第11章熱加工方法回顧:鋼鐵材料的分類:第11章熱加工方法回顧:111.1鑄造成形1.鑄造及鑄件將熔融的金屬液澆注入鑄型內(nèi)，待冷卻凝固后獲得所需形狀和性能的毛坯或零件的工藝過程稱為鑄造。用鑄造方法制成的毛坯或零件稱為鑄件。11.1鑄造成形1.鑄造及鑄件2熱加工方法--鑄造成形課件3熱加工方法--鑄造成形課件4熱加工方法--鑄造成形課件511.1鑄造成形2.鑄造的分類鑄鐵鑄造金屬材料鑄鋼鑄造有色金屬鑄造砂型鑄造金屬型鑄造生產(chǎn)方法壓力鑄造離心鑄造熔模鑄造11.1鑄造成形2.鑄造的分類611.1鑄造成形3.鑄造的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：1）原材料來源廣；2）工藝設(shè)備簡單；3）鑄件形狀與零件接近，尺寸不受限制。缺點(diǎn)：但鑄造生產(chǎn)目前還存在著若干問題，如鑄件內(nèi)部組織粗大，常有縮松、氣孔等鑄造缺陷，導(dǎo)致鑄件力學(xué)性能不如鍛件高。鑄造工序多，而且一些工藝過程還難以精確控制，使得鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定，廢品率高。11.1鑄造成形3.鑄造的特點(diǎn)：711.1.1砂型的制造一、砂型鑄造是指鑄型由砂型和砂芯組成，而砂型和砂芯是用砂子和粘結(jié)劑為基本材料制成的。二、造型材料砂型鑄造用的造型材料主要有:型砂、芯砂和涂料,有時(shí)還加入少量的煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能。11.1.1砂型的制造一、砂型鑄造811.1.1砂型的制造良好的型砂必須具備的性能：

1）強(qiáng)度：型砂抵抗外力破壞的能力；2）透氣性：型砂空隙透過氣體的能力；3）耐火性：型砂抵抗高溫?zé)嶙饔玫哪芰Α?）可塑性：型砂在外力作用下變形，去除外應(yīng)力后能完整地保持已有形狀的能力：5）退讓性：鑄件在冷凝時(shí)，型砂可被壓縮的能力。11.1.1砂型的制造良好的型砂必須具備的性能：9圖2-2型砂結(jié)構(gòu)示意圖1—砂粒2—空隙3—附加物4—粘土膜圖2-2型砂結(jié)構(gòu)示意圖10三、主要工序有：制模、配制造型材料、造型、造芯、烘干、合箱、熔煉、澆注、鑄件的清理與檢查。套筒的砂型鑄造過程:三、主要工序有：制模、配制造型材料、造型1111.1.1砂型的制造三、鑄造工藝圖應(yīng)考慮的問題１)分型面的選擇:分型面是上下砂型的分界面，選擇分型面時(shí)必須使模樣能從砂型中取出，并使造型方便和有利于保證鑄件質(zhì)量。２)拔模斜度：為了易于從砂型中取出模樣，凡垂直于分型面的表面，都做出0.5°～4°的拔模斜度。３)加工余量：鑄件需要加工的表面，均需留出適當(dāng)?shù)募庸び嗔浚?收縮量：鑄件冷卻時(shí)要收縮，模樣的尺寸應(yīng)考慮收縮的影響。通常鑄鐵件要加大1％；鑄鋼件加大1．5％～2％；鋁合金為1％～l.5％。5)鑄造圓角：鑄件上各表面的轉(zhuǎn)折處，都要做成過渡性圓角,以利于造型及保證鑄件質(zhì)量。６)芯頭：有砂芯的砂型，必須在模樣上做出相應(yīng)的芯頭，以便芯穩(wěn)固地安放在鑄型中11.1.1砂型的制造三、鑄造工藝圖應(yīng)考慮的問題1211.1.1砂型的制造11.1.1砂型的制造13三、手工造型造型方特點(diǎn)整模兩箱造型整體模型，分型面為平面分模造型分開模型，分型面多是平面活塊造型將模樣上有妨礙取摸的部分做成活動(dòng)的挖沙造型造型時(shí)須挖去阻礙取模的型砂刮板造型和鑄件截面形狀相適應(yīng)的板狀模樣三箱造型鑄件兩端截面尺寸較大，需要三個(gè)沙箱三、手工造型造型方特點(diǎn)整模兩箱造型整體模型，分型面為平面分模14

