[全]锻造工艺基础知识点总复习

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锻造工艺基础知识点总复习

1.钢料锻前的加热方法有哪几种?在加热过程中钢料可能产生哪些缺陷?

加热方法:⑴火焰加热(燃油加热、燃煤加热、燃气加热)

⑵电加热(电阻加热<电阻炉加热、接触电加热、盐熔炉加热>、感应电加热)钢料在加热过程中可能产生的缺陷:氧化、脱碳、过热、过烧及在坯料内部产生裂纹等。

2.何为锻造温度范围?锻造温度范围制定有哪些基本原则?始锻温度和终锻温度应如何确定?

锻造温度范围是钢料开始锻造的温度(即始锻温度)和结束锻造的温度(即终锻温度) 区间。

基本原则:⑴钢料在锻造温度范围内应具有良好的塑性和较低的变形抗力;

⑵能锻出优质锻件;⑶为减少加热火次,提高锻造生产率,锻造温度范围应尽可能宽。

始锻温度的确定:⑴必须保证钢无过烧现象;⑵对于碳钢:始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150~250℃。

终锻温度的确定:⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性;⑵使锻件获得良好的组织性能。

3.何为加热规范?钢料的加热规范包括哪些内容?加热规范是按哪些原则制定的?

加热规范是坯料从装炉到加热结束,整个过程中,炉温随时间的变化关系。

钢料的加热规范包括:①钢料的装炉温度; ②加热升温速度;③最终加热温度; ④各阶段加热和保温时间及总的加热时间等。

加热规范制定的原则:⑴加热时间短、生产效率高;⑵不引起过热和过烧、氧化脱碳少、加热均匀,不产生裂纹;⑶热能消耗少。总之应保证高效、优质、节能。

4.少无氧化加热有哪些优点?实现少无氧化加热的主要方法有哪些?简述其适用范围?

优点:⑴可减少金属的烧损; ⑵降低锻件表面粗糙度,提高尺寸精度;⑶提高模具的使用寿命。

主要方法:快速加热、介质保护加热和少无氧化火焰加热等。

适用范围:广泛应用于精密成型工艺。

5.各种自由锻工序的含义?锻造过程可能产生的缺陷和预防措施?圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形有哪些原因?采用哪些措施可预防其不均匀变形和裂纹的产生?

镦粗:使坯料高度减小,横截面增大的成形工序称为镦粗。

拔长:使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长。

冲孔:在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔。

扩孔:减小空心坯料壁厚,使内、外径增加的锻造工序称为扩孔。

弯曲:将坯料弯成所规定外形的锻造工序称为弯曲。

镦粗时产生的缺陷:⑴侧表面产生裂纹;

⑵锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织;⑶高坯料失稳而弯曲。

圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形原因:①工具与坯料端面间摩擦力影响②温度不均匀影响。

预防措施:⑴使用润滑剂和预热工具⑵采用凹形毛坯⑶采用软金属垫⑷采用铆镦、叠镦和套环内镦粗⑸采用反复镦粗拔长的锻造工艺。

6.矩形截面坯料拔长时常见的质量问题有哪些?在平砧下拔长圆截面坯料时,应取什么样的拔长方法来提高拔长效率和保证锻件质量的?

常见的质量问题有:①坯料外部常出现表面横向裂纹、角裂;②坯料内部常产生对角线裂纹、和纵向裂纹。

应采取的拔长方法:应先将圆截面坯料压成正方形截面,再将正方形截面坯料拔长到其截面的边长接近圆截面直径,然后再压成八边形,最后压成圆形。

7.常用的冲孔方法有哪几种?冲孔时有可能出现哪些缺陷?

冲孔方法有:①实心冲子冲孔(双面冲孔) ②垫环上冲孔(漏孔)

可能出现的缺陷:“走样”、裂纹和孔冲偏等。

8.目前汽车发动机曲轴的锻造工艺方法有哪几种?哪种方法性能最好?有何优点?

目前锻造曲轴的工艺方法: 自由锻、模锻和全纤维镦锻(性能最好)。

优点:①产品机械性能好②公差余量小,可节约金属材料和机械加工工时。9.盘(饼)块类锻件和空心类锻件应选用哪些基本的锻造工序?

盘(饼)块类锻件:镦粗(局部镦粗)、冲孔;

空心类锻件:镦粗、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长等。

10.自由锻工艺过程的主要内容有哪些?锻件公称尺寸、加工余量和公差的含义是什么?

主要内容:⑴根据零件图绘制锻件图; ⑵确定坯料重量和尺寸;⑶确定变形工艺和锻造比; ⑷选择锻造设备;⑸确定锻造温度范围、加热和冷却规范; ⑹确定热处理规范。

锻件公称尺寸:是标准中规定的名义尺寸。

加工余量:锻件表面留给机械加工用的金属层。

锻造公差:锻件实际尺寸与公称尺寸的误差,称为锻造公差。

11.开式模锻时金属有哪些流动过程?开式模锻时影响金属流动的主要因素有哪些?飞边槽桥口和仓部有哪些作用?高速锻造设备对金属充填模膛有什么影响?

流动过程:第Ⅰ阶段,镦粗阶段;第Ⅱ阶段,充满模膛阶段;第Ⅲ阶段,多余金属排入飞边槽阶段。

影响金属流动的主要因素:●模膛(模锻件)的尺寸和形状;●飞边槽桥口尺寸和飞边槽的位置;●设备工作速度。

飞边槽桥口作用:阻止金属外流,迫使金属充满模膛。

仓部作用:容纳多余的金属,以免金属流到分模面上,影响上下模打靠。

影响:一般设备工作速度高,金属流动速度快,使摩擦系数有所降低,金属流动的惯性和变形热效应的作用也很突出。正确利用这些因素的作用有助金属充填模膛,得到外形复杂、尺寸精确的锻件。

12.闭式模锻有哪些优点?影响闭式模锻件高度尺寸精度的因素有哪些?

