工藝（生產(chǎn)方法）。一、特點(diǎn)1．能制成形狀復(fù)雜、特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯：如：閥體、泵體、葉輪、螺旋漿等2．鑄件的大小幾乎不受限制，重量從幾克到幾百噸3．常用的原材料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，成本較低，其應(yīng)用及其廣泛（如：機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)中鑄件70~80%，農(nóng)業(yè)機(jī)械40~70%）但鑄造生產(chǎn)過(guò)程較復(fù)雜，廢品率一般較高，易出現(xiàn)澆不足，縮孔，夾渣、氣孔、裂紋等缺陷。二、分類(lèi)鑄造砂型鑄造——90%以上，成本低特種鑄造——熔模、金屬型、壓力、低壓、離心質(zhì)量、生產(chǎn)率高，成本也高§1-2鑄造的工藝性能工藝性能——符合某種生產(chǎn)工藝要求所需要的性能鑄造性能——合金的流動(dòng)性、收縮性、吸氣性、偏析等一、合金的流動(dòng)性1．概念指液態(tài)合金本身的流動(dòng)能力，它是合金主要的鑄造性能，流動(dòng)性愈強(qiáng)，愈便于澆鑄出輪廓清晰、薄而復(fù)雜的鑄件。同時(shí)，有利于非金屬夾雜物和氣體的上浮與排除，還有利于對(duì)合金冷凝過(guò)程所產(chǎn)生的收縮進(jìn)行補(bǔ)縮。流動(dòng)性不好——澆不足、冷隔[注]：流動(dòng)性的測(cè)定——“螺旋形試樣”（圖1-1）流動(dòng)性愈好，澆出的試樣愈長(zhǎng)灰鑄鐵、硅黃銅最好，鋁合金次之，鑄鋼最差2．影響合金流動(dòng)性的因素①化學(xué)成分共晶成分合金的結(jié)晶是在恒溫下進(jìn)行的，此時(shí)，液態(tài)合金從表層逐層向中心凝固，由于已結(jié)晶的固體層內(nèi)表面比較光滑（圖1-3a）對(duì)金屬液的阻力較小。同時(shí)，共晶成分合金的凝固溫度最低（鐵碳合金狀態(tài)圖）。相對(duì)說(shuō)來(lái)，合金的過(guò)熱度（澆注溫度與合金熔點(diǎn)之溫差）大，推遲了合金的凝固，故共晶成分合金的流動(dòng)性最好。除純金屬外，其它成分合金是在一定溫度范圍的逐步凝固，即經(jīng)過(guò)液、固并存的兩相區(qū)。此時(shí)，結(jié)晶是在截面上的一定寬度的凝固區(qū)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的，由于初生的“樹(shù)枝狀”晶體，使已結(jié)晶固體層的表面粗糙（圖1-3b）所以，合金的流動(dòng)性變差。共晶生鐵，流動(dòng)性好。[注]：降低金屬液粘度——提高流動(dòng)性如加P—鑄鐵凝固溫度、粘度↓→流動(dòng)性好但引起冷脆性（性能要求不高的小件）S→MnS→內(nèi)摩擦（粘度↑）→流動(dòng)性↓②澆注條件澆注溫度——溫度↑→粘度↓過(guò)熱度↑，保持液態(tài)時(shí)間長(zhǎng)→流動(dòng)性好，但過(guò)高→收縮增大，吸氣增多，氧化嚴(yán)重→縮孔、縮松、氣孔、粘砂等控制澆注溫度：灰鑄鐵：1200~1380鑄銅：1520~1620鋁合金：680~780澆注壓力——壓力愈大，流動(dòng)性愈好增加直澆口高度或采用壓力鑄造、離心鑄造③鑄型充填條件鑄型的蓄熱能力——鑄型材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱愈大，對(duì)液態(tài)合金的“激冷”能力愈強(qiáng)，流動(dòng)性差。如：金屬型比砂型鑄造更容易產(chǎn)生澆不足等缺陷。鑄型中氣體——在金屬液的熱作用下，型腔中氣體膨脹，腔中氣體壓力增大——流動(dòng)性差（阻力大）改善措施：使型砂具有良好的透氣性，遠(yuǎn)離澆口最高部位開(kāi)設(shè)氣口。二、合金的收縮性1．合金收縮的概念合金從澆注、凝固直至冷卻到室溫的過(guò)程中，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象——收縮?？刂撇缓?，易產(chǎn)生縮孔、縮松、應(yīng)力、變形和裂紋收縮過(guò)程（圖1-4）P6液態(tài)收縮ε液——從澆注溫度（T澆）到凝固開(kāi)始溫度（T液）間收縮凝固收縮ε凝——凝固開(kāi)始到凝固終了溫度間收縮固態(tài)收縮ε固——凝固終了→室溫ε總=ε液+ε凝+ε固體收縮——產(chǎn)生縮孔、縮松線收縮——產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋[注]：常用鑄造合金中鑄鋼收縮率最高灰鑄鐵最?。ㄊ龀?，體積膨脹）2．影響合金收縮的因素化學(xué)成分澆注溫度鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型條件3．鑄件中的縮孔和縮松（1）縮孔和縮松的形成液態(tài)合金在冷凝過(guò)程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)足，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞。按照孔洞的大小和分布，可將其分為：縮孔和縮松縮孔——集中在鑄件上部或最后凝固的部位容積較大的孔洞?？