金属工艺学重点模板.doc
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1、铸造-用于制造受力较简单,形状复杂零件毛坯。液态合金充型:液态金属充满铸型型腔,取得形状完整、轮廓清楚铸件能力,称为液态金属充型能力。影响液态金属充型能力原因:1、合金流动性2、浇注条件3、铸型填充条件化学成份对流动性影响最为显著。其中共晶成份合金因为是在恒定温度完成结晶,凝固温区窄,液态流动性最好合金收缩收缩阶段:1、液态收缩:从浇注温度到凝固开始温度(即液相线温度)间收缩。(T浇T液)2、凝固收缩:从凝固开始到凝固终止温度(即固相线温度)间收缩。(T液T固)使液面下降,是铸件产生缩孔、缩松基础原因。3、固态收缩:从凝固终止到室温间收缩。(T固T室),使铸件外部尺寸减小,是铸件产生内应力、变
2、形和裂纹基础原因。次序凝固法:在铸件厚壁处设置冒口使缩孔集中在冒口中,从而取得致密铸件,但铸件各部温差大,会引发较大热应力,金属消耗大。同时凝固法:铸件热应力小但易产生缩松。铸造内应力、变形和裂纹形成和预防:)预防,a尽可能使壁厚均匀,结构对称,避免尖角结构。b采取同时凝固(冷铁)c提升型(芯)砂退让性d进行时效处理:人工时效(钢、铸铁去应力退火)自然时效.E采取反变形法f严格控制sp含量(依据石墨形状)铸 铁:白口铸铁 Fe3c灰口铸铁 石墨.麻口铸铁 (白口灰)一般灰口铸铁 片状.可锻铸铁 团絮状.球墨铸铁 球状.蠕墨铸铁 蠕虫状影响铸铁组织和性能原因(石墨化): 化学成份 冷却速度、球墨
3、铸铁:1、组织.金属基体球状石墨.应力集中基础消除,一样体积石墨圆球形表面积最小,石墨孤立存在于基体中,基体不再被割裂成不连续状,b能够发挥8090性能 机械性能比其它铸铁高 仍含有灰口铸铁很多优点如:减振、耐磨、缺口敏感性小、切削加工性好。 铸造性能有优于铸钢 热处理性能好。制取方法 熔化一般灰口铸铁 球化处理和孕育处理a球化剂稀土镁合金b孕育剂75si硅铁c冲入法4、铸型工艺 易产生缩孔、缩松a采取浇口、冒口、冷铁系统对铸件实现次序疑固b增加铸型刚度 易产生皮下气孔a严格控制型砂水分和铁水含硫量b提升型砂透气性牌号Q T 6、热处理 退火取得铁素体球铁 正火取得珠光体球铁 调质取得良好综合
4、机械性能型砂应含有性能:强度、透气性、耐久性、退让性、韧性1、手工造型 整模造型:适于形状简单且横截面依次降低铸件 分模造型:适于最大截面在中间铸件 挖砂造型:分型面不是平面铸件单件小批生产。 活块造型:适于带有难起模凸起部分铸件 刮板造型:适于大中型回转体铸件。 多箱造型:适于形状复杂中间截面小铸件造芯 芯撑:辅助支撑,最终和铸件熔为一体。浇注位置选择质量要求高表面和关键加工面在应朝下或在侧面。易产生缩孔铸件厚部分应朝上。大平面或大而薄平面应朝下型芯数量要少,便于型芯固定和排气。分型面选择分型面要少最好一个且为平面。不用或少用活块和型芯。大部分或全部分放在同一砂箱型腔及关键型芯在下箱。3.3
5、工艺参数1、加工余量2、拔模斜度3、收缩率4、型芯头4.1 铸件结构和铸造工艺关系 铸件外形设计。1、铸件外形要便于造型2、分型面要少且为平面。3、和分型面垂直非加工面应留结构斜度,且内外。铸件内腔设计1、不用或少用型芯。2、便于型芯固定、排气和出砂。3、设置工艺孔4.2 铸件结构和合金铸造性能关系1、壁厚要合理:max3min , 内外2、壁厚要均匀3、垂直壁连接要有结构圆角。4、避免锐角联接和交叉。5、厚薄壁联接要逐步过渡。6、避免过大水平面。7、避免收缩受阻。5.1 熔模铸造二、特点及应用1、可制造形状相当复杂铸件。4、铸件不能太大尤其适于制造形状十分复杂,高熔点,难切削精密小铸件。5.
6、2 金属型铸造三、特点及应用1、实现“一型多铸”关键用于大批量生产形状不太复杂,壁厚较均匀有色金属铸件。5.3 压力铸造二、特点及应用1、可制造形状复杂薄壁件或镶嵌件。2、铸件精度高,表面质量好。 3、铸件强度和硬度全部较高。 4、生产率最高。 5、易产生气孔和缩松。6、压铸件不宜经受高温。7、压铸设备投资大,制造压型费用高。关键用于有色合金形状复杂、薄壁小铸件大批量生产。5.4 低压铸造二、特点及应用1、充型压力和速度便于控制2、铸件机械性能较高3、金属利用率较高4、铸件成形性好。5、升液管寿命短。关键用于制造质量要求高铝合金,镁合金铸件。5.5 离心铸造二、特点及应用2、不需型芯和浇注系统
7、。4、铸件内孔表面质量差,尺寸不正确。关键用于批量生产中空旋转体铸件及双金属铸件。金属塑性加工特点及应用:1压力加工件机械性能好 2材料利用率高3不易取得形状复杂锻件,用于制造形状较简单,受力复杂零件毛坯单晶体塑性变形滑移:是使部分晶体相对和另一部分晶体作原子间距整数部移动,是塑性变形关键方法孪生:是使部分晶体相对和另一部分晶体移动,并使这两部分晶体沿某一晶面成镜面对称。再结晶:当经冷变形金属加热到再结晶温度以上时,金属以部分碎晶、杂质为关键,形成细小等轴晶粒,使加工硬化根本消除,塑性完全恢复现象。冷变形在再结晶温度以下进行塑性变形热变形在再结晶温度以上进行塑性变形金属铸造性(可锻性金属铸造性
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