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1、第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接零件零件 机械零件的形成过程机械零件的形成过程铸、锻、焊铸、锻、焊切削切削热热 加加 工工根据零件的使用要求根据零件的使用要求性能性能结构结构精度精度确定零件的材料加确定零件的材料加工工艺过程工工艺过程 第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接21 21 铸造生产铸造生产铸造生产的特点：铸造生产的特点：（1 1）可获得形状十分复杂的铸件；）可获得形状十分复杂的铸件；（2 2）铸件的形状接近成品零件的形状，故省材省工；）铸件的形状接近成品零件的形状，故省材省工；（3 3）铸件的体积和质量适应范围大；）铸件的体积和质量适应范围大；（4 4）原材料
2、来源广，生产成本低；）原材料来源广，生产成本低；（5 5）质量不稳定（缩孔、缩松、气孔、砂眼）故力学性）质量不稳定（缩孔、缩松、气孔、砂眼）故力学性 能较差，不宜重载和冲击场合使用。能较差，不宜重载和冲击场合使用。 将熔融的金属液体浇注到铸型腔中，冷却凝将熔融的金属液体浇注到铸型腔中，冷却凝固后获得零件毛坯或零件的方法称为铸造。固后获得零件毛坯或零件的方法称为铸造。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接铸造方法：铸造方法：（1 1）砂型铸造）砂型铸造 用型砂和型芯砂制造铸型。用型砂和型芯砂制造铸型。（2 2）特种铸造）特种铸造金属型铸造金属型铸造压力铸造压力铸造熔模铸造熔模铸造离心铸造
3、离心铸造低压铸造等低压铸造等第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接一、砂型铸造一、砂型铸造砂型铸造工艺流程砂型铸造工艺流程熔炼金属熔炼金属 制备型砂制备型砂制造模样制造模样制备芯砂制备芯砂制造芯盒制造芯盒制造型芯制造型芯合箱及浇注合箱及浇注制造铸型制造铸型烘干铸型烘干铸型烘干型芯烘干型芯落落 砂砂清清 理理铸铸 件件用型砂和型芯砂制造铸型的方法。用型砂和型芯砂制造铸型的方法。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接砂型铸造工艺流程砂型铸造工艺流程第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（一）（一）造型材料造型材料用来制造砂型和砂芯的材料。用来制造砂型和砂芯的材料。材料材料要
4、求要求热强度热强度透气性透气性耐火性耐火性退让性退让性可塑性可塑性材料材料配制配制原砂（山砂、河砂、人工砂）原砂（山砂、河砂、人工砂）黏结剂（黏土、桐油、水玻璃等）黏结剂（黏土、桐油、水玻璃等）附和物（木屑、煤粉等）附和物（木屑、煤粉等）（二）造型方法（二）造型方法1 1、手工造型、手工造型 紧砂和起模由人工操作完成，用于单件或小批量生产紧砂和起模由人工操作完成，用于单件或小批量生产。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（1 1）整模造型）整模造型模样为整体模模样为整体模, ,且分型面是平面；且分型面是平面；用于形状简用于形状简单且最大截面在一端并为平面的的铸件。单且最大截面在一端并
5、为平面的的铸件。上砂箱上砂箱下砂箱下砂箱浇口棒浇口棒模样模样分型面分型面第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（2 2）分模造型）分模造型模样有几部分组成模样有几部分组成, ,且分型是平面；且分型是平面；用于铸件用于铸件没有平面，且最大截面在中部，可将模样从没有平面，且最大截面在中部，可将模样从中间分开。中间分开。（两箱造型）上半模上半模下半模下半模分型面分型面第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（三箱造型）上砂箱上砂箱中砂箱中砂箱下砂箱下砂箱上模上模下模下模中模中模分型面分型面分型面分型面第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（3 3）挖砂造型）挖砂造型主要用于外廓
