页数:70页文件大小:17.39 MB来源: 金工实习ppt课件
本课件为金工实习中的铸造基本内容部分,从铸造历史与铸件应用领域切入,讲解铸造的定义、优缺点与三种分类方式,说明砂型铸造生产流程、砂型组成、型芯砂性能与浇注系统的组成作用,并介绍手工与机器造型方法、发展趋势及安全操作规程。
铸造是历史上最悠久的一种工艺,在我国已有 6000 多年历史,从殷商时期就有灿烂的青铜器铸造技术。河南安阳出土的殷朝祭器司母戊鼎,重达 700 多公斤,长、高都超过 1 m,四周饰有精美的蟠龙纹及饕餮纹。
铸造工件的应用领域:古代与现代两个方面。
铸造是制作铸型、熔炼金属,将熔炼的液体金属浇注到铸型中,凝固后获得一定形状与性能铸件的成形方法。采用铸造方法获得的金属制品称为铸件。
在机械制造中,大部分机械零件是用金属材料制成的,铸造方法成为制造毛坯或零件的重要方法,具有其它方法所不具有的特点。
砂型铸造的生产工艺流程:零件图 → 铸造工艺图 → 模样图、芯盒图 → 配制型砂、制作砂型;配制芯砂、制作型芯 → 铸型装配(合箱)→ 熔炼金属、浇注 → 落砂、清理 → 检验 → 合格铸件 / 次品、废品。
砂型的组成和作用:
| 名称 | 作用 |
|---|---|
| 出气孔 | 在铸型或型芯上用针扎出的出气孔,用以排气 |
| 浇注系统 | 在铸型中用来引导金属液流入型腔的通道 |
| 型芯 | 为获得铸件的内孔或局部外形,用芯砂制成并安放在型腔内部的组元 |
| 型腔 | 用模样在砂型中形成的空腔,以获得铸件的外形 |
| 分型面 | 各铸型组元间的结合面,每一对铸型间都有一个分型面 |
| 砂箱 | 造型时填充型砂的容器,分上、中、下等砂箱 |
砂型铸造生产常用名词:铸造工艺图、造型、模样、型腔、芯盒、型芯、合箱、铸型。
说明:原课件该页以符号与文字混排表示四者关系,数字与符号粘连较为严重,此处按铸造工艺中「模样—型腔—铸件—零件」的标准对应关系整理,未逐字还原原图符号。
型(芯)砂通常由原砂(即新砂)、粘结剂(常用的有普通粘土和膨润土)、水及附加物(如煤粉、木屑等)按一定比例配制而成。为保证砂型在造型、合箱和浇注时经受住外力、高温金属液的烘烤、冲刷和气体压力等作用,型砂需具备强度、透气性、耐火性、退让性和可塑性等性能。
型砂性能之间相互关联、相互制约:强度、透气性、退让性、可塑性之间存在此消彼长的关系,耐火性则主要与原砂中二氧化硅的含量有关。
典型的浇注系统一般由外浇口、直浇道、横浇道和内浇道四部分组成,形状简单的小型铸件可以省去横浇道。
| 组成 | 说明 |
|---|---|
| 外浇口 | 容纳注入的金属液并缓解液态金属对砂型的冲击;小型铸件通常为漏斗状,较大型铸件为盆状 |
| 直浇道 | 连接外浇口与横浇道的垂直通道,通常带一定锥度(上大下小),改变其高度可改变金属液流动速度与充型能力 |
| 横浇道 | 将直浇道的金属液引入内浇道的水平通道,一般开在砂型分型面上,截面一般为梯形 |
| 内浇道 | 与型腔直接相连,引导金属液进入型腔;截面多为扁梯形、矩形、三角形等 |
根据铸件形状、大小、合金种类和造型方法的不同,可选用不同的浇口位置。按金属液注入方式的不同,浇注系统类型分为顶注式、底注式、阶梯式、中间注入式等。
常用的手工造型方法有整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型、刮板造型、假箱造型等,可根据铸件结构、技术要求、生产批量及生产条件选用。
随着科学技术的进步和经济的发展,对铸造提出了优质、低耗、高效、少污染的要求,铸造技术正向以下几方面发展。
随着汽车工业等大批大量制造的要求,各种新的造型法(如高压造型、射压造型、气充造型等)和造芯方法得到了进一步开发和推广。
随着现代工业对铸件要求的提高以及少无切削加工的发展,特种铸造工艺向大型铸件方向发展,复合铸造技术和一些全新的工艺方法逐步进入应用。
球墨铸铁、合金钢、铝合金、钛合金等高比强度、比模量的材料逐步进入应用;新型铸造功能材料(如铸造复合材料、阻尼材料)和具有特殊磁学、电学、热学性能及耐辐射材料进入铸造成型领域。
铸造生产的各个环节已开始使用微电子技术,例如铸造工艺和模具的 CAD 及 CAM、凝固过程数值模拟、铸造过程自动检测、监测与控制、各种数据及专家系统、机器人的应用等。
新型材料的开发和应用:面向优质、低耗、高效、少污染的要求,新型铸造材料不断被开发并投入应用。
祝您学习愉快,万事如意!
本页展示古代砂型法铸币工艺流程,呈现古代铸币的型腔制作与浇注成形过程。
本页展示砂型法铸币的生产流程,呈现从制型、浇注到清理得到钱币的完整工序。
分模造型是将模样沿最大截面处分成两半,型腔位于上、下两个砂箱内,造型简单省工,常用于最大截面在中部的铸件。
整模造型的模样是整体的,分型面是平面,铸型型腔全部在半个铸型内;造型简单,铸件不会产生错型缺陷,适用于最大截面在一端且为平面的铸件。
本页展示永乐大钟钟体上的经文,呈现钟身密布的铸字与铸造表面质量。
本页展示铸件应用实例:磨床床身与柴油机机身。
本页展示铸件应用实例:压缩机缸体、暖气片、柴油机机身、阀体。
本页展示铸件应用实例:泵盖与气缸套。
本页展示铸件应用实例:阀体与柴油机机身。
本页为型(芯)砂组成示意图,展示原砂颗粒、粘结剂膜、附加物与空隙的构成关系。
本页为浇注系统类型示意图,展示顶注式、底注式、阶梯式与中间注入式等浇口布置形式。
本页展示熔模铸造生产过程,呈现压制蜡模、结壳、脱蜡、焙烧与浇注等工序。
本页展示三通模样,呈现用于形成三通管件型腔的模样结构。
本页展示三通铸件、芯盒与模样的对应关系,呈现由模样与芯盒得到铸件的成形结果。
明成祖朱棣下令铸造的永乐大钟,重约 46.5 吨,钟高 6.75 米,直径 3.3 米,经文字数 22.7 万字,钟声持续时间 2 分钟,传播距离 20 千米。具有五绝:铸造年代最久、铸成经种最多、钟声传播最远、力学结构最佳、铸造工艺最高。
本页为砂型铸造的生产工艺流程图,展示从零件图、模样芯盒制作到合箱浇注、落砂清理与检验的完整工序路线。
手工造型工艺流程所用工具与器具:模样、砂箱、平板。工序依次为:安放模样 → 砂箱准备 → 填砂 → 紧实 → 开型 → 扎气孔、打定位孔或做合型线 → 起模 → 合型 → 修型 → 开设浇注系统。
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