1、第一節(jié) 鑄造工藝基礎 第二章 汽車及其零件制造中常用制造工藝基礎知識 1鑄造工藝概要 將熔化的金屬液澆注到鑄型中，經冷卻凝固后獲得所需形狀和尺寸的成形方法，這種方法稱為鑄造。鑄造生產的特點是：(1) 不但可以生產與機械零件形狀接近的毛坯，而且可以生產半成品甚至成品，這樣可以大大減少機械加工及金屬的消耗。(2) 一般說來，可以制造任何尺寸、質量和復雜形狀的鑄件。(3) 可以用其他方法不能加工或不易加工的材料生產鑄件，如鑄鐵、南錳鋼等。(4) 生產成本低。1鑄造工藝概要 我國鑄造技術的輝煌歷史司母戊大方鼎 銅奔馬(馬踏飛燕)1鑄造工藝概要 我國鑄造技術的輝煌歷史曾侯乙編鐘1鑄造工藝概要 我國鑄造技

2、術水平圖片 汽車鑄件特性的主要要求是： (1)鑄件形狀復雜，常需使用砂芯； (2)尺寸精度高； (3)采用薄壁鑄件以減輕質量； (4)材質穩(wěn)定； (5)具有足夠的耐壓性和抗壓性。 針對上述要求，所采用新的鑄造技術有：自動化的高速高壓造型法、大型低頻感應電爐熔煉法，或沖天爐低頻電爐的雙聯熔煉法、強韌鑄鐵的薄壁輕型鑄件、精密鑄造法等。 1 鑄造工藝概要 鑄造分類鑄造分類 由所采用的各種工藝方法，鑄造分成砂型鑄造和特種鑄造兩大類。砂型鑄造砂型鑄造 液態(tài)金屬完全靠重力充滿整個鑄型型腔，且直接形成鑄型的原材料主要為型砂，這種鑄造方法稱為砂型鑄造特種鑄造特種鑄造 凡不同于砂型鑄造的所有鑄造方法，統稱為特種

3、鑄造 。 1 鑄造工藝概要 汽車鑄件生產采用多種各具特色的鑄造方法，其中有代表性的幾種有：砂型鑄造、殼型鑄造、壓力鑄造 鑄造車間平面布置 確定鑄造車間平面布置時，應注意： (1)縮短搬運距離，并使產品流通順暢； (2)設備作立體布置，充分利用空間； (3)提高車間的機械化、自動化程度，充分進行檢測管理； (4)改善勞動環(huán)境。 汽車常用鑄造方式1 鑄造工藝概要 合金的鑄造性能合金的鑄造性能1.流動性流動性：液態(tài)合金的流動能力 液態(tài)金屬的流動性好，充型能力強充型能力強，能澆出形狀復雜、壁薄的鑄件，避免產生澆不足、冷隔等缺陷;有利于金屬液中氣體和夾雜物的上浮和排除，可減少氣孔、渣眼等缺陷;鑄件在凝固

4、及收縮過程中，可得到來自冒口的液態(tài)合金的補充，可防止鑄件產生縮孔、縮松等缺陷。影響流動性的因素很多，主要有合金成分合金成分、澆注溫度、澆注壓力和鑄型等。 液態(tài)金屬的充型能力液態(tài)金屬的充型能力是指液態(tài)金屬流經澆注系統并充滿鑄型型腔的全部空間，形成輪廓清晰、形狀完整的鑄件的能力。 充型能力是鑄造過程中對液態(tài)金屬的基本要求，是液態(tài)金屬重要的鑄造性能指標。1 鑄造工藝概要 合金的鑄造性能合金的鑄造性能2.收縮性收縮性：合金在冷卻凝固過程中，其體積和尺寸減小的現象 合金從澆注溫度冷卻到室溫要經過液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個階段。液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產生縮孔的基本原因。固態(tài)收縮是產生鑄造應力、變形