s孔多呈倒圓錐形，內(nèi)表面粗糙，通常隱藏在鑄件的內(nèi)層，但在某些情況下，可暴露在鑄件的上表面，呈明顯凹坑。（純金屬、共晶成分合金易形成）（圖1-5）縮孔的形成過(guò)程縮松——分散在鑄件某區(qū)域內(nèi)的細(xì)小縮孔。當(dāng)容積相同時(shí)，縮松的分布面積比縮孔大得多。（圖1-6）縮松的形成過(guò)程宏觀縮松——肉眼或放大鏡可見(jiàn)顯微縮松——顯微鏡觀察到（2）縮孔和縮松的防止①縮孔的防止——采用冒口和冷鐵，控制鑄件順序凝固即在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位（圖1-7），通過(guò)安放冒口等工藝措施，使遠(yuǎn)離冒口部位先凝固，靠近冒口部位次凝固，冒口本身最后凝固。這樣，先凝固部位的收縮，由后凝固部位的金屬液來(lái)補(bǔ)充；后凝固部位的收縮，由冒口的金屬液來(lái)補(bǔ)充——使鑄件各部位收縮均能得到補(bǔ)充，縮孔→冒口中（多余部分，清除）[注]：形狀復(fù)雜有多個(gè)熱節(jié)——冒口+冷鐵外冷鐵——重復(fù)使用；（圖1-8）內(nèi)冷鐵——不重要鑄件（熔合于鑄件）（圖1-9）②縮松的防止——熱節(jié)處要放冷鐵或在局部砂型表面涂“激冷”涂料，加大冷卻速度，或加大結(jié)晶壓力，破碎枝晶，流動(dòng)性好4．鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋鑄件在凝固之后的繼續(xù)冷卻過(guò)程中，其固態(tài)收縮若受到阻礙，鑄件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這些內(nèi)應(yīng)力有時(shí)是在冷卻過(guò)程中暫存的，有時(shí)則一直保留到室溫，后者稱殘余內(nèi)應(yīng)力。鑄造內(nèi)應(yīng)力是鑄件產(chǎn)生變形和裂紋的基本原因。（1）內(nèi)應(yīng)力的形成按內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因，可分為熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力①熱應(yīng)力由于鑄件的壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時(shí)期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的。分析：金屬自高溫——室溫（冷卻）時(shí)應(yīng)力狀態(tài)的改變，在再結(jié)晶溫度（鋼、鑄鐵為620~650℃）以上——塑性狀態(tài)（在應(yīng)力下）→塑性變形（永久變形），變形后應(yīng)力可消除；在再結(jié)晶溫度以下——彈性狀態(tài)——（圖1-10）熱應(yīng)力形成過(guò)程——三個(gè)階段

（圖1-11）應(yīng)力框的冷卻曲線[注]a.熱應(yīng)力的性質(zhì)——鑄件緩冷處（厚壁或心部）受拉伸，快冷處（薄壁或表層）受壓縮b.鑄件冷卻時(shí)各處的溫差越大，順序凝固愈明顯，合金的固態(tài)收縮率越大，彈性模量愈大→熱應(yīng)力大c.預(yù)防熱應(yīng)力的基本途徑——減少鑄件各部分的溫度差，使其均勻冷卻。如：E小、壁厚均勻、控制各部位同時(shí)凝固（圖1-12）②機(jī)械應(yīng)力（收縮應(yīng)力）合金的線收縮受到鑄型或型芯機(jī)械阻礙而形成的應(yīng)力。（圖1-13）使鑄件產(chǎn)生拉伸或剪切應(yīng)力（暫時(shí)的），落砂后，內(nèi)應(yīng)力便消除。在鑄型中可與熱應(yīng)力共同起作用，增大某些各部位的拉伸應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋。（2）鑄件的變形與防止殘余內(nèi)應(yīng)力（厚的部分受拉伸，薄的部分壓縮→不穩(wěn)定狀態(tài)，自發(fā)地通過(guò)變形，減緩內(nèi)應(yīng)力——穩(wěn)定狀態(tài)即，原受拉——產(chǎn)生壓縮變形原受壓——產(chǎn)生拉伸變形（圖1－14）、（圖1－15）、（圖1－16）[注]：防止變形——壁厚均勻，形狀對(duì)稱工藝上：同時(shí)凝固，冷卻均勻反變形法（長(zhǎng)而易變形）“反變形法”——統(tǒng)計(jì)鑄件變形規(guī)律基礎(chǔ)上，在模型上預(yù)先作出相當(dāng)于鑄件變形量的反變形量，以抵消鑄件的變形。（3）鑄件的裂紋與防止當(dāng)鑄件的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)金屬的強(qiáng)度極限時(shí)，鑄件便產(chǎn)生裂紋。嚴(yán)重缺陷—導(dǎo)致報(bào)廢。熱裂——在高溫下產(chǎn)生的裂紋（裂紋短，縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色）冷裂——在低溫下形成的裂紋（裂紋細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬光澤或輕微氧化色）防止熱裂——選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金，提高型砂和芯砂的退讓性，控制含S—防熱脆防止冷裂——減小內(nèi)應(yīng)力，控制含P量，澆注之后，勿過(guò)早打箱。