机械制造基础-铸造过程仿真技术.ppt
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铸造ppt
5、适于生产大批量有色金属铸件。
熔模铸造:
定义：在易熔模样（简称熔模）的表面包覆多层耐火
材料，然后将模样熔去，制成无分型面的型壳，经焙烧、 烧注而获得铸件的方法称为熔模铸造。
工艺过程：a) 压型
结壳脱模
e) 浇铸
b) 压制蜡模 c) 焊蜡模组 f) 带有浇铸系统的铸件
d)
a)
b)
c) d) 熔模铸造工艺过程
机器造型采用模板两箱造型。模板上安装模样、浇
注系统、并以分型面为界，分上、下两块，分别在两台 配对的造型机上造型。 紧砂方法 机械造型大都以压缩空气为动力来紧实型砂。
压实、振实、振压和抛砂。
3、造型、造芯及合箱 放置模样、填充、紧实型砂、起模、造出浇冒口和 通气口、合箱。最关键部分是起模。 起模方法： 顶箱起模：结构简单，
生产率低，劳动强度大，铸件尺寸精度和表面质量差，
特大型铸件只能采用手工造型。 1）整模造型 采用整体模样造型的方法。
整模造型过程 适用于最大截面在一端且为平面的铸件
1）分模造型 模样在最大截面处分为两半，分别处于上、下砂型内的造 型 方法称为分模造型。
分模造型过程 适用于最大截面在中间的铸件
2 、机器造型 机器造型在于使紧砂和起模两个步骤采用全部或者部 分实现机械化。可大大提高生产率和铸件质量，改善工 人劳动条件，适用于中、小型铸件的批量生产。
强度高，内部耐磨性好，还可节约贵重金属。
4）离心铸件内表面粗糙，尺寸不易控制，需增大加工 余量来保证铸件质量，且不适宜易产生偏析的合金。
连续铸造：
定义：是指将熔融金属连续不断地浇注到被成为结晶
器的特殊容器中，凝固的铸件不断从结晶器的另一端被引 出，从而获得任意长度的等横截面铸件的铸造方法。
熔模铸造:
定义：在易熔模样（简称熔模）的表面包覆多层耐火
材料，然后将模样熔去，制成无分型面的型壳，经焙烧、 烧注而获得铸件的方法称为熔模铸造。
工艺过程：a) 压型
结壳脱模
e) 浇铸
b) 压制蜡模 c) 焊蜡模组 f) 带有浇铸系统的铸件
d)
a)
b)
c) d) 熔模铸造工艺过程
机器造型采用模板两箱造型。模板上安装模样、浇
注系统、并以分型面为界，分上、下两块，分别在两台 配对的造型机上造型。 紧砂方法 机械造型大都以压缩空气为动力来紧实型砂。
压实、振实、振压和抛砂。
3、造型、造芯及合箱 放置模样、填充、紧实型砂、起模、造出浇冒口和 通气口、合箱。最关键部分是起模。 起模方法： 顶箱起模：结构简单，
生产率低，劳动强度大，铸件尺寸精度和表面质量差，
特大型铸件只能采用手工造型。 1）整模造型 采用整体模样造型的方法。
整模造型过程 适用于最大截面在一端且为平面的铸件
1）分模造型 模样在最大截面处分为两半，分别处于上、下砂型内的造 型 方法称为分模造型。
分模造型过程 适用于最大截面在中间的铸件
2 、机器造型 机器造型在于使紧砂和起模两个步骤采用全部或者部 分实现机械化。可大大提高生产率和铸件质量，改善工 人劳动条件，适用于中、小型铸件的批量生产。
强度高，内部耐磨性好，还可节约贵重金属。
4）离心铸件内表面粗糙，尺寸不易控制，需增大加工 余量来保证铸件质量，且不适宜易产生偏析的合金。
连续铸造：
定义：是指将熔融金属连续不断地浇注到被成为结晶
器的特殊容器中，凝固的铸件不断从结晶器的另一端被引 出，从而获得任意长度的等横截面铸件的铸造方法。
