材料成型工艺及液态成形工艺简介
金属液态成形工艺概述
铸造产品称为： 铸件、铸锭、铸坯、铸带等
一、金属液态成形工艺特点
1. 适应性强
铸件重量：几克 ~ 几百吨 铸件壁厚：0.5 毫米 ~ 1 米 铸件长度：几毫米 ~ 十几米 铸件材质：铁碳合金（鋳铁、鋳钢）、铝合金、铜合金、
镁合金、锌合金、钛合金、复合材料等
速箱体（灰口铸铁）
精密铸造件（不锈钢）
水轮机铸件（铜合金）
箱体（铝合金）
叶轮（钛合金）
一、金属液态成形工艺特点
1. 适应性强
铸件重量：几克 ~ 几百吨 铸件壁厚：0.5 毫米 ~ 1 米 铸件长度：几毫米 ~ 十几米 铸件材质：铁碳合金（鋳铁、鋳钢）、铝合金、铜合金、
镁合金、锌合金、钛合金、复合材料等
铸造方法几乎不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制。
轧辊
异型件
装饰件
工艺品
一、金属液态成形工艺特点
2. 尺寸精度高
铸件比锻件、焊接件的尺寸精度高，更接近于零件的尺 寸，可节约大量的金属材料和机械加工工时。
一、金属液态成形工艺特点
2. 尺寸精度高
铸件比锻件、焊接件的尺寸精度高，更接近于零件的尺 寸，可节约大量的金属材料和机械加工工时。
形成的先进铸造技术
精密、优质化
精密成形与加工 近无缺陷成形
数字、网络化
数字造型 虚拟制造
网络制造
精确铸造成形 金属熔体的纯净化、致密化
铸造工艺CAD，铸造模具CAD/CAM一体化 铸造过程宏观模拟及工艺优化 铸件组织微观模拟及性能预测 分散网络化铸造系统
高效、智能化
快速制造 自动化制造系统
智能制造
快速原形及快速制模 铸造过程自动检测与控制，铸造机器人的应用
材料成型技术基础第一章第五节与液态成形相关的新工艺、新技术简介
第五节与液态成形相关的新工艺、新技术简介一、模具快速成形技术快速成形（Rapid Prototyping，简称RP）：利用材料堆积法制造实物产品的一项高新技术。
它能根据产品的三维模样数据，不借助其它工具设备，迅速而精确地制造出该产品，集中体现在计算机辅助设计、数控、激光加工、新材料开发等多学科、多技术的综合应用。
传统的零件制造过程往往需要车、钳、铣、刨、磨等多种机加工设备和各种工装、模具，成本高又费时间。
一个比较复杂的零件，其加工周期甚至以月计，很难适应低成本、高效率生产的要求。
快速成形技术是现代制造技术的一次重大变革。
（一）快速成形工艺快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成形机，将一层层的材料堆积成实体原型。
迄今为止，国内、外已开发成功了10多种成熟的快速成形工艺，其中比较常用的有以下几种：1．纸层叠法—薄形材料选择性切割（LOM法）计算机控制的CO２激光束按三维实体模样每个截面轮廓对薄形材料（如底面涂胶的卷状纸、或正在研制的金属薄形材料等）进行切割，逐步得到各个轮廓，并将其粘结快速形成原型。
用此法可以制作铸造母模或用于“失纸精密铸造”。
2．激光立体制模法—液态光敏树脂选择性固化（SLA法）液槽盛满液态光敏树脂，它在计算机控制的激光束照射下会很快固化形成一层轮廓，新固化的一层牢固地粘结在前一层上，如此重复直至成形完毕，即快速形成原型。
激光立体制模法可以用来制作消失模，在熔模精密铸造中替代蜡模。
3．烧结法—粉末材料选择性激光烧结（SLS法）粉末材料可以是塑料、蜡、陶瓷、金属或它们复合物的粉体、覆膜砂等。
粉末材料薄薄地铺一层在工作台上，按截面轮廓的信息，CO2激光束扫过之处，粉末烧结成一定厚度的实体片层，逐层扫描烧结最终形成快速原型。
