上海大学：《材料与成形技术》课程PPT教学课件（讲稿）第2章 铸造成形（主讲：鞠鲁粤）

删上语大学 Shanghai University 料与成形技术 涛造成形(一) 上海大学 鞠鲁粤教授

1 材料与成形技术 铸造成形（一） 上海大学 鞠鲁粤教授

气上倦大学 Shanghai University 第2章铸造成形 2.1概述

2 第2章 铸造成形 2．1概述

删上倦大学 Shanghai University 第2章铸造成形 与其他零件成形工艺相比,铸造成形具有1 生产成本低2、工艺灵活性大3、尺寸大小不 限4、形状结构复杂5、铸件的质量范围大 (可由几克到数百吨,壁厚可由0.3m到1m) 与当前世界工业化国家先进水平相比,我国的 铸造生产的差距不是表现在规模和产量上,而是 集中在质量和效率上。国内外铸造生产技术水平 的比较见表2-1

3 第2章 铸造成形 与其他零件成形工艺相比，铸造成形具有1、 生产成本低 2、工艺灵活性大 3、尺寸大小不 限 4、形状结构复杂 5、铸件的质量范围大 （可由几克到数百吨，壁厚可由0.3mm到1m） 与当前世界工业化国家先进水平相比，我国的 铸造生产的差距不是表现在规模和产量上，而是 集中在质量和效率上。国内外铸造生产技术水平 的比较见表2-1

气L上港大学 Shanghai University 铸件的生产工艺方法大体分为砂型铸造和 特种铸造两大类。砂型铸造可分为手工造型和 机器造型两种,特种铸造是除砂型铸造以外的 其他各种铸造方法,主要包括:熔模铸造、离 心铸造、压力铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、 实型铸造、磁性铸造、石墨型铸造、真空吸铸 和差压铸造等

4 铸件的生产工艺方法大体分为砂型铸造和 特种铸造两大类。砂型铸造可分为手工造型和 机器造型两种，特种铸造是除砂型铸造以外的 其他各种铸造方法，主要包括：熔模铸造、离 心铸造、压力铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、 实型铸造、磁性铸造、石墨型铸造、真空吸铸 和差压铸造等

量目 上语大学 Shanghai University 旧砂 型芯砂造型L砂箱 配置制芯 工装 合型 落铸件清理后处理 准备 浇注 砂 精整热处理 圈 炉料 金 准备熔炼 报废铸件 图2-1砂型铸造流程图

5 旧砂 型芯砂 造型 砂箱 配置 制芯 工装 合型 落 铸件 清理 后处理 检 出 准备 浇注 砂 精整 热处理 验 厂 炉料 合金 准备 熔炼 报废铸件 图2-1 砂型铸造流程图

删上倦大学 Shanghai University 2.2铸件形成理论基础 2.2.1金属的充型 液态金属充满铸型,获得尺寸精确、轮廓 清晰的铸件,取决于充型能力。在液态合金充 型过程中,一般伴随着结晶现象,若充型能力 不足时,在型腔被填满之前,形成的晶粒将充 型的通道堵塞,金属液被迫停止流动,于是铸 件将产生浇不足或冷隔等缺陷

6 2.2 铸件形成理论基础 2.2.1金属的充型 液态金属充满铸型，获得尺寸精确、轮廓 清晰的铸件，取决于充型能力。在液态合金充 型过程中，一般伴随着结晶现象，若充型能力 不足时，在型腔被填满之前，形成的晶粒将充 型的通道堵塞，金属液被迫停止流动，于是铸 件将产生浇不足或冷隔等缺陷

气L上港大学 Shanghai University 铸件的浇不足与冷隔 答属

7 铸件的浇不足与冷隔

画上倦大学 Shanghai University 充型能力首先取决于金属液本身的流动能 力,同时又受铸型性质、浇注条件及铸件结构 等因素的影响。 影响充型能力的因素有:合金的流动性、 铸型的蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体、 浇注温度、充型压力、浇注系统的结构、铸件 的折算厚度、铸件的复杂程度等。如表2-2所

8 充型能力首先取决于金属液本身的流动能 力，同时又受铸型性质、浇注条件及铸件结构 等因素的影响。 影响充型能力的因素有：合金的流动性、 铸型的蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体、 浇注温度、充型压力、浇注系统的结构、铸件 的折算厚度、铸件的复杂程度等。如表2-2所 示

量目 上语大学 Shanghai University 表2-2影响充型能力的因素和原因 序号影响因素 定义 影响原因 1|合金的流动性液态金属本身的流动能流动性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件 有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除;易于对铸 件的收缩进行补缩 浇注温度 浇注时金属液的温度浇注温度愈高,充型能力愈强 3 充型压力 金属液体在流动方向上压力愈大,充型能力愈强。但压力过大或充型速度 所受的压力 过高时,会发生喷射、飞溅和冷隔现象 浇注时因铸型发气而形能在金属液与铸型间产生气膜,减小摩擦阻力,但 4铸型中的气体咸成在铸型内的气体 发气太大,铸型的排气能力又小时,铸型中的气体压 力增大,阻碍金属液的流动

9 表2-2 影响充型能力的因素和原因 序号 影响因素 定 义 影 响 原 因 1 合金的流动性 液态金属本身的流动能 力 流动性好，易于浇出轮廓清晰，薄而复杂的铸件； 有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除；易于对铸 件的收缩进行补缩。 2 浇注温度 浇注时金属液的温度 浇注温度愈高，充型能力愈强 3 充型压力 金属液体在流动方向上 所受的压力 压力愈大，充型能力愈强。但压力过大或充型速度 过高时，会发生喷射、飞溅和冷隔现象 4 铸型中的气体 浇注时因铸型发气而形 成在铸型内的气体 能在金属液与铸型间产生气膜，减小摩擦阻力，但 发气太大，铸型的排气能力又小时，铸型中的气体压 力增大，阻碍金属液的流动

删上倦大学 Shanghai University 续表2-2影响充型能力的因素和原因 5|铸型的蓄热系数|铸型从其中的金属吸取蓄热系数愈大,铸型的激冷能力就愈强 并存储在本身中热量的能金属液于其中保持液态的时间就愈短,充 型能力下降 6 铸型温度 铸型在浇注时的温度温度愈高,液态金属与铸型的温差就愈 小,充型能力愈强。 7浇注系统的结构各浇道的结构复杂情况结构愈复杂,流动阻力愈大,充型能力 愈差 8铸件的折算厚度铸件体积与表面积之比折算厚度大,散热慢,充型能力好 9铸件复杂程度铸件结构复杂状况 结构复杂,流动阻力大,铸型充填困难

10 续表2-2 影响充型能力的因素和原因 5 铸型的蓄热系数 铸型从其中的金属吸取 并存储在本身中热量的能 力 蓄热系数愈大，铸型的激冷能力就愈强， 金属液于其中保持液态的时间就愈短，充 型能力下降 6 铸型温度 铸型在浇注时的温度 温度愈高，液态金属与铸型的温差就愈 小，充型能力愈强。 7 浇注系统的结构 各浇道的结构复杂情况 结构愈复杂，流动阻力愈大，充型能力 愈差 8 铸件的折算厚度 铸件体积与表面积之比 折算厚度大，散热慢，充型能力好 9 铸件复杂程度 铸件结构复杂状况 结构复杂，流动阻力大，铸型充填困难