铸造培训PPT课件课件
态度，不断提升自己的专业技能和创新能力，以适应行业发展的需求。
02
关注行业动态与发展趋势
个人需要关注铸造行业的最新动态和发展趋势，了解新技术、新工艺和
新材料的应用情况，以便及时调整自己的职业规划和发展方向。
03
培养跨学科综合能力
未来铸造行业将更加注重跨学科综合能力的培养，个人需要注重学习机
械、材料、计算机等相关学科知识，提高自己的综合素质和竞争力。
03
铸造工艺与操作
熔炼工艺与操作
01
02
03
04
熔炼设备选择
根据生产需求选择适当的熔炼 设备，如电弧炉、感应电炉等
。
熔炼材料准备
准备好所需金属原料、熔剂、 燃料等，并进行预处理。
熔炼过程控制
控制熔炼温度、时间、气氛等 参数，确保金属液质量。
熔炼安全操作
遵守安全操作规程，注意防火 、防爆、防烫伤等。
绿色环保与可持续发展
环保意识的提高将促使铸造行业朝着更加绿色环保的方向 发展，采用低污染、低能耗的生产工艺和材料，推动行业 可持续发展。
个性化定制与柔性生产
市场需求的多样化将促使铸造企业向个性化定制和柔性生 产方向转型，以满足客户多样化的需求。
对个人职业发展的建议和思考
01
持续学习与创新
随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，个人需要保持持续学习的
铸造培训ppt课件
contents
目录
• 铸造基础知识 • 铸造设备与工具 • 铸造工艺与操作 • 铸造缺陷分析与防止措施 • 铸造安全与环保要求 • 总结与展望
01
铸造基础知识
铸造定义与分类
铸造定义
铸造是一种通过熔化金属或非金 属材料，并将其倒入模具中冷却 凝固，从而获得所需形状和性能 的工件的制造方法。
第八章铸件形成技术基础幻灯片精品PPT课件
7
③ 在“多孔管”中流动
砂型具有透气性，其浇注系统和型腔可看作“多孔”的管道和容 器缺。陷：a）铸件表面粘砂：压力过大，金属液被压入型壁砂粒间的间隙内；
b）卷入性气孔：液流与浇道壁不贴附，外界气体被带入型腔
④ 紊流流动
紊流：指流体从一种稳定状态向另一种稳定状态变化过程中的一种无序状态。 流动时惯性力占主要地位。
金属型 （300℃）
砂型
砂型 砂型
浇注温度/℃ 1300
1600 1640 680-720
700 1040 1100
螺旋线长度/mm 1800 1300 1000 600
100 200 700-800
400-600 420 1000
6
二、液态金属的充型特点和对铸件质量的影响
① 粘性液体流动
水：无粘性，匀质的单相体 液体金属：粘性，非匀质的多相体（S、L、G）
1
§8-1 液态金属的充型
一、液态金属的充型能力
--铸件形成的第一阶段
基本概念：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，即液态金属充填铸型的能力，简称 液态金属的充型能力
实验证明，同一种金属用不同的铸造方法，所能铸造的铸件最小壁厚不同。 同样的铸造方法，由于金属不同，所能得到的最小壁厚也不同，如表所示。
22
⑤ 金属的比热容、密度和导热系数
比热容和密度较大的合金，因其本身含有较多的热量，在相同 的过热度下，保持液态的时间长，流动性好。 导热系数小的合金，热量散失慢，保持流动的时间长；导热系 数小，在凝固期间液固并存的两相区小，流动阻力小，故流动 性好。
⑥ 合金的熔炼过程
控制气体和夹杂物的含量，降低其含量，使粘度降低。
16
③ 在“多孔管”中流动
