金屬材料液態(tài)成形工藝技術(shù).ppt

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1、2金屬材料液態(tài)成形工藝技術(shù)1定義所謂金屬材料的液態(tài)成型，即鑄造，是將液態(tài)金屬借助外力充填到型腔中，使其凝固冷卻而獲得所需形狀和尺寸的毛坯或零件的工藝。2.1概述鑄造工藝異徑管鑄造工藝2鑄造工藝特點(diǎn)適應(yīng)性廣:適應(yīng)鑄鐵，碳鋼，有色金屬等材料；鑄件大小，形狀和重量幾乎不受限制；壁厚1mm到1m。可成形復(fù)雜零件：適合形狀復(fù)雜，尤其是有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯或零件。成本低缺點(diǎn)：組織缺陷，力學(xué)性能低，質(zhì)量不穩(wěn)定，工作環(huán)境較差。因此，鑄件多數(shù)做為毛坯用。3分類(lèi)按造型分:砂型鑄造與特種鑄造。砂型鑄造是基礎(chǔ)，特種鑄造是在砂型鑄造基礎(chǔ)上革新發(fā)展起來(lái)的。型砂配制?造型?砂型干燥工裝準(zhǔn)備?爐料準(zhǔn)備?合金

2、冶煉芯砂配制?造芯?型芯干燥工藝三大塊：冶煉，造型(芯)和澆注?落砂清理?鑄件檢驗(yàn)?入庫(kù)4砂型鑄造工藝流程圖?合型澆注?凝固冷卻?砂型鑄造兩箱砂型鑄造收縮是液態(tài)合金凝固冷卻過(guò)程中的必然現(xiàn)象，它產(chǎn)生縮孔與縮松，內(nèi)應(yīng)力，變形和裂紋，對(duì)鑄造工藝影響很大?？s孔與縮松鑄造應(yīng)力鑄件變形鑄件裂紋鑄件的縮孔定向凝固圖解澆注系統(tǒng)型腔冒口溫度距離123縮孔冷鐵的使用圖解123冷鐵三桿熱應(yīng)力分析模型+-+--+典型結(jié)構(gòu)變形舉例+框架結(jié)構(gòu)+-T型梁結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力薄壓厚拉變形方向恰相反——2.3特種鑄造金屬型鑄造陶瓷型鑄造磁型鑄造熔模鑄造消失模鑄造壓力鑄造低壓鑄造擠壓鑄造離心鑄造特點(diǎn)：1充型力變更；2

3、型模革新特種鑄造屬先進(jìn)鑄造，是鑄造技術(shù)沿精密、潔凈和高效方向的發(fā)展。其中最主要的發(fā)展是鑄造過(guò)程數(shù)控自動(dòng)化與鑄造工藝的綠色化。1壓力鑄造壓力鑄造是將液態(tài)或半液態(tài)合金在高壓作用下，以高速充填鑄型型腔，并在高壓下結(jié)晶凝固而獲得鑄件的特種鑄造工藝。特點(diǎn)高壓：比壓30-70MPa高速：充型時(shí)間0.01-0.2秒壓鑄特點(diǎn)精度高(IT11-14級(jí)；3.2-0.8?m)、組織致密；適應(yīng)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁深腔鑄件；可組合壓鑄或鑲嵌壓鑄；生產(chǎn)率高、材料利用率提高60-70%、實(shí)現(xiàn)少切削和零切削，經(jīng)濟(jì)效益好。缺點(diǎn)：壓鑄型壽命短、壓鑄機(jī)投資大、壓鑄件存在氣孔。工業(yè)應(yīng)用：汽車(chē)、摩托車(chē)、家電、

