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1、材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 Equipment and Automation of Materials Process吕书林吕书林华中科技大学材料学院华中科技大学材料学院材料成形及控制工程专业核心课程材料学院材料成形装备及自动化教案2021-2021学年第二学期编辑课件编辑课件目 录第一章第一章 绪绪 论论2 2学时学时 第二章第二章 金属液态成形装备及自动化金属液态成形装备及自动化1010学时学时 第三章第三章 金属塑性成形装备及自动化金属塑性成形装备及自动化8 8学时学时 第四章第四章 金属连接成形装备及自动化金属连接成形装备及自动化1010学时学时 第五章第五章 高分子材料
2、成形设备及自动化高分子材料成形设备及自动化2 2学时学时 第六章第六章 快速成形装备及控制快速成形装备及控制8 8学时学时第七章第七章 其它材料成形装备其它材料成形装备3 3学时学时第八章第八章 热处理工业炉及其控制热处理工业炉及其控制2 2学时学时第九章第九章 材料加工中的环境保护装备材料加工中的环境保护装备3 3学时学时2编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院第二章第二章金属液态成形装备及自动化金属液态成形装备及自动化2.1概述概述2.2金属熔化及浇注装备金属熔化及浇注装备2.3造型设备及自动化生产线造型设备及自动化生产线2.4
3、砂处理装备及自动检测系统砂处理装备及自动检测系统2.5铸件清理自动化铸件清理自动化2.6压力铸造装备及自动化压力铸造装备及自动化2.7消失模精密铸造装备及生产线消失模精密铸造装备及生产线2.8半固态成形装备半固态成形装备3编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院铸造产品实例铸造产品实例-汽车铸件汽车铸件4编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院铸造产品实例铸造产品实例5编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院铸造产品
4、实例铸造产品实例-电子电器电子电器6编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院2.1概述概述液态金属成形俗称铸造，它是机械工业的根底，铸造成形的零件俗称铸件。液态金属成形俗称铸造，它是机械工业的根底，铸造成形的零件俗称铸件。先进的铸造装备是生产高质量铸件的保障。先进的铸造装备是生产高质量铸件的保障。压力铸造压力铸造压力铸造压力铸造熔模精铸熔模精铸熔模精铸熔模精铸金属型铸造金属型铸造金属型铸造金属型铸造反重力铸造反重力铸造铸造成形铸造成形砂型铸造砂型铸造特种铸造特种铸造自硬砂型自硬砂型粘土砂型粘土砂型树脂砂、水玻璃砂树脂砂、水玻璃砂树脂砂
5、、水玻璃砂树脂砂、水玻璃砂、CPCP法法多触头高压、气冲、静压造型多触头高压、气冲、静压造型多触头高压、气冲、静压造型多触头高压、气冲、静压造型消失模铸造消失模铸造消失模铸造消失模铸造离心铸造离心铸造陶瓷型铸造陶瓷型铸造陶瓷型铸造陶瓷型铸造石膏型铸造石膏型铸造半固态铸造半固态铸造7编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院砂型铸造车间流程图砂型铸造车间流程图8编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院砂型铸造车间流程示意图砂型铸造车间流程示意图浇注工部浇注工部熔化工部熔化工部造型
