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1、1,材料成形技术基础,讲授：刘玉高 电话：15954860873 E-Mail：,2,材料成形技术主要研究各种成形工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用；各种成形方法的工艺过程和成形件的结构工艺性。简单说，这门课程是研究获得零件毛坯的方法。,3,机械产品的产生过程大致如下：设计与制造 （1）设计图纸 （2）制造的过程一般是先用铸造、压力加工、焊接、粉末冶金等材料成形方法获得毛坯；然后再经过机械加工来获得合格零件；而且为了改善零件的机械性能，常要经过热处理；最后，将合格零件组合（装配）到一起便得到所需要的机械产品。,4,本课程讲授的主要内容有铸造、压力加工、焊接、粉末冶金、非金属材料的成形及
2、毛坯的选择六个部分。前五部分是研究成形工艺的，每一种成形工艺都包括五方面内容：成形原理、成形方法、工艺设计、成形件结构工艺性及新技术新发展。毛坯的选择则主要介绍各类毛坯的特点及应用场合、毛坯的选择原则。,5,学习本课程应达到的 基本要求：,掌握各种毛坯成型工艺的基本原理及工艺特点； 能够初步设计一般零件的毛坯结构； 具有选择毛坯及工艺分析的初步能力。,6,参考教材：,热加工工艺基础 主编：任福东 机械工业出版社 金属工艺学 主编：丁德全 机械工业出版社,7,1.金属的液态成型,8,金属的液态成型 又称铸造，它是利用液态金属的流动来获得具有一定尺寸和形状的铸件的成型方法。其生产过程为： 准备铸型
3、（造型）将熔融金属浇入铸型（浇注）凝固成形落砂清理铸件,9,10,2.铸件 铸造成形所得的毛坯或零件。 3.生产特点 （1）成形方便液体的形状 = 容器的形状 （2）适应性强 （3）成本较低 （4）力学性能特别是冲击性能较低。,11,天坛大佛,12,4.应用场合 （1）形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯或零件，如发动机机体和缸盖等。 （2）尺寸大、重量大的零件，如重型机械零件、机床床身等。 （3）力学性能要求不高，或主要承受压应力作用的零件，如各种底座、支架。 （4）特殊性能要求的零件，如内燃机主轴瓦为用嵌铸生产的双金属件。,13,5铸造方法（液态成型方法）： 砂型铸造：应用最广泛的铸造方法；
4、 特种铸造：金属型铸造；压力铸造；离心铸 造；熔模铸造；低压铸造； 新型铸造方法：陶瓷型铸造、消失模铸造、磁型铸造、真空吸铸、连续铸造。,14,1-1 金属液态成型工艺基础,15,合金的铸造性能：铸造过程中所表现出来的工艺性能。主要包括氧化性、吸气性、流动性及充型能力、收缩性和偏析等方面。 良好铸造性能是指： 熔化时合金不易氧化，熔液不易吸收气体； 浇注时合金熔液易充满型腔； 凝固时铸件不易产生缩孔，且成分均匀(无偏析） 冷却时铸件不易发生变形和开裂。,16,1金属（合金）的流动性 （1）流动性概念：指熔融金属的流动能力，是金属的主要铸造性能之一，也是影响充型能力的主要因素之一，是金属本身固有
5、的属性。 （2）衡量指标：常用“螺旋形试样”长度来衡量。,一、合金的流动性,17,图1-1螺旋形流动性试样 1-模样 2-浇口杯 3-出气口 4-试样凸点,18,（3）影响流动性的因素 合金的性质,1）合金的种类：灰铸铁的流动性最好，铸钢的流动性最差 2）化学成分的影响：共晶成分的合金流动性最好。,纯金属、共晶合金流动性好。（恒温下结晶，凝固层内表面光滑） 亚、过共晶合金流动性差。（在一定温度范围内结晶，凝固层内表面粗糙不平）,19,合金性质方面 铸型和浇注条件 铸件结构,提高流动性的措施： 提高铸型的透气性，降低导热系数； 确定合理的浇注温度； 提高金属液的压头； 浇注系统结构简单。,铸件壁
6、厚最小允许壁厚,20,常用合金的流动性（砂型，试样截面88mm）,21,2合金的充型能力,液态合金充满铸型型腔的能力，是考虑铸型及工艺 因素影响的熔融金属的流动性。 （1）充型能力对铸件质量的影响 充型能力高-可浇注薄壁及形状复杂件，且不易产生夹渣、砂眼、气孔和浇不足等缺陷； 充型能力低-只能铸造厚壁及形状简单的铸件，且易产生夹渣、砂眼、气孔和浇不足等缺陷；,22,（2）影响充型能力的因素: 1）合金的流动性 对充型能力影响最大，一般说来，流动性好的合金充型能力较强； 2）工艺条件的影响 浇注温度 浇注温度高，充型能力增强 铸型的影响 3）铸件结构 4）其它方面,23,二、合金的收缩性,1.收缩的概念 合金熔液在型腔内凝固和冷却的过程中，所发生的体积缩小的现象。收缩性是合金的重要铸造性能之一，它与铸件的缩孔、缩松、裂纹、变形等铸造缺陷密切相关。 合金的收缩过程可分为如下三个阶段： 液态收缩 凝固收缩 固态收缩,