三、合金的吸氣性液態(tài)合金吸入了氣體，若不能逸出——?dú)饪兹毕荩茐牧私饘俚倪B續(xù)性，減少了承載的有效面積，應(yīng)力集中，降低機(jī)械性能（沖擊韌性，疲勞強(qiáng)度），彌散性氣孔還可使顯微縮松的形成，降低鑄件的氣密性。按氣體來(lái)源，氣孔可分為：侵入氣孔——砂型和型芯中氣體侵入金屬液中而形成的氣孔（圖1－19）析出氣孔——雙原子氣體隨溫度降低溶解度下降，呈過(guò)飽和狀態(tài)以氣泡形式從金屬液中析出（鋁合金中最多見(jiàn)）；如（圖1－20）反應(yīng)氣孔——液態(tài)金屬與鑄型材料、芯撐、冷鐵或溶渣之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而形成氣孔。第二章常用鑄造合金及其熔煉§2-1鋼鐵的冶煉鐵礦石→生鐵→鋼水→鋼錠（圖2-1）一、煉鐵在高爐中進(jìn)行鐵礦石+焦碳+石灰石爐料高爐預(yù)熱900~1200℃→焦碳燃燒，產(chǎn)生CO→加還原反應(yīng)：C、CO將FeO中氧分離→還原Fe造渣反應(yīng)：CaO+SiO2=CaSiO3（爐渣）滲碳反應(yīng)：Fe吸收焦碳中C→含C高，熔點(diǎn)低的生鐵水[注]：鐵水中溶解有Si，Mn，S，P等（表2-1）煉鋼生鐵——用于煉鋼（大多數(shù)）鑄造生鐵——熔煉鑄鋼（少量）二、煉鋼鋼與生鐵在化學(xué)成分上主要區(qū)別：鋼含C量低（<1.4%）Si,MnS,P雜質(zhì)低主要任務(wù)——生鐵多余的C、雜質(zhì)→氧化物1．煉鋼的冶煉反應(yīng)①碳、硅、錳的氧化——脫碳是最重要過(guò)程②P、S的脫除③脫氧——煉鋼后期（FeO中脫氧）2．鋼的冶煉分類(lèi)煉鋼設(shè)備不同，分為轉(zhuǎn)爐煉鋼——冶煉普通低碳鋼平爐煉鋼——普通優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼電爐煉鋼——優(yōu)質(zhì)鋼（成本高）（感應(yīng)電爐或電弧爐）3．鎮(zhèn)靜鋼與沸騰鋼鎮(zhèn)靜鋼——錳鐵、硅鐵、純鋁、完全脫氧的鋼——優(yōu)質(zhì)鋼，合金鋼的鋼錠沸騰鋼——僅用錳鐵部分脫氧的鋼（低碳鋼）——沖壓件§2-2常用鑄造合金及其熔煉鑄造合金——用于生產(chǎn)鑄件的那一部分金屬材料常用：鑄鐵、鑄鋼、鑄造有色合金一、鑄鐵及其熔煉鑄鐵——含C大于2.11%的鐵碳合金具有良好的鑄造性能、易切削——適合形狀復(fù)雜的鑄件應(yīng)用最廣泛（占50%以上）根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式不同，可分為白口鑄鐵—C除微量溶于鐵素體外，全部以Fe3C灰口鑄鐵—C除微量溶于鐵素體外，全部或大部以石墨形式存在，斷口灰色。麻口鑄鐵—即有石墨，又有萊氏體，過(guò)渡組織。斷口黑白相間的麻點(diǎn)，硬脆，難加工（少用）灰口鑄鐵（按石墨形態(tài)）普通灰口鑄鐵——簡(jiǎn)稱灰口鑄鐵（呈片狀）可鍛鑄鐵——石墨呈團(tuán)絮狀球墨鑄鐵——呈球狀蠕墨鑄鐵——蠕蟲(chóng)狀根據(jù)鑄鐵的化學(xué)成分，分為：普通鑄鐵合金鑄鐵——含Si>4%、Mn>2%，或Ti,V,Mo,Cr,Cu等1．灰鑄鐵顯微組織由金屬基體（鐵素體和珠光體）與片狀石墨組成——鋼的基體上嵌入大量石墨片。性能特征①機(jī)械性能——抗拉強(qiáng)度、彈性模量較低MPa塑性、韌性近于零→脆性材料但抗壓強(qiáng)度與鋼相近（600~800MPa）石墨愈多、愈粗大——機(jī)械性能愈差②工藝性能——脆性材料，不能鍛造和沖壓，可焊性較差，但鑄造性能優(yōu)良，切削加工性能好（崩碎切屑）③減震性——減震能力為鋼的5~10倍——機(jī)床床身、機(jī)座④耐磨性——石墨潤(rùn)滑作用，比鋼好——導(dǎo)軌、襯套，活塞環(huán)等⑤缺口敏感性——低，疲勞強(qiáng)度影響小。[注]：影響鑄鐵組織和性能的因素1）化學(xué)成分——C和Si——石墨化（圖2-2）P20S和Mn——阻礙石墨化P——冷脆性2）冷卻速度——灰口很慢（石墨順利析出）；白口很快3）孕育處理——提高灰鑄鐵機(jī)械性能的有效方法。（向鐵水中沖入孕育劑進(jìn)行孕育處理，然后澆注）→孕育鑄鐵（表2-2）灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、特性及應(yīng)用HT100、HT150、HT200——普通灰鑄鐵，廣泛用于一般機(jī)件HT250~HT350——孕育鑄鐵（要求高）2．可鍛鑄鐵瑪鋼或瑪鐵，將白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火而成的一種鑄鐵石墨呈團(tuán)絮狀，對(duì)基體割裂作用↓→抗拉強(qiáng)度↑（）相當(dāng)高塑性、韌性（但并不能真的用于鍛造），球鐵問(wèn)世前，曾是機(jī)械性能最高的鑄鐵（表2-3）特性和用途舉例牌號(hào)KTH——黑心可鍛鑄鐵KTZ——珠光體可鍛鑄鐵KTB——白心可鍛鑄鐵（少用）3．球墨鑄鐵（簡(jiǎn)稱球鐵）上世紀(jì)40年代末發(fā)展起來(lái)的一種鑄造合金。