优点:⑴减少飞边材料耗损和节省切飞边设备;⑵有利于金属充满模膛和精密模锻;⑶有利于低塑性材料的成形。

影响因素:⑴坯料直径和下料长度的公差; ⑵烧损量的变化;⑶实际锻造温度的变化等; ⑷模膛的磨损;⑸压力机因工作载荷变化而引起模膛弹性变形量的变化;⑹锻模终锻温度的变化。

13.金属挤压工艺可分为哪几种?简述挤压时常见缺陷及其其控制方法?

分类:⑴按照挤压时坯料温度分为:

①热挤压②温挤压③冷挤压(在室温下)

⑵按照金属流动方向和冲头运动方向分为:

①正挤压; ②反挤压; ③复合挤压; ④径向挤压。

常见缺陷:⑴死角区金属被剪裂;⑵死角区金属产生折迭;

⑶工件外侧表面常产生裂纹。

控制方法:⑴减摩润滑处理①磷化和皂化处理②坯料表面包套

③凹模孔口套润滑垫

⑵采用带锥角的凹模;

⑶采用带反向推力挤压。

14.简述冷锻件图和热锻件图的含义及其用途?锻件图有那些设计内容?

冷锻件图:以零件图为基础,加上机械加工余量和锻造公差后绘制而成的。

用途:用于最终锻件检验,是机械加工部门制订加工工艺、设计加工夹具的依据,简称为锻件图。

热锻件图:把冷锻件图上所有的尺寸加1~1.5%,为热锻件图。

用途:用于锻模的设计和制造。

设计内容:⑴选择分模面的位置和形状⑵确定机械加工余量、余块和锻件公差;

⑶确定模锻斜度;⑷确定圆角半径;

⑸确定冲孔连皮的形式和尺寸;⑹制定锻件技术条件;

⑺绘制锻件图。

15.什么是分模面?其选择的基本原则有哪些?圆角半径分类及其作用有哪些?圆角半径确定时要注意什么?

分模面:开式模锻中,根据锻件形状将模膛分成上下两个半模的分界面。

选择的基本原则:●锻件容易取出;●锻件形状尽可能与零件形状相同;●尽量采用镦粗充填成形;

圆角半径分类:①外圆角半径r,②内圆角半径R,

作用:①有利于金属流动和充填模膛; ②提高锻模寿命;③提高锻件质量; ④便于出模。

注意事项:①为便于采用标准刀具加工制造模具,圆角半径应选用标准值:②锻件凸圆角半径r的选取:

●有倒角时,取r =余量+零件的倒角值; ●无倒角时,取r =余量。

16.模锻变形工步有哪几类?它们的作用是什么?模锻锤上模锻时有哪些主要的模锻工步?

①按工步作用分类分为:

模锻工步,使经制坯后的坯料获得最终锻件所要求的形状和尺寸

制坯工步,改变原毛坯的形状,合理地分配坯料,以适应锻件横截面形状要求,使金属能较好地充满模锻模膛

切断工步,把带飞边的锻件从长棒料上切开分离。

②按模锻设备常用工步分类:⑴模锻锤上模锻

⑵热模锻压力机和螺旋压力机上模锻⑶平锻机上模锻

主要工步:拔长、滚压、弯曲、(镦粗、压扁)预锻、终锻、冲孔、切边等。

17.预锻模膛有哪些作用?模锻时一般在什么场合下采用预锻模膛?采取什么措施可防止工字型锻件和具有较深孔的锻件在终锻时产生折迭?(用预锻模膛)预锻模膛作用:使坯料的尺寸接近最终锻件所要求的尺寸,避免产生折迭和型腔充不满的现象发生。

预锻模膛的采用:⑴带有工字形截面的锻件;⑵具有较深孔的锻件;

⑶需要劈开叉形锻件; ⑷具有枝芽的锻件;

⑸具有高筋的锻件; ⑹形状复杂难充满的锻件;

⑺为了提高模具使用寿命。

(用预锻模膛)

18.何谓计算毛坯?计算毛坯图是根据什么作出的(冷锻件图)它包括哪些内容?计算毛坯:其长度与锻件相等,轴向各断面积等于锻件上相应截面积与飞边截面积之和的不等断面的圆坯料。

包括内容:锻件图、截面图和直径图。

19.制坯模膛有哪几种?有何作用?直长轴类锻件和顶镦类锻件应如何选择变形工步?

制坯模膛有:滚压模膛,⑴改变坯料截面积与形状,使坯料的形状和尺寸接近计算毛坯图;⑵清除氧化皮

拔长模膛

弯曲模膛,将坯料在弯曲模膛内压弯,使其符合终锻模膛在分模面上的形状。成形模膛

镦粗台和压扁台,⑴防止折迭与充不满;⑵清除坯料氧化皮⑶减少模膛磨损

切断模膛

直长轴类锻件常用制坯工步: 拔长、滚压等

顶镦类锻件变形工步:

⑴具有粗大部分杆类锻件,常用工步: 聚料、预锻、终锻、切边等;

基本变形工步:聚料。

⑵透孔和不透孔锻件,常用工步: 聚料、预锻-冲孔、终锻、穿孔等。

基本变形工步:聚料和冲孔。

20.锻模中心和模膛中心的含义是什么?模锻和制坯模膛有哪些布排原则?模块和锤头靠什么固定?

锻模中心:锻模燕尾中心线与键槽中心线的交点。

锻模中心:位于锤杆轴心线上是锻锤打击力的作用中心。

制坯模膛的布排原则:⑴尽可能按工步顺序排列;

⑵应与加热炉、切边压力机的位置相适应。

模块采用螺钉紧固,也可采用斜楔紧固

21.闭式和开式滚压模膛有何优缺点?在什么情况下采用闭式滚压模膛?

开式模膛:模膛横截面为矩形制造方便,但聚料作用较小,适用于各截面变化较小的锻件。

闭式模膛:模膛横截面为椭圆形,聚料效果好,坯料表面光滑,但模膛制造较复杂。适用于各截面变化较大的锻件。

22.模锻时为什么会产生错移力?锻件分模面不在同一平面时以及模膛中心和锤杆中心不一致时,错移力应如何平衡?

