金屬的液態(tài)成形原理資料課件

金屬的液態(tài)成形原理資料課件目錄CONTENTS金屬的液態(tài)成形概述金屬的液態(tài)成形原理金屬的液態(tài)成形工藝金屬的液態(tài)成形缺陷與控制金屬的液態(tài)成形材料選擇與性能優(yōu)化金屬的液態(tài)成形案例分析01金屬的液態(tài)成形概述CHAPTER金屬的液態(tài)成形是將金屬材料從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)的過(guò)程，也稱(chēng)為鑄造。液態(tài)成形能夠生產(chǎn)出形狀復(fù)雜的金屬零件，具有高生產(chǎn)效率和低成本的優(yōu)勢(shì)。定義與特點(diǎn)特點(diǎn)定義歷史液態(tài)成形技術(shù)可以追溯到古代，如中國(guó)的青銅器鑄造。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代鑄造技術(shù)不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了各種新型鑄造方法。發(fā)展現(xiàn)代液態(tài)成形技術(shù)正朝著高效、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展，如精密鑄造、消失模鑄造等。液態(tài)成形的歷史與發(fā)展液態(tài)成形廣泛應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、氣瓶等零部件的生產(chǎn)。汽車(chē)工業(yè)航空航天機(jī)械制造建筑行業(yè)在航空航天領(lǐng)域，液態(tài)成形用于制造飛機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的精密零件。在機(jī)械制造領(lǐng)域，液態(tài)成形用于生產(chǎn)各種機(jī)床、液壓設(shè)備等產(chǎn)品的關(guān)鍵零件。在建筑行業(yè)，液態(tài)成形用于生產(chǎn)建筑用金屬制品，如鋼筋、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線等。液態(tài)成形的應(yīng)用領(lǐng)域02金屬的液態(tài)成形原理CHAPTER熔點(diǎn)與粘度金屬的熔點(diǎn)決定了其液態(tài)溫度范圍，而粘度則影響其在鑄造過(guò)程中的流動(dòng)性。熱導(dǎo)率與比熱容熱導(dǎo)率和比熱容決定了金屬在受熱時(shí)的溫度變化和熱量傳遞。表面張力與潤(rùn)濕性表面張力影響金屬在模具或其他物體上的附著性，潤(rùn)濕性決定了液態(tài)金屬與模具的結(jié)合程度。液態(tài)金屬的特性在重力作用下，液態(tài)金屬中的密度差異導(dǎo)致流動(dòng)。自然對(duì)流通過(guò)外部力量（如機(jī)械攪拌）產(chǎn)生的流動(dòng)。強(qiáng)制對(duì)流液態(tài)金屬中的熱量通過(guò)原子或分子的振動(dòng)傳遞。熱傳導(dǎo)由于溫度差異引起的流動(dòng)，影響傳熱效率。熱對(duì)流液態(tài)金屬的流動(dòng)與傳熱液態(tài)金屬冷卻至熔點(diǎn)以下，開(kāi)始由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變。凝固過(guò)程液態(tài)金屬中的原子或分子的排列發(fā)生變化，形成晶體結(jié)構(gòu)的過(guò)程。結(jié)晶形核與長(zhǎng)大不同的冷卻速度和結(jié)晶方式影響金屬的微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能。組織結(jié)構(gòu)與性能在結(jié)晶過(guò)程中可能出現(xiàn)的成分不均和外來(lái)物影響金屬質(zhì)量。偏析與夾雜物液態(tài)金屬的凝固與結(jié)晶03金屬的液態(tài)成形工藝CHAPTER使用砂型作為模具，通過(guò)澆注金屬液填充砂型，冷卻后形成鑄件。砂型鑄造金屬型鑄造壓力鑄造使用金屬模具，通過(guò)澆注金屬液填充模具，冷卻后形成鑄件。在高壓下將金屬液注入模具，使金屬液快速凝固形成鑄件。030201鑄造工藝在室溫下將金屬液注入模具，通過(guò)壓力使金屬液填充模具并凝固形成鑄件。冷壓鑄將金屬加熱至高溫后注入模具，通過(guò)壓力使金屬液填充模具并凝固形成鑄件。熱壓鑄壓鑄工藝

