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1、 金工实习 第一部分砂型铸造第二部分锻压 第一部分砂型铸造 实习目的 1 了解铸造生产的工艺过程及其特点 2 了解型砂 型芯砂等造型材料的性能及其制备 3 了解铸铁的熔炼设备及其熔化过程 4 了解各种造型方法 并能独立操作中等复杂件 5 了解模型设计原则 6 概略了解型砂处理 及造型清理过程 设备重点 造型方法难点 分型面的确立和浇注系统的开设 学习方法 讲课 现场示范 学生动手实操 第一节铸造生产工艺过程 特点和应用第二节型砂应具备的主要性能及组成第三节造型方法 工艺特点及应用第四节模样的结构特点第五节熔炼过程与浇铸第六节铸造缺陷及其产生原因第七节特种铸造的特点及应用小结 安全操作规程 及复
2、习思考题 砂型铸造 第一节铸造生产工艺过程 特点和应用 铸造的概念 砂型铸造生产的工艺过程 铸造生产的特点及应用 一 铸造的概念 铸造 将熔化的金属液体 包括铸铁 铸钢 铸造有色金属等 浇注到具有和零件形状相适应的铸型 包括金属型和砂型 中待金属冷却凝固后获得铸件的生产方法 二 砂型铸造生产的工艺过程 另件图 制造木模和芯盒 准备型芯砂和型砂 造型 合箱 熔炼金属及浇注 冷却凝固 落砂 清理 检验 铸件毛坯如下图 砂型铸造工艺过程图 三 铸造生产的特点及应用 形状可以很复杂 汽车上的发动机 拖拉机的气缸 电机外壳 外形可以与所需要的另件很接近 尺寸和重量的范围很大 材料的适应性大 铸件在普通机
3、械中应用非常普遍 经济性好 废品率高 与环境不友好 第二节型砂应具备的组成及主要性能 一 型砂应具备的组成 型砂主要由原砂 粘结剂和水制成 还有一些附加物锯木和少量的煤粉 型砂包括 新砂 旧砂 二 型砂应具备的主要性能 强度 可塑性 透气性 耐火性 压溃性 型砂应具备的主要性能 强度 为承受砂型搬运时的振动以及浇注时液体金属对型腔的压力 砂型必须具有一定的强度 型砂应具备的主要性能 可塑性 即容易塑造清晰轮廓的性能 型砂应具备的主要性能 透气性 就是让气体通过的能力 当高温液体金属注入铸型时 砂型和型芯会产生大量气体 透气性能保证这些气体迅速逸出铸型外部 否则铸件会产生气孔 成为废品 型砂应具
4、备的主要性能 耐火性 耐火性是指不被高金属液体熔融的性能 型砂应具备的主要性能 压溃性 金属冷却收缩时 要求型砂和型芯砂具有被压缩溃散的性能 否则铸件会产生裂纹 手攥法 第二节型砂应具备的组成及主要性能 第三节造型方法 工艺特点及应用 造型方法 手工造型和机器造型手工造型分砂箱造型 假箱造型 刮板造型等 砂箱造型 整模造型 分模造型 挖砂造型 活块造型 活砂造型 三箱造型 第三节造型方法 工艺特点及应用 工艺特点 挖砂造型 操作麻烦生产率低 如果生产数量多 可用成型板 假箱造型 代替平面底板将挖砂造型的木模放在成型板上造型 捣实翻转 就能获得理想的曲线分型面 可省去挖砂的时间 假箱根据生产数量
5、不同分别用金属 木材 水泥 含粘土较多的砂制作 第三节造型方法 工艺特点及应用 分模两箱造型 有些铸件最大断面不在端部 若采取用整模的造型方法就无法将模型起出 在这种情况下模型沿最大断面分开 使造型方便 整个分型面形成了平整分型面 但上下型都有型腔 分模造型操作简便 应用广泛 工艺特点 第三节造型方法 工艺特点及应用 活块造型 将木模上妨碍起模的部分做成活动块 活块用销子或燕尾榫与木模的主体连接 造型时先取出模型主体 然后再从侧面将活块取出 采用活块造型应特别细心 以防止捣坏活块或将其位置移动 要求操作技术水平高 活块部分的砂松紧均匀 活块部分的砂型损坏后修补较困难 取出活块需化费工时 要做到