产生错移力原因:⑴分模线为折线;

⑵模膛中心与锤杆中心不一致模锻时会产生偏心力矩,造成上下模膛的错移

⑶上下砧面不平行。

错移力的平衡措施:⑴分模面不在同一平面的错移力平衡

①小锻件可成对进行锻造;

②锻件较大可将锻件倾斜一定角度γ;

③锻件落差较大用第二种方法不宜解决时,可采用平衡锁扣;

④锻件落差H 很大,可联合采用②、③两种方法。

⑵模膛中心和锤杆中心不一致时错移力的平衡常采用导向锁扣来平衡错移力。

23.在冲击载荷作用下,锤锻模膛的哪些部位容易产生裂纹和破坏,分析其断裂或破坏的原因?

容易产生裂纹和破坏的部位:⑴在燕尾根部转角处产生裂纹;

⑵沿模膛深处产生的纵向裂纹;

⑶模壁被打断;

⑷承击面s被打塌。

产生破坏的原因:⑴应力值超过模具强度极限;

⑵模具疲劳破裂(热疲劳)。

6、分模面的确定原则:

(1)模锻件的最大截面处,且最好为平直面;

(2)使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致;

(3)使模腔深度最浅;

10、锻模飞边槽的作用?

(1).造成足够大的横向阻力迫使金属充满模膛

(2).容纳坯料上的多余金属。起补偿与调节的作用

(3).对于锤类设备上锻模,缓冲模具撞击,提高锻模寿命

11、闭式模锻的特点?

(1)锻件不产生飞边,模锻斜度很小甚至为零,材料利用率高

(2)变型金属处于更加强大的三向压应力状态,可提高材料的塑性和机械性能(3)可分凹模闭式精锻常常可减少甚到取消制坯工步,省去切边和辅助工序,平均提高生产率25-50%

主要问题:对于一些大中型锻件模具寿命低

12、模膛的分类?

制坯模膛模锻模膛预锻模膛终锻模膛

5 计算毛坯:长轴类锻件终锻前,最好将原毛坯沿轴向预制成各截面面积等于带飞边锻件的相应截面积的中间毛坯,以保证终锻时锻件各处充填饱满,且飞边均匀从而节约金属减轻锻模模膛磨损。按照上述要求计算的坯料,称为计算毛坯。

6 应力中性层:在毛坯截面上的应力由外层的拉应力过渡到内层的压应力时

中间有一层金属切向应力为零或不连续称为应力中性层。

7 应变中性层:板料弯曲时外层纤维受拉内层纤维受压在拉深与压缩之间必然有一层金属长度不变。这层金属称为应变中性层。

8 冲孔连皮:模锻不能直接锻出透孔,因此在设计热锻件图时必须在孔内保留一层连皮,然后在切边压力机上冲除掉。

2 预锻模膛和终锻模膛的作用

预锻的主要目的是在终锻前进一步分配金属。分配金属是为了:确保金属无缺陷流动,易于充填模膛:减少材料流向飞边槽的损失:减少终锻模膛磨损:取得所希望的金属流线和便于控制锻件的力学性能。但采用预锻模膛也会带来不利影响,容易造成偏心打击,影响锤杆的寿命,容易使上下模错移,增大模块尺寸,降低生产率。终锻模膛用于锻件最终成形。它由按热锻件图加工制造的模膛和模膛周围的飞边槽所组成。为了便于操作,一般没有钳口。

5、横锻斜度和圆角半径的作用?为什么不锻出通孔?

模锻斜度的作用是使锻件能顺利从模膛中取出。圆角半径:外圆角作用是避免锻模在热处理和模锻过程中因应力集中而导致模具开裂,并保证金属能充满此处。内圆角作用是使金属易于流动充填深腔,防止锻件在筋部产生折叠,也防止模膛中较窄的凸出部分压塌。为了防止上、下砥铁相碰,损坏上、下砥铁,故模锻生产中不能直接锻出通孔。

12、请阐述金属在模锻模膛内的变形过程及特点。

答:(1)充型阶段:所需变形力不大;(2)形成飞边和充满阶段:形成飞边完成强迫充填的作用,变形力迅速增大;(3)锻足阶段:变形仅发生在分模面附近区域,以挤出多余金属,变形力急剧增大,达到最大值。

14、模锻成形过程中飞边的形成及其作用。

答:继续锻造时,由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大,金属向阻力较小的飞边槽内流动,形成飞边。作用:(1)强迫充填;(2)容纳多余的金属;(3)减轻上模对下模的打击,其缓冲作用。

9. 什么叫自由锻?其基本工序有哪些?

只用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件,这种方法称为自由锻。基本工序:拔长、镦粗、冲孔、扩孔、弯曲、切割、扭矩和错移等

10. 常用自由锻设备有哪几种?其工作原理与应用场合

有何不同?、

自由锻设备:空气锤、水压机、蒸气-空气锤。自由锻应用——单件和小批量生产。

11. 什么叫模锻?与自由锻相比有何优缺点?

答:模锻——将加热后的坯料放在模膛内受压变形而获得锻件的一种加工方法。与自由锻相比:

1、生产率较高,模锻时,金属变形在模膛内进行,故能较快获得所需的形状。

2、模锻件的尺寸精确,加工余量小;

3、可以锻造形状比较复杂的锻件;

4、模锻生产比自由锻消耗的金属材料少,切削加工工作量也少,有利于降低生产成本。应用:中、小型锻件的成批和大量生产,缺点:1)受模锻设备吨位的限制;2)锻模成本高

自由锻:利用冲击力或压力,使金属在上、下砧铁之间,产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的一种加工方法。自由锻造时,除与上、下砧铁接触的金属部分受到约束外,金属坯料朝其它各个方向均能自由变形流动,不受外部的限制,故无法精确控制变形的发展。

自由锻分类:手工锻造和机器锻造两种。手工锻造只能生产小型锻件,生产率也较低。机器锻造是自由锻的主要方法。

自由锻的特点:工具简单、通用性强,生产准备周期短。自由锻件的质量范围可由不及一千克到二、三百吨,对于大型锻件,自由锻是唯一的加工方法,这使得自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用,例如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆、重要的齿轮等零件在工作时都承受很大的载荷,要求具有较高的力学性能,常采用自由锻方法生产毛坯。

