鑄造工藝學課件匯報人：10CATALOGUE目錄01020304鑄造工藝概述特種鑄造工藝介紹鑄造工藝流程與操作鑄造工藝基礎0506鑄造工藝發展趨勢與展望鑄造工藝質量控制與檢測鑄造工藝概述01鑄造工藝是利用具有一定性能的原砂作為主要造型材料的鑄造方法。鑄造工藝定義鑄造工藝可以制造形狀復雜、特別是具有內腔的毛坯或零件；鑄造的適應性廣，不受材料種類和尺寸大小的限制；鑄造件成本低廉，具有批量生產的優勢；但鑄造件的精度和表面質量較差，且鑄造過程能耗高、污染環境。鑄造工藝特點鑄造工藝定義與特點鑄造工藝歷史沿革鑄造是一種古老的制造方法，在我國可以追溯到6000年前。隨著工業技術的發展，鑄大型鑄件的質量直接影響著產品的質量，因此，鑄造在機械制造業中占有重要的地位。鑄造工藝發展鑄造技術的發展也很迅速，特別是19世紀末和20世紀上半葉，出現了很多的新的鑄造方法，如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續鑄造等，在20世紀下半葉得到完善和實用化。鑄造工藝的歷史與發展鑄造工藝的應用領域機器制造業鑄造是機器制造業的重要基礎，如床身、箱體、機架等大型零件都采用鑄造工藝。冶金工業鑄造在冶金工業中有廣泛應用，如冶煉設備、軋鋼設備等都需要大量的鑄件。交通運輸業鐵路、船舶、汽車等交通工具的制造都離不開鑄造工藝，如發動機缸體、車輪、轉向架等。農業機械與工具農業機械和工具中有很多零件采用鑄造工藝，如犁鏵、收割機刀片、齒輪等。鑄造工藝基礎02涂料的作用與分類涂料用于涂在鑄型表面，以防止鑄件與鑄型粘連，并保護鑄型免受高溫金屬液的沖刷。常見的涂料有石墨涂料、鋯英石涂料等。鑄造原材料鑄造工藝中使用的主要原材料包括原砂、黏結劑、涂料、熔化劑、變質劑、精煉劑等。原砂的性質原砂是鑄造工藝中最主要的原材料，其性質直接影響鑄件的質量。原砂的粒度、形狀、耐火度、含水量、透氣性等都需嚴格控制。黏結劑的作用與分類黏結劑用于將原砂黏結成一定的形狀和強度，以便形成鑄型。常見的黏結劑有黏土、水玻璃、樹脂等。鑄造原材料及其性質液態金屬成型原理液態金屬在冷卻過程中逐漸凝固，通過控制冷卻速度和溫度梯度，可以獲得所需的鑄件形狀和性能。澆注系統與冒口設計澆注系統負責將液態金屬引入鑄型，而冒口則用于儲存多余的金屬液，以防止鑄件產生縮孔和縮松缺陷。鑄造工藝參數的選擇鑄造工藝參數包括澆注溫度、澆注速度、冷卻速度等，這些參數的選擇對鑄件的質量有重要影響。鑄型的作用與分類鑄型是鑄造工藝中的關鍵部件，用于容納液態金屬并使其成型。鑄型可分為砂型、金屬型、陶瓷型等多種類型。鑄造工藝的基本原理01020304鑄造過程中的物理化學反應金屬的熔化與澆注01金屬在熔煉爐中加熱至熔點后變為液態，然后通過澆注系統注入鑄型。此過程中需控制金屬液的溫度和成分，以避免鑄件出現缺陷。鑄型材料的熱解與燒結02鑄型材料在高溫下會發生熱解和燒結反應，這些反應對鑄件的表面質量和尺寸精度有重要影響。金屬液的充型與凝固03金屬液在鑄型中充型并逐漸凝固，此過程中需控制冷卻速度以獲得所需的組織結構和性能。鑄件中的氣體與非金屬夾雜物04鑄件中可能存在氣孔、夾雜等缺陷，這些缺陷會降低鑄件的力學性能和耐腐蝕性。因此，需采取措施減少鑄件中的氣體和非金屬夾雜物含量。鑄造工藝流程與操作03模具設計與制造模具設計根據鑄件的結構和要求，設計模具的結構、尺寸和工藝。模具材料選擇選擇適合鑄造的模具材料，保證模具的強度和耐磨性。模具制造按照設計要求制造模具，并進行檢測和調試，確保模具的精度和性能。模具預熱在鑄造前對模具進行預熱，以減少模具在澆注時的熱應力。砂型制造根據鑄件的結構和要求，選擇合適的原砂和粘結劑制造砂型。砂型烘干砂型制造完成后需要進行烘干，以去除其中的水分和揮發物。砂型強度檢測在烘干后進行砂型強度檢測，確保砂型在澆注過程中不會變形或破裂。砂型修整根據需要修整砂型，以保證鑄件的精度和表面質量。砂型制造與烘干熔煉與澆注過程熔煉根據鑄件的材質和要求，選擇合適的熔煉設備和熔煉工藝，將原材料熔化成液態金屬。澆注溫度控制在熔煉過程中需要控制金屬的澆注溫度，以保證鑄件的質量和性能。澆注速度和時間根據鑄件的結構和要求，控制澆注速度和時間，避免出現澆不足、冷隔等缺陷。