《热加工基础幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热加工基础幻灯片.ppt（80页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、热加工基础第1页，共80页，编辑于2022年，星期一第2页，共80页，编辑于2022年，星期一熔模铸造的特点和应用熔模铸造的特点和应用（1）铸铸件件精精度度高高，表表面面质质量量好好，属属少少，无无切切削削工工艺艺。尺寸精度IT11-14，表面粗糙度Ra12.5-1.6m。（2）可可铸铸造造形形状状复复杂杂铸铸件件，最小壁厚可达0.3mm，最小铸孔直径0.5mm。可一次铸出组合体。（3）铸铸造造合合金金种种类类不不受受限限制制，尤其适合高熔点和难切削合金。（4）生产批量不受限制，可单件或成批生产生产批量不受限制，可单件或成批生产。（5）工工序序繁繁杂杂，生生产产周周期期长长，原原辅辅材材料料费
2、费用用高高，生生产产成成本较高，铸件限于本较高，铸件限于25kg25kg。第3页，共80页，编辑于2022年，星期一二、金属型铸造（永久型铸造）二、金属型铸造（永久型铸造）将液体金属在重力作用下浇入金属铸型，以获得铸件的一种方法。铸型用金属制成，可以反复使用。金属型冷速快 一型多用第4页，共80页，编辑于2022年，星期一金属型铸造金属型铸造第5页，共80页，编辑于2022年，星期一第6页，共80页，编辑于2022年，星期一 金属型铸造特点及应用范围金属型铸造特点及应用范围（1）机加工余量小，尺寸精度IT12-IT16;表面粗糙度Ra12.5-6.3m。（2）冷却速度快，铸件晶粒较细，力学性能
3、提高。金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。同样合金，其抗拉强度平均可提高约25，屈服强度平均提高约20，其抗蚀性能和硬度亦显著提高；（3）一型多铸，提高生产率，节约造型材料，减轻环境污染，改善劳动条件。第7页，共80页，编辑于2022年，星期一(4)成本高，不宜大型，形状复杂和薄壁铸件；铸铁件易白口化，切削困难，尺寸限制在300mm，重量8kg以下。(5)铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定;(6)铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般可节约1530；用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80100；金属型铸造特点及应用范围金属型铸造特点及应用范围第8页，共80页，编辑
4、于2022年，星期一产品第9页，共80页，编辑于2022年，星期一三、压力铸造三、压力铸造压力铸造是将熔融合金在高压作用下，以高速充填铸型型腔，并在高压下结晶凝固而获得铸件的特种铸造工艺。两个特点高压高压：比压30-70MPa高速高速：充型时间0.01-0.2秒第10页，共80页，编辑于2022年，星期一压铸机分类压铸机分类按压室是否浸在熔融金属中，分冷室压铸机热室压铸机按压室位置，分卧式压铸机立式压铸机主要构成：合型机构、压射机构、合型机构、压射机构、机座、液压传动系统、控制系统、机座、液压传动系统、控制系统、润滑冷却系统等润滑冷却系统等。第11页，共80页，编辑于2022年，星期一热压铸热