自由锻工序:基本工序、辅助工序和修整工序。

锻造知识大汇总纯干货

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。

1.变形温度

钢的开始再结晶温度约为727℃,但普遍采用800℃作为划分线,高于800℃的是热锻;在300~800℃之间称为温锻或半热锻,在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻,温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造,温锻和冷锻可以有效的节材。

2.锻造类别

上面提到,根据锻造温度,可以分为热锻、温锻和冷锻。

根据成形机理,锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。

1)自由锻。指用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。自由锻都是以生产批量不大的锻件为主,采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工,获得合格锻件。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。

2)模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻.金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件,模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向,也代表了锻造技术水平的高低。

按照材料分,模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义,就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。

挤压应归属于模锻,可以分为重金属挤压和轻金属挤压。

闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺,由于没有飞边,材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边,锻件

的受力面积就减少,所需要的荷载也减少。但是,应注意不能使坯料完全受到限制,为此要严格控制坯料的体积,控制锻模的相对位置和对锻件进行测量,努力减少锻模的磨损。

3)碾环。碾环是指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件,也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。

4)特种锻造。特种锻造包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式,这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。例如,辊锻可以作为有效的预成形工艺,大幅降低后续的成形压力;楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件;径向锻造则可以生产大型的炮筒、台阶轴等锻件。

5)锻模

根据锻模的运动方式,锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率,辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的,它的优点是与锻件尺寸相比,锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式,加工时材料从模具面附近向自由表面扩展,因此,很难保证精度,所以,将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制,就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的,根据下死点变形限制特点,锻造设备可分为下述四种形式:

限制锻造力形式:油压直接驱动滑块的油压机。

准冲程限制方式:油压驱动曲柄连杆机构的油压机。

冲程限制方式:曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。

能量限制方式:利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。

为了获得高的精度应注意防止下死点处过载,控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外,为了保持精度,还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度,调整下死点和利用补助传动装置等措施。

还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分,利用补偿装置可以增加其它方向的运动。上述方式不同,所需的锻造力、工序、材料的利用率、产量、尺寸公差和润滑冷却方式都不一样,这些因素也是影响自动化水平的因素。

3.锻造用材

锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。金属在变形前的横断面积与变形后的横断面积之比称为锻造比。正确地选择锻造比、合理的加热温度及保温时间、合理的始锻温度和终锻温度、合理的变形量及变形速度对提高产品质量、降低成本有很大关系。

一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好,形状和尺寸准确,表面质量好,便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件,不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。

铸锭仅用于大型锻件。铸锭是铸态组织,有较大的柱状晶和疏松的中心。因此必须通过大的塑性变形,将柱状晶破碎为细晶粒,将疏松压实,才能获得优良的金属组织和机械性能。

经压制和烧结成的粉末冶金预制坯,在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。锻件粉末接近于一般模锻件的密度,具有良好的机械性能,并且精度高,可减少后续的切削加工。粉末锻件内部组织均匀,没有偏析,可用于制造小型齿轮等工件。但粉末的价格远高于一般棒材的价格,在生产中的应用受到一定限制。

对浇注在模膛的液态金属施加静压力,使其在压力作用下凝固、结晶、流动、塑性变形和成形,就可获得所需形状和性能的模锻件。液态金属模锻是介于压铸和模锻间的成形方法,特别适用于一般模锻难于成形的复杂薄壁件。

锻造用料除了通常的材料,如各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、铜、钛等及其合金之外,铁基高温合金,镍基高温合金,钴基高温合金的变形合金也采用锻造或轧制方式完成,只是这些合金由于其塑性区相对较窄,所以锻造难度会相对较大,不同材料的加热温度,开锻温度与终锻温度都有严格的要求。

4、工艺流程

(工艺技术)第章铸造工艺设计基础

第1章铸造工艺设计基础 § 1-1零件结构的铸造工艺性分析 § 1-2铸造工艺方案的确定 § 1-3铸造工艺参数的确定 § 1-4砂芯设计 铸造生产周期较长,工艺复杂繁多。为了保证铸件质量,铸造工作者应根据铸件特点,技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案,编制合理的铸造工艺流程,在确保铸件质量的 前提下,尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知 识,使学生掌握设计方法,学会查阅资料,培养分析问题和解决问题的能力。 § 1-1零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性,是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行,又有利于保证铸件质量。 还可定义为:铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外,还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义:铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求,易于保证铸件品质,简化 铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好,不仅给铸造生产带来麻烦,不便于操作,还会造成铸件缺陷。因此,为了简化铸造工艺,确保铸件质量,要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1 .铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生,往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构,可防止许多缺陷。 每一种铸造合金,都有一个合适的壁厚范围,选择得当,既可保证铸件性能(机械性能)要求,又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面:保证铸件达到所需要的强度和刚度;尽可能节约金属;铸造时没有多大困难。 (1 )壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下,铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷,应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下,铸件最小允许壁厚见表7-1?表7-5 表1-1砂型铸造时铸件最小允许壁厚(单位:mm) 合金种类铸件最大轮廓尺寸为下列值时/ mm

锻造基础知识大汇集

forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业,汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态,通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃,但普遍采用800℃作为划分线,高于800℃的是热锻;在300~800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式,锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁(砧块)间产生变形以获得所需锻件,主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻.金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件,又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边,材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边,锻件的受力面积就减少,所需要的荷载也减少。但是,应注意不能使坯料完全受到限制,为此要严格控制坯料的体积,控制锻模的相对位置和对锻件进行测量,努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式,锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率,辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的,它的优点是与锻件尺寸相比,锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式,加工时材料从模具面附近向自由表面扩展,因此,很难保证精度,所以,将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制,就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的,根据下死点变形限制特点,锻造设备可分为下述四种形式: 1、限制锻造力形式:油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式:油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式:曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式:利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 重型航空模锻液压机进行热试为了获得高的精度应注意防止下死点处过载,控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外,为了保持精度,还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度,调整下死点和利用补助传动装置等措施。 滑块 还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分,利用补偿装置可