向出爐的鐵水中加入球化劑和孕育劑→球狀石墨鑄鐵1）球鐵對(duì)原鐵水要求控制含S≤0.07%，P≤0.1%溫度>1400球化孕育處理沖入法和型內(nèi)球化法2）球鐵的鑄造工藝比灰鑄鐵易產(chǎn)生縮孔、縮松、皮下氣孔、夾渣等3）牌號(hào)性能及應(yīng)用（表2-4）QT400-18400：最低抗拉強(qiáng)度、18：延伸率（表2-5）熱處理后機(jī)械性能4．蠕墨鑄鐵鐵水經(jīng)蠕化處理，石墨呈蠕蟲(chóng)狀（介于片狀和球狀間）的鑄鐵其鑄造性能接近灰鑄鐵，金屬造工藝簡(jiǎn)便，牌號(hào)及性能（5個(gè)牌號(hào)）RuT420RuT380RuT340RuT300RnT260應(yīng)用——形狀復(fù)雜大鑄件（如重型機(jī)床、大型柴油機(jī)機(jī)體）5．合金鑄鐵（特殊要求）耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵6．鑄鐵的熔煉應(yīng)滿足的要求——熔煉出預(yù)定化學(xué)成分、有足夠溫度的鐵水、生產(chǎn)率高，成本低設(shè)備——沖天爐、反射爐、電弧爐、工頻爐等沖天爐應(yīng)用最廣。1）沖天爐的熔煉過(guò)程2）鐵水化學(xué)成分的控制—Si,Mn,C,S,P二、鑄鋼及其熔鑄1．鑄鋼的分類(lèi)、性能及應(yīng)用接化學(xué)成分：鑄造碳鋼——應(yīng)用廣（80%以上）（表2-6）鑄造合金鋼——重型機(jī)械制造2．鑄鋼件的熔鑄工藝1）鑄鋼件熔煉平爐轉(zhuǎn)爐電弧爐（常用三相電弧爐）2）鑄造工藝鋼的澆注溫度高（＞1500℃）、收縮大（比鑄鐵大3倍）流動(dòng)性差，易吸氣和氧化，鑄造困難→工藝措施：①鑄鋼用型砂應(yīng)有高的耐火性、抗粘砂性；高強(qiáng)度、透氣性和退讓性——大而均勻石英砂②安置冒口和冷鐵——順序凝固③在壁厚交接處設(shè)防裂筋④熱處理——正火或退火三、鑄造非鐵合金及熔鑄常用鑄造銅合金、鑄造鋁合金要求：掌握常用的牌號(hào)、用途（表2-7）、（表2-8）第三章金屬的鑄造成形工藝鑄造：制造鑄型型腔→澆注→冷凝→獲得零件§3-1重力作用下的鑄造成形靠自重充填型腔一、砂型鑄造型腔——型砂制作將一個(gè)形狀與鑄件相應(yīng)，并考慮加工余量及收縮余量的模樣，埋入型砂→緊實(shí)，打開(kāi)砂型，撥?！颓荒臃謮K，與砂型分型面可不同1．各種造型方法（圖3-1）圖a整體模造型（砂型分成兩塊）圖b分模造型（模樣分兩塊）圖c挖砂造型（分型面是階梯面）費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)率低圖d三箱造型（兩個(gè)分型面，三砂箱）圖e活塊造型（90°旋轉(zhuǎn)，中心線分型、分模）最大截面（外形輪廓）2．鑄件內(nèi)腔形狀的影響內(nèi)腔形狀——靠型芯來(lái)形成（圖3-2）帶空腔鑄件的造型方法型芯的固定——靠芯頭（垂直芯頭、水平芯頭）[注]：外形輪廓相同的實(shí)心鑄件與有空腔的鑄件，造型方法基本相同。3．型芯對(duì)分型面及造型方法的影響（圖3-3）、（圖3-4）4．機(jī)器造型——緊砂、起模主要工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化大批量生產(chǎn)，機(jī)械化，流水線生產(chǎn)（1）緊砂方式壓實(shí)式、震實(shí)式、震壓式、拋砂式、射壓式（圖3-5）震壓式（中小型鑄件）（圖3-6）拋砂式（重大件）（2）起模方式頂箱式——四根頂桿頂住砂箱四角，徐徐上升（圖3-7）漏模式——有筋條或較深凹、凸形狀，起模困難砂型（圖7-8）翻轉(zhuǎn)式——180°翻轉(zhuǎn)（圖3-9）（3）工藝特點(diǎn)采用模板造型（圖3-10）a）、b）——定位銷(xiāo)精度高不適合三箱造型及活塊造型，（可通過(guò)外型芯改善）5．機(jī)器造芯震壓式造芯機(jī)（參見(jiàn)圖3-5）射芯機(jī)（圖3-11）——小型芯（不到1秒鐘）[注]砂型成形的特點(diǎn)應(yīng)用最廣泛、最靈活單件、小批量手工造型、成批大量機(jī)器造型可澆注低熔點(diǎn)非鐵金屬，也可澆注高熔氣鐵水、鋼水成型件尺寸、形狀均可但—型只能澆注一次，生產(chǎn)率低冷卻速度慢，鑄件晶粒不細(xì)密——影響機(jī)械性能二、殼型鑄造三、金屬型鑄造亦稱“硬模鑄造”可重復(fù)使用，“永久型鑄造”1．材料及結(jié)構(gòu)材料——金屬型材質(zhì)熔點(diǎn)高于澆入液態(tài)合金的溫度如：澆注Sn、Zn、Mg低溶氣合金——灰鑄鐵澆注Al、Cu——用合金鑄鐵或鋼金屬型結(jié)構(gòu)——保證鑄件（連同澆、冒口）能從金屬型中順利取出整體式，水平分型式，垂直分型式，復(fù)合分型式（圖3-14）[注]：澆注系統(tǒng)多采用底注或側(cè)注式型芯——金屬型芯砂芯2．鑄造工藝為保護(hù)鑄件質(zhì)量，提高使用壽命，采取下列措施（1）加強(qiáng)排氣（圖3-16）（2）噴刷涂料耐火材料+粘結(jié)劑（3）預(yù)熱，并控制溫度（120~350℃（4）及時(shí)開(kāi)型（無(wú)退讓性，內(nèi)應(yīng)力較大→開(kāi)裂）減少內(nèi)應(yīng)力3．特點(diǎn)及適用范圍“一型多鑄”，鑄件質(zhì)量好，機(jī)械性能↑，勞動(dòng)條件好但成本高，周期長(zhǎng)，不適合單件、小批生產(chǎn)，不宜形狀復(fù)雜、薄型、大型鑄件，使用范圍受限制——適用于Cu、Al、Mg等非鐵合金大批生產(chǎn)四、熔模鑄造熔模鑄造，或“失蟆鑄造”澆入由蠟?zāi)Ｈ凼Ш笮纬傻闹锌招颓怀尚汀?．