5、和裂紋的基本原因。影響鑄件收縮的主要因素有合金成分合金成分，澆注溫度以及鑄型和鑄件結構等。1 鑄造工藝概要 合金的鑄造性能合金的鑄造性能3.偏析及吸氣性偏析及吸氣性：在鑄件中出現成分不勻的現象為偏析，合金在熔煉和澆 注時吸收氣體的性 能稱為合金的吸氣性 偏析使鑄件性能不均勻，嚴重時會使鑄件報廢。在合金液冷凝過程中，隨著溫度降低會析出過飽和氣體。若這些氣體來不及從合金液中逸出，將在鑄件中形成氣孔、針孔或非金屬夾雜物，從而降低了鑄件的力學性能和致密性。 偏析可分為微觀偏析和宏觀偏析兩大類。微觀偏析又稱顯微偏析，是指微小范圍內的化學成分不均勻現象;宏觀偏析又稱區(qū)域偏析，是指鑄件各部位之間大范圍內的化

6、學成分的不均勻現象。1 鑄造工藝概要 部件零 件 名 稱材 料化學成分/(%)發(fā)動機汽缸蓋普通鑄鐵C:3.203.40,Si:1.602.00,Mn:0.60.8,P0.25,S0.1合金鑄鐵C:3.303.50,Si:1.902.10,Mn:0.60.8,Cr:0.20.4汽缸體普通鑄鐵C:3.203.40,Si:1.602.00,Mn:0.60.8,P0.25,S0.1合金鑄鐵C:3.353.55,Si:1.902.10,Mn:0.60.8,Cr:0.10.3,Cu:0.60.8曲軸球墨鑄鐵C:3.553.70,Si:2.302.45,Mn:0.250.35Cu:0.750.85,Mg:0

7、.040.05凸輪軸合金鑄鐵C:3.453.65,Si:1.751.95,Mn:0.60.8,Cr:0.10.2活塞鋁合金Si:11.512.5,Ni:1.82.2,Cu:0.81.2,Mg:0.61.0,Fe0.4典型汽車鑄件成分舉例典型汽車鑄件成分舉例 1鑄造工藝概要 部件零 件 名 稱材 料化學成分/(%)變速器撥叉變速器殼球墨鑄鐵鋁合金C:3.653.80, Si:2.402.60, Mn:0.20.3, Mg:0.040.05Si:9.010.0, Cu:3.0, 4.0, Fe0.8離合器離合器盤合金鑄鐵C:3.303.50, Si:1.802.00, Mn:0.60.8, Cr:

8、0.20.4制動器制動鼓普通鑄鐵C:3.303.60, Si:1.401.90, Mn:0.60.9, P0.2, SS，避免增加孔的沖壓難度。(二)彎曲件的結構工藝性1)彎曲件的圓角半徑不能小于最小彎曲半徑，也不宜過大。2)彎曲件的形狀應盡量對稱，彎曲半徑應左右對稱，保證板料不會因摩擦阻力不均而產生滑移。3)彎曲邊不要過短，應使彎曲邊平直部分的高度H2S，見圖。4)彎曲帶孔件時，孔的位置如圖2-27b所示，L (1.52) S，這樣可避免孔的變形。5)彎曲件的尺寸精度一般不應超過IT9IT10。二、沖壓件的結構工藝性返回二、沖壓件的結構工藝性 (三)拉深件的結構工藝性 1)拉深件形狀力求簡單

9、，避免圓錐形、球面形和空間復雜曲面形，盡量采用軸對稱的形狀，使零件變形均勻和模具加工制造方便。 2)應使拉深件高度盡可能減低，過高、過深的拉深件易出現廢品，需要多次拉深。 3)對于半敞開或不對稱的拉深件可采用合沖工藝，即將兩個或幾個零件合并成對稱形狀，一起沖壓，然后切開，以減少工序、節(jié)約材料、保證質量 4)對帶凸緣拉深件的凸緣寬度要適當。凸緣過寬，需增加拉深次數;但凸緣尺寸過小，拉深時壓邊圈不易壓住，反而容易起皺。 5)拉深圓筒形件時，底與壁間的圓角半徑應滿足rPS，凸緣與壁間的圓角半徑要滿足rd2S。6)拉深件的尺寸精度不能要求過高，其高度尺寸精度應不高于IT16ITI7，直徑尺寸精度應不高于IT12IT16。三、沖模 沖?？煞譃楹唵文！秃夏：瓦B續(xù)模三種：(一)簡