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材料科学与工程学院金属材料系马旭梁Maxuliang@hrbust.edu.cn131155558102010.9.18哈尔滨理工大学2/56軒轅夏禹劍湛泸赤霄莫邪純鈞承影魚腸劍干將七星龍淵泰阿3/56古代农具-铁锄古代农具-铁犁巴蜀符号矛人首戈龙虎戈4/56司母戊方鼎青铜人像群四羊方尊大型铜编钟蟠螭纹铜方壶5/56一、铸造概念二、铸造工艺内容铸造工艺简介6/56也称为液态成形，通常是指将液态金属（合金）注入铸型中使之冷却、凝固，从而获得金属制品的方法。一、铸造的概念7/56注入:浇注方法(熔化车间、工段)压力铸造、低压铸造、离心铸造等等课程：特种铸造方法；铸造工艺学铸型:典型铸型结构;(配砂、造型、制芯工段)型（芯）砂性能；型(芯)砂用原材料;砂型（芯）的制备：手工和机器造型课程：造型材料；铸造机电一体化；铸造工艺学液态金属:固态—液态(熔化车间、工段)合金材料:成分配比-组织-性能合金熔炼:设备及精炼工艺课程:铸造合金及熔炼;冶金原理;金属学;8/56铸造产品铸件，有毛坯和零件之分冷却凝固:液态—固态界面热交换；充填能力；冷却凝固速度——组织——性能；掌握液态金属结晶的基本规律、铸件结晶组织的形成及控制途径，分析在此过程中产生的缺陷的形成机理、影响因素和防止途径界面物理化学反应：气体和化合物的生成，缺陷形成机理和防止途径课程:铸件形成理论;金属学;铸造工艺学质量等级:合格品,一等品,优等品落砂、清理、检验车间、工段9/56铸造工段熔化工段制芯工段配砂工段造型工段清理工段检验工段10/56如何获得合格的铸件？液态合金质量——基础浇注方法——手段型(芯)制造工艺——保障11/56铸造生产特点适用范围广不受零件大小、厚薄和复杂程度的限制可制造各种合金铸件与锻件、焊接件相比，铸件的尺寸精度较高成本低廉铸件占设备质量的40%-80%，成本占总成本的25%-30%12/56（一）铸型—金属界面的相互作用二、铸造工艺主要内容（二）砂型和砂芯的制造（三）铸造工艺及工装设计13/56（一）铸型—金属界面的相互作用界面发生物理、化学作用，发生传热、传质现象，并伴随气体的生成或有机物的燃烧和分解，同时，型砂受热膨胀。如果控制不当，容易造成膨胀类缺陷、气孔类、粘砂缺陷等14/56（二）砂型和砂芯的制造1、研究型（芯）用原材料的基本性能及其对型（芯）砂性能的影响2、型（芯）砂性能及其对铸件质量影响的基本规律3、型（芯）砂的配制及其性能控制和检测的基本原理15/56（三）铸造工艺及工装设计1、铸造工艺方案及工艺参数的确定2、浇注系统、冒口和冷铁及铸肋的设计3、工艺装备设计16/561、铸造工艺方案及工艺参数的确定型砂铸造工艺方案通常包括：造型、造芯方法和铸型种类的选择；浇注位置的确定；分型面的确定铸造工艺设计参数简称工艺参数，通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据，包括：铸造收缩率、机械加工余量、起模斜度、最小铸出孔尺寸、工艺补正量、分型负数、反变形量、砂芯负数及分芯负数等。17/562、浇注系统、冒口、冷铁及铸肋的设计浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称，一般由浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。(1)浇注系统的概念、组成１)浇注系统的设计18/56浇注系统按内浇道在铸件上的位置可分为顶注式浇注系统、底注式浇注系统、中间注入式浇注系统和阶梯式浇注系统。(2)浇注系统的分类19/5620/5621/5622/5623/56A、选择浇注系统类型B、确定内浇道在铸件上的位置、数目和金属引入方向C、决定直浇道的位置和高度D、计算浇注时间并核算金属上升速度E、计算阻流截面积F、确定浇口比并计算各组无截面积(3)浇注系统设计内容24/56冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，习惯上把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。(1)冒口的概念、作用2)冒口的设计25/56(2)冒口的种类顶冒口边冒口依位置分明冒口暗冒口依顶部覆盖分普通冒口通用冒口(传统)直接实用冒口控制压力冒口冒口无补缩铸铁件的实用冒口大气压力冒口压缩空气冒口发气压力冒口依加压方式分保温冒口发热冒口加氧冒口电弧加热冒口依加热方式分易割冒口特种冒口冒口26/5627/56通用冒口适用于所有合金铸件，它应遵守顺序凝固的基本条件：A、冒口凝固时间大于或等于铸件（被补缩部分）的凝固时间B、有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩，补偿浇注后型腔扩大的体积C、在凝固期间，要注意冒口位置的选择，冒口有效补缩距离是否足够，并充分利用补贴和冷铁的作用。设计方法有：模数法、三次方程法、补缩液量法和比例法(3)通用冒口的设计28/56(1)冷铁的概念3)冷铁为增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块称为冷铁。冷铁分内冷铁和外冷铁。(2)冷铁的作用：A、在冒口难于补缩部位防止缩孔、缩松B、防止壁厚交叉部位及急剧变化部位产生裂纹。C、与冒口配合使用，能加强铸件的顺序凝固，扩大冒口补缩距离或范围，减少冒口数目或体积。D、用冷铁加速个别热节的冷却，使整个铸件接近于同时凝固。既可防止或减轻铸件变形，又可提高工艺出品率E、改善铸件局部的金相组织和力学性能F、减轻或防止厚壁铸件中的偏析29/563)铸肋又称工艺肋，分两类，一类是割肋（收缩肋），用于防止铸件热裂；另一类是拉肋（加强肋），用于防止铸件变形。30/56割肋的形式和尺寸31/563、铸造工艺装备设计1)模样及模板：材质、结构、固定及定位铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具和装置的总称。包括模样、模板、砂箱、砂箱托板、芯盒、压铁等。2)砂箱：选择类型和材质；确定砂箱尺寸；结构设计，定位和紧固3)芯盒：确定类型、材质；选取分盒面，芯盒结构设计和尺寸计算等。32/5630吨工频炉气压保温浇包冲天炉工频炉33/5615GN履带式抛丸机潘邦机械式喷丸室球清通透式喷丸室鼠笼喷丸室34/566DF1缸体498缸体CA6102缸体498缸盖EP法兰道依茨缸体35/56变速箱壳后桥壳捷达、宝来系列飞轮排气管前后刹车蹄片刹车盘36/56水泵壳依顿差速器支架37/56DISA混砂机在线检测控制屏38/56采用德国KW公司技术的新二线主机缸体造型线采用德国KW公司技术的新缸体线新四线主机及辅机39/56罗兰门第制芯中心兰佩制芯机40/56谢谢!