砂型具有透气性，其浇注系统和型腔可看作“多孔”的管道和容 器缺。陷：a）铸件表面粘砂：压力过大，金属液被压入型壁砂粒间的间隙内；
b）卷入性气孔：液流与浇道壁不贴附，外界气体被带入型腔
④ 紊流流动
紊流：指流体从一种稳定状态向另一种稳定状态变化过程中的一种无序状态。 流动时惯性力占主要地位。
金属型 （300℃）
砂型
砂型 砂型
浇注温度/℃ 1300
1600 1640 680-720
700 1040 1100
螺旋线长度/mm 1800 1300 1000 600
100 200 700-800
400-600 420 1000
6
二、液态金属的充型特点和对铸件质量的影响
① 粘性液体流动
水：无粘性，匀质的单相体 液体金属：粘性，非匀质的多相体（S、L、G）
1
§8-1 液态金属的充型
一、液态金属的充型能力
--铸件形成的第一阶段
基本概念：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，即液态金属充填铸型的能力，简称 液态金属的充型能力
实验证明，同一种金属用不同的铸造方法，所能铸造的铸件最小壁厚不同。 同样的铸造方法，由于金属不同，所能得到的最小壁厚也不同，如表所示。
22
⑤ 金属的比热容、密度和导热系数
比热容和密度较大的合金，因其本身含有较多的热量，在相同 的过热度下，保持液态的时间长，流动性好。 导热系数小的合金，热量散失慢，保持流动的时间长；导热系 数小，在凝固期间液固并存的两相区小，流动阻力小，故流动 性好。
⑥ 合金的熔炼过程
控制气体和夹杂物的含量，降低其含量，使粘度降低。
16
铸造工艺流程图PPT课件
配料单成分 要求
成分调整 （人工）
温度、除渣
温度、时间
回炉料 （行车）
出铁水 （行车）
浇注 （行车）
落砂后处理 工序
为客户提供合格的专业产品与满意的服务
模具检查
工装模具 （行车）
造型工序工艺流程图 SHELL MOULDING PROCESS FLOW CHART
混砂工序
合
格
型
砂型硬度
砂
检查外观 吹净散砂
温度、水分 及含泥量
旧砂 （砂处理）
混砂工序工艺流程图 SAND MIXING PROCESS FLOW
混砂配比
备料
紧实率 湿压强度
水加入量 混砂时间
混砂 （混砂机）
在线检测 （检测设备）
检测合格
造型工序
性能检测 （检测仪器）
水分 紧实率 透气性 湿压强度
为社会做贡献 为企业求发展
原材料验收 标准
LOGO 公司名称
原材料验收 及工装模具
检查
原辅材料及 工装准备
加热温度和 结壳时间
制芯 （射芯机）
生产工艺流程图
Process Flow Chart
飞边、披缝 及散砂清理
干净
混砂配比
温度、水分 及含泥量
修芯 （手工）
混砂
至混砂
（混砂机）
旧砂回收 （砂处理）
混砂配比
砂型硬度
吹净散砂 下芯检查 放置滤网
不良品
人单合一 持续改进 成本管控 营造和谐邦和
熔炼及浇注 工序
落砂及后处理工序工艺流程图 SAND COLLECTING PROCESS FLOW CHART
温度、水分 及含泥量
落砂 （落砂滚筒）
第五章铸造成形技术PPT课件
缩孔形成过程示意图
缩孔和缩松能减小铸件的有效面积，并在该处产生应力 集中，降低其机械性能，缩松还可使铸件因渗漏而报废， 因此必须采取适当的工艺措施尽量减少铸件的缩孔和缩松。
防止缩孔和缩松基本方法： 顺序凝固原则
顺序凝固扩大了铸件各部分 的温度差，促进了铸件的变 形和裂纹倾向，因此，主要 用于必须补缩的场合，如铝 青铜、铝硅合金和铸钢件等。