6、为曲面或阶梯型的铸件。主要用于外廓为曲面或阶梯型的铸件。下砂箱下砂箱模样模样挖去分型挖去分型面上的砂面上的砂放置上放置上砂箱砂箱第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（4 4）活块造型）活块造型用于带有突出部分而妨碍起模的铸件。用于带有突出部分而妨碍起模的铸件。模样模样模样模样可用钉子、燕尾榫槽等方可用钉子、燕尾榫槽等方法连接法连接分型面分型面第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（5 5）刮板造型）刮板造型用于单件大回转体铸件用于单件大回转体铸件. .砂砂 箱箱刮板刮板第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接2 2、机器造型、机器造型 紧砂的方法有：紧砂的方法有： 压实
7、、震实、震压、压实、震实、震压、抛砂、射砂紧实、抛砂、射砂紧实、气冲紧实等，以气冲紧实等，以震震压压紧砂法为主。紧砂法为主。 紧砂、起模由机械操作完成，生产率高紧砂、起模由机械操作完成，生产率高, ,铸件精度和铸件精度和表面质量高，是现代化大批量铸造生产的基本方法。表面质量高，是现代化大批量铸造生产的基本方法。压实气缸压实气缸震击气缸震击气缸震击活塞震击活塞进气口进气口进气口进气口模模 样样模模 底底 版版砂砂 箱箱压压 头头起模气缸起模气缸震压紧砂震压紧砂第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接 起模方法有起模方法有: : 顶箱起模顶箱起模（适用于（适用于高度小而且形状简单的高度小而且
8、形状简单的铸件）；铸件）； 翻转起模翻转起模（适用于（适用于高度高而且形状复杂的高度高而且形状复杂的铸件）；铸件）； 漏模起模漏模起模（适用于（适用于形状复杂的铸件）等。形状复杂的铸件）等。液压油缸液压油缸起模顶杆起模顶杆同步连杆同步连杆起模液压缸起模液压缸顶箱起模顶箱起模第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（三）铸造合金的熔炼及浇注（三）铸造合金的熔炼及浇注1 1、铸造合金的种类、铸造合金的种类2 2、铸造合金的熔炼及浇注、铸造合金的熔炼及浇注 铸造生产中很少采用纯金属，而是采用各种合金。其铸造生产中很少采用纯金属，而是采用各种合金。其中有铸铁、铸钢、铸铜合金、铸铝合金等，铸铁和铸
9、钢是最中有铸铁、铸钢、铸铜合金、铸铝合金等，铸铁和铸钢是最重要的品种。重要的品种。 铸铁的熔炼铸铁的熔炼及浇注及浇注，应保证在规定的化学成分和合适的，应保证在规定的化学成分和合适的温度下进行。（以冲天炉熔炼铸铁为例）温度下进行。（以冲天炉熔炼铸铁为例）（1）熔炼炉料）熔炼炉料生铁锭、回炉铁、废钢等金属料。配生铁锭、回炉铁、废钢等金属料。配以硅铁、锰铁等调整其比例可得到一定含碳量和化学成分以硅铁、锰铁等调整其比例可得到一定含碳量和化学成分的铸铁。的铸铁。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接（2）燃料）燃料常用燃料为焦炭。常用燃料为焦炭。（3）熔剂）熔剂常用熔剂有石灰石（常用熔剂有石灰石
10、（CaCO3）或莹石或莹石（CaF2），），其目的为造渣。其目的为造渣。（4）浇注温度）浇注温度在一定的温在一定的温度范围内，浇注温度越高，合金度范围内，浇注温度越高，合金液体的流动性越好。但当超过一液体的流动性越好。但当超过一定界限后由于合金液体吸气多，定界限后由于合金液体吸气多，氧化严重，流动性反而降低。浇氧化严重，流动性反而降低。浇注温度一般控制在液相线以上，注温度一般控制在液相线以上，约有约有150150的过热度。的过热度。 共晶铸铁：共晶铸铁：11501150 13001300 铸铸 钢：钢：15201520 16201620第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接铸铁：用焦碳