常用造型工具

a)搗砂錘b)直澆道棒c)通氣針d)起模針e)墁刀：修平面及挖溝槽用f)秋葉:修凹的曲面用g)砂勾:修深的底部或側(cè)面及鉤出砂型中散砂用h)皮老虎

常用造型工具

a)搗砂錘b)直澆道棒c)通氣針15整模兩箱造型整模兩箱造型16分模造型分模造型17活塊造型活塊造型18挖砂造型挖砂造型19刮板造型刮板造型20三箱造型三箱造型21五）制造砂芯五）制造砂芯221—冒口2—外澆口3—直澆道4—橫澆道5—內(nèi)澆道六）澆注系統(tǒng)1—冒口2—外澆口3—直澆道4—橫澆道5—內(nèi)澆道六）23在澆注時(shí)，由于金屬液具有很大的浮力（又稱抬型力），會(huì)把上鑄型抬起而出現(xiàn)金屬液泄漏現(xiàn)象。小型鑄件的抬型力不大,可使用壓鐵壓牢。中、大型鑄件的抬型力較大,可用螺栓或箱卡固定，七）合型將上型、下型、砂芯等組合為一個(gè)完整砂型的過程稱為合型。包括：1.鑄型的檢驗(yàn)和裝配2.鑄型的緊固在澆注時(shí)，由于金屬液具有很大的浮力（又稱抬型力），會(huì)把上鑄型2411.1.2鑄鐵的熔煉

與澆注1.沖天爐的熔煉過程沖天爐的燃料為焦碳；金屬爐料有：鑄造生鐵錠、回爐料、廢鋼、鐵合金；熔劑為石灰石和氟石。在沖天爐熔煉過程中，高爐爐氣不斷上升，爐料不斷下降：底焦燃燒；金屬爐料被預(yù)熱、熔化和過熱；冶金反應(yīng)使鐵水發(fā)生變化。11.1.2鑄鐵的熔煉

與澆注1.沖天2511.1.2鑄鐵的熔煉與澆注二、鑄鐵爐料

1）金屬料：生鐵、回爐鐵、廢鋼和鐵合金等2）燃料：焦碳或煤球3）熔劑：石灰石和英石三、鑄鐵的鑄造性能：1）灰口鑄鐵的鑄造性能：鑄造性能最好，是鑄造中應(yīng)用最廣泛的一種金屬材料；2）球墨鑄鐵的鑄造性能：澆注溫度偏低，流動(dòng)性下降，容易產(chǎn)生縮孔和縮松。11.1.2鑄鐵的熔煉與澆注二、鑄鐵爐料2611.1.2鑄鐵的熔煉與澆注四、鑄鐵的熔煉（略）五、澆注與清理1）澆注

將熔融的金屬澆入砂型的過程稱為澆注，注意在澆注過程中要控制好澆注溫度與澆注速度2）清理

1.對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理2.去除澆口、冒口、砂芯、表面粘砂和毛刺飛邊等。11.1.2鑄鐵的熔煉與澆注四、鑄鐵的熔煉（略）272.4鑄件質(zhì)量分析

缺陷名稱特征產(chǎn)生的主要原因件內(nèi)部或表面有大小不等的光滑孔洞

型砂含水過多，透氣性差；起模和修型時(shí)刷水過多；砂芯烘干不良或砂芯通氣孔堵塞；澆注溫度過低或澆注速度太快等縮孔多分布在鑄件厚斷面處，形狀不規(guī)則，孔內(nèi)粗糙鑄件結(jié)構(gòu)不合理，如壁厚相差過大，造成局部金屬積聚；澆注系統(tǒng)和冒口的位置不對(duì)，或冒口過小；澆注溫度太高，或金屬化學(xué)成分不合格，收縮過大在鑄件內(nèi)部或表面有充塞砂粒的孔眼型砂和芯砂的強(qiáng)度不夠；砂型和砂芯的緊實(shí)度不夠；合箱時(shí)鑄型局部損壞；澆注系統(tǒng)不合理，沖壞了鑄型2.4鑄件質(zhì)量分析