三、型(芯)砂的组成及配制过程 1.型(芯)砂的组成
(1)原砂 是型砂和芯砂的主要组成部分,其主要成分是 SiO2及其他氧化物。砂粒均匀且呈圆形的好,一般采自 山地、沙漠、河滩和海滨。
(2)粘结剂 其作用是将砂粒互相粘结在一起,使型(芯) 砂具有一定的强度和可塑性。种类很多,常用的有陶(高 岭)土、膨润土、油类、合脂、树脂与水玻璃等。
3、中间凝固 金属的结晶范围较窄，或结晶温度范围虽宽但铸件 截面温度梯度大，铸件截面上的凝固区域宽度介于 逐层凝固与体积凝固之间，称为“中间凝固”。 （图ｃ）
影响铸件凝固方式的主要因素是合金的结晶温 度范围和铸件的温度梯度。
三、合金的收缩性 铸件在冷却过程中，其体积与尺寸缩小的现象叫做收缩, 它是铸造金属固有的特性。
浇不 足、 冷隔
产生的主要原因
1.浇注系统和冒口位置不当，未能 保证顺序凝固2.铸件结构不合理3. 浇注温度，在热 应力作用下铸件薄的部分受压应 力，厚的部分受拉应力，而铸件 总是力图减缓其内应力，因而常 发生程度不同的变形
1.铸件结构不合理，壁厚差太 大2.浇注温度太高，导致冷热 不均；或浇注系统位置不当， 凝固顺序不对
按温度范围：热裂纹和冷裂纹 热裂纹:铸件在凝固后期高温下形成的，裂纹沿
晶粒边界产生扩散，外观形状曲折而不规则， 裂纹周边呈氧化色 冷裂纹 铸件冷却到较低温度时形成的裂纹。特 征是穿过晶内和晶界，呈连续直线状，表面光 滑且有金属光泽
缩孔和缩松能减小铸件的有效面积，并在该处产生应力 集中，降低其机械性能，缩松还可使铸件因渗漏而报废， 因此必须采取适当的工艺措施尽量减少铸件的缩孔和缩松。
防止缩孔和缩松基本方法： 顺序凝固原则
顺序凝固扩大了铸件各部分 的温度差，促进了铸件的变 形和裂纹倾向，因此，主要 用于必须补缩的场合，如铝 青铜、铝硅合金和铸钢件等。
三、型(芯)砂的组成及配制过程 1.型(芯)砂的组成
(1)原砂 是型砂和芯砂的主要组成部分,其主要成分是 SiO2及其他氧化物。砂粒均匀且呈圆形的好,一般采自 山地、沙漠、河滩和海滨。
(2)粘结剂 其作用是将砂粒互相粘结在一起,使型(芯) 砂具有一定的强度和可塑性。种类很多,常用的有陶(高 岭)土、膨润土、油类、合脂、树脂与水玻璃等。
3、中间凝固 金属的结晶范围较窄，或结晶温度范围虽宽但铸件 截面温度梯度大，铸件截面上的凝固区域宽度介于 逐层凝固与体积凝固之间，称为“中间凝固”。 （图ｃ）
影响铸件凝固方式的主要因素是合金的结晶温 度范围和铸件的温度梯度。
三、合金的收缩性 铸件在冷却过程中，其体积与尺寸缩小的现象叫做收缩, 它是铸造金属固有的特性。
浇不 足、 冷隔
产生的主要原因
1.浇注系统和冒口位置不当，未能 保证顺序凝固2.铸件结构不合理3. 浇注温度，在热 应力作用下铸件薄的部分受压应 力，厚的部分受拉应力，而铸件 总是力图减缓其内应力，因而常 发生程度不同的变形
1.铸件结构不合理，壁厚差太 大2.浇注温度太高，导致冷热 不均；或浇注系统位置不当， 凝固顺序不对
按温度范围：热裂纹和冷裂纹 热裂纹:铸件在凝固后期高温下形成的，裂纹沿
晶粒边界产生扩散，外观形状曲折而不规则， 裂纹周边呈氧化色 冷裂纹 铸件冷却到较低温度时形成的裂纹。特 征是穿过晶内和晶界，呈连续直线状，表面光 滑且有金属光泽
机械制造技术ppt课件(完整版)
