【正文】 比鑄件木模 A大一個(gè)陶瓷料厚度。 離心鑄造的鑄型主要使用金屬型，也可以用砂型。 （ 1）充型時(shí)的壓力和速度便于控制和調(diào)節(jié)，充型平穩(wěn)，液體合金中的氣體較容易排出，氣孔、夾渣等缺陷較少； （ 2）低壓 作用下，升液管中的液態(tài)合金源源不斷地補(bǔ)充鑄型，有效防止了縮孔、縮松的出現(xiàn)，尤其是克服了鋁合金的針孔缺陷； （ 3）省掉了補(bǔ)縮冒口，使金屬利用率提高到90～ 98%； （ 4）鑄件組織致密、力學(xué)性能好； （ 5）壓力提高了液態(tài)合金的充型能力，有助于大型薄壁件的鑄造。所用壓力較低，一般為 ～ 。 冷室式臥式壓鑄機(jī)工藝過(guò)程 ,見(jiàn)圖 ： （ 1）注入金屬 噴刷涂料 → 閉合壓型 → 液態(tài)金屬經(jīng)壓室上的注液孔注入壓室。 熱室式壓鑄機(jī)壓室與合金熔化爐成一體或壓室浸入熔化的液態(tài)金屬中，用頂桿或壓縮空氣產(chǎn)生壓力進(jìn)行壓鑄。 ： （ 1）鑄型沒(méi)有分型面，型腔表面極為光潔，起模過(guò)程無(wú)振動(dòng)，型腔變形很小，故鑄件精度及表面質(zhì)量好； （ 2）鑄型在預(yù)熱（ 600～ 700℃）后澆注，可生產(chǎn)出形狀復(fù)雜的薄壁件（最小壁厚可達(dá) ）； （ 3）適用各種合金的鑄造，結(jié)殼材料耐火度高，可澆注高熔點(diǎn)合金及難切削合金如（高錳鋼、耐熱合金等）； （ 4）生產(chǎn)批量不受限制，既適應(yīng)成批生產(chǎn)，又適應(yīng)單件生產(chǎn)； （ 5）原材料價(jià)格昂貴，工藝過(guò)程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，鑄件成本高，鑄件尺寸、 重量受限。 （ 4）焙燒 將脫蠟后的型殼送入加熱爐內(nèi)，加熱到 800～ 1000℃進(jìn)行焙燒，以去除型殼中的水分、殘余蠟料及其他雜質(zhì)，還能增大型殼強(qiáng)度。為使型殼具有較高的強(qiáng)度，上述結(jié)殼過(guò)程要重復(fù)多次，以便形成 5～ 10mm 厚的硬化耐火型殼。 ②撒砂，在已浸漬涂料的蠟?zāi)＝M上，均勻地撒上一層石英砂。 ② 蠟?zāi)褐疲簩⑴浜玫哪Ａ霞訜岢珊隣詈螅?2～ 3個(gè)大氣壓的 用壓力注入壓型，待其冷卻、凝固后取出。目前工業(yè)生產(chǎn)中主要采用前兩種模料制造模樣。 二、熔模鑄造（精密鑄造、失蠟鑄造） 采用易熔的蠟料制成模樣來(lái)生產(chǎn)鑄件的工藝方法。 金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用： 優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)省造型材料、設(shè)備及工時(shí)，可“一型多鑄”，便于自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高； ②金屬型冷卻速度快，獲得鑄件的組織致密，晶粒細(xì)小，力學(xué)性能好，較砂型鑄件的強(qiáng)度提高約 20%； ③鑄件尺寸精度高，公差等級(jí)為 IT12~IT16，表面粗糙度較低， Ra 。