5、压铸第12页，共80页，编辑于2022年，星期一卧式冷室压铸机卧式冷室压铸机第13页，共80页，编辑于2022年，星期一压铸特点压铸特点1.生产率高、材料利用率提高60-70%、实现少切削和零切削，经济效益好。2.精度高（IT11-14级；3.2-0.8m）、组织致密；3.适应形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔铸件；可组合压铸或镶嵌压铸；第14页，共80页，编辑于2022年，星期一压缩压缩气体气体坩埚炉坩埚炉铸型铸型熔化黄铜水熔化黄铜水主要步骤主要步骤通气充型通气充型加压凝固加压凝固放气开模放气开模四、低压铸造四、低压铸造低低压压铸铸造造是是液液体体金金属属在在压压力力作作用用下下，自自下下而而上上
6、充充填填型型腔腔以以形形成成铸铸件件的的成成形形工工艺。艺。第15页，共80页，编辑于2022年，星期一低压铸造特点低压铸造特点1.浇注压力和速度可调，适应各种铸型、合金和铸件大小；2.底注式平稳充型，无飞溅、气体卷入和型壁冲刷等弊病，铸件合格率提高；3.压力下结晶，组织致密，轮廓清晰，表面光洁，少切削或零切削，机械性能高，对薄壁件铸造尤其有利；4.节省补缩冒口，金属利用率高达90-98%；5.劳动强度低，劳动条件好，容易数控自动化。第16页，共80页，编辑于2022年，星期一五、离心铸造五、离心铸造离心铸造是指将熔融金属浇入旋转的铸型中，使液体金属在离心力作用下充填铸型并凝固成形的一种铸造方
7、法。（一）离心铸造的类型 铸型：金属型或砂型。分类：离心铸造机通常可分为立式和 卧式两大类，如图1-39所示。第17页，共80页，编辑于2022年，星期一立式立式离心铸造机离心铸造机第18页，共80页，编辑于2022年，星期一卧式卧式离心铸造机离心铸造机第19页，共80页，编辑于2022年，星期一工艺工艺第20页，共80页，编辑于2022年，星期一离心铸造的特点及应用范围离心铸造的特点及应用范围离心铸造的特点是：（1）液体金属能在铸型中形成中空的自由表面，不用型芯即可铸出中空铸件，简化了套筒、管类铸件的生产过程。（2）由于旋转时液体金属所产生的离心力作用，离心铸造可提高金属充填铸型的能力，因此
8、一些流动性较差的合金和薄壁铸件都可用离心铸造法生产。第21页，共80页，编辑于2022年，星期一（3）由于离心力的作用，改善了补缩条件，气体和非金属夹杂物也易于自金属液中排出，产生缩孔、缩松、气孔和夹杂等缺陷的几率较小。（4）无浇注系统和冒口，节约金属。不足：金属中的气体、熔渣等夹杂物，因密度较轻而集中在铸件的内表面上，所以内孔的尺寸不精确，质量也较差；铸件易产生成分偏析和密度偏析。应用：铸铁管、汽缸套、铜套、双金属轴承、特殊钢的无缝管坯、造纸机滚筒等铸件的生产。离心铸造的特点及应用范围离心铸造的特点及应用范围第22页，共80页，编辑于2022年，星期一六、实型铸造（消失模铸造）实型铸造：采用
9、聚苯乙烯发泡塑料模样代替普通模样，造好型后不取出模样就浇入金属液，在金属液的作用下，塑料模样燃烧、气化、消失，金属液取代原来塑料模所占据的空间位置，冷却凝固后获得所需铸件的铸造方法。第23页，共80页，编辑于2022年，星期一实型铸造实型铸造（消失模铸造）（消失模铸造）第24页，共80页，编辑于2022年，星期一实型铸造特点实型铸造特点（1）由于采用了遇金属液即气化的泡沫塑料模样，无需起模，无分型面，无型芯，因而无飞边毛刺，铸件的尺寸精度和表面粗糙度接近熔模铸造，但尺寸却可大于熔模铸造。（2）各种形状复杂铸件的模样均可采用泡沫塑料模粘合，成形为整体，减少了加工装配时间，可降低铸件成本10%30
10、%，也为铸件结构设计提供充分的自由度。（3）简化了铸件生产工序，缩短了生产周期，使造型效率比砂型铸造提高2-5倍。第25页，共80页，编辑于2022年，星期一缺点：实型铸造的模样只能使用一次，且泡沫塑料的密度小、强度低，模样易变形，影响铸件尺寸精度。浇铸时模样产生的气体污染环境。用途：实型铸造主要用于不易起模等复杂铸件的批量及单件生产。实型铸造特点实型铸造特点第26页，共80页，编辑于2022年，星期一七、陶瓷型铸造七、陶瓷型铸造第27页，共80页，编辑于2022年，星期一1砂套造型 先用水玻璃砂制出砂套。制造砂套的模样B比铸件模样A应大一个陶瓷料厚度（图1-40a）。砂套的制造方法与砂型铸造