缺陷名稱特征產(chǎn)生的主要原因件內(nèi)部或表282.4鑄件質(zhì)量分析鑄件表面粗糙，粘有砂粒型砂和芯砂的耐火性不夠；澆注溫度太高；未刷涂料或涂料太薄鑄件在分型面處有錯(cuò)移模樣的上半模和下半模未對(duì)好；合箱時(shí)，上下砂箱未對(duì)準(zhǔn)鑄件上有未完全融合的縫隙或洼坑，其交接處是圓滑的澆注溫度太低；澆注速度太慢或澆注過程曾有中斷；澆注系統(tǒng)位置開設(shè)不當(dāng)或澆道太小缺陷名稱特征產(chǎn)生的主要原因2.4鑄件質(zhì)量分析鑄件表面粗糙，型砂和芯砂的耐火性不夠；澆29鑄件不完整澆注時(shí)金屬量不夠；澆注時(shí)液體金屬從分型面流出；鑄件太薄；澆注溫度太低；澆注速度太慢鑄件開裂，開裂處金屬表面氧化鑄件結(jié)構(gòu)不合理，壁厚相差太大；砂型和砂芯的退讓性差；落砂過早2.4鑄件質(zhì)量分析缺陷名稱特征產(chǎn)生的主要原因鑄件不完整澆注時(shí)金屬量不夠；澆注時(shí)液體金屬從分型面流出；鑄件3011.1.4鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性，是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用性能的前提下，鑄件成形的可行性和經(jīng)濟(jì)性，即鑄造成形的難易程度。良好的鑄件結(jié)構(gòu)性應(yīng)與金屬的鑄造性能和鑄造工藝相適應(yīng)。11.1.4鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄件的結(jié)31（一）鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求懸臂支架閉式結(jié)構(gòu)開式結(jié)構(gòu)（一）鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求懸臂支架閉式32未延伸凸臺(tái)延伸凸臺(tái)結(jié)構(gòu)斜度避免使用活塊未延伸凸臺(tái)33（二）合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件的壁厚

壁厚合理、壁厚均勻、符合凝固原則2.壁的連接

圓角連接、避免交叉、逐漸過渡3.避免變形、開裂

結(jié)構(gòu)對(duì)稱、加強(qiáng)筋合理、自由收縮（二）合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件的壁厚34鑄件的壁厚且均勻結(jié)構(gòu)圓角壁間大角度連接

鑄件的壁厚且均勻結(jié)構(gòu)圓角壁間大角度連接

35交叉接頭交錯(cuò)接頭環(huán)狀接頭

圓角過渡傾斜過渡復(fù)合過渡交叉接頭交錯(cuò)接頭36防變形鑄件結(jié)構(gòu)對(duì)稱結(jié)構(gòu)加強(qiáng)肋結(jié)構(gòu)防變形鑄件結(jié)構(gòu)對(duì)稱結(jié)構(gòu)加強(qiáng)肋結(jié)構(gòu)37第11章熱加工方法回顧:鋼鐵材料的分類:第11章熱加工方法回顧:3811.1鑄造成形1.鑄造及鑄件將熔融的金屬液澆注入鑄型內(nèi)，待冷卻凝固后獲得所需形狀和性能的毛坯或零件的工藝過程稱為鑄造。用鑄造方法制成的毛坯或零件稱為鑄件。11.1鑄造成形1.鑄造及鑄件39熱加工方法--鑄造成形課件40熱加工方法--鑄造成形課件41熱加工方法--鑄造成形課件4211.1鑄造成形2.鑄造的分類鑄鐵鑄造金屬材料鑄鋼鑄造有色金屬鑄造砂型鑄造金屬型鑄造生產(chǎn)方法壓力鑄造離心鑄造熔模鑄造11.1鑄造成形2.鑄造的分類4311.1鑄造成形3.鑄造的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：1）原材料來源廣；2）工藝設(shè)備簡單；3）鑄件形狀與零件接近，尺寸不受限制。缺點(diǎn)：但鑄造生產(chǎn)目前還存在著若干問題，如鑄件內(nèi)部組織粗大，常有縮松、氣孔等鑄造缺陷，導(dǎo)致鑄件力學(xué)性能不如鍛件高。鑄造工序多，而且一些工藝過程還難以精確控制，使得鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定，廢品率高。11.1鑄造成形3.鑄造的特點(diǎn)：4411.1.1砂型的制造一、砂型鑄造是指鑄型由砂型和砂芯組成，而砂型和砂芯是用砂子和粘結(jié)劑為基本材料制成的。二、造型材料砂型鑄造用的造型材料主要有:型砂、芯砂和涂料,有時(shí)還加入少量的煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能。11.1.1砂型的制造一、砂型鑄造4511.1.1砂型的制造良好的型砂必須具備的性能：