基本工藝過(guò)程（圖3-17）蠟?zāi)Ｖ圃臁Y(jié)殼→脫蠟→熔化→澆注制造壓型→壓制→裝配蠟?zāi)＝M2．特點(diǎn)及適用范圍精密成型工藝五、氣化模鑄造用聚苯乙烯發(fā)泡的氣化模代替木模，用干砂（樹(shù)脂砂、水玻璃）代替普通型砂造型，澆注—?dú)饣Ｈ紵?、氣化、消失而形成鑄件六、陶瓷型鑄造精密鑄造（砂型、熔模基礎(chǔ)）1．基本工藝過(guò)程（圖3-19）2．特點(diǎn)及適用范圍——厚大的精密鑄件§3-2外力作用下的鑄造成形離心力作用壓力作用一、離心鑄造鑄型高速回轉(zhuǎn)，靠離心力充型，凝固1．離心鑄造的基本類(lèi)型立式離心鑄造（圖3-20）臥式離心鑄造（圖3-21）成型件的離心鑄造（圖3-22）2．特點(diǎn)及適用范圍二、壓力作用下的鑄造成形壓力鑄造（壓鑄）高壓作用（300～700大氣壓）低壓鑄造——介于金屬型與壓力之間（低壓作用0.2～0.7大氣壓）擠壓鑄造（擠鑄）[注]：幾種鑄造方法的比較鑄造方法比較項(xiàng)目砂型金屬型熔模壓力低壓陶瓷型適用金屬任意不限制非鐵合金為主不限制以鑄鋼為主鋁、鋅、鎂等低熔合金非鐵合金為主，黑色金屬也可不限制以鑄鋼為主適用鑄件大小任意中、小鑄件為主以小鑄件為主（<25kg）一般<10kg中型也可中、小鑄件為主大、中鑄件為主批量不限制大批大量一般成批大量小批量也可大批、大量成批大量單件、小批鑄件尺寸公差mm100±1.0100±0.4100±0.3100±0.3100±0.4100±0.35表面粗糙度粗糙Ra25~Ra12.5Ra25~Ra3.2Ra6..3~Ra1.6Ra25~6.3Ra25~Ra6.3內(nèi)部質(zhì)量結(jié)晶粗結(jié)晶細(xì)結(jié)晶粗表層結(jié)晶細(xì)內(nèi)部多有氣孔結(jié)晶細(xì)結(jié)晶粗加工余量大小小或不加工小或不加工較小小或不加工生產(chǎn)率低、中中、高低、中最高中低最小壁厚3.0鋁合金2~3鑄鐵4.0通常0.70.5~1.0一般2.01.0第四章鑄造工藝設(shè)計(jì)砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)為獲得好的鑄件，減少工作量，降低成本——合理制訂鑄造工藝方案，繪制鑄造工藝圖?！?-1鑄造工藝方案的確定鑄造工藝方案——①選擇鑄件的澆注位置及分型面②型芯的數(shù)量、形狀及其固定方法③確定工藝參數(shù)（加工余量、起模斜度、圓角、收縮率）④澆冒口、冷鐵形狀、尺寸及其布置鑄造工藝圖——在零件圖上用各種工藝符號(hào)表示出鑄造工藝方案的圖形它是制造模樣和鑄型，進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和鑄件檢驗(yàn)的依據(jù)——基本工藝文件。（圖4-1）圓錐齒輪的零件圖，鑄造工藝圖及模樣圖一、工藝符號(hào)及其表示方法（表4-1）二、澆注位置及分型面的選擇澆注位置——澆注時(shí)鑄件在砂型中所處的空間位置分型面——砂箱間的接觸表面影響鑄件質(zhì)量、工藝的難易1．澆注位置的選擇原則1）鑄件的重要加工面應(yīng)朝下因?yàn)殍T件的上表面易產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣等缺陷，組織不如下表面致密。若難以朝下，則應(yīng)盡力使其位于側(cè)面。若重要加工面有數(shù)個(gè)，則將較大的平面朝下（如圖4-2）c）由于車(chē)床床身導(dǎo)軌面是關(guān)鍵表面，將導(dǎo)軌面朝下（選（1））。2）鑄件的大平面應(yīng)朝下型腔的上表面除了易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷外，大平面還常產(chǎn)生夾砂缺陷，故對(duì)平板、圓盤(pán)類(lèi)鑄件，大平面應(yīng)朝下（如圖4-2，a）選方案（1）。3）為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷，應(yīng)將面積較大的薄壁部分置于鑄型下部，或使其處于垂直或傾斜位置如（圖4-2）b）油盤(pán)，選（1）。4）對(duì)于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚的部分放在分型面的上部或側(cè)面——厚處直接安放冒口，實(shí)現(xiàn)自下而上的順序凝固。如圖（4-2）d，選（1）。2．分型面的選擇原則在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量簡(jiǎn)化工藝，節(jié)省人力物力。（1）應(yīng)便于起模，使造型工藝簡(jiǎn)化。如盡量使分型面平直、數(shù)量少，避免不必要的活塊和型芯等。如（圖4-3）三通鑄件的分型面選擇，（d）最優(yōu)（2）應(yīng)盡量使鑄件全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件精度，如圖（4-5），搖臂鑄件，選（a）雖分型面為曲面（挖砂或成型底板），但大部分輪廓位于一箱之中，尺寸精度較好。（3）為便于造型、下芯、合箱和檢驗(yàn)鑄件壁厚，應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。但下箱型腔也不宜過(guò)深，盡量避免使用吊芯和大的吊砂。