普通高等专科教育机电类规划教材：《机械工程学》课程电子教案（PPT课件，第4版）第十三章 金属热加工

第十三章金属热加工

第十三章 金属热加工

第一节铸造 铸造生产及其特点 将熔融的金属液体浇注到具有与零件的形状和尺寸相适应的铸型 腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的方法称为铸造 铸造生产有以下特点 1)可以制成形状十分复杂的铸件 2)铸件的形状和尺寸皆接近于零件,可节省金属,减少切削加工 的工作量 3)适应的生产范围较广。 4)原材料来源广泛,价格低廉,工艺设备简单,生产成本低。 5)工艺过程难以控制,质量不够稳定,废品率较高。 6)铸件内部易出现缩孔、缩松、气孔、砂眼等缺陷,故性能不如 锻件。 铸造生产通常分为砂型铸造和特种铸造两类

第一节 铸 造 一、铸造生产及其特点 将熔融的金属液体浇注到具有与零件的形状和尺寸相适应的铸型 腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的方法称为铸造。 铸造生产有以下特点： 1) 可以制成形状十分复杂的铸件。 2) 铸件的形状和尺寸皆接近于零件，可节省金属，减少切削加工 的工作量。 3) 适应的生产范围较广。 4) 原材料来源广泛，价格低廉，工艺设备简单，生产成本低。 5）工艺过程难以控制，质量不够稳定，废品率较高。 6）铸件内部易出现缩孔、缩松、气孔、砂眼等缺陷，故性能不如 锻件。 铸造生产通常分为砂型铸造和特种铸造两类

、砂型铸造 用型砂和型芯砂制造铸型的铸造方法称为砂型铸造。 图13-1是砂型铸造生产过程示意图。 人 制造模样 制造砂型 合箱浇注 零件图 制备型(芯)砂 浇口系统 制造芯盒 制造型芯 铸件 图13-1砂型铸造生产过程

二、砂型铸造 用型砂和型芯砂制造铸型的铸造方法称为砂型铸造。 图13-1是砂型铸造生产过程示意图。 图13-1 砂型铸造生产过程

(一)造型材料 造型材料主要是型砂和芯砂。造型材料的性能好坏直接影响铸 件的质量,因此,应予合理选用和配制。 1.型砂应具备的性能 (1)良好的可塑性 (2)一定的强度 (3)一定的透气性 (4)良好的耐火度 (5)一定的容让性 2.型砂的组成 型砂由原砂、粘结剂、附加材料和水组成。 砂、粘土和水,必要时添加煤粉、锯木屑等配成的粘土砂是目 前铸造生产中应用最广的型砂

（一）造型材料 造型材料主要是型砂和芯砂。造型材料的性能好坏直接影响铸 件的质量，因此，应予合理选用和配制。 1．型砂应具备的性能 (1) 良好的可塑性 (2) 一定的强度 (3) 一定的透气性 (4) 良好的耐火度 (5) 一定的容让性 2．型砂的组成 型砂由原砂、粘结剂、附加材料和水组成。 砂、粘土和水，必要时添加煤粉、锯木屑等配成的粘土砂是目 前铸造生产中应用最广的型砂

二)造型方法 1.手工造型 常用的手工造型方法有整模造型和分模造型。 (1)整模造型如图13-2所示。 液态金属 上砂型(上箱 制造木模 下砂型(下箱)落砂后铸件 型腔 配制型砂 图13-2整模造型

（二）造型方法 1．手工造型 常用的手工造型方法有整模造型和分模造型。 (1) 整模造型 如图13-2所示。 图13-2 整模造型

(2)分模造型如图13-3所示。 浇口棒 型芯 “n经 排气道 图13-3两箱分模造型 a)用下半模造下型b)用上半模造上型c)开浇道及扎气孔 d)起模、下型芯、合型e)落砂后的铸件

(2) 分模造型 如图13-3所示。 图13-3 两箱分模造型 a)用下半模造下型 b)用上半模造上型 c)开浇道及扎气孔 d)起模、下型芯、合型 e)落砂后的铸件

2.机器造型 机器造型在于使紧砂 和起模两个主要工序实现 机械化。 (1)紧砂方法机器 下∷ 造型大都以压缩空气为动 6 力来紧实型砂 图13-4为震压紧砂机 构示意图。 4 图13-4震压紧砂机构 1一压实气缸2一震实气路 3-压实活塞4一震实活塞 5-工作台6—砂箱 7一模样8-压头 9一震实进气口 10—震实排气口

2．机器造型 机器造型在于使紧砂 和起模两个主要工序实现 机械化。 (1) 紧砂方法 机器 造型大都以压缩空气为动 力来紧实型砂。 图13-4为震压紧砂机 构示意图。 图13-4 震压紧砂机构 1－压实气缸 2－震实气路 3－压实活塞 4－震实活塞 5－工作台 6－砂箱 7－模样 8－压头 9－震实进气口 10－震实排气口

(2)起模方法 图13-5所示为顶箱起模。 3 图13-5起模方法 1一模板2一顶杆3一砂箱

(2) 起模方法 图13-5所示为顶箱起模。 图13-5 起模方法 1－模板 2－顶杆 3－砂箱

三)铸造合金的熔炼及浇注 铸造合金的熔炼工作,应能保证获得的金属液达到规定的化学 成分和合适的温度,尽量减少金属液中的气体和杂质。 浇注工作要选择合理的工艺和浇注温度。 炉料的熔炼设备种类很多,目前用于熔炼铸铁的仍以焦炭为燃 料的冲天炉为主;熔炼铸钢多用电弧炉和感应炉;熔炼有色合金多 用反射炉和坩埚炉

（三）铸造合金的熔炼及浇注 铸造合金的熔炼工作，应能保证获得的金属液达到规定的化学 成分和合适的温度，尽量减少金属液中的气体和杂质。 浇注工作要选择合理的工艺和浇注温度。 炉料的熔炼设备种类很多，目前用于熔炼铸铁的仍以焦炭为燃 料的冲天炉为主；熔炼铸钢多用电弧炉和感应炉；熔炼有色合金多 用反射炉和坩埚炉

二、特种铸造 一)金属型铸造 1.金属型的构造 根据分型面位置的不同,金属型可分为垂直分型式、水平分型 式和复合分型式等。其中垂直分型式的金属型(见图13-6)应用 较多 图13-6垂直分型式金属型铸造 1一左半型2一垂直型芯3一右半型4一水平型芯5一铝活塞铸件

二、特种铸造 （一）金属型铸造 1．金属型的构造 根据分型面位置的不同，金属型可分为垂直分型式、水平分型 式和复合分型式等。其中垂直分型式的金属型（见图13-6）应用 较多。 图13-6 垂直分型式金属型铸造 1－左半型 2－垂直型芯 3－右半型 4－水平型芯 5－铝活塞铸件