鑄造教學(xué)課件

鑄造教學(xué)課件第1頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日概述

鑄造生產(chǎn)是機械制造工業(yè)中制做機械零件或者零件毛坯的重要方法。鑄造是指制造鑄型、熔煉金屬，并將熔融金屬液澆注到具有與零件形狀相似的鑄型型腔內(nèi)，待其冷卻凝固后，獲得一定形狀和性能的金屬件（鑄件）的方法。大多數(shù)鑄件毛坯需要再經(jīng)過切削加工制成機械零件。在一定工藝條件下，鑄造也可以生產(chǎn)少削精密零件毛坯或無切削的零件。鑄造成形實質(zhì)上是利用熔融金屬的流動性能實現(xiàn)成形的。當然，鑄造作為一種方法也可以推廣到其它材料上的成形。例如，塑料件的成形等。第2頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日

北京明朝永樂青銅大鐘重達46.5t，鐘高6.75m，鐘唇厚22cm，外徑3.3m，鐘體內(nèi)遍鑄經(jīng)文22.7萬字，擊鐘時尾音長達2min以上，傳距20km。永樂青銅大鐘外形和內(nèi)腔如此復(fù)雜、重量如此巨大、質(zhì)量要求如此之高，若不采用鑄造方法和具有精湛的鑄造技術(shù)，是難以用其他任何方法制造的。第3頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日鑄造生產(chǎn)方法

1．砂型鑄造砂型鑄造是用型砂緊實成型的鑄造方法。型砂來源廣泛，價格低廉，砂型鑄造方法適應(yīng)性強，因而是目前生產(chǎn)中用得最多、最基本的鑄造方法。

2．特種鑄造特種鑄造與砂型鑄造不同的其它鑄造方法，如熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、消失模鑄造、低壓鑄造和離心鑄造等。它們之中還可再分為若干種鑄造方法。第4頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日

三箱造型的特點是只能手工造型。因此，造型時工藝操作比較麻煩，只適應(yīng)于單件小批生產(chǎn)。由于三箱造型的中箱高度與中箱模樣的高度相等，故中箱的通用性較差。并且由于機器造型不能采用三箱造型，在大批生產(chǎn)時，往往采用外型芯環(huán)，從而使槽輪鑄件的三箱造型變?yōu)閮上湓煨?。動畫：變?nèi)湓煨蜑閮上湓煨?/p>

第5頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日應(yīng)盡量使加工基準面與大部分加工面在同一砂箱內(nèi)動畫：分型面選擇原則5以確保鑄件的加工精度。第6頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日澆注系統(tǒng)的類型很多，根據(jù)合金種類和具體鑄件情況不同，按照內(nèi)澆道在鑄件上開設(shè)位置的不同，可將澆注系統(tǒng)分為頂注式、底注式、中間注入式和分段注入式等。頂注式澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)的類型優(yōu)點是易于充滿型腔，型腔中金屬的溫度自下而上遞增，因而補縮作用好、簡單易做、節(jié)省金屬。但對鑄型沖擊較大，有可能造成沖砂、飛濺和加劇金屬的氧化。所以這類澆注系統(tǒng)多用于重量小，高度低和形狀簡單的鑄件。動畫：頂注式澆注系統(tǒng)第7頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日型芯的形式型芯的作用

型芯是砂型的一部分，在制造中空鑄件或有妨礙起模的凸臺鑄件時，往往要采用型芯。第8頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日型芯的制作第9頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日縮孔的防止方法可以考慮采用冒口補充熱節(jié)圓處的金屬液體，和采用冷鐵激冷遠離冒口處的金屬，在生產(chǎn)上一般稱為定向凝固補縮原則。即遠離冒口處的金屬先凝固，靠近冒口處的金屬后凝固，冒口處的金屬最后凝固，形成一條暢通的補縮通道，如下圖所示。動畫：定向凝固第10頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日特種鑄造所謂特種鑄造，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：鑄造方法公差等級(CT)GB6414-86手工砂型11～13機器砂型8～10金屬型6～9低壓6～9熔模5～7提高鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量提高鑄件的物理及力學(xué)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)機械化和自動化第11頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日