铸造工艺设计基础样本

铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长, 工艺复杂繁多。为了保证铸件质量, 铸造 工作者应根据铸件特点, 技术条件和生产批量等制订正确的工艺 方案, 编制合理的铸造工艺流程, 在确保铸件质量的前提下, 尽 可能地降低生产成本和改进生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识, 使学生掌握设计方法, 学会查阅资料, 培养分 析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性, 是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行, 又有利于保证铸件质量。 还可定义为: 铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使 用性能和机械加工的要求外, 还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义: 铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求, 易于保证铸件品质, 简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好, 不但给铸造生产带来麻烦, 不便于操作, 还 会造成铸件缺陷。因此, 为了简化铸造工艺, 确保铸件质量, 要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1.铸件应有合理的壁厚

某些铸件缺陷的产生, 往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构, 可防止许多缺陷。 每一种铸造合金, 都有一个合适的壁厚范围, 选择得当, 既可保证铸件性能( 机械性能) 要求, 又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面: 保证铸件达到所需要的强度和刚度; 尽可能节约金属; 铸造时没有多大困难。 ( 1) 壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下, 铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷, 应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下, 铸件最小允许壁厚见表7-1~表7-5 表1-1 砂型铸造时铸件最小允许壁厚( 单位: ㎜) 表1-2 熔模铸件的最小壁厚( 单位: ㎜)

最新铸造工艺学期末考试复习汇总

一.绪论 1,材料成形工艺(有时也称材料成形技术),是将材料制造成所需形状及尺寸的毛坯或成品的所有加工方法或手段的总称。 2 成形方法的选择原则 1)适用性原则满足使用要求;适应成形加工性能。2)经济性原则获得最大的经济效益。3)与环境相宜原则环境保护问题,对环境友好。 3成形方法选择的主要依据 (1)产品功能及其结构、形状尺寸和使用要求等;2)产量;3)生产条件 铸造 1概念:铸造是将液态金属在重力或外力作用下充填到铸型腔中使之冷却、凝固,从而获得所需形状及尺寸的毛坯或零件的方法,所铸出的产品称为铸件。 金属液态成形金属液态成型近净形化生产 2 分类通常从铸型材料、充型和凝固等方面对铸造进行分类。 1)按铸型材料、充型和凝固条件铸造方法分为砂型铸造(用砂型作铸型在重力下充型和凝固的铸造方法)和特种铸造(在铸型材料、充型和凝固等方面与砂型铸造有显著差别的铸造方法的统称) 2)按液态合金充型和凝固条件铸造方法分为重力铸造(如砂型铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、熔模铸造、金属型铸造)和非重力铸造(如压力铸造、低压铸造、挤压铸造和离心铸造)。 3)按铸型材料铸造方法分为一次型铸造(如砂型铸造、壳型铸造和熔模铸造,铸型材料为非金属材料)和永久型铸造(如金属型铸造、压力铸造和低压铸造,铸型材料为金属材料)。 4特点 1)优点 (1)适用范围广合金种类、铸件的形状和大小及质量几乎不受限制; (2)铸件具有一定的尺寸精度通常比普通锻件高,熔模铸件可达到无加工余量;(3)成本较低原材料来源广,价格低廉;铸件与零件形状和尺寸相近,节省材料。2)缺点 (1)铸件晶粒粗大,组织疏松,易产生缩孔和气孔等缺陷; (2)铸件力学性能较低,尤其是冲击韧性较低; (3)生产工序多,铸件质量难以精确控制。

铸造工艺基础要点

铸造工艺基础知识 一、铸造方法 常见的铸造方法有以下几种: 1、砂型铸造:砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混 制好以后,用模型造出砂型,浇入液体金属而形成铸 件的一种方法。砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方 法。 2、熔模铸造:熔模铸造又称“失蜡铸造”,通常是在蜡模表面涂上数 层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的蜡模熔去而 制成型壳,再经过焙烧,然后进行浇注,而获得铸件 的一种方法。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和 表面粗糙度,所以又称“熔模精密铸造”。 3、金属型铸造:金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属用重力 浇注法浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法。 所以又称“重力铸造”。 4、低压铸造:低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型 腔,以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低, 所以叫低压铸造。 5、压力铸造:压力铸造简称压铸,是在高压作用下,使液态或半液 态金属以较高的速度充填压铸型型腔,并在压力作用 下凝固而获得铸件的一种方法。

6、离心铸造:离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中,使液体金 属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造 方法。 7、连续铸造:连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的 特殊金属型中,凝固了的铸件连续不断的从结晶器的 另一端拉出,从而获得任意长度或特定长度铸件的一 种方法。 8、消失模铸造:消失模铸造是采用泡沫气化模造型,浇注前不用取 出模型,直接往模型上浇注金属液,模型在高温下 气化,腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。 也叫“实型铸造”。 二、零件结构的铸造工艺性分析 零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求,既便于整个铸造工艺过程的进行,又利于保证产品质量。 对产品零件图进行分析有两方面的作用:第一,审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。如发现结构设计有不合理的地方,就要与有关方面进行研究,在不影响使用要求的前提下,予以改进。这对简化工艺过程、保证质量及降低成本均有极大作用。第二,在既定的零件结构条件下,考虑在铸造过程中可能出现的主要缺陷,在工艺设计中采取相应工艺措施予以避免。 (一)从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性

锻造基本知识

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。 1.变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃,但普遍采用800℃作为划分线,高于800℃的是热锻;在300~800℃之间称为温锻或半热锻,在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻,温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造,温锻和冷锻可以有效的节材。 2.锻造类别 上面提到,根据锻造温度,可以分为热锻、温锻和冷锻。 根据成形机理,锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。 1)自由锻。指用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。自由锻都是以生产批量不大的锻件为主,采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工,获得合格锻件。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。 2)模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻.金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件,模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向,也代表了锻造技术水平的高低。 按照材料分,模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义,就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。 挤压应归属于模锻,可以分为重金属挤压和轻金属挤压。 闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺,由于没有飞边,材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边,锻件的受力面积就减少,所需要的荷载也减少。但是,应注意不能使坯料完全受到限制,为此要严格控制坯料的体积,控制锻模的相对位置和对锻件进行测量,努力减少锻模的磨损。