4、照相機(jī)、儀表、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械、電器、航天航空、五金、辦公用品、鐘表、紡織、軍事武器等。汽車(chē)工業(yè)壓鑄應(yīng)用分量例：鎂合金70-80%鋁合金60%鋅合金50%壓鑄機(jī)按壓室是否浸在熔融金屬中，分冷室壓鑄機(jī)熱室壓鑄機(jī)按壓室位置，分臥式壓鑄機(jī)立式壓鑄機(jī)主要構(gòu)成：：合型機(jī)構(gòu)、壓射機(jī)構(gòu)、機(jī)座、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)等。臥式壓鑄機(jī)立式壓鑄機(jī)大型壓鑄機(jī)離心鑄造熱壓鑄壓鑄工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容壓力參數(shù)：壓射壓力、壓射力和比壓運(yùn)動(dòng)參數(shù)：沖頭速度充型條件：充型時(shí)間時(shí)間參數(shù)：建壓與持壓時(shí)間溫度參數(shù)：澆注溫度、鑄型溫度壓鑄涂料：種類(lèi)與施涂方法2低壓鑄造低壓鑄造是液體金屬在壓力作用下，自下而上充填

5、型腔以形成鑄件的成形工藝。壓力：0.02-0.06MPa。案例介紹地處杏林的廈門(mén)路達(dá)有限公司為臺(tái)資企業(yè)，產(chǎn)品為高檔水龍頭。國(guó)際市場(chǎng)售價(jià)在$幾十到$幾百不等。該水龍頭基體為黃銅鑄件，采用數(shù)控低壓鑄造，生產(chǎn)過(guò)程瑞士遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)故障監(jiān)控。鑄件外表防護(hù)裝飾性電鍍，或根據(jù)需要進(jìn)行磁控濺射特殊涂層。低壓鑄造裝備外型壓縮氣坩堝爐鑄型熔化黃銅水低壓鑄造工藝原理主要步驟通氣充型加壓凝固放氣開(kāi)模低壓鑄造特點(diǎn)澆注壓力和速度可調(diào)，適應(yīng)各種鑄型、合金和鑄件大??；底注式平穩(wěn)充型，無(wú)飛濺、氣體卷入和型壁沖刷等弊病，鑄件合格率提高；壓力下結(jié)晶，組織致密，輪廓清晰，表面光潔，少切削或零切削，機(jī)械性能高，對(duì)薄壁

6、件鑄造尤其有利；節(jié)省補(bǔ)縮冒口，金屬利用率高達(dá)90-98%；勞動(dòng)強(qiáng)度低，勞動(dòng)條件好，容易數(shù)控自動(dòng)化。3熔模鑄造零件木模1.制蠟?zāi)Ｊ?硬脂酸(1:1)在壓型中鑄造成形。2.制型殼水玻璃、石英粉固化層。3.脫蠟蠟料熔化流出型殼。4.型殼焙燒（強(qiáng)化）800-950?C（6）脫殼、清理。（5）填砂澆注熔模鑄造熔模鑄造熔模鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄孔不能太小和太深，一般鑄孔應(yīng)大于2mm。逐漸壁厚不可太薄，一般2-8mm。鑄件壁厚盡量均勻。熔模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用（1）鑄件精度高，表面質(zhì)量好，屬少，無(wú)切削工藝。尺寸精度IT11-14，表面粗糙度Ra12.5-1.6?m。（2）可鑄造形狀復(fù)雜鑄件，

7、最小壁厚可達(dá)0.3mm，最小鑄孔直徑0.5mm?？梢淮舞T出組合體。（3）鑄造合金種類(lèi)不受限制，尤其適合高熔點(diǎn)和難切削合金。（4）生產(chǎn)批量不受限制，可單件或成批生產(chǎn)。（5）工序繁雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，原輔材料費(fèi)用高，生產(chǎn)成本較高，鑄件限于25kg。4.金屬型鑄造金屬型冷速快，一型多用。金屬型結(jié)構(gòu)與材料分型面——垂直、水平、復(fù)合分型垂直型便于開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)和取出鑄件。材料——熔點(diǎn)應(yīng)高于澆注合金。低熔點(diǎn)的Sn,Zn,Mg等可用灰鑄鐵；Al,Cu合金可用合金鑄鐵或鋼。型芯：砂芯或金屬芯。金屬型鑄造結(jié)構(gòu)工藝性鑄件結(jié)構(gòu)斜度比砂型鑄造大。壁厚要均勻