[注]以上兩種選擇有密切關(guān)系從工藝設(shè)計(jì)步驟——先定澆注位置，再選分型面，在定分型面時(shí)，應(yīng)盡可能與澆注位置相一致。三、砂芯形狀，個(gè)數(shù)及分塊砂芯作用——形成鑄件內(nèi)腔或便于外形起模。（圖4-6）、（圖4-7）砂芯分塊（圖4-8），（圖4-9）§4-2工藝參數(shù)的確定工藝方案確定后→工藝參數(shù)一、機(jī)械加工余量和鑄孔機(jī)械加工余量——在鑄件上為切削加工而加大的尺寸，稱~余量過(guò)大——切削加工費(fèi)工，且浪費(fèi)材料；余量過(guò)小，制品會(huì)因殘留黑皮而報(bào)廢，或因鑄件表層過(guò)硬而加速刀具磨損。加工余量應(yīng)根據(jù)鑄件生產(chǎn)批量、合金種類(lèi)、造型方法、加工要求、鑄件的形狀、尺寸及澆注位置等來(lái)確定。大量生產(chǎn)——機(jī)器造型，精度高，余量小鑄鋼件——表面粗糙，余量比鑄鐵大非鐵合金——價(jià)貴，表面光滑，余量?。ū?-2）（表4-3）——說(shuō)明另：鑄件的孔、槽是否鑄出，不僅取決于工藝上的可能性，還須考慮其必要性。一般，較大的孔、槽應(yīng)鑄出→減小加工工時(shí)，減小熱節(jié)，較小的孔、槽不必鑄出→留待加工更經(jīng)濟(jì)。不加工的特形孔、價(jià)格較貴的非鐵金屬鑄孔——盡量鑄出（表4-4）鑄件的最小鑄出孔二、起模斜度（拔模斜度）為了使模型樣（或型芯）易于從砂型（或芯盒）中取出，應(yīng)在模樣或芯盒的起模方向帶有一定的斜度，此傾斜度稱拔模斜度或鑄造斜度。（圖4-10）起模斜度的形式（圖4-11）自帶型芯的起模斜度[注]：標(biāo)注用角度α或?qū)挾萢表示（表4-5）三、鑄造圖角防止在夾角處產(chǎn)生沖砂及裂紋圓角半徑約為相交兩壁平均厚度的1/3~1/2.四、鑄造收縮率由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比型腔的尺寸小，為了保證鑄件的應(yīng)有尺寸，模樣和芯盒的制造尺寸應(yīng)比鑄件大（線收縮率）。收縮率的大小與合金的種類(lèi)、鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸等有關(guān)。通常：灰鑄鐵0.7%~1.0%鑄造碳鋼1.3%~2.0%鋁硅合金0.8%~1.2%錫青鋼1.2%~1.4%五、芯頭及芯座（圖4-12）（圖4-13）§4-3澆、冒口系統(tǒng)一、澆注系統(tǒng)引導(dǎo)金屬液流入鑄型型腔的一系列通道的總稱。組成——澆口杯（外澆口）直澆道橫澆道（圖4-14）內(nèi)澆道1．尺寸的確定2．常見(jiàn)澆注系統(tǒng)的類(lèi)型頂注式（圖4-15）a分型面（中間）注入式b底注式c階梯式d3．內(nèi)澆道與鑄件型腔連接位置的選擇：①②③④⑤二、冒口鑄型中設(shè)置的一個(gè)儲(chǔ)存金屬液的空腔作用——提供體收縮時(shí)所需的金屬液。對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)縮→防止產(chǎn)生縮孔、縮松等（冒口清除）冒口的設(shè)置——鑄件熱節(jié)圓直徑較大的部位冒口尺寸的計(jì)算——比例法（表4-6）（圖4-18）第五章鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：保證其工作性能和力學(xué)性能要求、考慮鑄造工藝和合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求，鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否，對(duì)鑄件的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其成本有很大的影響?！?-1鑄件設(shè)計(jì)的內(nèi)容鑄件的外形設(shè)計(jì)鑄件的外形必須力求簡(jiǎn)單、造型方便；加強(qiáng)肋的布置應(yīng)有利于取模；盡量避免不必要的型芯和活塊；應(yīng)注意避免不必要的曲線和圓角結(jié)構(gòu)；沿著起模方向的不加工表面，應(yīng)給出結(jié)構(gòu)斜度（表5－1）。二．鑄件的內(nèi)腔設(shè)計(jì)內(nèi)腔必須力求簡(jiǎn)單、盡量少用或不用型芯；型芯在鑄型中必須支撐牢固和便于排氣、固定、定位和清理；為了固定型芯，以及便于清理型芯，應(yīng)增加型芯頭或工藝孔。三．鑄件壁厚設(shè)計(jì)鑄件壁厚應(yīng)均勻，不應(yīng)過(guò)厚或過(guò)薄；壁厚不均勻的鑄件應(yīng)有利于定向凝固。（表5－2）四．鑄件壁（肋）間的連接設(shè)計(jì)鑄件內(nèi)表面及外表面轉(zhuǎn)角的連接處應(yīng)為圓角，以免產(chǎn)生裂紋、縮孔、粘砂和掉砂缺陷（表5－4）；為了防止裂紋，應(yīng)盡可能采用能夠自由收縮或減緩收縮受阻的結(jié)構(gòu)，如輪輻設(shè)計(jì)成彎曲形狀；在鑄件的連接或轉(zhuǎn)彎處，應(yīng)盡量避免金屬的積聚和內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，厚壁與薄壁相連接要逐步過(guò)渡，并不能采用銳角連接，以防止出現(xiàn)縮孔、縮松和裂紋（表5－5）；對(duì)細(xì)長(zhǎng)件或大而薄的平板件，為防止彎曲變形，應(yīng)采用對(duì)稱或加肋的結(jié)構(gòu)。§5-2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的其它方面應(yīng)用性能不同鑄造工藝的特殊性結(jié)構(gòu)的剖分與組合