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机械制造技术课件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
机械制造概述 传统机械制造技术 现代机械制造技术 机械制造工艺流程 机械制造质量控制 机械制造的未来发展
01
机械制造概述
机械制造的定义
机械制造是将原材料转化为成品的生产过程。 机械制造包括产品设计、工艺设计、加工制造、检测和质量控制等环节。 机械制造广泛应用于各个领域，如航空、汽车、机床等。 机械制造的核心目标是提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
05
机械制造质量控制
质量控制的方法
统计过程控制 测量系统分析 过程能力分析 质量改进方法
质量检测的步骤
检测计划制定 检测工具准备 样品选择与制备 检测数据记录与分析
质量问题的解决
确定问题：明确机械制造过程中出现的质量问题
分析原因：分析问题产生的原因，如材料、工艺、设备等
制定措施：根据分析，制定相应的解决措施，如改进工艺、更换材料、 调整设备等 实施方案：按照制定的措施实施方案，并对实施过程进行监控和调 整
精密加工技术
定义：使用精密机床和精细加工刀具进行加工 分类：超精加工、镜面加工、纳米加工等 应用：航空航天、医疗器械、光学仪器等领域 发展趋势：高精度、高效率、智能化
04
机械制造工艺流程
零件的定位与装夹
定位原理：六点 定位原理，限制 工件的自由度
装夹方法：如三 爪卡盘、四爪卡 盘等，固定工件
定位元件：如V 形块、定位销等， 限制工件的自由 度
焊接工艺及 设备
焊接种类及 特点
焊接应用及 发展
切削加工技术
定义：利用切削 工具从工件上切 除多余材料的加 工方法
分类：车削、铣 削、钻孔、刨削、 磨削等
机械制造技术课件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
机械制造概述 传统机械制造技术 现代机械制造技术 机械制造工艺流程 机械制造质量控制 机械制造的未来发展
01
机械制造概述
机械制造的定义
机械制造是将原材料转化为成品的生产过程。 机械制造包括产品设计、工艺设计、加工制造、检测和质量控制等环节。 机械制造广泛应用于各个领域，如航空、汽车、机床等。 机械制造的核心目标是提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
05
机械制造质量控制
质量控制的方法
统计过程控制 测量系统分析 过程能力分析 质量改进方法
质量检测的步骤
检测计划制定 检测工具准备 样品选择与制备 检测数据记录与分析
质量问题的解决
确定问题：明确机械制造过程中出现的质量问题
分析原因：分析问题产生的原因，如材料、工艺、设备等
制定措施：根据分析，制定相应的解决措施，如改进工艺、更换材料、 调整设备等 实施方案：按照制定的措施实施方案，并对实施过程进行监控和调 整
精密加工技术
定义：使用精密机床和精细加工刀具进行加工 分类：超精加工、镜面加工、纳米加工等 应用：航空航天、医疗器械、光学仪器等领域 发展趋势：高精度、高效率、智能化
04
机械制造工艺流程
零件的定位与装夹
定位原理：六点 定位原理，限制 工件的自由度
装夹方法：如三 爪卡盘、四爪卡 盘等，固定工件
定位元件：如V 形块、定位销等， 限制工件的自由 度
焊接工艺及 设备
焊接种类及 特点
焊接应用及 发展
切削加工技术
定义：利用切削 工具从工件上切 除多余材料的加 工方法