熔模鑄造工藝制作蠟?zāi)Ｊ褂孟灢闹谱鞒雠c所需鑄件形狀相同的模型。制作陶瓷殼將蠟?zāi)０谔沾煞勰┲?，?jīng)過(guò)燒結(jié)形成陶瓷殼。脫蠟與澆注去除陶瓷殼內(nèi)的蠟?zāi)＃缓鬂沧⒔饘僖盒纬设T件。使用金屬粉末通過(guò)激光熔化逐層堆積形成三維實(shí)體。3D打印技術(shù)通過(guò)噴射金屬液體直接形成鑄件，無(wú)需使用模具。噴射成形技術(shù)利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使金屬液形成鑄件。離心成形技術(shù)金屬的液態(tài)成形新技術(shù)04金屬的液態(tài)成形缺陷與控制CHAPTER在金屬液態(tài)成形過(guò)程中，由于冷卻和凝固收縮，在鑄件內(nèi)部形成的孔洞?？s孔鑄件內(nèi)部小而分散的縮孔，通常出現(xiàn)在鑄件壁厚的中心區(qū)域?？s松優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制澆注速度和澆注溫度，以及采用適當(dāng)?shù)哪谭绞?。控制方法縮孔與縮松冷裂紋鑄件冷卻后，在室溫下由于鑄件內(nèi)部殘余應(yīng)力或外部應(yīng)力作用而產(chǎn)生的裂紋?？刂品椒刂坪辖鸪煞趾腿蹮捁に?，降低熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力，提高鑄件材料的抗裂性。熱裂紋鑄件冷卻過(guò)程中，由于熱應(yīng)力的作用，在鑄件表面或近表面形成的裂紋。熱裂紋與冷裂紋123鑄件內(nèi)部或表面存在的氣體孔洞，通常是由于氣體在金屬液中的溶解度不足或氣體卷入金屬液中所致。氣孔鑄件中夾帶的非金屬雜質(zhì)，如氧化物、硫化物等。夾雜物控制合金成分和熔煉工藝，減少氣體在金屬液中的溶解度；采用過(guò)濾器等裝置去除金屬液中的夾雜物?？刂品椒饪着c夾雜物03質(zhì)量管理體系建立完善的質(zhì)量管理體系，確保從原材料、熔煉、澆注到成品檢驗(yàn)等各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。01質(zhì)量控制措施通過(guò)嚴(yán)格控制原材料、熔煉工藝、澆注工藝等環(huán)節(jié)，確保鑄件質(zhì)量穩(wěn)定。02質(zhì)量檢測(cè)方法采用無(wú)損檢測(cè)、金相檢測(cè)、力學(xué)性能測(cè)試等方法對(duì)鑄件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和控制。金屬的液態(tài)成形質(zhì)量控制05金屬的液態(tài)成形材料選擇與性能優(yōu)化CHAPTER材料的使用性能原則根據(jù)產(chǎn)品使用要求，選擇具有相應(yīng)物理、化學(xué)、機(jī)械性能的材料。工藝性能原則考慮到液態(tài)成形的工藝特點(diǎn)，選擇具有良好流動(dòng)性和可加工性的材料。經(jīng)濟(jì)性原則在滿足性能要求的前提下，優(yōu)先選擇成本較低、資源豐富的材料。材料選擇的原則與依據(jù)熱處理通過(guò)控制加熱、保溫和冷卻過(guò)程，調(diào)整材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，提高其性能。加工工藝優(yōu)化采用先進(jìn)的加工技術(shù)，如精密鑄造、鍛造等，提高材料致密度和均勻性。合金化通過(guò)添加合金元素，調(diào)整材料的成分，以達(dá)到優(yōu)化性能的目的。材料性能優(yōu)化方法不銹鋼的耐腐蝕性能優(yōu)化通過(guò)調(diào)整不銹鋼的化學(xué)成分，結(jié)合適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，提高其耐腐蝕性能。鋁合金的輕量化應(yīng)用通過(guò)選用高強(qiáng)度鋁合金，結(jié)合合理的加工工藝，實(shí)現(xiàn)鋁合金在汽車(chē)等領(lǐng)域的輕量化應(yīng)用。材料性能優(yōu)化實(shí)例分析06金屬的液態(tài)成形案例分析CHAPTER汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件之一，其鑄造工藝是金屬液態(tài)成形的一種應(yīng)用。鑄造工藝流程主要包括模具設(shè)計(jì)、造型、澆注、冷卻和后處理等步驟。在鑄造過(guò)程中，需要控制溫度、壓力和時(shí)間等參數(shù)，以保證缸體的質(zhì)量和性能。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造工藝的發(fā)展趨勢(shì)是提高生產(chǎn)效率、降低能耗和減少?gòu)U品率。01020304汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造工藝高壓鑄造鋁合金輪轂工藝是一種將金屬液態(tài)成形應(yīng)用于汽車(chē)零部件制造的方法。高壓鑄造工藝具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺點(diǎn)，如模具成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等。在高壓鑄造過(guò)程中，金屬液被注入模具型腔，并在高壓下凝固成輪轂的形狀。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，高壓鑄造鋁合金輪轂工藝的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。高壓鑄造鋁合金輪轂工藝葉輪是流體機(jī)械中的重要部件之一，其制造精度和性能要