1）強(qiáng)度：型砂抵抗外力破壞的能力；2）透氣性：型砂空隙透過氣體的能力；3）耐火性：型砂抵抗高溫?zé)嶙饔玫哪芰Α?）可塑性：型砂在外力作用下變形，去除外應(yīng)力后能完整地保持已有形狀的能力：5）退讓性：鑄件在冷凝時(shí)，型砂可被壓縮的能力。11.1.1砂型的制造良好的型砂必須具備的性能：46圖2-2型砂結(jié)構(gòu)示意圖1—砂粒2—空隙3—附加物4—粘土膜圖2-2型砂結(jié)構(gòu)示意圖47三、主要工序有：制模、配制造型材料、造型、造芯、烘干、合箱、熔煉、澆注、鑄件的清理與檢查。套筒的砂型鑄造過程:三、主要工序有：制模、配制造型材料、造型4811.1.1砂型的制造三、鑄造工藝圖應(yīng)考慮的問題１)分型面的選擇:分型面是上下砂型的分界面，選擇分型面時(shí)必須使模樣能從砂型中取出，并使造型方便和有利于保證鑄件質(zhì)量。２)拔模斜度：為了易于從砂型中取出模樣，凡垂直于分型面的表面，都做出0.5°～4°的拔模斜度。３)加工余量：鑄件需要加工的表面，均需留出適當(dāng)?shù)募庸び嗔浚?收縮量：鑄件冷卻時(shí)要收縮，模樣的尺寸應(yīng)考慮收縮的影響。通常鑄鐵件要加大1％；鑄鋼件加大1．5％～2％；鋁合金為1％～l.5％。5)鑄造圓角：鑄件上各表面的轉(zhuǎn)折處，都要做成過渡性圓角,以利于造型及保證鑄件質(zhì)量。６)芯頭：有砂芯的砂型，必須在模樣上做出相應(yīng)的芯頭，以便芯穩(wěn)固地安放在鑄型中11.1.1砂型的制造三、鑄造工藝圖應(yīng)考慮的問題4911.1.1砂型的制造11.1.1砂型的制造50三、手工造型造型方特點(diǎn)整模兩箱造型整體模型，分型面為平面分模造型分開模型，分型面多是平面活塊造型將模樣上有妨礙取摸的部分做成活動(dòng)的挖沙造型造型時(shí)須挖去阻礙取模的型砂刮板造型和鑄件截面形狀相適應(yīng)的板狀模樣三箱造型鑄件兩端截面尺寸較大，需要三個(gè)沙箱三、手工造型造型方特點(diǎn)整模兩箱造型整體模型，分型面為平面分模51

常用造型工具

a)搗砂錘b)直澆道棒c)通氣針d)起模針e)墁刀：修平面及挖溝槽用f)秋葉:修凹的曲面用g)砂勾:修深的底部或側(cè)面及鉤出砂型中散砂用h)皮老虎

常用造型工具

a)搗砂錘b)直澆道棒c)通氣針52整模兩箱造型整模兩箱造型53分模造型分模造型54活塊造型活塊造型55挖砂造型挖砂造型56刮板造型刮板造型57三箱造型三箱造型58五）制造砂芯五）制造砂芯591—冒口2—外澆口3—直澆道4—橫澆道5—內(nèi)澆道六）澆注系統(tǒng)1—冒口2—外澆口3—直澆道4—橫澆道5—內(nèi)澆道六）60在澆注時(shí)，由于金屬液具有很大的浮力（又稱抬型力），會(huì)把上鑄型抬起而出現(xiàn)金屬液泄漏現(xiàn)象。小型鑄件的抬型力不大,可使用壓鐵壓牢。中、大型鑄件的抬型力較大,可用螺栓或箱卡固定，七）合型將上型、下型、砂芯等組合為一個(gè)完整砂型的過程稱為合型。包括：1.鑄型的檢驗(yàn)和裝配2.鑄型的緊固在澆注時(shí)，由于金屬液具有很大的浮力（又稱抬型力），會(huì)把上鑄型6111.1.2鑄鐵的熔煉