铸造工艺标准设计基础学习知识

铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长,工艺复杂繁多。为了保证铸件质量,铸造工作者应根据铸件特点,技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案,编制合理的铸造工艺流程,在确保铸件质量的前提下,尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识,使学生掌握设计方法,学会查阅资料,培养分析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性,是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行,又有利于保证铸件质量。 还可定义为:铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外,还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义:铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求,易于保证铸件品质,简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好,不仅给铸造生产带来麻烦,不便于操作,还会造成铸件缺陷。因此,为了简化铸造工艺,确保铸件质量,要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1.铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生,往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构,可防止许多缺陷。

每一种铸造合金,都有一个合适的壁厚范围,选择得当,既可保证铸件性能(机械性能)要求,又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面:保证铸件达到所需要的强度和刚度;尽可能节约金属;铸造时没有多大困难。 (1)壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下,铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷,应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下,铸件最小允许壁厚见表7-1~表7-5 表1-2 熔模铸件的最小壁厚(单位:㎜)

铸造工艺基础

1·铸造工艺基础 1-1判断题(正确的打√,错误的打X) l.当过热度相同时,亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增多而提高。( ) 2.当合金的化学成分和铸件的结构一定时,浇注温度则是控制合金充型能力的唯一因素。() 3.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的基本原因。( ) 4·共晶成分合金是在恒温下凝固的,结晶温度范围为零。所以,共晶成分合金只产生液态收缩和固态收缩,而不产生凝固收缩。( ) 5.缩孔呈倒锥形,内表面粗糙,热裂纹呈连续直线状,氧化色,缝隙宽;冷裂纹呈曲线状,轻微氧化色,缝隙细小。( ) 6.为防止缩孔的产生,可安放冒口和冷铁,造成顺序凝固。冒口起补缩作用,冷铁也起补缩作用。( ) 7.合金的流动性愈好,充型能力愈强,愈便于得到轮廓清晰、薄而复杂的铸件;合金的流动性愈好,补缩能力愈强,愈利于防止缩孔的产生。( ) 8·为防止铸件产生裂纹,在设计零件时力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应降低砂型及砂芯的退让性。( ) 9·冷铁与冒口相配合,可使铸件实现顺序凝固。不使用冒口,冷铁自身可使铸件实现同时凝固。所以,冷铁的作用是控制铸件的凝固顺序。( ) 10·气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的机械性能;而且还降低了铸件的气密性。( ) 1-2选择题 1.合金的铸造性能主要包括( )和( )。 A.充型能力;B。流动性;C、收缩iD、缩孔倾向;E、变形倾向;F、裂纹倾向。 2.某砂型铸件,常产生浇不足、冷隔等缺陷。为防止这些缺陷的产生,可采取的措施有 A、提高浇注温度; B、改变化学成分 C、提高直浇口高度;D A、B与C;E、A与B; 2-l判断题(正确的打v,错误的打x) 1.灰铸铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性,是制造床身、壳体、导轨、衬套、内燃机缸体、缸盖、活塞环的好材料。( ) 2·就HT100、HTl50、HT200而言,随着牌号的提高,C、Si、Mn含量逐渐增多,以减少片状石墨的数量,增加珠光体的数量。( ) 3·用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰铸铁件。如果对该成分铁水进行孕育处理,可以获得珠光体灰铸铁,从而提高铸件的强度和硬度。( ) 4·可锻铸铁的强度和塑性都高于灰铸铁。所以,它适合于生产厚壁的重要铸件。( ) 5·在正确控制化学成分的前提下,退火是生产可锻铸铁件的关键,球化处理和孕育处理是制造球墨铸铁件的关键。( ) 6·灰铸铁件通常不需经过热处理便可直接使用,只有在某些特殊场合下才进行时效处理。球墨铸铁件通常需要进行热处理:为获得铁素体球墨铸铁件,要退火;为获得珠光体球墨铸铁件,要正火。至于铸钢件,可进行退火或正火,也可以不进行退火或正火。( ) 2-2 选择题 1.生产上,为了获得珠光体灰铸铁件,可以采用的方法有( )。 A.孕育处理;B.适当降低碳、硅含量;C·适当提高冷却速度;D、A ,B和C;E、A和

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铸造部分 目录 第一节 铸造基础知识 (3) 一、铸造生产概述 (3) 二、铸造生产常规工艺流程 (3) 第二节 砂型铸造工艺 (4) 一、型砂和芯砂的制备 (4) 二、型砂的性能 (4) 三、铸型的组成 (5) 四、浇冒口系统 (5) 五、模样和芯盒的制造 (6) 第三节 合金的熔炼 (8) 一、铝合金的熔炼 (8) 二、铸铁的熔炼 (9) 第四节 造 型 (11) 一、手工造型 (11) 二、制芯 (14) 三、合型 (15) 四、造型的基本操作 (15) 五、合金的浇注 (17) 六、机器造型 (18) 第五节 铸造工艺设计 (20) 一、分型面 (20) 二、型芯 (21) 三、铸造工艺参数 (21) 四、模样的结构特点 (21) 第六节 铸件常见缺陷的分析 (23) 铸工实习安全技术守则 (24) 第七节 铸工概论 (25) 一、铸造的辉煌历史 (25) 二、铸造的分类 (25) 第八节 特种铸造 (26) 一、压力铸造 (26)

二、实型铸造 (27) 三、离心铸造 (27) 四、低压铸造 (28) 五、熔模铸造 (29) 六、垂直分型无箱射压造型 (30) 七、金属型铸造 (30) 八、多触头高压造型 (31) 九、真空密封造型 (32) 第九节 铸造工艺图的绘制 (33) 一、铸造工艺图 (33) 二、浇注位置 (33) 三、分型面 (33) 四、机械加工余量和铸孔 (33) 五、拔模斜度 (34) 六、铸造圆角 (34) 七、型芯、芯头及芯座 (34) 八、铸造收缩率 (34) 九、铸造工艺图的绘制 (34) 十、模样图的绘制 (34) 十一、铸型装配图的绘制 (35) 十二、铸件图的绘制 (36) 十三、模样、型腔、铸件和零件之间的尺寸与空间的关系 (36) 十四、铸造技术的发展趋势 (36)