11、相同（图1-40b）。2灌浆与胶结 其过程是将铸件模样固定于模底板上，刷上分型剂，扣上砂套，将配制好的陶瓷浆料从浇注口注满砂套（图1-40c），经数分钟后，陶瓷浆料便开始结胶。陶瓷浆料由耐火材料（如刚玉粉、铝矾土等）、粘结剂（如硅酸乙酯水解液）等组成。陶瓷型铸造工艺流程陶瓷型铸造工艺流程 第28页，共80页，编辑于2022年，星期一3起模与喷烧 浆料浇注515min后，趁浆料尚有一定弹性便可起出模样。为加速固化过程提高铸型强度，必须用明火喷烧整个型腔（图1-40d）。4焙烧与合型 浇注前要加热到350550焙烧25h，烧去残存的水分、并使铸型的强度进一步提高。5浇注 浇注温度可略高，以便获得轮
12、廓清晰的铸件。陶瓷型铸造工艺流程陶瓷型铸造工艺流程 第29页，共80页，编辑于2022年，星期一陶瓷型铸造的特点及适用范围陶瓷型铸造的特点及适用范围（1）陶瓷面层在具有弹性的状态下起模，同时陶瓷面层耐高温且变形小，故铸件的尺寸精度和表面粗糙度等与熔模铸造相近。（2）陶瓷型铸件的大小几乎不受限制，可从几公斤到数吨。（3）在单件、小批量生产条件下，投资少、生产周期短，在一般铸造车间即可生产。（4）陶瓷型铸造不适于生产批量大、重量轻或形状复杂的铸件，生产过程难以实现机械化和自动化难以实现机械化和自动化。用途：厚大的精密铸件，广泛用于生产冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸型和模板等，也可用于生产中型铸钢件等
13、。第30页，共80页，编辑于2022年，星期一铸造方法的选择铸造方法的选择每种铸造方法均有其技术特征和适用范围，合理选择铸造方法，主要应考虑下列因素：(1）零件的使用性能 零件所受的载荷情况及所处的工作环境(例如：温度、压力、气态或液态介质的性质等)对铸件尺寸精度和表面粗糙度的要求。（2）零件的铸造技术性能 零件所采用的合金材料的铸造性能、零件结构形状的复杂程度、质量、轮廓尺寸、壁厚差、不加工壁的最小厚度和孔径等。（3）经济的合理性 各种铸造方法生产费用的比较，以及成品零件生产总费用的综合比较。在合理选择铸造方法时，后一种比较是主要的。第31页，共80页，编辑于2022年，星期一铸造方法的选择
14、铸造方法的选择正确选择铸造方法的原则是：根据生产批量大小和工厂设备、技术的实际水平以及其它有关条件，结合各种铸造方技的基本技术恃点，在保证零件技术要求的前提下，选择技术简便、品质稳定和成本低廉的铸造方法。第32页，共80页，编辑于2022年，星期一砂型铸造熔模铸造金属型铸造压力铸造低压铸造磁型铸造离心铸造陶瓷型铸造合金种类不限以碳钢、合金钢为主不限以有色合金为主以有色合金为主以黑色金属为主多用于黑色金属及铜合金以高熔点合金为主铸件大小不限2铸铁4铸钢5有色合金0.63.525最小0.723最 小 内 孔0.71铸件精度IT14IT16IT10IT14IT12IT16IT11IT13IT10IT
15、6IT12IT14 IT11IT14表面粗糙度Ra/m粗糙2.53.212.56.36.30.803.2取决于铸型256.3取决于铸型 2.53.2组织晶粒粗大晶粒粗大晶粒细小晶粒细小取决于铸型晶粒细小晶粒细小晶粒粗大生产率中、低中中高中高高低应用举例各类铸件刀具，动力机械，汽车零件，机械零件，计算机、电讯零件，军工产品及日用品等汽车、飞机、拖拉机、电器、洗农机零件，发动机零件，油泵壳体及日用品等汽车、拖拉机零件、精密仪器、电器仪表、航空、航海、国防、医疗器械和日用五金等发动机气缸体、气缸盖、变速箱体、曲轴箱体、医用消毒缸、增压器叶轮等采掘、运输机械、动力、军工、轻工等部门采用各种套、环管、筒