與澆注1.沖天爐的熔煉過程沖天爐的燃料為焦碳；金屬爐料有：鑄造生鐵錠、回爐料、廢鋼、鐵合金；熔劑為石灰石和氟石。在沖天爐熔煉過程中，高爐爐氣不斷上升，爐料不斷下降：底焦燃燒；金屬爐料被預(yù)熱、熔化和過熱；冶金反應(yīng)使鐵水發(fā)生變化。11.1.2鑄鐵的熔煉

與澆注1.沖天6211.1.2鑄鐵的熔煉與澆注二、鑄鐵爐料

1）金屬料：生鐵、回爐鐵、廢鋼和鐵合金等2）燃料：焦碳或煤球3）熔劑：石灰石和英石三、鑄鐵的鑄造性能：1）灰口鑄鐵的鑄造性能：鑄造性能最好，是鑄造中應(yīng)用最廣泛的一種金屬材料；2）球墨鑄鐵的鑄造性能：澆注溫度偏低，流動(dòng)性下降，容易產(chǎn)生縮孔和縮松。11.1.2鑄鐵的熔煉與澆注二、鑄鐵爐料6311.1.2鑄鐵的熔煉與澆注四、鑄鐵的熔煉（略）五、澆注與清理1）澆注

將熔融的金屬澆入砂型的過程稱為澆注，注意在澆注過程中要控制好澆注溫度與澆注速度2）清理

1.對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理2.去除澆口、冒口、砂芯、表面粘砂和毛刺飛邊等。11.1.2鑄鐵的熔煉與澆注四、鑄鐵的熔煉（略）642.4鑄件質(zhì)量分析

缺陷名稱特征產(chǎn)生的主要原因件內(nèi)部或表面有大小不等的光滑孔洞

型砂含水過多，透氣性差；起模和修型時(shí)刷水過多；砂芯烘干不良或砂芯通氣孔堵塞；澆注溫度過低或澆注速度太快等縮孔多分布在鑄件厚斷面處，形狀不規(guī)則，孔內(nèi)粗糙鑄件結(jié)構(gòu)不合理，如壁厚相差過大，造成局部金屬積聚；澆注系統(tǒng)和冒口的位置不對(duì)，或冒口過小；澆注溫度太高，或金屬化學(xué)成分不合格，收縮過大在鑄件內(nèi)部或表面有充塞砂粒的孔眼型砂和芯砂的強(qiáng)度不夠；砂型和砂芯的緊實(shí)度不夠；合箱時(shí)鑄型局部損壞；澆注系統(tǒng)不合理，沖壞了鑄型2.4鑄件質(zhì)量分析

缺陷名稱特征產(chǎn)生的主要原因件內(nèi)部或表652.4鑄件質(zhì)量分析鑄件表面粗糙，粘有砂粒型砂和芯砂的耐火性不夠；澆注溫度太高；未刷涂料或涂料太薄鑄件在分型面處有錯(cuò)移模樣的上半模和下半模未對(duì)好；合箱時(shí)，上下砂箱未對(duì)準(zhǔn)鑄件上有未完全融合的縫隙或洼坑，其交接處是圓滑的澆注溫度太低；澆注速度太慢或澆注過程曾有中斷；澆注系統(tǒng)位置開設(shè)不當(dāng)或澆道太小缺陷名稱特征產(chǎn)生的主要原因2.4鑄件質(zhì)量分析鑄件表面粗糙，型砂和芯砂的耐火性不夠；澆66鑄件不完整澆注時(shí)金屬量不夠；澆注時(shí)液體金屬從分型面流出；鑄件太??；澆注溫