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华北科技学院《机械制造基础》复****知识点---终结版
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第一章铸造
流程:浇注—凝固—冷却至室温
Ⅰ、铸造:将熔融金属浇注入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法
铸造优点:(1)可以铸出形状复杂铸件。
(2)适应性广,工艺灵活性大;
(3)铸件成本低
缺点:(1)组织硫松,晶粒粗大,内部易产生缩孔、缩松,力学性能不高
(2)铸件质量不够稳定
(3)劳动条件差
Ⅱ、合金的铸造造性能
铸造性能:铸造生产中所表现出来的工艺性能,它是合金流动性、收缩性、偏析和吸气性等性能的综合体现。
(一)合金的流动性(金属自身的固有属性)
1、流动性:熔融金属的流动能力。是影响熔融金属充型能力的因素之一。
2、流动性影响因素
(1)合金种类。(灰铸铁流动性最好,铸钢的流动性最差)
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①液态收缩:金属在液态时由于温度的降低而发生的体积收缩
②凝固收缩:熔融金属在凝固阶段的体积收缩
③固态收缩:金属在固态由于温度降低而发生的体积收缩
㈡、影响收缩的因素
1、化学成分(合金中灰铸铁收缩最小,铸钢最大)
2、浇注温度(温度越高,液体收缩越大)
3、铸件结构与铸型条件
㈢、收缩对铸件质量的影响
1,形成缩孔和缩松。
产生的原因:铸件凝固过程中,其液态收缩和凝固收缩所减少的体积如果得不到及时的补充,则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中地孔洞叫缩孔,细小而分散的孔洞叫缩松。
2,缩孔、缩松的防止措施
①采用定向凝固(是使铸件按规定的方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程)原则
②合理确定铸件浇注位置,内浇口位置及浇注工艺
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。
Ⅴ、铸造应力、变形和裂纹
1、铸造应力的产生
①、热应力—铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力(厚大部分受到拉伸,产生拉应力,细薄部分收到压缩,产生压应力)
②、固态相变应力③收缩应力
2、铸造应力的防止和清措施:①、采用同时凝固原则;②、提高铸型温度;③、改善铸型和型芯的退让性;④、进行去应力退火(消除铸造应力最彻底的方法)
3、变形:铸造变形和切削加工变形
4、裂纹:热裂和冷裂
Ⅵ、铸造合金的偏析(铸件中出现化学成分不均匀的现象)
、晶内偏析;②、区域偏折;③、体积质量偏析
Ⅵ、气孔的分类:
侵入性气孔;析出性气孔;反应性气孔。
(★★★析出性气孔:它是溶解在金属液中的气体,在凝固时由金属液中析出而未能逸出铸件所产生的气孔)
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Ⅶ、砂型铸造
砂型铸造——用型砂紧实成型的铸造方法,称为砂型铸造
主要工序:制造模样、制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理、检验。
一、造型方法的选择
一)手工造型:按模样特征分:整模造型挖砂造型假箱造型分模造型活块造型刮板造型
二)机器造型
二、铸造工艺设计
1铸造工艺图:它是表示铸造分型面、浇冒口系统、浇注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施等的图样
2铸造图(毛坯图)
3、铸造方案的确定
(1)浇注位置的选择
浇注位置是浇注时铸件所处的位置。(目的是保证铸件质量)
分型面是指两个铸型相互接触的表面(目的工艺操作方便)
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一般先从保证铸件质量出发确定浇注位置,然后从工艺操作方便出发确定分型面
(2)★★★确定浇注位置应考虑以下几个原则(P40,看图!!)
①收缩大的及壁厚差较大铸件,应按定向凝固原则,将壁厚及铸件热节置于上部或侧部。
②重要加工面,耐磨表面等质量要求较高部位应置于下面成侧面。
③具有大面积的薄壁部分放在铸型下部,同时要尽量使薄壁部分处于垂直位置或倾斜位置。
④具有大平面铸件,应将大平面朝下
(3)★★★分型面的选择(P42,看图!!!)
选择分型面应考虑以下原则:
①、分型面尽量采用平面分型,避免曲面分型,或尽量选在最大截面上。
②、尽量将铸件全部或大部放在一个砂箱,防止错箱、飞翅、毛刺等。
③、应使铸件加工面和加工基准面处于同一砂箱中
④、尽量减少分型面数目。
⑤、铸件的非加工表面上,尽量避免有披缝。
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⑥、分型面的选择应尽量与铸型浇注位置一致。
三、铸造工艺参数的选择
(1)★★★加工余量:指为保证加工面尺寸和零件精度,在铸件工艺设计时预先增加的而在机械加工时切去的金属层厚度。
(2)起模斜度:为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒中脱出,平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度。
四、零件结构的铸造工艺性
铸造工艺性包括:铸件结构的合理性;铸件结构的工艺性;铸件结构对铸造方法的适应性。
★★★铸件结构的合理性(P64看图!!!)
⒈铸件应有合理的壁厚
⒉铸件壁厚应力求均匀
⒊铸件壁的联接形式要合理
①、不同壁厚应采取逐渐过渡形式;②、铸件壁应尽量避免金属积聚;③、转角应设计成圆角,以避免热节;④、壁的联接应避免锐角
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⒋尽量避免过大的水平面
⒌铸件结构应避免冷却收缩受阻和有利于减小变形
五★★★铸件结构的工艺性(P67看图!!!)
(一)、铸件的外形设计
①、应使铸件具有最少的分型面;②、应尽量使分型面平直;③、避免外部侧凹;④、改进妨碍起横的凸台,凸缘和肋条的结构;⑤、铸件要有结构斜度
(二)铸件内腔的设计
①、应使铸件尽可能的用成少用型芯;②、铸件的内腔设计应使型芯安放稳固,排气容易,清砂方便;③、铸件结构设计中应避免封密空腔
第二章锻压
自由锻
模锻
锻造
冲压
切断
冲裁
锻压
轧制
挤压
拉拔
落料
冲孔
压力加工
分离工序
成行工序
拉深
弯曲
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Ⅰ、锻压——对坯料施加外力,使其产生塑性变形,改变尺寸,形状及性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法,是锻造和冲压的总称。属于压力加工范畴
压力加工还包括轧制、挤压、拉拨等压力加工的基础:塑性变形
、锻造流线——金属的脆性杂质被打碎,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布;塑性杂质随金属变形沿主要伸长方向呈带状分布,锻后金属组织就具有一定的方向性。又称为纤维组织。它使金属呈现异向性。
、锻造比——锻造时变形程度的一种表示方法。y>1
通常用变形前后截面比,长度比或高度比来表示
、★★★设计和制造零件时应遵循的原则:使零件工作时,最大正应力与流线方向重合,最大切应力与流线方向垂直,并使流线分布与零件的轮廊相吻合,尽量不被切断。
金属的锻造性能:指金属经受锻压加工时成形的难易程度的工艺性能
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