6、活块位置准确不移位 此造型方法生产率低仅适于小批生产 其它造型方法的工艺特点 在操作中讲 工艺特点 第四节模样的结构特点 分型面 它是模样上的最大截面 它的形式决定了造型方法的选择 加工余量 在切削加工时从铸件上切去的金属层 拔模斜度 为了起模方便 凡垂直于分型面的壁上应有一定的斜度 通常是15 至3 铸造圆角 指铸件两表面交接处应做成圆弧过渡 其圆角半径一般为3 10mm 收缩量 铸件冷却时要收缩 所以模样的外尺寸应比铸件大 一般灰铸铁为1 铸钢2 有色金属1 5 芯头 在铸型中安放型芯 所以在模样上应做出相应的凸起部分 第四节模样的结构特点 小孔 分型面 第五节熔炼过程与浇铸 第五节熔炼过
7、程与浇铸 第五节熔炼过程与浇铸 浇铸系统 为了将金属液体导入型腔而开设于砂型中的一系列通道 包括 浇口杯 直浇道 横浇道 内浇道 第五节熔炼过程与浇铸 浇口杯一般设计为漏斗型或盆型 直浇道要垂直于上下砂箱的交界面 横浇道主要是集渣的作用 要开设在上箱 形式多为高梯形 内浇道开设成月牙形 或倒三角形 总之 浇铸系统开设位置 数量 形式要根据具体的铸造工艺还确定 第五节熔炼过程与浇铸 内浇道是金属流入型腔的最后通道 要求 能控制金属液流入的大小和方向 调节铸件各部分的冷却速度 使铸件同时冷却 壁厚差别不大 收缩不大的开在壁薄处 壁厚差别大 收缩大的开在壁厚处 开设内浇道 应避免直接冲击型芯或砂型的
8、突出部分 顺着型壁 且不要开设在重要的加工表面 重要的加工表面要朝下或垂直于分型面等 开设时考虑到清理方便 缩径 第五节熔炼过程与浇铸 正确 不正确 第五节熔炼过程与浇铸 另外 一般来说 铸铁件内腔直径小于30mm的孔槽不铸出 铸钢件内腔直径小于60mm的孔槽不铸出 冷铁 用于加速铸件某一部分的冷却 使铸件各部分达到同时凝固的目的 防止收缩不均造成内应力 浇注时要平稳 均匀地 连续不断地将金属液体注入型腔 并控制好浇注温度和速度及挡渣 铸铁件注入液体的温度为1250 1380 太慢充不满型腔 太快冲坏型腔 并使腔内的气体排不出来 冒口 补缩 避免产生缩孔缺陷 及排气 铸铁件 观察型腔是否浇满
9、第五节熔炼过程与浇铸 缩径 第五节熔炼过程与浇铸 冒口 气孔 产生的主要原因 1 型芯通气堵塞或型芯未烘干 2 起模 修型刷水过多 3 捣砂太紧或型砂本身透气性差 气孔特征 孔内表面光滑 缩孔 产生的主要原因 1 铸件设计不合理 壁厚不均匀 2 浇口 冒口开设的位置不对或冒口太小 3 浇注铁水温度太高或铁水成份不对 收缩率大 缩孔的特征 孔的内部粗糙 第六节铸造缺陷及其产生原因 第六节铸造缺陷及其产生原因 砂眼 产生的主要原因 1 型腔浇口内散砂未吹干净 2 型芯强度不够 被铁水冲坏 3 型砂未捣紧 被铁水冲垮或卷入 4 合箱时砂型局部损坏 砂眼特征 孔内塞满型砂 粘砂 铸件表面粗焅 粘有砂粒
10、 原因 型砂耐火度差 浇注温度过高 未涮涂料 第六节铸造缺陷及其产生原因 错箱 产生的主要原因 1 合箱时上下箱未对准 2 标准线不准确 3 分模的上半模和下半模未对好 错箱的特征 铸件沿分型面处错开 第六节铸造缺陷及其产生原因 冷隔 铸件上有未融合的缝隙或尘坑交界处是圆滑的 原因 浇注温度太底 速度慢 或浇注中有中断 浇注系统位置开设不当 或内浇口开设截面太小 第六节铸造缺陷及其产生原因 渣眼 产生的主要原因 1 浇注时挡渣不良 2 浇口尺寸不对 挡渣效果差 3 浇注时金属液体温度低 渣不易浮起 渣眼特征 孔内形状不规则 孔内塞满渣 第七节特种铸造的特点及应用 砂型铸造 应用广泛 单件 小批
11、量生产 具有设备简单 成本低等优点 但一次只能浇一个 生产率低 精度也不高 表面粗糙 加工余量大 废品率高 劳动强度也大 为此人民在生产实践中创造出一些新方法 统称为特种铸造 如 熔模铸造 金属模铸造 压力铸造 离心铸造等 小结 安全操作规程 及复习思考题 一 进入工作场地必须穿戴工作服 禁止传塑料底和胶底鞋 二 工作前检查自用设备和工具 砂型必须排列整齐 并留出通道 三 造型是要保证分型面平整 吻合 烘模造型有缝处要用泥补牢 防止漏铁水 四 禁止用嘴吹型砂 是用吹风器时 要选择无人方向吹 以免沙尘吹入眼中 五 搬运砂箱和砂型时要按顺序进行 以免倒塌伤人 调运重物或砂箱时要牢靠 听从统一指挥