用此法可以直接制作精铸蜡模、实型铸造用消失模、用陶瓷制作铸造型壳和型芯、用覆膜砂制作铸型、以及铸造用母模等。
4．熔化沉积法—丝状材料选择性熔覆（FDM法）加热喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息作X-Y平面运动和高度Ｚ方向的运动，塑料、石腊质等丝材由供丝机构送至喷头，在喷头中加热、熔化，然后选择性地涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层截面轮廓，层层叠加最终成为快速原型。
02 金属材料液态成形工艺技术
2 铸造工艺特点 适应性广:适应铸铁，碳钢，有色金属等材料； 适应性广:适应铸铁 ，碳钢， 有色金属等材料； 铸件大小， 形状和重量几乎不受限制； 铸件大小 ， 形状和重量几乎不受限制 ； 壁厚 mm到 1mm到1m 。 可成形复杂零件： 适合形状复杂， 可成形复杂零件 ： 适合形状复杂 ， 尤其是有 复杂内腔的毛坯或零件。 复杂内腔的毛坯或零件。 成本低 缺点： 组织缺陷， 力学性能低， 质量不稳定， 缺点 ： 组织缺陷 ， 力学性能低 ， 质量不稳定 ， 工作环境较差。 因此， 铸件多数做为毛坯用。 工作环境较差 。 因此 ， 铸件多数做为毛坯用 。
熔模铸造的特点和应用
（ 1 ） 铸件精度高 ， 表面质量好 ， 属少 ， 无切削工 铸件精度高， 表面质量好， 属少， 尺寸精度IT11-14， 表面粗糙度Ra12. 艺 。 尺寸精度 IT11-14， 表面粗糙度 Ra12.5-1.6µm 。 可铸造形状复杂铸件， 最小壁厚可达0 （2） 可铸造形状复杂铸件 ， 最小壁厚可达 0 . 3 mm 最小铸孔直径0 mm。可一次铸出组合体。 ，最小铸孔直径0.5mm。可一次铸出组合体。 铸造合金种类不受限制， （ 3 ） 铸造合金种类不受限制 ， 尤其适合高熔点和 难切削合金。 难切削合金。 生产批量不受限制，可单件或成批生产。 （4）生产批量不受限制，可单件或成批生产。 （ 5 ） 工序繁杂 ， 生产周期长 ， 原辅材料费用高 ， 工序繁杂， 生产周期长， 原辅材料费用高， 生产成本较高，铸件限于25kg。 生产成本较高，铸件限于25kg。
木模
（5）填砂浇注 （6）脱壳、清理。 脱壳、清理。
熔 模 铸 造
熔模铸造
熔模铸件的结构工艺性
铸 孔不能太小和太深 ， 一般铸孔应大于 孔不能太小和太深， mm。 2mm。 逐渐壁厚不可太薄 一般2 mm。 壁厚不可太薄， 逐渐壁厚不可太薄，一般2-8mm。 铸件壁厚尽量均匀 壁厚尽量均匀。 铸件壁厚尽量均匀。
液态成形工艺知识点总结
液态成形工艺知识点总结液态成形工艺的主要特点是能够将液态材料通过模具加工成所需的零件、产品，具有成形周期短、生产效率高、成形精度高、批量生产能力强等优点。
其成型材料包括热塑性塑料、热固性塑料、金属合金等，广泛应用于各种制造工艺中。
注塑成形是将热塑性塑料通过加热并加压的方式，使其溶解成为流动状态，然后通过注射机将其注入模具中进行成型。
注塑成形工艺主要包括原料预处理、注塑机操作、模具设计、成型工艺参数控制等多个方面。
在注塑成形工艺中，模具设计是至关重要的，其质量直接影响到成型产品的质量和生产效率。
同时，成型工艺参数的控制也非常重要，包括注塑温度、注射速度、模具温度、冷却时间等参数的控制都会影响到成型产品的质量。
压铸成形是将金属合金通过加热并加压的方式，使其溶解成为流动状态，然后通过压铸机将其注入模具中进行成型。
压铸成形工艺主要包括原料预处理、压铸机操作、模具设计、成型工艺参数控制等多个方面。
