3.1铸造工艺(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

1 2 4 3 3 返回 项目三　汽车制造工艺与选择 3.1　铸造工艺 3.2　锻压工艺 3.3　焊工艺 3.4　金属切削加工 5 3.5　材料及成形工艺选择 ３.１　铸造工艺 ３.１.１　铸造的工艺基础 铸造是将液体金属浇注到具有与零件形状相适应的铸型空腔中。 待其冷却凝固后获得零件或毛坯的方法。 铸件表面比较粗糙。 尺寸精度不高。 需经切削加工后才能成为零件。若采用精密铸造的方法。 或对零件的精度要求不高时。 铸造也能直接生产零件。 １.合金的铸造性能 铸造合金除应具有符合要求的力学性能、物理性能、化学性能外。 还必须考虑其铸造性能。 合金的铸造性能主要有流动性、收缩性等。 这些性能对于是否容易获得优良铸件是至关重要的。 下一页 返回 ３.１　铸造工艺 １) 流动性。 液态金属本身的流动能力。 称为流动性。 流动性好的金属。 充填铸型能力强。 易于获得外形完整、轮廓清晰、薄壁以及形状复杂的铸件。 影响流动性的主要因素是合金的化学成分和浇注温度。 ２) 收缩性。 液态金属在冷却和凝固过程中。 所发生的积缩小的现象称为收缩。 收缩率大。 则易造成缩孔、缩松等铸造缺陷。 还容易在铸件中产生大的内应力。 使铸件变形以致形成裂纹。 同时不易获得尺寸准确的铸件。 影响收缩性的主要因素有化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件等。 ２.铸造生产过程 下一页 返回 上一页 ３.１　铸造工艺 １) 根据零件的要求。 准备一定的铸型。 ２) 将金属液体浇满铸型的型腔。 ３) 金属液体在铸型的型腔内凝结成型。 就能获得一定形状和大小的铸件。 ３.铸造生产的特点 １) 铸件的尺寸可从几毫米到十多米。 质量可从几克至百吨以上。 其使用的材料基本上不受限制。 铸铁、铸钢、各种有色金属都可用于铸造。 铸造尤其适用于形状复杂的零件。 ２) 由于铸件与机器零件的形状和尺寸很接近。 从而可以省去很多机械加工工序。 并节约了金属材料。 下一页 返回 上一页 ３.１　铸造工艺 ３) 铸造生产一般不需要贵重、精密的设备。 投资少。 生产周期短。 成本低。 ４) 铸件的力学性能较低。 所以比较笨重。 此外由于工艺过程中某些质量控制问题还难以解决。 故铸件质量不够稳定。 废品率较高。 某些铸造工艺的劳动强度还比较大。 ４.铸造工艺分类 按照铸型的特点。 铸造工艺可分为砂型铸造和特种铸造两大类。 特种铸造中又分为金属型铸造、熔模铸造、压力铸造、离心铸造等。 在铸造生产中。 砂型铸造是应用最广泛的一种方法。 世界各国用砂型铸造生产的铸件约占铸件总产量的８０％以上。 下一页 返回 上一页 ３.１　铸造工艺 ３.１.２　砂型铸造 把熔融的金属注入用型砂制成的铸型中。 凝固后而获得铸件的方法。 称为砂型铸造。砂型在铸件取出后便已损坏。 不能再使用。 所以砂型铸造也称一次性铸造。 １.砂型铸造的生产过程 主要包括: 制模、配砂、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理和检验。 １) 根据零件图的形状和尺寸制造模样和芯盒。 模样和芯盒是制造铸型的依据和工具。由木材或金属制成。 是根据零件图和机械加工的工艺要求(加工余量、加工方法等) 制造的。 下一页 返回 上一页 ３.１　铸造工艺 ２) 用模样和型砂制造砂型(造型)。 用芯盒和芯砂制造型芯(造芯)。 造型采用的混合料称为型砂。 造芯采用的混合料称为芯砂。 ３) 烘干、合箱。 将制造好的型芯烘干、砂型烘干(如为湿型铸造。 砂型不需烘干)。然后按装配要求放入型芯。 使上下砂型合型准备浇注。 ４) 熔炼、浇注。 熔炼金属或合金的常用设备有冲天炉、电炉、坩埚炉等。 浇注时要注意控制浇注温度和浇注速度。 以避免产生各种缺陷。 ５) 落砂、清理及检验。 落砂是把铸件从铸型中取出的操作。 下一页 返回 上一页 ３.１　铸造工艺 ２.造型方法 造型方法分为手工造型和机器造型两类。 手工造型是单件小批量生产的主要造型方法。机器造型主要应用于大批、大量生产。 手工造型的方法很多。 常用的有整模造型、分模造型、挖砂造型、活块模造型等。 应根据零件的技术要求、铸件形状、尺寸大小和生产批量等不同情况合理选用。 现介绍应用较多的分模造型。 当铸件用整模造型不便时。 则以铸件的最大截面为分型面。 将模样分成两部分或几部分。 用两箱或多箱造型。 如图３-１ 所示为分模造型的过程。 模样分为两半。 分别在上、下两砂箱内造型。 造型的程序大致为: １) 置下半模于底板上造下箱。 填砂、紧实和刮平。 下一页 返回 上一页 ３.１　铸造工艺 ２) 把下箱翻转１８０°置于底板上。 合上上半模。 并放浇口棒。 同前造上箱。 ３) 开外浇口。 扎通气孔。 拔除浇口棒。 ４) 取下上箱并翻转１８０°。 分别取出两半模样。 开挖横浇口和内浇口。 在铸型表面喷刷涂料(常用石墨