16、类件、叶轮、双金属铸件、电机转子等热锻模、玻璃模、压型、金属型、模型板、热芯盒等第33页，共80页，编辑于2022年，星期一习题习题1 1、试说明重力金属型铸造、压力铸造、熔模铸造试说明重力金属型铸造、压力铸造、熔模铸造等方法与砂型铸造的主要区别。等方法与砂型铸造的主要区别。第34页，共80页，编辑于2022年，星期一 铸件工艺过程设计铸件工艺过程设计就是根据铸造零件的结构特点、技就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定术要求、生产批量和生产条件等，确定铸件方案和技术参铸件方案和技术参数，绘制工艺过程图、编制工艺过程卡数，绘制工艺过程图、编制工艺过程卡等技术文件的等技术
17、文件的过程。铸件工艺设计的有关文件，是生产准备、管理过程。铸件工艺设计的有关文件，是生产准备、管理和铸件验收的依据，并用于直接指导生产操作。因此，和铸件验收的依据，并用于直接指导生产操作。因此，铸件工艺过程设计的好坏，对铸件品质、生产率和成铸件工艺过程设计的好坏，对铸件品质、生产率和成本起着重要的作用。本起着重要的作用。第四节第四节 液态金属成形件的工艺过程设计液态金属成形件的工艺过程设计第35页，共80页，编辑于2022年，星期一铸造工艺过程设计的步骤铸造工艺过程设计的步骤1、铸件结构工艺性分析2、选择造型方法3、确定浇注位置和分型面4、.工艺参数设计5、型芯设计6、设计浇注系统、冒口7、完
18、成铸造工艺图8、绘制装备图9、工艺装备设计第36页，共80页，编辑于2022年，星期一1 1）浇注位置选择原则）浇注位置选择原则重要加工面应朝下或位于侧面重要加工面应朝下或位于侧面浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。铸铸型型的的上上表表面面除除了了容容易易产产生生砂砂眼眼、气气孔孔、缩缩孔孔等等缺缺陷陷，组组织也不如下表面致密。织也不如下表面致密。第37页，共80页，编辑于2022年，星期一第38页，共80页，编辑于2022年，星期一 铸件的宽大平面尽可能朝下铸件的宽大平面尽可能朝下 1 1）浇注位置选择原则）浇注位置选择原则第39页，共80页，
19、编辑于2022年，星期一铸件上的薄壁部位应朝下铸件上的薄壁部位应朝下,防止浇不到和冷隔缺陷防止浇不到和冷隔缺陷1 1）浇注位置选择原则）浇注位置选择原则第40页，共80页，编辑于2022年，星期一易易产产生生缩缩孔孔的的铸铸件件厚厚大大部部位位应应朝朝上上或或位位于于侧侧面面，以以便便安安放放冒冒口口，实现实现顺序凝固顺序凝固，进行补缩。，进行补缩。1 1）浇注位置选择原则）浇注位置选择原则第41页，共80页，编辑于2022年，星期一2 2）分型面的选择原则）分型面的选择原则主主要要原原则则：保保证证精精度度原原则则、方方便便操操作作原原则则、简化工艺原则简化工艺原则分分型型面面（Partin
20、g line）是指两半铸型相互接触的表面。除了熔模、实型铸造法外，都要选择分型面。第42页，共80页，编辑于2022年，星期一（1 1）应尽可能使全部或大部分铸件，或者加工基准面与重要的）应尽可能使全部或大部分铸件，或者加工基准面与重要的加工面处于同一半型内。加工面处于同一半型内。以避免因合型不准产生错型，保证铸件尺寸精度。2 2）分型面的选择原则）分型面的选择原则第43页，共80页，编辑于2022年，星期一（2）分型面应设在铸件最大截面处，以保证模样从型腔中顺利取出）分型面应设在铸件最大截面处，以保证模样从型腔中顺利取出第44页，共80页，编辑于2022年，星期一（3）应应尽尽量量减减少少分