在压铸成形工艺中，原料的质量和成分控制是至关重要的，影响到成型产品的力学性能和表面质量。
同时，模具设计和成型工艺参数的控制也非常重要，直接影响到成型产品的形状精度和表面粗糙度。
吹塑成形是将热塑性塑料通过加热并加压的方式，使其溶解成为流动状态，然后通过气流将其吹入模具中进行成型。
吹塑成形工艺主要包括原料预处理、吹塑机操作、模具设计、成型工艺参数控制等多个方面。
在吹塑成形工艺中，原料的质量和成分控制同样非常重要，直接影响到成型产品的力学性能和表面质量。
模具设计和成型工艺参数的控制也是影响成型产品质量的重要因素。
挤塑成形是将热塑性塑料通过加热并压力的方式，使其在挤出机中形成带状截面的坯料，然后通过挤出头模具进行成型。
挤塑成形工艺主要包括原料预处理、挤出机操作、模具设计、成型工艺参数控制等多个方面。
在挤塑成形工艺中，原料的质量和成分控制同样非常重要，直接影响到成型产品的力学性能和表面质量。
同时，模具设计和成型工艺参数的控制也是影响成型产品质量的重要因素。
材料成型工艺及液态成形工艺简介精品文档18页
粉末冶金：颗粒状材料压实或烧结成形
液态成型工艺：将液态材料浇入与要求相适应 的型腔中，所得到的液态材料形状经过凝固或 化学硬化而稳定下来，成为固态材料后，从型 腔中取出。
砂型铸造
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数码相机 笔记本
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奥运金镛（青铜钟）在武汉铸造成功 2019年08月10日
材料成型工艺
Technology of Materials Forming
一、概述 材料加工工艺
材料成型（质量不变工艺）：焊接，锻压， 粉末冶金，液态成型工艺
机加工（质量减少工艺）
复合材料加工工艺
热处理加工
焊接：将两个或两个以上的零件连接器人焊机汽车
锻压（金属成形工艺）：材料在外力作用下发 生塑性变形，从而被加工成所需要的几何形状
END
据了解，这口奥运金镛由山东淄博企业家李建华出资铸造，为锡青 铜合金材质，高3.2米、相当于一层楼，钟底直径2米余，总重量为7吨， 钟身上镌刻着王金铃的《奥运赋》。
二. 《金属材料成形工艺及控制》的主要内容
共三篇12章 第一篇 金属液态成型工艺及控制 第二篇 金属连接成型工艺及控制 第三篇 金属塑性成形工艺及控制
奥运金镛来自于我国著名作家王金铃的作品《奥运赋》。2019年北京 申奥成功后，王金铃即兴创作了该作品，整篇文章恰好2019字，文词优 美，用典深奥，为文坛一时之盛。很多学者建议铸造一口青铜钟铭记 《奥运赋》，为北京奥运会助威，就名为“奥运金镛”。随后，王金铃 与中国科学院传统工艺与文物科技研究中心达成共识，开始设计造型， 武汉重工铸锻有限公司螺旋桨厂也成为金镛的承制方。
金属液态成形工艺及控制 部分的主要内容
金属液态成形工艺及控制 部分的主要内容
材料成型技术液态材料铸造成形技术过程PPT课件
2.2.1液态金属的充型能力
• 一、液态金属的充型能力 • 液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸型的能力，简 称液态金属的充型能力。 • 液态金属的充型能力通常用铸件的最小壁厚来表示。
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• 不同金属和不同铸造方法铸造的铸件最小壁厚／
铸件最后凝固区域，如壁的上部或 铸件壁的中心区域、厚大部位、冒 形成部位 中心处、壁厚较大处、内浇口附近 口根部和内浇道附近。