6、工部造型工部落砂工部落砂工部自动造型生产线自动造型生产线冲天炉冲天炉工频炉工频炉9编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院铸造设备的分类(1/3)序序号号铸造装备分类铸造装备分类主主 要要 装装 备备 名名 称称作作 用用 1熔化熔化及浇及浇注装注装备备冲天炉熔化装备冲天炉熔化装备冲天炉、鼓风机、配料设备、加料设备冲天炉、鼓风机、配料设备、加料设备铸铁（灰铁、球铁）的铸铁（灰铁、球铁）的配配料、加料及熔化料、加料及熔化电炉熔化装备电炉熔化装备电弧熔、感应电炉、电阻炉电弧熔、感应电炉、电阻炉各种金属各种金属炉料（钢、铁、炉料（钢、铁、铝
7、）的铝）的熔化熔化浇注设备浇注设备倾转式浇注机、气压式浇机、电磁浇注机倾转式浇注机、气压式浇机、电磁浇注机金属液的金属液的浇注浇注2砂型砂型铸造铸造装备装备砂处理装备砂处理装备混砂机、松砂机、破碎机、筛分设备、旧砂混砂机、松砂机、破碎机、筛分设备、旧砂再生机、烘干设备、旧砂冷却设备、磁分离再生机、烘干设备、旧砂冷却设备、磁分离设备设备型型砂砂、芯芯砂砂的的混混制制与与准准备备，旧砂的旧砂的再生回用再生回用等等造型装备造型装备震实造型机、压实造型机、震压实造型机、震实造型机、压实造型机、震压实造型机、射压造型机、气流冲击造型机、静压造型机射压造型机、气流冲击造型机、静压造型机型砂、芯砂的紧实与造
8、型型砂、芯砂的紧实与造型制芯装备制芯装备热芯盒射芯机、冷芯盒射芯机、壳芯机热芯盒射芯机、冷芯盒射芯机、壳芯机砂芯的制造、成形砂芯的制造、成形落砂装备落砂装备振动落砂机、滚筒落砂机、振动输送落砂机、振动落砂机、滚筒落砂机、振动输送落砂机、风动落砂机风动落砂机落砂、落砂、铸件与铸型的分离铸件与铸型的分离清理装备清理装备清理滚筒、喷丸清理、抛丸清理、抛喷丸联清理滚筒、喷丸清理、抛丸清理、抛喷丸联合清理、水力清砂设备、电液压清砂设备合清理、水力清砂设备、电液压清砂设备铸件表面清理铸件表面清理10编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院铸造设备
9、的分类(2/3)序号序号 铸造装备的分类铸造装备的分类主主 要要 装装 备备 名名 称称作作 用用 3特种特种铸造铸造装备装备压铸机压铸机冷室压铸机、热室压铸机、定量浇注冷室压铸机、热室压铸机、定量浇注机、取件机械手机、取件机械手压力铸造成形压力铸造成形熔模铸造装备熔模铸造装备蜡料处理设备、制模设备、制壳设备、蜡料处理设备、制模设备、制壳设备、脱蜡设备、模壳焙烧设备脱蜡设备、模壳焙烧设备熔模铸造成形熔模铸造成形低压铸造机低压铸造机立式低压铸造机、卧式低压铸造机、立式低压铸造机、卧式低压铸造机、液面加压控制装置液面加压控制装置低压铸造成形低压铸造成形离心铸造机离心铸造机卧式离心铸造机、离心铸管机
10、卧式离心铸造机、离心铸管机离心铸造成形离心铸造成形4运输运输定量定量装备装备 铸型输送机铸型输送机 连续式铸型输送机、脉动式铸型输送连续式铸型输送机、脉动式铸型输送机、间歇式铸型输送机机、间歇式铸型输送机 铸铸型型的的输输送送，组组成成造造型型、浇浇注注、冷冷却、落砂等工序的生产线却、落砂等工序的生产线鳞板输送机鳞板输送机Y31型鳞板输送机、型鳞板输送机、BLT型鳞板输送机型鳞板输送机输送热铸件输送热铸件振动输送机振动输送机矩形槽式振动输送机、管式振动输送矩形槽式振动输送机、管式振动输送机、螺旋槽式振动输送机机、螺旋槽式振动输送机输送砂粒、煤粉、粘土、焦碳等材输送砂粒、煤粉、粘土、焦碳等材料料
11、气力输送装置气力输送装置压送式气力输送装置、脉冲压送式气压送式气力输送装置、脉冲压送式气力输送装置、吸送式气力输送装置力输送装置、吸送式气力输送装置输送砂粒、煤粉、粘土等材料输送砂粒、煤粉、粘土等材料给料设备给料设备圆盘给料、螺旋给料、带式给料、振圆盘给料、螺旋给料、带式给料、振动给料动给料旧砂、型砂的定量给料旧砂、型砂的定量给料定量设备定量设备容积法定量、称量法定量容积法定量、称量法定量旧旧砂砂、型型砂砂、焦焦碳碳、煤煤粉粉、粘粘土土等等材料的称量材料的称量11编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院铸造设备的分类(3/3)序序号号