21、分型型面面的的数数目目 分型面数量少，既能保证铸件精度，又能简化造型操作。2 2）分型面的选择原则）分型面的选择原则第45页，共80页，编辑于2022年，星期一第46页，共80页，编辑于2022年，星期一（4）应使型芯和活块数量尽量减少应使型芯和活块数量尽量减少第47页，共80页，编辑于2022年，星期一（5）分型面应尽量选用平面分型面应尽量选用平面 平直的分型面可简化造型工艺过程和模板制造，容易保证铸件精度（图2-32b），这对于机器造型尤为重要。2 2）分型面的选择原则）分型面的选择原则第48页，共80页，编辑于2022年，星期一 2 2）分型面的选择原则）分型面的选择原则（6）尽量使型腔
22、及主要型芯位于下型，以便于造型、下芯、）尽量使型腔及主要型芯位于下型，以便于造型、下芯、合型及合型及检验。检验。第49页，共80页，编辑于2022年，星期一3 3）确定工艺参数）确定工艺参数机加工余量机加工余量最小铸出孔最小铸出孔收缩率收缩率起模斜度起模斜度第50页，共80页，编辑于2022年，星期一（1）机加工余量机加工余量 在铸件上为在铸件上为切削加工而加大的尺寸切削加工而加大的尺寸称为称为机机械加工余量械加工余量。影影响响因因素素：造造型型方方式式；合合金金种种类类；铸铸件件尺尺寸寸；加加工工面面与与基基准准面面距距离离；浇注位置等，一般查手册。浇注位置等，一般查手册。3 3）确定工艺参
23、数）确定工艺参数加加工工余余量量必必须须认认真真选选取取，余余量量过过大大，切切削削加加工工费费工工，且且浪浪费费金金属属材材料料；余余量量过过小小，制制品品会会因因残残留留黑黑皮皮而而报报废废，或或者者，因因铸铸件件表表层层过过硬硬 而而加加速速刀刀具具磨损。磨损。第51页，共80页，编辑于2022年，星期一与铸件尺寸公差配套使用的铸件加工余量与铸件尺寸公差配套使用的铸件加工余量第52页，共80页，编辑于2022年，星期一铸孔及铸槽 铸件上的孔和槽类这部分结构是否铸出，取决于工艺的可行性和必要性。一般来说，尺寸较小的孔不铸出反而经济。设计时查手册。注-零件图上没有要求加工的孔必须铸出。（2
24、2）最小铸出孔）最小铸出孔灰铁铸件铸钢件大量生产成批生产单件、小批量生产121515303050305050铸件的最小铸出孔铸件的最小铸出孔第53页，共80页，编辑于2022年，星期一小孔不铸出，留待机加工。不铸出孔的表示不铸出孔的表示第54页，共80页，编辑于2022年，星期一铸件由于凝固、冷却后的体积收缩，其各部分尺寸均小于模样尺寸。铸件由于凝固、冷却后的体积收缩，其各部分尺寸均小于模样尺寸。为保证铸件尺寸要求，需在模样为保证铸件尺寸要求，需在模样(芯盒芯盒)上加一个收缩的尺寸。加大的上加一个收缩的尺寸。加大的这部分尺寸称为收缩量，一般根据铸造收缩率来定。这部分尺寸称为收缩量，一般根据铸造
25、收缩率来定。l铸造收缩率铸造收缩率K定义如下：定义如下：式中：式中：L模模模样尺寸；模样尺寸；L件件铸件尺寸。铸件尺寸。铸造收缩率主要取决于铸造收缩率主要取决于合金的种类，合金的种类，同时与同时与铸件的结构、铸件的结构、大小、壁厚大小、壁厚及及收缩时受阻碍情况收缩时受阻碍情况有关。有关。（3 3）铸造收缩率）铸造收缩率通常灰铸铁为通常灰铸铁为0.71.0%，铸造碳钢为铸造碳钢为0.32.0%，铝硅合金为铝硅合金为0.81.2%，锡青铜为锡青铜为1.21.4%。第55页，共80页，编辑于2022年，星期一（4 4）起模斜度）起模斜度 为了使模样(或型芯)便于从砂型(或芯盒)中取出，凡垂直于分型面
