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第一章金属的液态成形技术1、金属液态成形有液态浇注、液态冲压和液态模锻等。2、铸造成形（即液态浇注）的优点：1)可获得形状复杂的零件毛坯，如：发动机机体、机床箱体和床身、燃气轮机的蜗轮片、复杂工艺品等。2)适应性广。各种金属、铸件均可铸造；3)成本低。所用原材料来源广，价格低，可回收利用；4)机械切削加工量少。因为铸件的尺寸和形状与零件非常接近。一、金属液态成形原理主要指金属的铸造性能。金属的铸造性能包括金属的流动性、充型能力、收缩、偏析、吸气性等。（一）金属的流动性1、定义：指金属液本身的流动性。2、影响因素：金属种类、化学成分、凝固方式3、锰和硫会形成高熔点夹杂物，降低金属流动性。磷形成低熔点夹杂物，提高金属流动性。（二）金属的充型能力1、定义：金属液充满铸型型腔，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。2、影响因素：金属流动性、浇注条件、铸型条件。1)金属流动性：流动性越好，充型能力越强；否则会浇不足、冷隔。2)浇注条件：①浇注温度（正比；温度过高会使吸气量和总收缩量增大，易产生气孔、缩孔）②充型压力：液态金属在流动方向上所受到的压力。（正比，压力铸造和离心铸造可增加充型压力）3）铸型条件：包括铸型材料、结构、其中气体含量。3、“高温出炉，低温回炉”的原理：高温出炉可以使一些难熔的固体质点熔化；低温浇注能使一些尚未熔化的质点及气体在浇包镇静阶段有机会上浮而使铁水净化，从而提高金属流动性。（三）收缩1、定义：金属由液态向固态的冷却中，其体积和尺寸减小的现象。2、包括液态收缩（缩孔——顺序凝固原则）和凝固收缩（缩松）、固态收缩（内应力，有变形和裂纹）。体积收缩线收缩同时凝固原则3、影响因素：化学成分、浇注温度、铸件结构、铸型条件。4、缩孔：液态金属充满铸型后，铸件在凝固过程中由于补缩不良而产生的洞孔。预防缩孔措施：遵循“顺序凝固”原则，即在造型工艺上人为地设置冒口、冷铁，按照一定的冷却顺序，使缩孔移到铸件的外面或消失。5、缩松：铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。分为宏观缩松和微观缩松。6、内应力分为热应力和机械应力。热应力：由于铸件壁厚不均匀，各部分冷却速度不一样，以至于同一时期铸件各部分收缩不一致。预防措施：尽量减少铸件各部位间的温度差，使其均匀冷却。尽量使壁厚均匀；遵循同时凝固原则。机械应力：金属的线收缩受到铸型或型芯集资额的阻碍而形成的应力。（四）偏析1、定义、铸件或铸锭的各部分化学成分或金相组织不均匀的现象2、形式：晶内偏析（可缓慢冷却或长时间高温退货来消除）、晶间偏析、重力偏析（五）吸气性1、定义：金属在加热过程中不断吸收与其相接触气体的性质。2、防止铸件产生析出气孔的措施：①防止气体进入金属液②驱除金属液中的气体③组织气体从金属中析出二、砂型铸造1、造型材料包括型砂、芯砂和涂料等。2、型砂由砂、凝结剂、附加物、水组成。3、型砂具备的主要性能：可塑性、强度、透气性、耐火性、退热性。4、造型方法：手工造型和机器造型。5、机器造型：1)机器造型中型砂的紧实方法：压实紧实、振击紧实、振压紧实（生产小型铸件）、抛砂紧实（大、中型铸件）、射砂紧实（制造型芯）2)起模方法：顶箱、漏模、翻转三、特种铸造：1、金属型铸造（永久性铸造）：1)定义：在重力作用下将液态金属浇入金属型获得铸件的方法。2)分类：垂直分型式、水平分型式、复合分型式3)相比砂型铸造的优点：①一型多铸，节约材料；②铸件质量高③铸件力学性能较高；④生产率高；⑤劳动环境好。2、压力铸造（高压或高速）的优点：①铸件质量好。②可压铸出形状复杂的薄壁壁件或镶嵌不件能铸出极薄件（05～lmm）亦能直接铸小孔③铸件的力学性能较好。压铸件因在压力交高又因冷却速度快，故金相晶粒较细，强度较%～30%。④生产率高。3、离心铸造优点：1）铸件在离心力作用下成形，内部不易产生缩孔、气孔及夹渣等缺陷，致密性好．同时金属型冷却快，铸件晶粒细小、因而其力学性能较高。2）不用浇冒口．可提高金属液的利用率3）制造空心圆筒状铸件时，不需要用型芯。4）由于金属液在离心力的作用下充型，故充填性好．可以铸造薄壁件和流动性较差的合金铸件。4、熔模铸造5、壳型铸造6、消失模铸造四、1、起模斜度：1)定义：为便于起模．在平行于模样或芯盒起模方向的侧壁上设计的斜度2)起模斜度的大小取决于立壁的高度、造型方法、模样材料等因素，通常为0°15分～3°。立壁愈高，斜度愈小。3)设计起模斜度有三种方法：①增加壁厚法多用于铸件所有加工面或壁厚小于8mm的不加工面图②加减壁厚法多用于壁厚为8～12mm的不加工面③减小壁厚法多用于壁厚大于12mm的不加工面。2、结构斜度1)定义：是指对于垂直于分型面的不加工表面为了起模省力、提高铸件精度而设计的较大的倾斜度。2)结构斜度与起模斜度的区别：前者应在零件图上标注且数值较大；后者是在绘制铸造工艺图或铸件图时，对于零件图上没有结构斜度的立臂给予很小的角度（一般0.5°～3°）。3、收缩率：由于铸件在冷凝过程中要收缩，所以铸件的实际尺寸比铸型型腔的实际尺寸要小，为保证最后得到的铸件尺寸符合要求，必须将模样上的尺寸加上收缩量。4、浇注系统：1)定义：所谓浇注系统就是引导熔融金属流人铸型空腔的一系列通道的总称，简称浇口。通常浇注系统是在造型的同时一并开设。2)作用;是使金属液均匀平稳地充满型腔防止熔渣和气体卷入型腔，并且控制铸件的凝固顺序。3)浇注系统的组成:浇口杯、直浇道、横浇道及内浇道4)类型：顶注式、底注式、中间注入式、分段注入式