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1、1 2 一、什么叫鑄造?熔煉金屬,制造鑄型,并將熔融金屬澆入鑄型,凝固后獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型方法。 3 二、鑄造的分類金屬性質:鑄鐵、鑄鋼、鑄造合金鑄型和模具:砂型鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造、消失模鑄造澆入方式:低壓鑄造、壓力鑄造、離心鑄造 4 金屬型鑄造 金屬型鑄造是將金屬液澆注到金屬制成的鑄型中,隨后冷卻獲得鑄件的鑄造方法。金屬型可以使用幾百次到上萬次,因此又叫做永久型鑄造。也稱之為硬模鑄造。 1. 鑄型是永久型,生產(chǎn)效率高,對環(huán)境污染小。2.鑄件的機械性能高,精度和表面光潔度高。3.工序簡化,易于實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化。6.模具結構復雜,成本高,適合大批量生產(chǎn)
2、;7.金屬型激冷作用大,無退讓性,無透氣性。8.不易生產(chǎn)過大和過薄的鑄件。 6 金屬型鑄造的特點 7 金屬型鑄造 熔模鑄造 熔模鑄造通常是在可熔模樣的表面涂覆多層耐火材料,待其氧化干燥后,加熱將其中模樣熔去,而獲得具有與模樣形狀相應空腔的型殼,再經(jīng)過焙燒,然后在型殼溫度很高的情況下進行澆注,從而獲得鑄件的一種方法。應用:如汽輪機、渦輪機葉片、成型刀具、傘齒輪以及藝術品、裝飾品等。 熔模鑄造工藝 10 1. 鑄件精度高,表面光潔高;2.可以直接鑄造出復雜的組合零件,外形和內腔形狀幾乎不受限制3.可以鑄造出各種薄壁鑄件及重量很小的鑄件,重量可以小到幾克;4.生產(chǎn)工序繁多,生產(chǎn)周期長,鑄件不能太大。
3、熔模鑄造的特點 消失模鑄造消失模鑄造,又稱實型鑄造,采用可氣化的材料制得的模型來造型,不用起模直接將金屬液澆注到氣化模上,使其燃燒、氣化并形成空腔來容納金屬液,從而獲得鑄件的方法。 12 消失模鑄造的優(yōu)點(1)鑄件精度高,消失模鑄造的鑄件質量和金屬型鑄造的鑄件非常接近,表面光滑,比砂型鑄造的鑄件表面粗糙度低,可達Ra3.212.5;(2)設計靈活為鑄件結構設計提供了充分的自由度。(3)無傳統(tǒng)鑄造中的砂芯(4)清潔生產(chǎn)無化學粘結劑(5)降低投資和生產(chǎn)成本 消失模鑄造 低壓鑄造是介于一般重力鑄造和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。澆注時金屬液在低壓(2060kPa)作用下,由下而上地填充鑄型型腔,并在壓
4、力下凝固而形成鑄件。低壓鑄造 15 低壓鑄造的優(yōu)點1、液態(tài)金屬充型平穩(wěn),夾雜缺陷減少;2、型腔內液流與氣流方向一致,減少了產(chǎn)生氣孔可能性;3、鑄件成型性好。金屬液在外力作用下強迫流動,提高了金屬的充填能力,有利于形成輪廓清晰,表面光潔的鑄件;4、鑄件組織致密,機械性能高;5、金屬收得率高(8098)。 壓力鑄造 壓力鑄造是在高壓的作用下,以很高的速度把液態(tài)或半液態(tài)金屬壓入壓鑄模型腔,并在壓力下快速凝固而獲得鑄件的鑄造方法。 17 1、壓鑄件尺寸精度高;2、鑄件強度和表面硬度高;3、可以壓鑄復雜形狀的薄壁件;4、具有很高的生產(chǎn)效率;5、鑄件中殘留氣體多,不宜進行過多的表面機械加工和熱處理;6、不
