文档介绍：将熔炼好的液态金属浇注到与零件的形状和尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固后,所获得毛坯或零件的成型方法,称为铸造。
液态合金的充型(浇不足、冷隔、气孔、夹渣)
液态金属充满铸型型腔,获得形状准确、轮廓清晰的成型件的能力,称为充型能力。充型能力不足时会产生浇不足、冷隔、夹砂、气孔、夹渣等缺陷
影响充型能力的因素
合金的流动性;浇注条件(浇注温度,充型压力);铸型填充条件(铸型蓄热能力,铸型温度,铸型中的气体);铸件结构。
铸造合金的凝固与收缩
凝固方式:逐层凝固,糊状凝固,中间凝固
收缩阶段:液态收缩,凝固收缩,固态收缩
工艺原则
定向凝固原则---缩孔,缩松
同时凝固原则---应力
铸造内应力、变形与裂纹
内应力:热应力、机械应力
变形:粗短细长
裂纹:热裂、冷裂
铸造
武汉理工大学金工学部
铸铁件的生产 铸铁性能 优点:良好的铸造性能,如流动性好、收缩小;良好的切削加工性能;高的耐磨性;良好的吸震缓冲性能;低的缺口敏感性能。 缺点:石墨极差的力学性能;对基体的割裂;石墨片尖端的应力集中成为裂纹源。
铸铁的石墨化
一次结晶决定石墨形态、分布特征和共晶团尺寸、数目。
二次结晶视石墨化程度决定铸铁的三种基体组织。
影响石墨化因素
化学成分:强促进石墨化元素硅,强阻碍石墨化元素硫;
冷却速度-----铸件壁厚
铸铁生产工艺
孕育铸铁:孕育剂是含Si量为75%的硅铁,适当提高铁水出炉温度。
可锻铸铁:先获取全白口铸件,再经石墨化退火。
球墨铸铁:球化+孕育;适当提高铁水出炉温度;适当提高砂型刚度。
砂型铸造
常用的手工造型方法
按砂箱特征:两箱造型;三箱造型
按模样特征:整模造型;分模造型;活块造型;挖砂造型;假箱造型;刮板造型
浇注位置定义及选择原则
浇注位置定义:浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。这个位置是否正确,对铸件的质量影响很大。
选择原则:P98-99
分型面定义及选择原则
铸造工艺参数:
机械加工余量和铸孔;铸造收缩率;拔模斜度;铸造圆角。
定性地绘出图示零件的铸造工艺图
先绘出零件图,再在零件图上表示出浇注位置、分型面、加工余量、拔模
斜度、型芯轮廓(P98)
课件画工艺图部分
铸件的结构设计(教材、课件及作业相关部分)
金属压力加工定义:金属压力加工是指固态金属在外力作用下产生塑性变形,获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法,又称金属塑性加工。 冷变形与热变形 ,在再结晶温度以上进行变形称为热变形,热变形后,金属具有再结晶组织,而无冷变形强化痕迹。 冷变形强化(加工硬化):在冷变形时,随着变形程度的增加,金属材料的所有强度指标(弹性极限、比例极限、屈服点和强度极限)和硬度都有所提高,但塑性和韧性有所下降。 回复:冷变形后的金属加热至一定温度后,因原子的活动能力增强,使原子回复到平衡位置,晶粒残余应力大大减小。 回复温度:T回=(~)T熔 再结晶:( T再=),金属原子获得更多的热能,使塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶,变为变形前晶格结构相同的新等轴晶粒。
压力加工
纤维组织变化(P139) 纤维组织具有方向性:纵向塑性韧性提高;横向塑性韧性降低。
纤维组织的利用原则:
使纤维分布与零件的轮廓相符合而不被切断;
使零件所受的最大拉应力与纤维方向一致,最大切应力与纤维方向垂直。
纤维组织的稳定性很高,不能用热处理方法消除,只有经过压力加工使金
属变形后才能改变其方向和形状。
金属可锻性 衡量材料在经受压力加工时活的优质制品难易程度的工艺性能,用金属的塑性和变形抗力综合衡量。
金属可锻性的影响因素 金属本质:化学成分;金属组织。 加工条件:变形温度;变形速度;应力状态。
常用的锻造方法
自由锻
锻前加热
加热目的:提高塑性,降低抗力,改善可锻性。
锻造温度:过低可锻性差,加工硬化,导致缎裂;过高导
致氧化、脱碳、过热、过烧。
自由锻基本工序:镦粗、拔长、冲孔。
自由锻件结构设计(P146)
圆锥过渡改成圆柱过渡;加强筋、凸台锻不出;相贯线改成截柱体
模锻
模锻模膛:预锻模膛,终锻模膛;区别飞边槽:仓部,桥部。
制坯模膛:拔长,滚压,弯曲,切断,成形
模锻件结构工艺性
不深,不薄,简单,少孔
板料冲压
冲压基本工序:分离工序,变形工序
分离工序(冲裁)
落料,冲孔----间隙计算基准:落凹冲突
变形工序:弯曲,拉深
弯曲---使板料或坯料弯成一定角度和形状的变形工序。
考虑:弯曲半径限制;弯曲线垂直纤维方向;回弹。
拉深
拉深系数:拉深直径d与毛坯直径D的比值。拉深系数值越小则变形程度越
大,-0