鑄造工藝與壓力鑄造ppt課件.ppt

《鑄造工藝與壓力鑄造ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第1章概述（時(shí)間：1次課，2學(xué)時(shí)）第1章概述壓力鑄造簡(jiǎn)稱(chēng)壓鑄，屬鑄造工藝的范疇，是特種鑄造中的一種。通常將砂型鑄造以外的鑄造方法統(tǒng)稱(chēng)為“特種鑄造”，常用的特種鑄造方法有近十種之多，而壓鑄是其中應(yīng)用很廣的方法之一。第1章概述1.1鑄造工藝與壓力鑄造1.2壓鑄原理與金屬充填理論1.3壓鑄工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用和發(fā)展1.1鑄造工藝與壓力鑄造在金屬成型工藝發(fā)展過(guò)程中，鑄造是歷史最為悠久的一種工藝。將金屬液澆入鑄型內(nèi)待其凝固冷卻后獲得鑄件，稱(chēng)為重力鑄造。鑄型根據(jù)材料不同有泥型、砂型、金屬型、失蠟型等。我國(guó)早在三千

2、多年以前就用泥范(泥型)來(lái)澆注各種鑄件了。根據(jù)文獻(xiàn)記載和實(shí)物考察研究，鑄造技術(shù)的發(fā)展可分為兩大階段，前階段以青銅鑄造技術(shù)為主，后階段以鑄鐵技術(shù)為主。大約五千年以前，人們就用鑄型澆出形狀簡(jiǎn)單的銅件，到中世紀(jì)末，裝飾青銅和錫基鑄件開(kāi)始用于歐洲的教堂和家庭生活。我國(guó)在商周時(shí)代，青銅技術(shù)達(dá)到了成熟期。河南安陽(yáng)出土的殷朝祭器司母戊鼎重達(dá)700多公斤，長(zhǎng)高都超過(guò)一米，四周飾有精美的蟠龍紋及饕餮紋。湖北隋縣出土的一大批青銅器，種類(lèi)繁多，紋飾細(xì)致精美。其中六十四件編鐘鑄造精巧、音律準(zhǔn)確、音色優(yōu)美。這些充分證明殷商

3、時(shí)期銅合金的冶煉和鑄造技術(shù)已達(dá)到了很高的水平。我國(guó)在公元前六世紀(jì)就發(fā)明了生鐵冶鑄技術(shù)，比歐洲早一千八百多年。隋唐以后，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展鑄造技術(shù)有了很大的進(jìn)步。公元974年鑄造的河北滄州大鐵獅高6.1m，長(zhǎng)5.5m，重達(dá)50t。明朝永樂(lè)年間鑄造的永樂(lè)青銅大鐘重達(dá)40t，鐘體內(nèi)外遍鑄經(jīng)文十余萬(wàn)字。1.1鑄造工藝與壓力鑄造我國(guó)古代鑄造技術(shù)成就輝煌，但在近百年來(lái)卻大大落后于西方先進(jìn)工業(yè)國(guó)家，有許多技術(shù)甚至都失傳了。到新中國(guó)成立之后，鑄造技術(shù)又呈現(xiàn)出蓬勃的生機(jī)。南京晨光機(jī)器廠于1989年為香港的“天壇”鑄

4、造了一尊青銅大佛，又在1994年鑄造出“泰國(guó)第一佛”釋迦牟尼坐像和蓮花的部分，總高22m，重40t。社會(huì)需要是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要原因。當(dāng)一種生產(chǎn)工藝不能滿(mǎn)足社會(huì)需要時(shí)，就會(huì)有新的更好的工藝產(chǎn)生，壓鑄技術(shù)的出現(xiàn)就是如此。壓鑄最早用來(lái)鑄造印刷用的鉛字，當(dāng)時(shí)需要生產(chǎn)大量清晰光潔以及可互換的鑄造鉛字，壓鑄法隨之產(chǎn)生。1885年奧默根瑟勒(Mergenthaler)發(fā)明了鉛字壓鑄機(jī)。最初壓鑄的合金是低熔點(diǎn)的鉛和錫合金。隨著對(duì)壓鑄件需求量的增加，要求采用壓鑄法生產(chǎn)熔點(diǎn)和強(qiáng)度都更高的合金零件，這樣，相應(yīng)的壓