铸造基础知识总结

铸造——将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中,待其冷却凝固后获得铸件的方法。 作为一种成型工艺,熔铸的基本优点在于液态金属的抗剪应力很小,易于成型。 优点: 1、原材料来源广,价格低廉,如废钢、废件、切屑等;生产成本低,与其它成形工艺相比,铸造具有明显的优势。 2、铸造是金属液态成形,因此可生产形状十分复杂,尤其是具有复杂内腔的各种尺寸规格的毛坯或零件。 3、铸件的形状尺寸与零件非常接近,减少了切削量,属于无切削加工; 4、铸件的大小、重量及生产批量不受限制,可生产多种金属或合金的产品,比较灵活。 5、应用广泛,农业机械中40%~70%、机床中70%~80%的重量都是铸件。 缺点: 1、铸件的力学性能不如相同化学成分的锻件好 2、铸件质量不够稳定,工序多,影响因素复杂,工艺过程较难控制。 3、制品中有各种缺陷与不足。微观组织随位置变化,化学成分随位置变化。如铸件内部常 存在气孔、缩孔、缩松、夹杂、砂眼和裂纹等缺陷。 4、尺寸精度较低。 5、铸造生产的劳动条件较差。砂型铸造中,单件、小批量生产,工人劳动强度大 砂型铸造——是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。 主要工序为:制作模样及型芯盒,配制型砂、芯砂,造型、造芯及合箱,熔化与浇注,铸件的清理与检查等。 简述砂型铸造的基本工艺过程。 (1)造型:用型砂及模样等工艺设备制造铸型。通常分为手工造型和机器造型。 造芯、涂料、开设浇注系统、合型。 (2)熔炼与浇注 熔炼:使金属由固态转变为熔融状态。 浇注:将熔融金属从浇包注入铸型。 (3)落砂与清理 落砂:用手工或机械使铸件与型砂、砂箱分开。 清理:落砂后在铸件上清理表面粘砂、型砂、表面金属等。 金属型铸造——将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸件的方法。 优点:

锻造基础知识

锻造基础知识.txt昨天是作废的支票;明天是尚未兑现的期票;只有今天才是现金,才能随时兑现一切。人总爱欺骗自己,因为那比欺骗别人更容易。锻造基础知识对金属坯料(不含板材)施加外力,使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。锻造的种类和特点当温度超过300-400℃(钢的蓝脆区),达到700-800℃时,变形阻力将急剧减小,变形能力也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造,针对锻件质量和锻造工艺要求的不同,可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。原本这种温度区域的划分并无严格的界限,一般地讲,在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻,不加热在室温下的锻造叫冷锻。在低温锻造时,锻件的尺寸变化很小。在700℃以下锻造,氧化皮形成少,而且表面无脱碳现象。因此,只要变形能在成形能范围内,冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。只要控制好温度和润滑冷却,700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。热锻时,由于变形能和变形阻力都很小,可以锻造形状复杂的大锻件。要得到高尺寸精度的锻件,可在900-1000℃温度域内用热锻加工。另外,要注意改善热锻的工作环境。锻模寿命(热锻2-5千个,温锻1-2万个,冷锻2-5万个)与其它温度域的锻造相比是较短的,但它的自由度大,成本低。坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化,使锻模承受高的荷载,因此,需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法。另外,为防止坯料裂纹,需要时进行中间退火以保证需要的变形能力。为保持良好的润滑状态,可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行连续加工时,目前对断面还不能作润滑处理,正在研究使用磷化润滑方法的可能。 根据坯料的移动方式,锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边,材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边,锻件的受力面积就减少,所需要的荷载也减少。但是,应注意不能使坯料完全受到限制,为此要严格控制坯料的体积,控制锻模的相对位置和对锻件进行测量,努力减少锻模的磨损。根据锻模的运动方式,锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率,辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的,它的优点是与锻件尺寸相比,锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式,加工时材料从模具面附近向自由表面扩展,因此,很难保证精度,所以,将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制,就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品。例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的,根据下死点变形限制特点,锻造设备可分为下述四种形式:·限制锻造力形式:油压直接驱动滑块的油压机。·准冲程限制方式:油压驱动曲柄连杆机构的油压机。·冲程限制方式:曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。·能量限制方式:利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 为了获得高的精度应注意防止下死点处过载,控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外,为了保持精度,还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度,调整下死点和利用补助传动装置等措施。此外,根据滑块运动方式还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分,利用补偿装置可以增加其它方向的运动。上述方式不同,所需的锻造力、工序、材料的利用率、产量、尺寸公差和润滑冷却方式都不一样,这些因素也是影响自动化水平的因素。锻件与铸件相比有什么特点金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。一般说来,铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外,锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻

铸造工艺设计基础

铸造工艺设计基础 1

第1章铸造工艺设计基础 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 §1-2 铸造工艺方案的确定 §1-3 铸造工艺参数的确定 §1-4 砂芯设计 铸造生产周期较长,工艺复杂繁多。为了保证铸件质量,铸造工作者应根据铸件特点,技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案,编制合理的铸造工艺流程,在确保铸件质量的前提下,尽可能地降低生产成本和改进生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识,使学生掌握设计方法,学会查阅资料,培养分析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性,是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行,又有利于保证铸件质量。 还可定义为: 铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外,还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 2

另定义:铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求,易于保证铸件品质,简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好,不但给铸造生产带来麻烦,不便于操作,还会造成铸件缺陷。因此,为了简化铸造工艺,确保铸件质量,要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1.铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生,往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构,可防止许多缺陷。 每一种铸造合金,都有一个合适的壁厚范围,选择得当,既可保证铸件性能(机械性能)要求,又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面:保证铸件达到所需要的强度和刚度;尽可能节约金属;铸造时没有多大困难。 (1)壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下,铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷,应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下,铸件最小允许壁厚见表7-1~表7-5 表1-1 砂型铸造时铸件最小允许壁厚(单位:㎜) 3

