【正文】 出孔徑可達(dá) 、最小可鑄螺距達(dá) 。 （ 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)型左移開型→鑄件被沖頭頂離 壓室→鑄件被頂桿頂出動(dòng)型。常用壓力為 5～ 150，充填速度為 ～ 50/, 充填時(shí)間為 ～。 但金屬型的制造成本高，不宜生產(chǎn)大型、形狀復(fù)雜和薄壁鑄件；由于冷卻速度快，鑄鐵件表面易產(chǎn)生白口，切削加工困難；受金屬型材料熔點(diǎn)的限制，熔點(diǎn)高的合金不適宜用金屬型鑄造。 （ 2）鑄件的晶粒較細(xì)，力學(xué)性能好。 .209動(dòng)畫 （ 1）金屬型結(jié)構(gòu)及原理 .210①噴刷涂料 ☆防沖刷； ☆緩冷卻； ☆蓄氣、排氣。 . 將液體金屬澆注到用金屬材料制成的鑄型種，以獲得鑄件的方法，稱為金屬型鑄造。 （ 4）生產(chǎn)批量基本不受限制，既可成批、大批量生產(chǎn)，又可單件、小批量生產(chǎn)。對由幾個(gè)零件組合成的復(fù)雜部件，可用熔模鑄 造一次鑄出。如熔模 鑄造的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，鑄件精度已達(dá)到無加工余量的要求。熔模鑄造又稱失蠟鑄造。 上型芯頭間隙 ~2間隙 2 .198鑄造工藝舉例： 拖拉機(jī)輪鑄造工藝圖 拖拉機(jī)輪零件圖 .199第四章 特種鑄造 .200為獲得高質(zhì)量、高精度的鑄件，提高生產(chǎn)率，人們在砂型鑄造的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造了多種其它的鑄造方法；通常把這些有別于砂型鑄造的其他鑄造方法通稱為特種鑄造。 下型芯頭間隙 ~ 上型芯 頭斜度 6176。 軸套零件的鑄造工藝設(shè)計(jì)步驟與過程 下型芯頭斜度 5176。如下圖所示： 型芯 上 中 中鑄型 ) 垂直芯頭 型腔 中 下 型芯頭 型芯座 下鑄型 上鑄型 ) 水平芯頭 上 下 .190設(shè)計(jì)步驟： 工藝分析 選擇造型方法 選擇澆注位置和分型面 確定加工余量 確定起模斜度 確定線收縮率 鑄造圓角 繪制鑄造工藝圖 鑄造 成型工藝設(shè)計(jì)實(shí)例 .191鑄造工藝舉例： 支撐座零件圖 .192鑄造工藝舉例 確定澆鑄位置和分型 面 .193鑄造工藝舉例 確定澆鑄位置和分型面 .194鑄造工藝舉例 確定加工余量 .195鑄造工藝舉例 確定拔模斜度 .196鑄造工藝舉例 確定型芯 .197 上 下 + 4+ 6+ 5+ 4+ 6+ 3 型 芯 通 氣 孔 下型 芯頭 上型 芯頭 1 . 鑄件線收縮率 1% ， 2 . 起模斜度 1176。 .186 型芯種類（一） .187 型芯種類（二） .188 型芯頭 型芯頭 :是型芯的定位、支撐和排氣的部分，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮：保證定位準(zhǔn) 確、能承受砂芯自身重量和液態(tài)合金的沖擊、浮力等外力的作用，澆注時(shí)砂芯內(nèi)部產(chǎn)生的氣體能順暢引出鑄型等。 .183拔模斜度 為了在造型 和制芯時(shí)便于起模，以免損壞砂型和型芯，在模樣、芯和的起模方向留有一定的斜度。 合金收縮率的大小取決于鑄造合金的種類及鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸等因素。 .182鑄造收縮率 鑄件在凝固和冷卻過程中會(huì)發(fā)生收縮而造成各部分體積和尺寸縮小。 工藝參數(shù) .181加工余 量 孔的鑄出：要考慮鑄出的可能性、必要性、和經(jīng)濟(jì)性。 分型面 —— 指鑄型中相互結(jié)合的表面。 鑄造工藝設(shè)計(jì) .164鑄造工藝圖的繪制 分型面的選擇 澆注位置的確定 工藝參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)要點(diǎn) .165澆注位置與分型面的選擇 一、澆注位置的選擇 鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下； 鑄件的寬大平面應(yīng)朝下； 壁薄而大的平面應(yīng)朝下或垂直、傾斜。