隨著大工業(yè)的到來，機器造型和特種鑄造的需求日益上升，金屬型開始進入使用。砂型───一次型泥型───半永久型金屬型──永久型動畫：整體式金屬型鑄造第12頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日壓鑄模是進行壓鑄生產(chǎn)的主要工藝裝備，壓鑄生產(chǎn)過程能否順利進行，鑄件質(zhì)量有無保證，在很大程度上取決于模具結(jié)構(gòu)的合理性和技術(shù)上的先進性。壓鑄模主要由動模和定模兩大部分組成，其總體結(jié)構(gòu)如下圖所示。壓鑄模第13頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日

型殼熔模鑄造工藝如下視頻所示。用易熔材料(蠟或塑料等)制成精確的可熔性模型,并進行蠟?zāi)＝M合，涂以若干層耐火涂料，經(jīng)干燥硬化成整體型殼，加熱型殼熔失模型，經(jīng)高溫焙燒而成耐火型殼，在型殼中澆注鑄件。第14頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日

鑄造生產(chǎn)中，砂型（芯）直接承受液體金屬作用的只是表面一層厚度僅為數(shù)毫米的砂殼，其余的砂只起支撐這一層砂殼的作用。若只用一層簿殼來制造鑄件，將減少砂處理工部的大量工作，并能減少環(huán)境污染。1940年，JohannesCroning發(fā)明用熱法制造殼型，稱為“C法”或“殼法”(shellprocess)，或叫殼型造型(shellmolding)，目前該法不僅可用于造型，更主要的是用于制殼芯。殼型鑄造第15頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日殼型鑄造（翻斗法）

該法用酚醛樹脂作黏結(jié)劑，配制的型（芯）砂叫覆膜砂，像干砂一樣松散。其制殼的方法有兩種：翻斗法和吹砂法。翻斗法常用于制造殼型，吹砂法用于制造殼芯。動畫：殼型鑄造（翻斗法）

第16頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日第17頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日

磁性鑄造是德國在研究消失模鑄造的基礎(chǔ)上發(fā)明的鑄造方法，其實質(zhì)是采用鐵丸代替型砂及型芯砂，用磁場作用力代替鑄造黏結(jié)劑，用泡沫塑料氣化模代替普通模樣的一種新的鑄造方法。其質(zhì)量狀況與實型鑄造相同，同時比實型鑄造更減少了鑄造材料的消耗。經(jīng)常用于自動化生產(chǎn)線上，可鑄材料和大小范圍廣，常用于汽車零件等精度要求高的中小型鑄件生產(chǎn)。磁性鑄造動畫：磁型鑄造第18頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日

差壓鑄造裝置如動畫所示，其工作原理是：澆注前密封室內(nèi)有一定的壓力（或真空度），然后借往密封室A中加壓或由密封室B減壓，使A、B室之間形成壓力差，進進行升液、充型和結(jié)晶。動畫：差壓鑄造

差壓鑄造的工作原理第19頁，共20頁，2023年，2月20日，星期日常用鑄造方法的比較

鑄造種類比較項目砂型鑄造熔模鑄造陶瓷型鑄造金屬型鑄造低壓鑄造壓力鑄造離心鑄造適用合金的范圍不限制以碳鋼和合金鋼為主以高熔點合金為主以有色金為主以有色金為主用于有色合金多用于黑色金屬,銅合金適用鑄件的大小及重量范圍不限制一般<25kg大中型件，最大達數(shù)噸中小件，鑄鋼可達數(shù)噸中小件最重可達數(shù)百千克一般中小型鑄件中小件適用鑄件的最小壁厚范圍(mm)灰鑄件3，鑄鋼件5，有色合金3通常0.7，孔Φ1.5～2.0通常>1，孔>Φ2鋁合金2～3,鑄鐵>4鑄鋼>5通常壁厚2～5最小壁厚0.7銅合金<2其它0.5～1孔Φ0.7最小內(nèi)孔為ΦΦ7表面粗糙度(um)粗糙6.3～1.66.3～1.612.5～6.312.5～1.63.2～0.8尺寸公差(mm)CT11～13CT4CT6CT6CT6CT4金屬利用率70909070809570～90鑄件內(nèi)部質(zhì)量結(jié)晶粗結(jié)晶粗結(jié)晶粗結(jié)晶細結(jié)晶細結(jié)晶細結(jié)晶細生產(chǎn)率(在適當機械化、自動化后)可達