5、宜小批量生產(chǎn)。壓力鑄造的特點 離心鑄造是將液體金屬澆入旋轉的鑄型中,使液體金屬在離心力的作用下充填鑄型和凝固形成的一種鑄造方法。 離心鑄造 19 離心鑄造的特點1、適用于旋轉體鑄件的生產(chǎn),不用型芯,簡化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過程,省去澆冒口;2、鑄件致密度高,缺陷少,機械性能較好;3、便于制造筒、套類復合金屬鑄件,如鋼背銅套、雙金屬軋輥等; 4、易產(chǎn)生偏析,內表面粗糙,尺寸不易控制。5、用于生產(chǎn)異型鑄件時有一定的局限性。 三、砂型鑄造工藝流程 20 (一):孔、眼類:氣孔、縮孔、縮松、渣眼、砂眼等(二):裂紋類:熱裂、冷裂等(三):表面缺陷類:粘砂、結疤、夾砂、冷隔等(四):鑄件形狀、尺寸、重量
6、不合格:多肉、澆不足、抬箱、錯箱、錯芯、變形、損傷、尺寸超差、重量超差等(五):鑄件成分、組織、性能不合格:化學成分不合 格、金相不合格、偏析、過硬、白口、物理機械性能不合格等 21 砂眼(孔)的產(chǎn)生1.型砂混制質量不好、濕壓強度不合格2.澆注系統(tǒng)內散落砂未吹盡3.內澆口沖砂4.存在尖角砂5.結構不合理導致型腔局部虛、松6.造型機磨損,震擊力下降、型腔緊實度不足7.熱砂及夏天吹電扇導致水分快速蒸發(fā)8.合箱時敲擊卡箍,導致碎砂從氣眼孔落入 22 砂眼(孔) 23 砂眼(孔) 24 砂眼(孔) 25 砂眼(孔) 26 粘砂的產(chǎn)生1.型砂與芯砂粒度太粗2.砂型與砂芯的緊實度低或不均勻3.型、芯的涂料
7、質量差,涂料厚度不均勻,涂料剝落4.澆注溫度和澆注高度太高,金屬液動壓力大4.上箱或澆口杯高度太高,金屬液緊壓力大5.型、芯砂性能惡化,耐火度下降,燒結溫度低,導熱性下降6.金屬液中的氧化物和與低熔點化合物與型砂發(fā)生造渣反應生成硅酸亞鐵等低熔點化合物7.澆注系統(tǒng)和冒口設置不當,造成鑄型局部過熱 27 粘砂 28 粘砂 29 粘砂 30 氣孔的產(chǎn)生分類:侵入性氣孔、析出性氣孔、反應性氣孔、 卷入性氣孔1.爐料潮濕、銹蝕、油污2.型、芯、涂料未充分烘干3.澆注系統(tǒng)不合理,形成紊流、卷入氣體4.水分過多及粘結劑發(fā)氣量過大、未及時排出5.鐵水澆注溫度過低6.陰雨天氣 31 氣孔 32 氣孔 33 氣孔
8、 34 氣孔 35 氣孔 36 縮孔的產(chǎn)生1.金屬液具有液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮特征2.金屬液的化學成分(碳、硅含量)與凝固溫度范圍3.澆注系統(tǒng)設置不合理,需補縮部位的得不到有效補縮4.鑄件結構不合理,壁厚變化突然,孤立的熱節(jié)得不到有效補縮5.砂型緊實度差,型壁遷移導致縮孔 37 縮孔 38 縮孔 39 縮孔 40 縮孔 41 縮陷 42 壁厚懸殊導致縮孔 43 內部縮孔 44 錯箱(偏芯)的產(chǎn)生1.固定在型板上的模樣發(fā)生松動2.模具定位銷、套,砂箱定位銷、套磨損3.合型后砂箱受外力碰撞,或敲卡箍時,用力不當造成上下型錯位4.由兩半芯粘合而成的砂芯,粘合時沒有對準造成錯位5.泥芯受鐵水浮力影響造成偏芯 45 錯箱 偏芯 46 錯箱 偏芯 47 損傷的產(chǎn)生1.鑄件在搬運、裝卸過程中受撞擊而損壞2.落砂溫度過高,振動撞擊過于劇烈3.鑄件結構不合理,截面厚度差懸殊4.鑄件在機械加工時夾緊力和切削力過大5.鑄件澆冒系統(tǒng)去除方法不當,使鑄件產(chǎn)生損傷缺肉6.鑄件內部有較大殘留應力或已有裂紋 48 損傷 49 損傷 50 裂紋 51 裂紋 52 討論補充CC/SC項及其控制方法(參數(shù))、檢測項目和檢測方法,鑄件性能:抗拉強度、硬度、延伸率等材質:化學成分(爐料配料、原輔料管理)尺寸及外觀等(過程控制、清理) 53