26、的立壁在制造模样时，必须留出一定的倾斜度,称为起模斜度。取决于立壁高度；造型方法和模样材料等因素，一般15-3。立壁愈高，斜度愈小，设计可查表。立壁愈高，斜度愈小，设计可查表。第56页，共80页，编辑于2022年，星期一起模斜度的形式起模斜度的形式（4 4）起模斜度）起模斜度第57页，共80页，编辑于2022年，星期一4 4）型芯设计）型芯设计型芯的功用：型芯的功用：是形成铸件的是形成铸件的内腔、孔洞内腔、孔洞和和形状复杂阻碍形状复杂阻碍起模部分的外形。起模部分的外形。制作时制作时型芯及模样型芯及模样上须做出上须做出型芯头型芯头，对应造型时要在，对应造型时要在砂型砂型中做中做凹坑凹坑“座座位位
27、”，使型芯定位，使型芯定位。设计时需考虑：设计时需考虑：保证保证定位准确定位准确、能承受砂芯、能承受砂芯自身重量自身重量和液态合金的和液态合金的冲击、浮力等外力冲击、浮力等外力的作用，浇注时砂芯内部产生的的作用，浇注时砂芯内部产生的气体能顺畅气体能顺畅引出铸型引出铸型等。等。型芯头的作用：型芯头的作用：1 1）定位作用；）定位作用；2 2）固定作用；）固定作用；3 3）排气作用。）排气作用。型芯头：型芯头：是型芯的定位、支撑和排气的部分。是型芯的定位、支撑和排气的部分。主要确定：主要确定：芯头长度、斜度和间隙。芯头长度、斜度和间隙。长度取决于型芯的直径和长度长度取决于型芯的直径和长度第58页，
28、共80页，编辑于2022年，星期一芯头的分类：芯头的分类：1 1）垂直型芯；）垂直型芯；图图4-12 4-12 垂直型芯及芯头垂直型芯及芯头芯头必须留有一定的斜度芯头必须留有一定的斜度。l下芯头的斜度应小些下芯头的斜度应小些(510)，l上芯头的斜度为便于合箱应大些上芯头的斜度为便于合箱应大些(615)。h=15150mml型芯头与铸型型芯座之间应有型芯头与铸型型芯座之间应有 14 mm的间隙的间隙(S)，以便于铸型的装配。，以便于铸型的装配。4 4）型芯设计）型芯设计第59页，共80页，编辑于2022年，星期一垂直芯头的形式p形式：形式：上下都有芯头；只有下芯头，无上芯头；上下都有芯头；只有
29、下芯头，无上芯头；上下都无芯头。上下都无芯头。4 4）型芯设计）型芯设计第60页，共80页，编辑于2022年，星期一水平芯头的形式4 4）型芯设计型芯设计第61页，共80页，编辑于2022年，星期一5 5）浇注系统设计浇注系统设计浇注系统是引导金属液流入型腔的一系列通道的总称。浇注系统是引导金属液流入型腔的一系列通道的总称。浇口杯浇口杯直浇道直浇道 横浇道横浇道内浇道内浇道组成组成接纳、引入金属，减轻金属液接纳、引入金属，减轻金属液对铸型的冲击。对铸型的冲击。引入金属，提供压力以克服流引入金属，提供压力以克服流动阻力充满型腔动阻力充满型腔引入金属、阻止熔渣引入金属、阻止熔渣引入金属、控制金属液
30、的充型速引入金属、控制金属液的充型速度和流动方向度和流动方向调控温度场和凝调控温度场和凝 固顺序，在某种情况下还有一定的固顺序，在某种情况下还有一定的补缩作用。补缩作用。作用：作用：确保液态金属能够平稳而合理地充满型腔。确保液态金属能够平稳而合理地充满型腔。第62页，共80页，编辑于2022年，星期一l内浇道的位置、数目应服从所选定的凝固顺序和补缩方法。内浇道的位置、数目应服从所选定的凝固顺序和补缩方法。内浇道在铸件上开设位置的选择可遵循如下原则：内浇道在铸件上开设位置的选择可遵循如下原则：1 1为使铸件实现为使铸件实现同时凝固同时凝固，对，对壁厚均匀壁厚均匀的铸件，可选用多个内浇道分的铸件，
31、可选用多个内浇道分散引入金属液。对散引入金属液。对壁厚不太均匀壁厚不太均匀的铸件，内浇道应开设在薄壁处。的铸件，内浇道应开设在薄壁处。2为使铸件实现为使铸件实现顺序凝固顺序凝固，内浇道应设在有冒口的，内浇道应设在有冒口的厚壁处厚壁处，从厚壁处，从厚壁处引入金属液，形成铸件从薄壁至厚引入金属液，形成铸件从薄壁至厚 壁，最后到冒口的先后凝固顺序。壁，最后到冒口的先后凝固顺序。第63页，共80页，编辑于2022年，星期一 封闭式浇注系统封闭式浇注系统 S直直S横横S内内 S直直 S横横 S内内=1.15 1.1 1 浇注系统其他组元横截面积尺寸的确定浇注系统其他组元横截面积尺寸的确定l优点：优点：这