12、操作时 六 浇注铁水时应穿戴防护用具 除直接操作者外 其他人必须离开一定距离 两人抬铁水包时要稳 步伐要一致 七 浇铸前必须烘干铁水包 挡渣棒要预热 贴水面上只能覆盖干草灰不能用草包等易燃物 八 浇注速度及流量要掌握适当 浇注时人不能站在铁水正面 并严禁从冒气口正面观察铁水 九 发生任何事故时 要保持镇静 服从统一指挥 小结 安全操作规程 及复习思考题 选择题 在型砂和芯砂中加入木屑 可以提高型砂和芯砂的 减小铸造内应力 变形和开裂 1 排气性 2 流动性 3耐火性 4压溃性 铸件上的拔模斜度加在什么面上好 1 各表面 2 与分型面平行的面 3 与分型面垂直的面填空题 模样和芯盒是是制造砂型和
13、型芯的工艺装备 主要考虑哪六个因素 为了将金属液导入型腔而开设于砂型中的通道 称为 其通常由 组成 把熔化的金属液体浇注到具有和零件形型状相适应的铸型当中去 待其冷却凝固后 获得铸件毛坯的方法称为 砂型铸造工艺流程 标出铸型装配图及铸件各部分名称 小结 安全操作规程 及复习思考题 铸结尾 第二部分锻压 实习目的 1 了解锻压生产的工艺过程及其特点 2 着重了解自由锻造的基本工序 并进行操作 重点 自由锻造难点 金属的加热及手工自由锻操作学习方法 讲课 现场示范 学生动手实操 第一节概述第二节金属的加热第三节金属加热时易产生的缺陷第四节锻件的冷却第五节锻造用工具与设备第六节自由锻造的基本工序第七
14、节 安全操作规程 小结复习思考题 锻造 第一节概述 什么是锻造 锻造是属于压力加工的一种 它是利用外力使金属材料产生永久变形 从而获得具有一定形状和尺寸的毛坯或零件的一种加工方法 锻造的特点 锻造加工可以获得其它加工方法不能获得的效果 节省原材料 缩短工时 同时 可改变内部组织结构 消除内部缺陷 提高金属的机械和物理性能 锻造分类 分为自由锻造和模型锻造 自由锻造又分为手工自由锻和机器自由锻 第二节金属的加热 加热目的 是提高毛坯料的塑性变形和降低其变形的内部阻力 从而用较小的打击力使毛坯料产生较大的变形而不至于破裂 范围 温度范围包括始锻温度和终锻温度 始锻温度 各种金属材料在锻造时所允许的
15、最高加热温度称为该材料的始锻温度 终锻温度 各种材料停止锻造最低温度 锻造温度要控制在一定的范围内 终锻温度过低 工件的变形阻力大 不易变形 并且破裂 始锻温度过高 工件易烧损 且再结晶过程受到影响 降低了工件的机械性能 严格控制锻造温度 使工件有较大的塑性 使金属再结晶过程中细化晶粒 第二节金属的加热 碳素钢加热温度及颜色对照 合金钢等略 含碳量低 始锻温度高 终锻温度低 含碳量高 始锻温度低 终锻温度高 第二节金属的加热 常用的金属材料 碳素钢 合金钢 铸铁 碳含量大于2 11 和铜 铝等有色金属及其合金等 碳素钢 普通碳结钢 钢板 钢筋 垫圈 型钢等 优质碳结钢 含硫磷比普钢少 用于较重
16、要的机械零件 如牌号 45 含碳量0 45 碳素工具钢 含碳量大于0 7 热处理过硬度耐磨性好 用于手锤 锉刀 量具 冲模等 合金钢 包括合金结构钢 如弹簧钢 轴承钢 合金工具钢 刃具钢即高速钢也叫锋钢 量具及模具等 特殊性能钢 如不锈钢等 第二节金属的加热 铸铁 根据铸铁中碳的存在形式 分为 白口铸铁和灰口铸铁 根据灰口铸铁中石墨的存在形式又分为 普通灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁等 可锻铸铁 并不是可以锻造 仅仅说明它比灰铸铁有较好的塑性而已 第三节金属加热时易产生的缺陷 1 氧化 加热时钢的表面与高温的氧气 二氧化碳 水蒸气相接触 使表面产生氧化皮 每加热一次氧化烧损约占毛坯料的2 3 2 脱碳 钢表面的碳元素被烧损 使材料的机械性能下降 3 过热 如在接近始锻温度时 保温过久 内部晶粒变粗 锻造时 可将粗大的晶粒打碎 后经热处理将晶粒细化 4 过烧 过热的材料长时间在高温下停留 内部晶粒严重氧化 晶界烧损 削弱了晶粒之间的联系 使材料成为废品 5 开裂 对材料反复加热 速度过快 造成各部分之间温差大 膨胀也不一样 易开裂 第三节金属加热时易产生的缺陷 6 缺陷的防止 防止氧化和脱碳