第一讲 铸造工艺理论基础测验题

第一讲铸造工艺理论基础测验题 1. 液态合金在冷凝过程中,有可能产生缩孔。缩孔往往产生在铸件最后凝固的部位 2. 冒口的主要作用是补缩 3. 为防止铸件中产生热应力,正确的工艺措施是同时凝固 4 .预防热应力的基本途径是铸件各部位的温度差尽量减少 5. 铸件热裂纹的形状特征是缝内有氧化色 5. 铸造性能属于工艺性能 6. 影响合金流动性的因素很多,但以的影响最为显著化学成分 6. 铸件产生冷隔的原因是:。浇注温度太低 6. 为防止铸件上产生缩孔,正确的工艺措施为。顺序凝固 6. 降低铸件凝固时的温度梯度,可以使铸件凝固区域减小 增加铸件结晶时的凝固区域,有利于防止铸件产生缩松 为了消除铸件中的机械应力,可在铸造后对铸件采用时效处理 去应力退火是消除机械应力最有效的工艺措施 7. 拟生产一批小铸铁件,力学性能要求不高,但要求越薄越好。在下列措施中哪些是有用的? 提高铁水的浇注温度 提高铸型的退让性以便在浇铸时使铸型中的气体尽快排出 选用含碳量为0.77%的共析钢。 选用金属铸型以提高铸型的强度。 8. 图示铸件,在冷却到室温后,可能 产生左右两端向上,中部向下的弯曲变形 在上半部分内部产生纵向残余拉应力 产生左右两端向下,中部向上的弯曲变形 在下半部分内部形成纵向残余拉应力 产生比较大的扭转变形 9. 铸造时,提高液态合金的浇注温度将使铸件产生缩孔的倾向增加 1 9. HT200的流动性好于ZG175-570 9 凝固温度范围大的合金,铸造时铸件中容易产生缩松。 9. 当铸型温度等其他条件相同时,含碳3.8%的铸铁比含碳4.2%的铸铁更容易补缩。 10. 为了使铸件实现同时凝固,可在铸件上某些厚大部位增设冷铁,对铸件进行补缩 2 11. 顺序凝固”是防止铸件的应力、变形和缩孔等缺陷有效的工艺措施 12. 合金的流动性愈好,充型能力愈强,愈有利于得到薄而复杂的铸件 13. 纯金属具有较好流动性 13.提高浇注温度和充型压力,有助于使合金实现顺序凝固,从而提高合金的充型能力 13. 当铸件壁厚相差较大时,铸件产生缩孔可能性也将增大。 14. 铸造时,提高液态合金的浇注温度将使铸件产生缩孔的倾向增加 15. 铸型上设置冒口的目的是为了排出浇注时注入的多余铁水 16. 为了使铸件实现同时凝固,可在铸件上某些厚大部位增设冷铁,对铸件进行补缩

2013-2014铸造实用工艺学考题问题详解

2013-2014学年第一学期铸造工艺学试题(A卷) 一、选择题 1. 为了消除铸造热应力,在铸造工艺上应保证(B) A. 顺序(定向)凝固 B. 同时凝固 C. 内浇口开在厚壁处 2. 直浇口的主要作用是(A) A. 形成压力头,补缩 B. 排气 C. 挡渣 3. 在各种铸造方法中,砂型铸造对铸造合金种类的要求是(C ) A. 以碳钢、合金钢为主 B. 以黑色金属和铜合金为主 C. 能适用各种铸造合金 4. 由于(C)在结晶过程中收缩率较小,不容易产生缩孔、缩松以及开裂等缺陷,所以应用较广泛。 A. 可锻铸铁 B. 球墨铸铁 C. 灰铸铁 5. 灰口铸铁适合于制造床身、机架、底座、导轨等结构,除了铸造性和切削性优良外,还因为(B) A. 抗拉强度好 B. 抗压强度好 C. 冲击韧性好 6. 制造模样时,模样的尺寸应比零件大一个(C) A. 铸件材料的收缩量 B. 机械加工余量 C. 铸件材料的收缩量+机械加工余量 7. 下列零件适合于铸造生产的有(A) A. 车床上进刀手轮 B. 螺栓 C. 自行车中轴 8. 普通车床床身浇注时,导轨面应该(B) A. 朝上 B. 朝下 C. 朝左侧 9. 为提高合金的流动性,生产中常采用的方法(A) A. 适当提高浇注温度 B. 加大出气口 C. 延长浇注时间 10. 浇注温度过高时,铸件会产生(B ) A. 冷隔 B. 粘砂严重 C. 夹杂物 二、填空题 1. 侵入性气孔的形成条件是当金属-铸型界面上气体压力p气> 金属液表面包括表面张力在内的反压力∑p,机械粘砂的形成条件是铸型中某个部位受到的金属液的压力P金>渗入临界压力 。

铸造基础知识

铸造基础知识 默认分类2009-04-26 15:35:33阅读393评论0字号:大中小 铸造是金属由液态浇铸到模具中通过凝固、收缩成一定形状的机械制造工艺方法。主要分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造(重力铸造)、压力铸造、低压铸造、石膏型铸造、消失模铸造等。目前我们公司K14B发动机主要用到压力铸造、低压铸造。我们就这两种铸造讲述一下它们的基本原理。 首先介绍一下压力铸造: 压力铸造(简称压铸)的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔,并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 1、压铸特点 高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa,甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m/s,有些时候甚至可达100m/s以上。充填时间很短,一般在0.01~0.2s 范围内。与其它铸造方法相比,压铸有以下三方面优点: 1.产品质量好 铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为 0.7mm;最小螺距为0.75mm。 2.生产效率高 机器生产率高,例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600~700次,小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次;压铸型寿命长,一付压铸型,压铸锌合金,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。 3.经济效果优良 由于压铸件尺寸精确,表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便易;可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。 压铸虽然有许多优点,但也有一些缺点,尚待解决。如: 1). 压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔, 不能进行热处理;

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