区域、两壁相交处等热节处。
分布特征 形状特征
集中 倒锥状
分散 不规则
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3、影响缩孔和缩松形成的因素
• （1）金属的成分 • 结晶温度范围越小的金属，产生缩孔的倾向越大；结 晶温度范围越大的金属，产生缩松的倾向越大。
• 凝固是由铸件壁表面向中心逐层推进(称逐层凝固方式)，凝固层内表面较平滑，对 未凝固液态金属的流动阻力小，所以流动性好；
• 而结晶温度范围大的金属，凝固时铸件壁内存在一个较宽的既有液体又有树枝状晶 体的两相区(称糊状凝固方式)，凝固层内表面粗糙不平，对内部液体的流动阻力较 大，所以流动性较差。
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1600 1640
680～720
砂型
700
砂型
1040 1100
螺旋线长度/mm 1800 1300 1000 600
100 200 700～800 400～600
420 1000
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温度，T
共晶点
碳钢
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铸铁
离共晶点C越远，结晶
温度区间越宽，流动
性就合越差金。的换句化话学说，成分决定了2种凝固模式
金属液态成型加工工艺
金属液态成型加工工艺第一篇：金属液态成型加工工艺第一篇:金属液态成型加工工艺第一章液态成型理论基础一、铸件的凝固方式金属的凝固过程是一个结晶过程，包括形核和晶体长大两个基本过程。
凝固组织对铸件的力学性能影响很大，一般情况下晶粒越细小均匀，铸件的强度、硬度越高，塑性和韧性越好。
铸件的凝固方式: 1)逐层凝固(流动性最好) 2)糊状凝固3)中间凝固，影响凝固方式的因素:1)合金的结晶温度范围2)铸件断面的温度梯度(温度梯度? 凝固区宽度?)二、液态金属的工艺性能液态金属的工艺性能称铸造性能，具体包括流动性、收缩性、吸气性、偏析等。
充型能力: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。
流动性越好，充型能力越强。
影响流动性的因素:1)合金成分2)合金种类3)浇注条件4)铸型的填充条件铸型的填充条件包括:(1)铸型的蓄热能力(蓄热系数)(2)铸型形状(3)铸型温度(4) 铸型中气体浇注条件:浇注温度和充型能力合金成分越远离共晶成分，结晶温度范围越宽，流动性越差。
三、合金的收缩1)液态收缩:液面下降2)凝固收缩:液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的根本原因3)固态收缩:铸件的外形尺寸减小;用线收缩率:产生铸造应力，变形、裂纹等的原因叙述缩孔的形成,缩松的形成,(书上有)4)缩孔和缩松的防止其产生使铸件的机械性能下降，甚至渗漏2缩松的防止1缩孔的防止: ?加压补缩 ?采用顺序凝固原则使铸件在压力下凝固，可显著减少经冒口充型、向冒口和内浇道方向凝固、最终将缩孔转移到冒缩口中、可获得致密的铸件，但使铸件各部分 ?再热节处安放冷铁活在局部砂温差大，易产生内应力。
冒口增加成本型表面涂敷激冷涂料，加大冷却速用于收缩大，凝固温度范围窄的合金度。
?合理确定浇注系统和浇注工艺 ?加大结晶压力，破坏树枝状晶浇注系统的位置影响铸型的温度分布，体，减少其对金属液流动的阻力进而影响其凝固顺序 ?合理应用冒口、冷铁、补贴，目的为使铸件顺序凝固3铸造应力铸造应力有热应力、收缩应力和相变应力。