11、为燃料的冲天炉；铸铁：用焦碳为燃料的冲天炉；铸钢：用电加热的电弧炉和感应炉；铸钢：用电加热的电弧炉和感应炉；有色金属：多用反射炉或坩埚。有色金属：多用反射炉或坩埚。电弧炉电弧炉坩埚坩埚冲天炉冲天炉3 3、铸造合金的熔炼设备、铸造合金的熔炼设备铸造生产（铸造生产（4343）第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接二、特种铸造二、特种铸造 砂型铸造优点：砂型铸造优点：设备简单、成本低廉、铸造灵活、尺寸设备简单、成本低廉、铸造灵活、尺寸形状不受限制；形状不受限制； 砂型铸造缺点：砂型铸造缺点：工艺复杂、生产率低、铸造缺陷多、尺工艺复杂、生产率低、铸造缺陷多、尺寸精度低、切削量大、劳动强度大等。
12、寸精度低、切削量大、劳动强度大等。1 1、金属型铸造、金属型铸造将液体金属将液体金属浇入金属铸型以浇入金属铸型以获得铸件的工艺获得铸件的工艺过程。过程。左半型左半型左半型左半型底底 座座水平型芯水平型芯垂直型芯垂直型芯铸件铸件型腔型腔金属型铸造金属型铸造第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接2 2、压力铸造、压力铸造用较低（或较高）的压力将金属液由铸型底部注用较低（或较高）的压力将金属液由铸型底部注入型腔入型腔, ,并在压力下凝固以获得铸件的工艺过程。并在压力下凝固以获得铸件的工艺过程。上型上型下型下型进空气进空气坩埚坩埚金属液金属液充液口充液口升液管升液管密封盖密封盖合金液合金液电阻
13、加热保温炉电阻加热保温炉压力铸造压力铸造第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接3 3、熔模铸造、熔模铸造用蜡做模，再用造型材料将其包住，经硬化后，用蜡做模，再用造型材料将其包住，经硬化后，加热将蜡模熔化排出型外，从而获得铸型，再经浇注加热将蜡模熔化排出型外，从而获得铸型，再经浇注获得铸件的工艺过程。获得铸件的工艺过程。4 4、离心铸造、离心铸造将液态合金浇入将液态合金浇入高速旋转高速旋转(250(250 15001500r/min)r/min)的的铸型中铸型中, ,使金属液在离使金属液在离心力作用下填充铸型心力作用下填充铸型并结晶的铸造方法并结晶的铸造方法. .立式离心铸造立式离心铸造
14、卧式离心铸造卧式离心铸造熔模铸造熔模铸造离心铸造离心铸造第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接课课 后后 小小 结结1.铸造生产定义铸造生产定义 将熔融的金属液体浇注到铸型腔中，冷却将熔融的金属液体浇注到铸型腔中，冷却凝固后获得零件毛坯或零件的方法称为铸造。凝固后获得零件毛坯或零件的方法称为铸造。2.铸造生产的优缺点铸造生产的优缺点（1 1）适应形状复杂；（）适应形状复杂；（2 2）零件省材省工；）零件省材省工；（3 3）适应大体积和质量；（）适应大体积和质量；（4 4）生产成本低；）生产成本低；（5 5）质量不稳定。）质量不稳定。第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接3.铸造
15、的方法铸造的方法（1 1）砂型铸造）砂型铸造 用型砂和型芯砂制造铸型。用型砂和型芯砂制造铸型。（2 2）特种铸造）特种铸造 金属型、压力、熔模、离心等。金属型、压力、熔模、离心等。4.砂型铸造的工序砂型铸造的工序备砂备砂制模样制模样制型芯盒制型芯盒制铸型制铸型制型芯制型芯烘干铸型、型芯烘干铸型、型芯合箱合箱浇注浇注落砂落砂清理清理铸件铸件第二章第二章 铸造、锻压与焊接铸造、锻压与焊接5.手工造型方法手工造型方法（1 1）整模造型；（）整模造型；（2 2）分模造型；（）分模造型；（3 3）挖砂造型；）挖砂造型；（4 4）活块造型；（）活块造型；（5 5）刮板造型；）刮板造型；6.铸造合金的熔炼及浇注铸造合金的熔炼及浇注炉料处理（破碎生铁、回炉铁、废钢，选焦炭）炉料处理（破碎生铁、回炉铁、废钢，选焦炭）配料配料 （配以硅铁、锰铁等）（配以硅铁、锰铁等） 加入熔剂（石灰石、萤石）加入熔剂（石灰石、萤石）熔炼浇注（共晶铸铁：熔炼浇注（共晶铸铁：11501300 ；铸钢：铸钢：1520 1620 ） 7.特种铸造方法特种铸造方法金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造等金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造等