通常開(kāi)型時(shí)間為 10～ 60秒，大多通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定合適的開(kāi)型時(shí)間。 既對(duì)金屬型要預(yù)熱才能使用，預(yù)熱溫度為鑄鐵件 250～ 350℃、有色金屬件100～ 250℃。由于金屬型反復(fù)受灼熱金屬液的沖刷，壽命會(huì)降低，應(yīng)采用相應(yīng)的工藝措施。 一、金屬型鑄造 用金屬材料（鑄鐵或鋼）制造鑄型生產(chǎn)鑄件的方法。 型芯頭：澆注時(shí)不與液體金屬接觸，起到定位、支撐型芯及導(dǎo)引型芯中氣體排出的作用。 拔模斜度在鑄造工藝圖中標(biāo)出，其大小取決于立壁的高度、造型方法、模樣材質(zhì)和該側(cè)面在型腔中的所處位置。 確定原則如下： （ 1）鑄件重要工作面或主要加工面應(yīng)朝下或呈側(cè)立狀態(tài) 防止砂眼、氣孔、夾渣等缺陷（縮孔） 朝下：圖 側(cè)立：圖 （ 2）鑄件大平面或薄壁結(jié)構(gòu)應(yīng)朝下或呈側(cè)立狀態(tài) 防止砂眼、氣孔、夾渣及夾砂和澆不足 朝下：圖 側(cè)立：圖 （ 3）澆注位置應(yīng)有利于補(bǔ)縮、防止產(chǎn)生縮孔 將鑄件厚大部分置于鑄件的上部位置，以便安放冒口，實(shí)現(xiàn)自下而上的順序凝固，圖 二、確定分型面： 鑄型間的接觸表面 確定原則如下： （ 1）應(yīng)能方便、順序地取出模樣或鑄件 一般選在鑄件地最大橫截面處 （ 2）應(yīng)盡量與澆注位置一致，并盡量滿足澆注位置的要求（圖 ） （ 3）分型面應(yīng)避免曲折，數(shù)量應(yīng)少，最好是一個(gè)且為平面，機(jī)器造型時(shí)，分型面只能有一個(gè)（圖 ） （ 4）應(yīng)盡量使型腔全部或大部分置于同一個(gè)砂型內(nèi)，最好使型腔或使加工面與基準(zhǔn)面位 于下型中。 后果：① 縮孔、縮松（液態(tài)→固態(tài)） ② 熱應(yīng)力、機(jī)械阻礙應(yīng)力（固態(tài)） ③ 變形、開(kāi)裂 預(yù)防措施：①控制凝固方式，有效補(bǔ)縮 —— 順序凝固，易產(chǎn)生縮孔處加 冒口 ②加冷鐵，改變局部凝固速度。 （ 2）溫度和壓力 溫度越高，原子動(dòng)能越大，保持液態(tài)時(shí)間越長(zhǎng)，傳給鑄型熱量越多，減小鑄型對(duì)金屬的激冷作用，充型能力強(qiáng)。 167。 鑄造工藝規(guī)程制 定 （一）鑄造性 鑄造性 :金屬在鑄造成形過(guò)程中所表現(xiàn)出的能力，主要取決于金屬充型能力和收縮。 提高壓力，改變壓力場(chǎng)可顯著改善金屬的充型能力。 （二）鑄造工藝規(guī)程制定 工藝規(guī)程包括：鑄造方法、繪制鑄件工藝圖、選擇工藝參數(shù)等。 （ 5）應(yīng)使型芯數(shù)量少，并便于安放和穩(wěn)定。通常在 15′～ 3176。 167。亦稱永久型鑄造（可使用上千次）。 ：導(dǎo)熱能力較強(qiáng)的耐火材料（氧化鋅、石墨料） 作用：①隔絕液態(tài)金屬與金屬型型腔的直接接觸，方便鑄件出型。 預(yù)熱的目的是減緩鑄型對(duì)金屬的激冷作用，利于金屬液的充型和避免產(chǎn)生澆不足、裂紋或白口缺陷，減小所澆金屬與鑄型的溫差，提高鑄型的壽命。 鑄鐵件壁厚應(yīng)大于 15mm。 