分类：车削、铣 削、钻孔、刨削、 磨削等
铸造加工技术.pptx
低压铸造、连续铸/共190页
第5页/共190页
❖ 铸造是历史上最悠久的一 种工艺，在我国已有6000多 年历史了。从殷商时期就有灿 烂的青铜器铸造技术。河南安 阳出土的殷朝祭器司母戊鼎， 重达700多公斤，长、高都超 过1m（见右图），四周饰有 精美的蟠龙纹及饕餮(古代传 说中的一种凶恶的野兽)。
型砂的组成
型（芯）砂是由原砂、旧砂（回用砂）、粘结剂、附加物和水组 成的。经混制后，符合造型要求的混合料。
第28页/共190页
1. 原砂 原砂是型（芯）砂的主体。最常用的是二氧化硅含量较高
的硅砂。还有一些不常用的特种砂(如锆砂、镁砂、橄榄石砂、 铬铁矿砂、钛铁矿砂、刚玉砂等。 2. 粘结材料
用来粘结砂粒的材料称为粘结剂。常用的有粘土、水玻璃、 油类粘结剂、合成树脂粘结剂等。目前使用最普遍的是粘土， 粘土分为铸造用粘土和铸造用膨润土。 3. 辅助材料
车床
铣床
刨床
第19页/共190页
磨床
（一）砂型铸造生产过程简介
铸造按生产方式不同，可分为砂型铸造和特种铸造。用砂型 铸造生产铸件的方法，目前约占铸件总产量的80% 以上。其 生产过程的工艺流程如图所示：
型砂配制
造型
烘型 金属熔炼
工装准备
合型
浇注
落砂清理
检验
芯砂配制
造芯
烘芯
第20页/共190页
（二）铸造生产的特点： （1）砂型铸造生产的优点
所谓辅助材料是指制造砂型（芯）过程中所用各种材料中 除原砂、粘结剂（如粘土、树脂、水玻璃等）、水之外的材料。 常用的辅助材料有煤粉、锯屑、石墨粉、滑石粉、重油和脱模 剂等。
第29页/共190页
（三）型（芯）砂的性能 生产中为了获得优质的铸件和良好的技术经济效果，要求型
第5页/共190页
❖ 铸造是历史上最悠久的一 种工艺，在我国已有6000多 年历史了。从殷商时期就有灿 烂的青铜器铸造技术。河南安 阳出土的殷朝祭器司母戊鼎， 重达700多公斤，长、高都超 过1m（见右图），四周饰有 精美的蟠龙纹及饕餮(古代传 说中的一种凶恶的野兽)。
型砂的组成
型（芯）砂是由原砂、旧砂（回用砂）、粘结剂、附加物和水组 成的。经混制后，符合造型要求的混合料。
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1. 原砂 原砂是型（芯）砂的主体。最常用的是二氧化硅含量较高
的硅砂。还有一些不常用的特种砂(如锆砂、镁砂、橄榄石砂、 铬铁矿砂、钛铁矿砂、刚玉砂等。 2. 粘结材料
用来粘结砂粒的材料称为粘结剂。常用的有粘土、水玻璃、 油类粘结剂、合成树脂粘结剂等。目前使用最普遍的是粘土， 粘土分为铸造用粘土和铸造用膨润土。 3. 辅助材料
车床
铣床
刨床
第19页/共190页
磨床
（一）砂型铸造生产过程简介
铸造按生产方式不同，可分为砂型铸造和特种铸造。用砂型 铸造生产铸件的方法，目前约占铸件总产量的80% 以上。其 生产过程的工艺流程如图所示：
型砂配制
造型
烘型 金属熔炼
工装准备
合型
浇注
落砂清理
检验
芯砂配制
造芯
烘芯
第20页/共190页
（二）铸造生产的特点： （1）砂型铸造生产的优点
所谓辅助材料是指制造砂型（芯）过程中所用各种材料中 除原砂、粘结剂（如粘土、树脂、水玻璃等）、水之外的材料。 常用的辅助材料有煤粉、锯屑、石墨粉、滑石粉、重油和脱模 剂等。
第29页/共190页
（三）型（芯）砂的性能 生产中为了获得优质的铸件和良好的技术经济效果，要求型