5、鑄技術(shù)、壓鑄模具和壓鑄設(shè)備就不斷地改進(jìn)發(fā)展。1905年多勒(Doehler)研究成功用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī)，壓鑄鋅、錫、鉛合金鑄件。1907年瓦格納(Wagner)首先制成氣動(dòng)活塞壓鑄機(jī)，用于生產(chǎn)鋁合金鑄件。1927年捷克工程師約瑟夫·波拉克(JosetPolak)設(shè)計(jì)了冷壓室壓鑄機(jī)，克服了熱壓室壓鑄機(jī)的不足之處，從而使壓鑄生產(chǎn)技術(shù)前進(jìn)了一大步，鋁、鎂、銅等合金零件開(kāi)始廣泛采用壓鑄工藝進(jìn)行生產(chǎn)。壓鑄生產(chǎn)是所有鑄造工藝中生產(chǎn)速度最快的一種，也是最富有競(jìng)爭(zhēng)力的工藝之一，使得它在短短的160多年的時(shí)間內(nèi)發(fā)

6、展成為航空航天、交通運(yùn)輸、儀器儀表、通信等領(lǐng)域內(nèi)有色金屬鑄件的主要生產(chǎn)工藝。20世紀(jì)60年代至70年代是壓鑄工藝與設(shè)備逐步完善的時(shí)期。而70年代到現(xiàn)在，則是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)加速用于壓鑄工藝與設(shè)備的大發(fā)展階段。數(shù)控壓鑄機(jī)、計(jì)算機(jī)控制壓鑄柔性單元及系統(tǒng)(壓鑄FMC及FMS)和壓鑄工藝與設(shè)備計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的出現(xiàn)，標(biāo)志著壓鑄生產(chǎn)開(kāi)始從經(jīng)驗(yàn)操作轉(zhuǎn)變到科學(xué)控制新階段，從而使壓鑄件的質(zhì)量、自動(dòng)化程度及勞動(dòng)生產(chǎn)率都得到極大的提高。各種常用鑄造方法適用范圍及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1.1。1.2壓鑄原理與金屬

7、充填理論1.2.1壓鑄原理1.2.2金屬充填理論1.2壓鑄原理與金屬充填理論高壓和高速是壓鑄時(shí)金屬液充填成型過(guò)程中的兩大特點(diǎn)，也是壓鑄與其他鑄造方法最根本的區(qū)別所在。1.2.1壓鑄原理壓鑄是將液態(tài)或半固態(tài)金屬澆入壓鑄機(jī)的壓室中，金屬液在運(yùn)動(dòng)的壓射沖頭作用下，以極快的速度充填型腔，并在壓力的作用下結(jié)晶凝固而獲得鑄件的一種鑄造方法。壓鑄時(shí)作用在金屬液上的壓射比壓從幾兆帕至幾十兆帕不等，有時(shí)甚至高達(dá)500兆帕。金屬液充填型腔時(shí)，澆口處的線(xiàn)速度達(dá)0.5～70m/s。充填的時(shí)間極短，一般為0.01～0.03

8、s。壓鑄生產(chǎn)過(guò)程如圖1.1所示。壓鑄過(guò)程是由壓鑄機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，壓鑄機(jī)分熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩大類(lèi)。1.熱壓室壓鑄機(jī)工作的基本原理熱壓室壓鑄機(jī)的壓室通常浸沒(méi)在坩堝的金屬液中，如圖1.2所示。壓鑄過(guò)程中，金屬液在壓射沖頭上升時(shí)通過(guò)進(jìn)口進(jìn)入壓室；壓射沖頭下壓時(shí)，金屬液沿著通道經(jīng)噴嘴充填壓鑄模型腔，待金屬液冷卻凝固成型后，壓射沖頭上升，此時(shí)開(kāi)模取出鑄件，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。1.2.1壓鑄原理1.2.1壓鑄原理1.2.1壓鑄原理2.冷壓室壓鑄機(jī)工作的基本原理冷壓室壓鑄機(jī)的壓室與保溫坩堝是分