缺點(diǎn)：鑄型制造周期長(zhǎng)、成本高、工藝參數(shù)要求嚴(yán)格，易出現(xiàn)大量同一缺陷的廢品等缺點(diǎn)。該法制作的鑄型無(wú)分型面，從而提高了鑄件的精度，故又稱為“精密鑄造”。 過(guò)程（圖 ） （ 1） 蠟?zāi)Ｖ圃欤▓D ） ① 壓型制造：壓型是制造蠟?zāi)５膶Ｓ媚＞摺? ③蠟?zāi)＝M裝：將若干個(gè)帶有內(nèi)澆口的單個(gè)蠟?zāi)Ｕ辰釉谥睗部诎羯?，形成蠟?zāi)＝M，以提高生產(chǎn)率。為使型殼迅速增厚，撒砂時(shí)，第一、二層所用砂的粒度較細(xì)，后面幾層所用砂的粒度較粗。 圖 蠟?zāi)Ｖ圃? 6 （ 3）脫蠟：取出蠟?zāi)Ｒ孕纬设T型空腔。 （ 5）填砂造型：將脫蠟后的型殼置于鐵箱中，周圍用粗砂填實(shí)以加固型殼，防止?jié)沧r(shí)型殼變形或開(kāi)裂。 適用范圍：（ 1）高熔點(diǎn)合金精密鑄件的成批、大量生產(chǎn)。熱壓室式壓鑄機(jī)壓力較小，壓室易被腐蝕，一般只用于鉛、鋅等低熔點(diǎn)合金的壓鑄，生產(chǎn)中應(yīng)用較少。 圖 待澆注的鑄型 圖 冷室式壓鑄機(jī) 7 （ 2）壓鑄 壓射沖頭向前推進(jìn)，金屬液壓入壓型中，保壓、凝固 （ 3）取出鑄件 鑄件凝固后，型腔兩側(cè)型芯同時(shí)抽出 → 動(dòng)型左移開(kāi)型 → 鑄件被沖頭頂離壓室→ 鑄件被頂桿頂出動(dòng)型 （ 1）精度和表面質(zhì)量高于其他鑄造方法，少、無(wú)切削加工。 密閉的保溫坩堝用于熔煉與儲(chǔ)存 金屬液體，垂直的升液管使金屬液與鑄型朝下的澆口相通，鑄型可用砂型、金屬型等，其中金屬型最為常用，但金屬型必須預(yù)熱并噴刷涂料。 適用范圍：主要用于質(zhì)量要求較高的鋁、鎂合金鑄件的大批量生產(chǎn)，如氣缸、曲軸、高速內(nèi)燃機(jī)活塞、紡織機(jī)零件等。 2. 離心鑄造的特點(diǎn)和適用范圍 （ 1）鑄造圓筒形鑄件時(shí)，可節(jié)省型芯和澆注系統(tǒng)，省工省料，降低成本； （ 2）鑄件組織致密，極少有縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷； （ 3）合金充型能力得到了提高，可以澆注流動(dòng)性較差的合金鑄件和薄壁鑄件，如渦輪、葉輪等； （ 4）便于制造雙金屬件，如軋輥、鋼套、鑲銅襯、滑動(dòng)軸承等。 （ 2）灌漿與膠結(jié)：制造陶瓷面層 將鑄件木模固定于平板上，刷上分型劑，扣上砂套。 （ 4）焙燒與合箱：澆注前陶瓷型要加熱到 350～ 550℃焙燒幾個(gè)小時(shí)，去除殘留在陶瓷型中的乙醇及水分，并進(jìn)一步提高鑄型強(qiáng)度。 （ 2）造型（埋箱）：把氣化模埋入磁丸箱，微振緊實(shí)。 （ 4）落丸：鑄件冷卻凝固后，切斷電源，磁場(chǎng)力消失，磁丸自動(dòng)落下，鑄件自行脫出。 適用范圍：中、小型鑄鋼件大批量生產(chǎn)。 ②增設(shè)加強(qiáng)筋，減小壁厚（圖 ） ③鑄件各壁冷卻速度均勻相近（圖 ，表 ） ，避免局部過(guò)厚形成熱節(jié)（圖 ） ，兩個(gè)非加工表面所形成內(nèi)角應(yīng)設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)圓角。 