材料液态成型工艺学
材料液态成型工艺学1. 简介材料液态成型工艺学是研究材料在液态条件下的成型过程和工艺规律的学科。
液态成型工艺是利用材料在液态状态下的流变特性，通过一定的成型工艺和装备将材料成形成所需的形状。
液态成型工艺广泛应用于各个制造领域，如汽车、航空航天、电子、医疗设备等。
2. 工艺分类液态成型工艺主要可分为以下几种类型：2.1 注塑成型注塑成型是利用注塑机将熔化的塑料注入模具腔道中，经冷却后形成所需的零件或产品。
注塑成型具有生产效率高、成本低、产品质量稳定等优点，广泛应用于塑料制品的生产中。
2.2 真空铸造真空铸造是将熔融金属倒入真空环境下的模具中，通过真空吸附和冷却来形成所需的铸件。
真空铸造工艺可以避免铸件表面氧化、缺陷等问题，提高了铸件的质量和密度。
2.3 压铸压铸是将熔化金属注入模具中，并在高压下进行成型。
压铸工艺可以制造出形状复杂、尺寸精度高的产品，被广泛应用于汽车、电子、家电等行业。
2.4 喷射成型喷射成型是利用高速喷射装置将液态材料喷射到模具中，通过冷却和固化来形成所需的产品。
喷射成型工艺适用于高精度要求的产品制造，如光学元件、电子器件等。
3. 工艺流程液态成型工艺的一般流程包括原料准备、熔融处理、成型、冷却和固化等环节。
3.1 原料准备原料准备是指将所需的材料进行筛选、称量等操作，以获得符合要求的原料质量。
3.2 熔融处理熔融处理是指将原料加热并熔化，使其达到液态转变的温度。
熔融处理通常使用加热炉、熔炉等设备来完成。
3.3 成型成型是将熔融的材料注入模具中，并施加适当的压力或加热条件，以获得所需的形状和尺寸。
3.4 冷却和固化成型完成后，材料需要经过冷却和固化过程。
冷却可以通过冷却水、风扇等方式快速降温，固化则是通过材料的结构变化实现。
4. 工艺参数液态成型过程中的工艺参数对成型质量有重要影响，常见的工艺参数包括：•温度：熔融处理温度、模具温度等；•压力：注塑成型中的注射压力、压铸中的压力等；•流速：喷射成型中的喷射速度、流道设计等。
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二. 《金属材料成形工艺及控制》的主要内容
共三篇12章 第一篇 金属液态成型工艺及控制 第二篇 金属连接成型工艺及控制 第三篇 金属塑性成形工艺及控制
砂型铸造
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奥运金镛（青铜钟）在武汉铸造成功 2007年08月10日
奥运金镛来自于我国著名作家王金铃的作品《奥运赋》。2005年北京 申奥成功后，王金铃即兴创作了该作品，整篇文章恰好2008字，文词优 美，用典深奥，为文坛一时之盛。很多学者建议铸造一口青铜钟铭记 《奥运赋》，为北京奥运会助威，就名为“奥运金镛”。随后，王金铃 与中国科学院传统工艺与文物科技研究中心达成共识，开始设计造型， 武汉重工铸锻有限公司螺旋桨厂也成为金镛的承制方。
材料成型工艺及液态成形工艺 简介
焊接：将两个或两个以上的零件连接成所需要 的构件
Hale Waihona Puke 充电器电子原件－桥堆机器人焊机汽车
锻压（金属成形工艺）：材料在外力作用下发 生塑性变形，从而被加工成所需要的几何形状
轧制薄板示意图（纵扎） 6－轧辊 7－轧件
粉末冶金：颗粒状材料压实或烧结成形
液态成型工艺：将液态材料浇入与要求相适应 的型腔中，所得到的液态材料形状经过凝固或 化学硬化而稳定下来，成为固态材料后，从型 腔中取出。
金属液态成形工艺及控制 部分的主要内容