咖啡店創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書(shū)第一部分：背景在中國(guó)，人們?cè)絹?lái)越愛(ài)喝咖啡。隨之而來(lái)的咖啡文化充滿生活的每個(gè)時(shí)刻。無(wú)論在家里、還是在辦公室或各種社交場(chǎng)合，人們都在品著咖啡?？Х戎饾u與時(shí)尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽(tīng)音樂(lè)、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來(lái)越多的中國(guó)人所理解。第二部分：項(xiàng)目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢(shì)目前大學(xué)校園的這片市場(chǎng)還是空白，競(jìng)爭(zhēng)壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國(guó)家鼓勵(lì)大學(xué)生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學(xué)生往往對(duì)未來(lái)充滿期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個(gè)創(chuàng)業(yè)者就應(yīng)具備的素質(zhì)。大學(xué)生在學(xué)校里學(xué)到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)代大學(xué)生有創(chuàng)新精神，有對(duì)傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的動(dòng)力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎(chǔ)。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)，以及學(xué)以致用;最大的誘人之處是透過(guò)成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價(jià)值。第四部分：預(yù)算1、咖啡店店面費(fèi)用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過(guò)協(xié)商，以合同形式達(dá)成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費(fèi)用、支付費(fèi)用方法等。租賃的優(yōu)點(diǎn)是投資少、回收期限短。預(yù)算10-15平米店面，啟動(dòng)費(fèi)用大約在9-12萬(wàn)元。2、裝修設(shè)計(jì)費(fèi)用咖啡店的滿座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對(duì)收益影響較大?？Х瑞^的消費(fèi)卻相對(duì)較高，主要針對(duì)的也是學(xué)生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設(shè)計(jì)費(fèi)用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費(fèi)用具體費(fèi)用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費(fèi)用。包括招牌、墻面、裝飾費(fèi)用。(2)店內(nèi)裝修費(fèi)用。包括天花板、油漆、裝飾費(fèi)用，木工、等費(fèi)用。(3)其他裝修材料的費(fèi)用。玻璃、地板、燈具、人工費(fèi)用也應(yīng)計(jì)算在內(nèi)。整體預(yù)算按標(biāo)準(zhǔn)裝修費(fèi)用為360元/平米，裝修費(fèi)用共360*15=5400元。4、設(shè)備設(shè)施購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用具體設(shè)備主要有以下種類(lèi)。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計(jì)2250元(2)音響系統(tǒng)。共計(jì)450(3)吧臺(tái)所用的烹飪?cè)O(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備、洗滌設(shè)備、加工保溫設(shè)備。共計(jì)600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺(tái)、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計(jì)300凈水機(jī)，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷(xiāo)售咖啡及其他飲料100至200杯，價(jià)格大約在人民幣1200元上下?？