但生產(chǎn)率低，要求操作者的技術(shù)水平較高 適用范圍：主要用于有等截 面的或回轉(zhuǎn)體的大、中型鑄件的單件或小批量生產(chǎn) 刮板造型的特點(diǎn)及應(yīng)用 .造型 機(jī)器造型的實(shí)質(zhì) 機(jī)器造型的特點(diǎn) 將填砂、緊實(shí)、和起模等 主要工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化 生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 .161②微震壓實(shí)造型 ③高壓造型 ④射壓造型 ⑤空氣沖擊造型 ⑥拋砂造型 ①震壓造型 機(jī)器造型 . .163 鑄造工藝設(shè)計(jì)主要包括選擇分型面 ,確定澆注位置、主要工藝參數(shù)、型芯和芯頭結(jié) 構(gòu)等。 .158刮板造型 .159特點(diǎn)：用刮板代替模樣造型。造型復(fù)雜，易錯(cuò)箱，生產(chǎn)率低。 .156三箱造型 .157三箱造型的特點(diǎn)及應(yīng)用 特點(diǎn)：鑄件兩端截面尺寸比中間部分大，采用兩箱無法起模，將鑄型放在三個(gè)砂箱中，組合而成。造型和制作模樣都很麻煩，生產(chǎn)率低。 應(yīng)用范圍： 單件小批生產(chǎn)模樣薄、分模后易損壞 或變形的鑄件。 .152 挖砂造型 .153挖砂造型的特點(diǎn)及應(yīng)用 特點(diǎn)：模樣為整體模，造型時(shí)需挖去阻 礙起模的型砂，故分型面是曲面。造型方便，但制作模樣較麻煩。 應(yīng)用范圍： 鑄件最大截面在一端，且為平 面。 為防止銅液和鋁液的氧化，澆注時(shí)勿斷流，澆注系統(tǒng)應(yīng)能防止金屬液的飛濺， 以便將金 屬 液 平 穩(wěn) 地 導(dǎo) 入 型 腔 。 .142鑄造工藝 為減少機(jī)械加工余量，應(yīng)選用粒度較小的細(xì)砂來造型。 ② 坩堝及熔煉用具要表面涂涂料并預(yù)熱。由于黃銅中的鋅本身就是良好的脫氧劑，所以熔化黃銅時(shí)，不需另加熔 劑和脫氧劑。為防止銅的氧化，熔化青銅時(shí)應(yīng)加熔劑（如玻璃、硼砂等）以覆蓋銅液。在一般鑄造車間里，銅、鋁合金多采用以焦炭為燃料或以電為能源的坩鍋爐來熔化。 .136非鐵合金有銅、鋁等合金，鋁合金的熔煉特點(diǎn)是金屬爐料不與燃料直接接觸，以減少金屬的損耗，保持金屬液的純凈，一般多采用坩堝爐熔煉。 在精密鑄造和高合金鋼鑄造中應(yīng)用最普遍。 .132 特點(diǎn) 渣溫最高，可通過渣對鋼水進(jìn)行精煉；爐氣氣氛可控；熔化效率高，溶量大；鋼水氫與氮的含量高；噪聲大、粉塵高；適合普碳鋼、合金鋼的冶煉，鑄造上普遍使用。煉鋼的金屬材料主要是廢鋼、生鐵和鐵合金等。 .131 爐子容量從 1 ~ 15 噸。 （三）鑄鋼的熔煉 冶煉設(shè)備：電弧爐、感應(yīng)電爐等。 鑄鋼件不宜淬火，淬火時(shí)鑄件極易開裂。 .128（二）鑄鋼的熱處理 目的：細(xì)化晶粒、消除魏氏組織、消除鑄造應(yīng)力、提高力學(xué)性能。 （一）鑄鋼的鑄造工藝特點(diǎn) .126（ 2）使用補(bǔ)縮冒口和冷鐵，實(shí)現(xiàn)定向凝固 .127（ 3）嚴(yán)格掌握澆注溫度，防止過高或過低 低碳鋼（流動(dòng)性較差）、薄壁小件或結(jié)構(gòu)復(fù)雜不容易澆滿的鑄件，應(yīng)取較高的澆注溫 度； 高碳鋼（流動(dòng)性較好）、大鑄件、厚壁鑄件及容易產(chǎn)生熱裂的鑄件，應(yīng)取較低的澆注溫度。 中、大件的鑄型一般都采用強(qiáng)度較高的 2 硬化水玻璃砂型和粘土干砂型。為了熔化出成分合格的鐵液，在沖天爐配料時(shí)必須考 慮化學(xué)成分的如下 變化 。 ③ 熔劑：熔劑主要是石灰石（ 3），必要時(shí)也可加入氟石（ 2 ）。 ② 燃料：沖天爐的燃料主要是焦炭。 .120 主要有以下幾部分組成： ① 支撐部分； ② 爐體； ③ 送風(fēng)系統(tǒng)； ④ 爐頂部分。 熔煉鑄鐵的爐子有： .118沖天爐制造成本低，操作簡便，可連續(xù)生產(chǎn)，效率較高 沖天爐的大小是以每 小時(shí)熔化金屬液的多少來定的，通常為 2~10/，是常用的鑄鐵熔煉設(shè)備。 .117沖天爐、非焦（煤粉、油、天然氣）沖天爐、坩堝爐等。 鑄造生產(chǎn)中常用的金屬液有：鑄鐵、鑄鋼、鑄造非鐵合金。 .115當(dāng)金屬液溫度過低時(shí)， 容易產(chǎn)生澆不足、冷隔、氣孔、夾渣等鑄造缺陷，往往造成鑄件報(bào)廢；當(dāng)金屬液的化學(xué)成份不符合要求時(shí)，即使鑄件沒有宏觀鑄造缺陷，但因力學(xué)性能不符合要求，也同樣會(huì)造成廢品。 .110 控制鑄件質(zhì)量 1．合理選定鑄造合金和鑄件結(jié)構(gòu) 2．合理制定鑄件的技術(shù)要求 3．模樣質(zhì)量檢驗(yàn) 4．鑄件質(zhì)量檢驗(yàn) 5．鑄件熱處理 .111 小結(jié) 合金工藝性能 充 型 能 力 凝 固 方 式 應(yīng)力與變形 流動(dòng)性 澆注條件 鑄型條件 逐層凝固 糊狀凝固 中間凝固 收 縮 性 能 液態(tài)收縮 凝固收縮 固態(tài)收縮 .112 ! .113 第二章 常用合金鑄件的生產(chǎn) .114熔煉是指由固態(tài)通過加熱轉(zhuǎn)變成熔融狀態(tài)的過程。 學(xué)性能不合格 條件要求。 2．冷裂：穿過晶體而不沿晶界斷裂，斷 口有金屬光澤或有輕微氧化色。 粘 砂 鑄件的部分或整個(gè)表面粘附著一層金屬和砂粒的機(jī)械混和物，多發(fā)生在鑄件厚壁和熱節(jié)處。 縮孔 縮松 1．縮孔：形狀為不規(guī)則的封閉或敞露的空洞，孔壁粗糙并帶有枝狀晶，常出現(xiàn)在鑄件最后凝固部位。 . 定向凝固原則 讓鑄件遠(yuǎn)離冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位次凝固，最后才是冒口本身凝固。若鑄件內(nèi)外層之間的溫度差由小變大，則其凝固區(qū)相應(yīng)由寬變窄 .96 二、鑄造合金的收縮 合金從液態(tài)冷卻至室溫的過程中，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象，是多種鑄造缺陷 (縮孔、縮松、裂紋、變形等 )產(chǎn)生的根源 合金收縮 固態(tài)合金冷卻 液態(tài)合金冷卻 液態(tài)收縮 凝固收縮 縮孔 :恒溫下結(jié)晶 縮松 :兩相區(qū)結(jié)晶 線形收縮 裂紋 變形 應(yīng)力 .97 影響收縮的因素 鑄型條件 鑄件結(jié)構(gòu) 澆注溫度 化學(xué)成分 (含量 )合金收縮 .98三、鑄件中的縮孔與縮松 1. 縮孔與縮松的形成 液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞 。對鑄件質(zhì)量影響較大的主要是液相和固相并存的凝固區(qū)的寬窄 鑄件的凝固方式就是依據(jù)凝固區(qū)的寬窄來劃分的 .951. 逐層凝固 2. 糊狀凝固 3. 中間凝固 液 影響凝固的主要因素 合金的結(jié)晶溫度范圍：合金的結(jié)晶溫度范圍越小，凝固區(qū)域越窄，越 趨向于逐層凝固。折算厚度越大，熱量散失越慢，充型能力就越好 鑄 件壁厚相同時(shí)，垂直壁比水平壁更容易充填 (大平面鑄件不易成形 )。 .77 化學(xué)熱處理：將鋼件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表面，改變其化學(xué)成分和組織，達(dá)到改進(jìn)表面性能，滿足技術(shù)要求的熱處理過程 方法：滲碳、氮化、碳氮 共滲、滲硼、滲鋁等 .78金屬表面技術(shù)：通過施加覆蓋層或改變表面形貌、化學(xué)成分、相組成、微觀結(jié)構(gòu)等達(dá)到提高材料抵御環(huán)境作用能力或賦予材料表面某種功能特性的材料工藝技術(shù) 表面技術(shù) 涂鍍技術(shù) 熱浸鍍 熱噴涂 電鍍 化學(xué)鍍氣象沉積 表面擴(kuò)滲技術(shù) 化學(xué)熱處理 激光表面合金化 離子注入 表面處理技術(shù) 表面淬火 噴丸 .79 鍍 銀 壺 .80 拋 丸 后 的 鑄 件 .81 熱噴涂 .82 缸體熱 噴涂 .83 謝 謝 .84 第一篇 鑄造 南紅艷 河南理工大學(xué)材料加工系 .85 鑄造 (金屬的液態(tài)成形 )：熔煉金屬，制造鑄型，將液態(tài)金屬澆入具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的工藝 鑄造在我國可以追溯到 6000多年前。如連桿、曲軸、齒輪等 .76第三節(jié) 表面淬火和化學(xué)熱處理 表面淬火：快速加熱使鋼的表面奧氏體化后淬火冷卻，獲得表層硬而耐磨，心部仍保持原來的組織 應(yīng)用：中碳鋼和中碳低合金鋼 表面淬火方法 :感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、鹽浴快速加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、激光加熱表面淬火等 表面淬火前應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，以保證心部具有良好的力學(xué)性能。如模具、刃具等 (2)中溫回火 (350~500℃ )：使鋼獲得高彈性，并保持較高硬度 (35~50)和一定的韌性。表面淬火后應(yīng)進(jìn)行低溫回火，以減少淬火應(yīng)力，降低脆性。如彈簧、鍛模等 (3)高溫回火 (調(diào)質(zhì)處理 )(500~650℃ )：硬度20~35，強(qiáng)度及韌性等綜合性能較好。+3 小于 %的鐵碳合金→ 工業(yè)純鐵 鋼 鑄 (生 )鐵 為 %~%的鐵碳合金，分為三種： 共析鋼：為%→ 亞共析鋼：為 %~%→ +過共析鋼：為 %~%→+3 .34鋼在結(jié)晶過程中的組織轉(zhuǎn)變 .35鋼 碳素鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼 235優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素工具鋼 8 合金鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 合金工具鋼 特殊性能鋼 不銹鋼 耐熱鋼 耐磨鋼 其它 量具鋼 模具鋼 刃具鋼 軸承鋼 彈簧鋼 調(diào)質(zhì)鋼 滲碳鋼 低合金結(jié)構(gòu)鋼 %1 209 21 1189 第四節(jié) 工業(yè)用鋼簡介 低碳鋼 20 中碳鋼 45 高碳鋼 60、 65 .36 常用碳素結(jié)構(gòu)鋼 鋼板鋼筋 螺釘鉚釘 建筑構(gòu)件 鋼橋梁 .37 常用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 齒輪 曲軸 螺栓 彈簧 .38常用碳素工具鋼 銼刀 量規(guī) 鉆頭 .39 外殼 軋輥 鑄鋼主要用于制造形狀復(fù)雜，需要一定強(qiáng)度、塑性和韌性的零件，例如機(jī)車車輛、船舶、重型機(jī)械的齒輪、軸，以及軋輥、機(jī)座、缸體、外殼、閥體等 重型機(jī)械齒輪 .40 容器 船舶 車輛 橋梁 儲(chǔ)氣罐 合金結(jié)構(gòu)鋼 .41 合金調(diào)質(zhì)鋼 齒輪 曲軸 汽車萬向節(jié) 連桿 .42 合金滲碳鋼 撥叉 變速齒輪 .43 合金彈簧鋼 彈簧 拉力彈簧 離合器彈簧 蝶形彈簧 .44滾珠 軸承鋼 滾珠 滾珠軸承 .45 合金工具鋼 銑刀 英制模板刀 合金模具鋼 模具 .46 量具用鋼 螺紋規(guī) 游標(biāo)卡尺 千分尺 .47 馬氏體型不銹鋼 不銹鋼船用螺旋槳 不銹鋼剪刀 奧氏體型不銹鋼 1189 不銹鋼表帶 不銹鋼容器 .48 耐熱鋼 燃?xì)廨啓C(jī) .49耐磨鋼 履帶 鐵軌分道叉 破碎機(jī)顎板 挖掘機(jī)斗齒 .50 第五節(jié)