圖 接頭結(jié)構(gòu) 圖 圓角結(jié)構(gòu) 圖 防止變形的鑄件結(jié)構(gòu) 圖 避免大水平平面的鑄件結(jié)構(gòu) 圖 采用加強(qiáng)筋減小壁厚 圖 鑄件內(nèi)部壁厚相對(duì)減薄 圖 壁厚均勻?qū)嵗? 11 ，避免側(cè)壁的局部凹陷結(jié)構(gòu)。 鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于型芯的固定、排氣和清理（見(jiàn)圖 ） 型芯在鑄型中不能牢固安放時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生偏芯，氣孔、砂眼等缺陷。 ①盡可能采用薄壁，均勻結(jié)構(gòu)，最小壁厚可鑄螺紋、孔、齒形、圖案等具體尺寸應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選定 ②非加工表面應(yīng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)斜度和圓角 ③發(fā)揮鑲嵌件的優(yōu)越性，但應(yīng)確保連接牢固，使用可靠。 C%80091212501538液相線固相線溫度 /176。 時(shí)： 。 當(dāng) ???。 時(shí)，變形速度整體上處于較高階段，隨著 。 情況。而變形抗力低的應(yīng)力狀態(tài)，其塑性又不好。 應(yīng)力狀態(tài)對(duì)變形抗力的影響： 物體受力時(shí)：同號(hào)應(yīng)力狀態(tài)下，變形抗力↑ 異號(hào)應(yīng)力狀態(tài)下，變形抗力↓ 原因：根據(jù)金屬塑性變形的屈服準(zhǔn)則： Mises 準(zhǔn)則：σ 1－σ 3＝βσ s Tresca 準(zhǔn)則：σ 1－σ 3＝σ s 當(dāng)σ 1σ 3同號(hào)，︱σ 1－σ 3︱數(shù)值很小，不易達(dá)到βσ s/σ s 當(dāng)σ 1σ 3異號(hào)，︱σ 1－σ 3︱數(shù)值較大，容易達(dá)到βσ s/σ s （二） 鍛造成形 一．自由鍛 自由鍛是利用沖擊力或壓 力使金屬在上、下兩個(gè)抵鐵之間產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需鍛件的鍛造方法。 輔助工序：為基本工序操作方便而進(jìn)行的預(yù)先變形工序。圖 ②余量：零件的加工表面上增加供切削加工用的材料，具體數(shù)值結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際條件查表確定。 第一次加熱時(shí)取被加熱金屬的 2%～ 3%，以后各次加熱取 %～ 2%； G 料頭 — 在鍛造過(guò)程中沖掉或切掉的金屬的質(zhì)量。 模鍛特點(diǎn)：（與自由鍛相比） ①生產(chǎn)率較高 ②鍛件尺寸精確，加工余量小 ③可鍛出形狀復(fù)雜鍛件 ④材料利用率高 模鍛設(shè)備：模鍛錘、模鍛壓力機(jī) ： 圖 錘上鍛模 15 設(shè)備有蒸汽－空氣錘，無(wú)砧座錘，高速錘 模鍛蒸汽－空氣錘原理：圖 與自由鍛蒸 汽－空氣錘相比： ①模鍛錘錘頭與導(dǎo)軌間間隙比自由鍛錘小，且機(jī)架與砧座相連 ②模鍛錘一般均由一名工人操縱 （ 1）鍛模結(jié)構(gòu)：（圖 ）包括上、下模，模膛，分模面 預(yù)鍛模膛：使坯料變形到接近鍛件的形狀和尺寸。 