Х葯C(jī)，咖啡機(jī)選取的是電控半自動(dòng)咖啡機(jī)，咖啡機(jī)的報(bào)價(jià)此刻就應(yīng)在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會(huì)超過(guò)1200元。磨豆機(jī)，價(jià)格在330―480元之間。冰砂機(jī)，價(jià)格大約是400元一臺(tái)，有點(diǎn)要說(shuō)明的是，最好是買(mǎi)兩臺(tái)，不然夏天也許會(huì)不夠用。制冰機(jī)，從制冰量上來(lái)說(shuō)，一般是要留有富余。款制冰機(jī)每一天的制冰量是12kg。價(jià)格稍高550元，質(zhì)量較好，所以能夠用很多年，這么算來(lái)也是比較合算的。5、首次備貨費(fèi)用包括購(gòu)買(mǎi)常用物品及低值易耗品，吧臺(tái)用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費(fèi)用。大約1000元6、開(kāi)業(yè)費(fèi)用開(kāi)業(yè)費(fèi)用主要包括以下幾種。(1)營(yíng)業(yè)執(zhí)照辦理費(fèi)、登記費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi);預(yù)計(jì)3000元(2)營(yíng)銷(xiāo)廣告費(fèi)用;預(yù)計(jì)450元7、周轉(zhuǎn)金開(kāi)業(yè)初期，咖啡店要準(zhǔn)備必須量的流動(dòng)資金，主要用于咖啡店開(kāi)業(yè)初期的正常運(yùn)營(yíng)。預(yù)計(jì)2000元共計(jì)： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：發(fā)展計(jì)劃1、營(yíng)業(yè)額計(jì)劃那里的營(yíng)業(yè)額是指咖啡店日常營(yíng)業(yè)收入的多少。在擬定營(yíng)業(yè)額目標(biāo)時(shí)，必須要依據(jù)目前市場(chǎng)的狀況，再思考到咖啡店的經(jīng)營(yíng)方向以及當(dāng)前的物價(jià)情形，予以綜合衡量。按照目前流動(dòng)人口以及人們對(duì)咖啡的喜好預(yù)計(jì)每一天的營(yíng)業(yè)額為400-800，根據(jù)淡旺季的不同可能上下浮動(dòng)2、采購(gòu)計(jì)劃依據(jù)擬訂的商品計(jì)劃，實(shí)際展開(kāi)采購(gòu)作業(yè)時(shí)，為使采購(gòu)資金得到有效運(yùn)用以及商品構(gòu)成達(dá)成平衡，務(wù)必針對(duì)設(shè)定的商品資料排定采購(gòu)計(jì)劃。透過(guò)營(yíng)業(yè)額計(jì)劃、商品計(jì)劃與采購(gòu)計(jì)劃的確立，我們不難了解，一家咖啡店為了營(yíng)業(yè)目標(biāo)的達(dá)成，同時(shí)有效地完成商品構(gòu)成與靈活地運(yùn)用采購(gòu)資金，各項(xiàng)基本的計(jì)劃是不可或缺的。當(dāng)一家咖啡店設(shè)定了營(yíng)業(yè)計(jì)劃、商品計(jì)劃及采購(gòu)計(jì)劃之后，即可依照設(shè)定的采購(gòu)金額進(jìn)行商品的采購(gòu)。經(jīng)過(guò)進(jìn)貨手續(xù)檢驗(yàn)、標(biāo)價(jià)之后，即可寫(xiě)在菜單上。之后務(wù)必思考的事情，就是如何有效地將這些商品銷(xiāo)售出去。3、人員計(jì)劃為了到達(dá)設(shè)定的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，經(jīng)營(yíng)者務(wù)必對(duì)人員的任用與工作的分派有一個(gè)明確的計(jì)劃。有效利用人力資源，開(kāi)展人員培訓(xùn)，都是我們務(wù)必思考的。4、經(jīng)費(fèi)計(jì)劃經(jīng)營(yíng)經(jīng)費(fèi)的分派是管理的重點(diǎn)工作。通常能夠?qū)⒖Х鹊杲?jīng)營(yíng)經(jīng)費(fèi)分為人事類(lèi)費(fèi)用(薪資、伙食費(fèi)、獎(jiǎng)金等)、設(shè)備類(lèi)費(fèi)用(修繕費(fèi)、折舊、租金等)、維持類(lèi)費(fèi)用(水電費(fèi)、消耗品費(fèi)、事務(wù)費(fèi)、雜費(fèi)等)和營(yíng)業(yè)類(lèi)費(fèi)用(廣告宣傳費(fèi)、包裝費(fèi)、營(yíng)業(yè)稅等)。還能夠依其性質(zhì)劃分成固定費(fèi)用與變動(dòng)費(fèi)用。我們要針對(duì)過(guò)去的實(shí)際業(yè)績(jī)?cè)O(shè)定可能增加的經(jīng)費(fèi)幅度。5、財(cái)務(wù)計(jì)劃財(cái)務(wù)計(jì)劃中的損益計(jì)劃最能反映全店的經(jīng)營(yíng)成果?？Х鹊杲?jīng)營(yíng)者在營(yíng)運(yùn)資金的收支上要進(jìn)