12、铸造装备的分类铸造装备的分类主主 要要 装装 备备 名名 称称作作 用用 5检测检测与控与控制装制装备备 冲冲天天炉炉熔熔炼炼检检测测与与控制设备控制设备风风量量检检测测仪仪、风风压压检检测测、炉炉气气成成分分检检测测仪仪、铁铁液液温温度度及及成成分分检检测测仪仪、料位测量仪等料位测量仪等冲冲天天炉炉熔熔炼炼过过程程工工艺艺参参数数的的检检测测与与控制控制炉炉前前快快速速分分析析与与检检验设备验设备比色计、光谱仪、碳硫测定仪、金比色计、光谱仪、碳硫测定仪、金属中含气量测定仪属中含气量测定仪用于金属液的化学成份、碳硫含量、用于金属液的化学成份、碳硫含量、气体含量的测定气体含量的测定型砂性能试验设
13、备型砂性能试验设备原砂性能测试设备、型砂常温性能原砂性能测试设备、型砂常温性能测试设备、型砂高温性能测试设备测试设备、型砂高温性能测试设备型砂的常温及高温性能的测试型砂的常温及高温性能的测试铸件无损探伤设备铸件无损探伤设备超声波探伤设备、射线探伤设备、超声波探伤设备、射线探伤设备、磁粉探伤、渗透探伤设备磁粉探伤、渗透探伤设备铸件内部质量的无损检测铸件内部质量的无损检测6环保环保装备装备 除尘设备除尘设备袋袋式式除除尘尘器器、旋旋风风除除尘尘器器、湿湿式式除除尘器尘器灰尘及微粒的去除设备灰尘及微粒的去除设备噪声防治设备噪声防治设备消声器、隔声防噪消声器、隔声防噪噪声的降低与防治噪声的降低与防治污
14、水净化设备污水净化设备沉淀池、污水处理器沉淀池、污水处理器污水净化与处理污水净化与处理7其它其它附属附属装备装备材料准备设备材料准备设备锭锭料料断断裂裂机机、搅搅拌拌机机、球球磨磨机机、破破碎机碎机金金属属锭锭料料的的准准备备、涂涂料料的的准准备备、旧旧砂的破碎等砂的破碎等起重运输设备起重运输设备电电动动平平车车、行行车车、起起重重机机、悬悬挂挂抓抓斗斗物料的运输、抓取等物料的运输、抓取等远红外烘干炉远红外烘干炉电热远红外烘干炉电热远红外烘干炉型、芯的烘干型、芯的烘干12编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院2.2 金属熔化及浇注装
15、备金属熔化及浇注装备 熔化是金属液态成形的首要环节，其任务是提供高质量熔化是金属液态成形的首要环节，其任务是提供高质量的金属液体。根据合金材料可选择不同的金属熔化方法：的金属液体。根据合金材料可选择不同的金属熔化方法：1 1铸铁合金广泛采用冲天炉熔化铸铁合金广泛采用冲天炉熔化 2 2铸钢常用电弧炉或感应电炉熔炼铸钢常用电弧炉或感应电炉熔炼 3 3铝合金常用电阻炉或油气炉熔化等铝合金常用电阻炉或油气炉熔化等 金属的熔化装备一般应包括三大局部：熔化炉、辅助装金属的熔化装备一般应包括三大局部：熔化炉、辅助装备如配料、加料装备等、浇注装备。备如配料、加料装备等、浇注装备。本节的内容：铁合金熔化用冲天炉
16、、感应电炉熔炼装备本节的内容：铁合金熔化用冲天炉、感应电炉熔炼装备及其自动化、自动浇注装备及其应用。及其自动化、自动浇注装备及其应用。13编辑课件编辑课件 材料成形装备及自动化材料成形装备及自动化 华中华中科技大学材料学院科技大学材料学院一个完整的冲天炉由后炉、前一个完整的冲天炉由后炉、前炉和送风系统三局部组成。炉和送风系统三局部组成。后炉炉炉底底由炉基，炉腿，炉由炉基，炉腿，炉底板及炉底门组成，起底板及炉底门组成，起支撑炉体、炉顶和炉料支撑炉体、炉顶和炉料的作用的作用炉炉体体由炉底，炉缸和炉由炉底，炉缸和炉身组成，是冲天炉的熔身组成，是冲天炉的熔炼部分炼部分炉炉顶顶由烟囱和除尘器组由烟囱和除尘器组成，起排除炉气和收集成，起排除炉气和收集灰尘的作用灰尘的作用前炉 由过桥和前炉炉体组成，起存储铁水，均匀成分和温度，减少增碳、增硫及使渣铁分离的作用送风系统 由风管、风箱和风口组成，起向炉内均匀平稳送风的作用炉炉炉炉顶顶顶顶部部部部分分分分烟烟烟烟囱囱囱囱高高高高度度度度炉炉炉炉 体体体体炉炉炉炉底底底底有有有有效效效效高高高高度度度度炉炉炉炉缸缸缸缸进进风风除尘器除尘器烟囱烟囱进风口进风口