32、种浇注系统容易为金属液所充满，撇渣能力较好，这种浇注系统容易为金属液所充满，撇渣能力较好，可防止气体卷入金属液，可防止气体卷入金属液，通常用于中小型铸铁件。通常用于中小型铸铁件。l缺点：缺点：这种浇注系统中金属液流速较大，有时甚至发生喷射这种浇注系统中金属液流速较大，有时甚至发生喷射现象，现象，不适于易氧化的非金属铸件或压头大的铸件，也不适于易氧化的非金属铸件或压头大的铸件，也不适于用柱塞包浇注的铸钢件。不适于用柱塞包浇注的铸钢件。第64页，共80页，编辑于2022年，星期一 开放式浇注系统开放式浇注系统 S直直 S横横 S内内 S直直 S横横 S内内=1 2 4 l优优点点：这这种种浇浇注注
33、系系统统中中内内浇浇道道处处金金属属液液流流速速不不高高，流流动动平平稳稳，冲冲刷刷力力小小，金金属属液液受受氧氧化化的的程程度度轻轻，主主要要适适于于易易氧氧化化的的非非金金属铸件、球铁铸件和用柱塞包浇注的铸钢件。属铸件、球铁铸件和用柱塞包浇注的铸钢件。l缺缺点点：金金属属液液难难以以充充满满这这种种浇浇注注系系统统中中的的所所有有单单元元，撇撇渣能力较差，渣和气体容易随液进入型腔，造成废品。渣能力较差，渣和气体容易随液进入型腔，造成废品。第65页，共80页，编辑于2022年，星期一浇注系统的重要参数确定：浇注系统的重要参数确定：内浇口的总截面积内浇口的总截面积 横浇口的总截面积横浇口的总截
34、面积 直浇口的总截面积。直浇口的总截面积。第66页，共80页，编辑于2022年，星期一浇注系统尺寸的确定浇注系统尺寸的确定 S内内可可根据铸件的合金种类、质量、尺寸、壁厚根据铸件的合金种类、质量、尺寸、壁厚 及浇注及浇注时间时间，并考虑金属液的沿程摩擦损失和涡流损失，用水力，并考虑金属液的沿程摩擦损失和涡流损失，用水力公式计算。也可在生产中查经验图表。公式计算。也可在生产中查经验图表。内浇道总横截面积内浇道总横截面积S内内式中：式中：G 为铸件毛重；为铸件毛重；K 为经验数据：铸件壁厚小于为经验数据：铸件壁厚小于15，K=0.7；铸件壁厚铸件壁厚=1630，K=0.6；铸件壁厚铸件壁厚=316
35、0，K=0.5；第67页，共80页，编辑于2022年，星期一常见浇注系统的类型常见浇注系统的类型 （1 1）顶注式浇注系统）顶注式浇注系统 内浇道开设内浇道开设在铸件的顶部。在铸件的顶部。优点：优点：金属液自由落下，自下而上地金属液自由落下，自下而上地逐渐充满型腔，利于定向凝固和补缩；逐渐充满型腔，利于定向凝固和补缩；缺点：缺点：冲击力大，充型不平稳，易发冲击力大，充型不平稳，易发生飞溅、氧化和卷入气体现象，产生沙生飞溅、氧化和卷入气体现象，产生沙眼、冷豆、气孔和夹渣等缺陷。眼、冷豆、气孔和夹渣等缺陷。多用于多用于质量不大，高度不高和形状质量不大，高度不高和形状简单的薄壁或中等壁厚的铸件，易简
36、单的薄壁或中等壁厚的铸件，易氧化金属铸件则不宜采用氧化金属铸件则不宜采用第68页，共80页，编辑于2022年，星期一常见浇注系统的类型常见浇注系统的类型 （2）底注式浇注系统）底注式浇注系统 内浇道开设在内浇道开设在型腔底部。型腔底部。优点：优点：金属液充型平稳，避免了金属金属液充型平稳，避免了金属液冲击型芯、飞溅和氧化及由此引起液冲击型芯、飞溅和氧化及由此引起的铸件缺陷；型内气体易于逐渐排出，的铸件缺陷；型内气体易于逐渐排出，整个系统充满较快，利于横浇道撇渣。整个系统充满较快，利于横浇道撇渣。缺点：缺点：型腔底部金属液温度较高，型腔底部金属液温度较高，而上部液面温度较低，不利于冒而上部液面温