有飛邊槽，斜度、圓角小 ②制坯模膛：形狀復(fù)雜的模鍛件，使金屬能合理分布，接近鍛件形狀，更容易地充滿模膛 Ⅰ 拔長(zhǎng)模膛：減少坯料某部分的橫截面積，以增加該部分的長(zhǎng)度（圖 ） 模鍛件沿軸向橫截面積相差較大時(shí)使用。 (~3) mm 之間。 ① 模鍛模膛 圖 分模面的選擇 16 對(duì)于錘上模鍛，模鍛斜度一般為 5176。模膛深度與寬度的比值 (h/b)越大，取的斜度值也越大。 R＝（ 2~3） r R內(nèi)圓角半徑， r外圓角半徑 r＝ ~12mm 模膛深度越深，圓角半徑取值就越大。 （ 1）摩擦壓力機(jī)上模鍛（螺旋壓力機(jī)） Ⅰ原理： 圖 Ⅱ噸位： 機(jī)械： 80000KN 常用 10000KN 以下 液壓： 120200KN（國(guó)內(nèi)） Ⅲ模鍛特點(diǎn)： ⅰ 滑塊行程不固定，具有錘的功能。對(duì)于形狀復(fù)雜的鍛件，需要在自由鍛設(shè)備或其它設(shè)備上制坯。 ⅳ 滑塊行程一定，只能一次成形，復(fù)雜件應(yīng)采用多臺(tái)設(shè)備成形，不宜進(jìn)行拔長(zhǎng)和滾壓工步。 8～ 10mm 以上時(shí)，熱沖壓） 特點(diǎn)：（ 1）零件形狀復(fù)雜，廢料少。隨著沖頭的繼續(xù)壓入，板料中的應(yīng)力迅速增大，達(dá)到彈性極限。隨著沖頭擠入材料的深度逐漸增大，塑性變形程度逐漸增大，材料內(nèi)部的拉應(yīng)力和彎矩都增大，位于凸凹模刃口處的材料硬化加劇，出現(xiàn)微裂紋 ，塑性變形階段結(jié)束。 沖裁件斷裂面有明顯的區(qū)域特征 光亮帶：沖頭擠壓切入所形成的光滑表面，斷面質(zhì)量最佳 剪裂帶：剪裂帶，是材料在剪斷分離時(shí)所形成的斷裂帶，表面粗糙 （ 2）凸凹模間隙 間隙過(guò)大：斷面質(zhì)量差，光亮帶小一些，剪裂帶和毛刺均較大 間隙過(guò)小：斷面質(zhì)量好，光亮帶增大，但毛刺也增大，模具磨損嚴(yán)重，壽命受影響 。設(shè)計(jì)時(shí)，取凸模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，然后根據(jù)凸凹模間隙 Z 值確定凹模尺寸（即用擴(kuò)大凹模刃口尺寸來(lái)保證間隙值）。 （ 1）外緣修整：修整沖裁件外形，圖 （ 2）內(nèi)孔修整：修整沖裁件內(nèi)孔，圖 3．剪切（切斷）： 利用剪刃或模具使坯料沿不封閉輪廓線分離的工序。 特點(diǎn)：ⅰ 法蘭部分向內(nèi)收縮（毛坯變化圖） 圖 修整工序簡(jiǎn)圖 圖 拉深工序 19 ⅱ 板厚基本不變。總拉深系數(shù)等于每次拉深系數(shù)的乘積。普通低碳鋼板， Rd=（ 6～ 15） S， Rp=（ ～ 1） Rd ⅱ凸凹模間隙不合理，間隙過(guò)小，模具與工件摩擦增大，易拉裂工件，擦傷工件表面，降低模具壽命，一般拉深模間隙 Z＝ （ ～ ） S ⅲ拉深系數(shù)過(guò)小， m值過(guò)小時(shí)，板料變形程度加大，拉深件直壁部分承受的拉力也加大，當(dāng)超出其承載能力時(shí)，即會(huì)被拉斷?！?10176。 （ 1）平板坯料脹形： Ⅰ原理：圖 平板坯料放在凹模上，加壓邊圈并在壓邊圈上施加足夠大的壓邊力，當(dāng)凸模向