37、度较低，不利于冒口补缩。故应尽快浇注。口补缩。故应尽快浇注。多用于多用于易氧化的合金铸件。易氧化的合金铸件。第69页，共80页，编辑于2022年，星期一常见浇注系统的类型常见浇注系统的类型 （3）中间注入式浇注系统）中间注入式浇注系统 内浇内浇道开设在分型面上。道开设在分型面上。优点：优点：能方便地按需要进行补能方便地按需要进行补置，有利于控制金属液的流置，有利于控制金属液的流量分布和铸型热量的分布。量分布和铸型热量的分布。适用于适用于中等质量、高度和壁厚中等质量、高度和壁厚的铸件。应用普遍。的铸件。应用普遍。第70页，共80页，编辑于2022年，星期一常见浇注系统的类型常见浇注系统的类型 （
38、4）阶梯式浇注系统）阶梯式浇注系统 是具有多是具有多层内浇道。层内浇道。优点：优点：兼有底注式和顶注式的兼有底注式和顶注式的优点，又克服了两者的缺点，优点，又克服了两者的缺点，即浇注平稳，减少了飞溅，又即浇注平稳，减少了飞溅，又有利于补缩。有利于补缩。缺点：缺点：浇注系统结构复杂，加浇注系统结构复杂，加大了造型和铸件清理工作量。大了造型和铸件清理工作量。多用于多用于高度较高、型腔较复杂、收高度较高、型腔较复杂、收缩率较大或品质要求较高的铸件。缩率较大或品质要求较高的铸件。第71页，共80页，编辑于2022年，星期一6 6）冒口、冷铁的设计冒口、冷铁的设计 冒口的设计 铸型中能储存一定金属液（同
39、铸件相连接在一起的液态金属熔池）补偿铸件收缩，防止产生缩孔和缩松缺陷的专门技术“空腔”称为冒口。冒口的主要作用是补缩铸件补缩铸件。此外还有集渣和通、排气作用集渣和通、排气作用。1-明顶冒口；2-暗顶冒口 3-铸件；4-边冒口(a)铸钢件 (b)铸铁件第72页，共80页，编辑于2022年，星期一冷铁的设计冷铁的设计冷铁是用来加大铸件局部冷却速度最常用的一种激冷物，钢材、铜等金属材料也可以用作激冷物。其主要作用为：加快铸件某一部分的冷却速度，调节铸件的凝固顺序，与冒口配合使用，可扩大冒口的有效补缩距离。冷铁分为外冷铁和内冷铁第73页，共80页，编辑于2022年，星期一7 7）铸造工艺过程图的绘制铸
40、造工艺过程图的绘制铸造工艺过程图是在零件图上用规定的技术符号表示出铸造工艺过程内容的图形，它决定了铸件的形状、尺寸、生产方法和工艺过程，是制造模样、芯盒、造型、造芯和检验铸件的依据。第74页，共80页，编辑于2022年，星期一第75页，共80页，编辑于2022年，星期一第76页，共80页，编辑于2022年，星期一首先应综合考虑浇注位置和分型面，再确定，1起模斜度、2加工余量，3 砂芯的部位，要画出砂芯的位置、形状和芯头。零件的铸造工艺图的制定及铸件图举例零件的铸造工艺图的制定及铸件图举例第77页，共80页，编辑于2022年，星期一可从以下几方面进行分析：可从以下几方面进行分析：分型面和分模面；
41、分型面和分模面；浇注位置、浇冒口的位置、形状、尺寸和数量；浇注位置、浇冒口的位置、形状、尺寸和数量；工艺参数工艺参数（机加工余量、最小铸出孔、收缩余量、起（机加工余量、最小铸出孔、收缩余量、起模斜度）；模斜度）；型芯的形状、位置和数目，型芯头的定位方式和安型芯的形状、位置和数目，型芯头的定位方式和安装方式；装方式；冷铁的形状、位置、尺寸和数量；冷铁的形状、位置、尺寸和数量；其他。其他。铸造工艺方案示例铸造工艺方案示例第78页，共80页，编辑于2022年，星期一工艺设计实例1上上下下材料：材料：HT200HT200收缩率：收缩率：1.0%1.0%第79页，共80页，编辑于2022年，星期一铸件名称接盘件数10材料Q235铸造方法砂型铸造零件图铸造图接盘的铸造工艺设计过程第80页，共80页，编辑于2022年，星期一