澆注工藝采用合適的澆注工藝，如底注式、頂注式等，確保金屬液充滿砂型并排除氣體。根據鑄件的材質和結構，選擇合適的冷卻方式，如自然冷卻、強制冷卻等。控制鑄件的冷卻速度，以避免鑄件產生內應力和變形。鑄件冷卻后需要進行清理，去除鑄件表面的砂粒、氧化皮等雜物。對清理后的鑄件進行檢驗，檢查鑄件的尺寸、形狀、表面質量等是否符合要求。鑄件的冷卻與清理冷卻方式冷卻速度控制鑄件清理鑄件檢驗特種鑄造工藝介紹04定義與特點壓鑄合金與壓鑄機壓射壓力與充填速度壓鑄件質量控制壓力鑄造是指將熔融或半熔融的金屬以高速壓射入金屬鑄型內，并在壓力下結晶的鑄造方法，具有生產效率高、鑄件精度高、表面粗糙度低等優點。壓鑄合金主要有鋁合金、鋅合金、銅合金等，壓鑄機分為熱壓室壓鑄機和冷壓室壓鑄機兩類。常用壓射壓力為30～70MPa，充填速度約為0.5～50m/s，充填時間為0.01～0.2秒，可根據鑄件材質和壁厚調整。壓鑄件質量受合金成分、壓鑄溫度、壓鑄壓力、壓鑄速度等因素影響，需進行嚴格控制。壓力鑄造原理與特點離心鑄造是將液體金屬注入高速旋轉的鑄型內，使金屬液做離心運動充滿鑄型和形成鑄件的技術和方法，具有鑄造空心回轉體鑄件無需型芯、金屬利用率高等優點。離心鑄造合金與鑄件結構離心鑄造適用于鑄造銅合金、鑄鐵等材質，鑄件結構多為圓筒形、管形等回轉體。離心鑄造工藝參數包括澆注溫度、鑄型轉速、澆注量等，對鑄件質量有重要影響。鑄型轉速與鑄件質量鑄型轉速是影響鑄件質量的重要因素，過高或過低都會導致鑄件缺陷，需根據鑄件材質、尺寸等參數進行確定。離心鑄造蠟模與型殼蠟模是熔模鑄造的關鍵，需精確復制所需鑄件的形狀和尺寸；型殼是由耐火材料制成的，用于支撐金屬液并保持鑄型形狀。熔模鑄造工藝參數包括蠟模收縮率、型殼厚度、澆注溫度等，對鑄件質量有重要影響。熔模鑄造合金與鑄件質量熔模鑄造適用于鑄造高熔點合金、精密鑄件等，鑄件尺寸精度高、表面粗糙度低。工藝流程熔模鑄造又稱失蠟鑄造，包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及后處理等工序。熔模鑄造石膏型鑄造將熔融的金屬液澆入石膏模中，待其冷卻凝固后獲得鑄件的方法，具有鑄件精度高、表面粗糙度低等優點。將熔融的金屬連續地澆入一個移動的鑄型中，鑄件隨著鑄型的移動而逐漸凝固，適用于生產大斷面、長尺寸的鑄件。用陶瓷材料制成鑄型，金屬液在陶瓷型腔中冷卻凝固形成鑄件，適用于鑄造高溫合金、不銹鋼等材質。在鑄型上方施加一定的壓力，使金屬液在較低的壓力下充填鑄型并凝固，適用于鑄造鋁合金、鎂合金等易氧化合金。其他特種鑄造方法陶瓷型鑄造連續鑄造低壓鑄造鑄造工藝質量控制與檢測05鑄造缺陷及其成因分析縮孔與縮松鑄件凝固時，由于液態金屬的收縮，鑄件內部或表面出現孔洞，稱為縮孔或縮松。氣孔與夾雜物鑄件內部或表面存在氣體或夾雜物，導致鑄件性能下降。裂紋鑄件在凝固或冷卻過程中，由于收縮或應力作用而產生的裂紋。變形與尺寸不穩定鑄件在凝固或冷卻過程中，由于應力或外部因素導致形狀或尺寸發生變化。化學成分分析檢測鑄件的化學成分，確保材料符合標準要求。力學性能試驗通過拉伸、沖擊等力學試驗，檢測鑄件的力學性能。金相檢驗通過顯微鏡觀察鑄件的組織和缺陷，評估鑄件的質量。無損檢測如超聲波檢測、射線檢測等，可在不破壞鑄件的情況下檢測其內部缺陷。鑄造質量檢測方法與標準通過優化鑄造工藝參數和操作方法，減少鑄造缺陷。鑄造工藝優化按照標準對鑄件進行嚴格的檢驗和測試，確保鑄件質量。嚴格檢驗與測試01020304選用優質原砂、合金等原材料，確保鑄件質量。原材料控制不斷總結經驗，改進鑄造工藝，提高鑄件質量。持續改進與技術創新質量控制措施與改進方案鑄造工藝發展趨勢與展望06開發新型高性能合金材料，提高鑄件強度、耐熱性、耐腐蝕性等性能。高性能合金材料將不同材料組合在一起，形成具有優異性能的復合材料，如鑄鋼-鑄鐵復合材料。復合材料通過調整材料成分和工藝，使鑄件具有特定功能，如耐磨、自潤滑、導電等。功能性材料新材料在鑄造中的應用前景010203利用計算機模擬鑄造過程，預測鑄件質量，優化工藝參數。鑄造過程數值模擬應用計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）技術，提高鑄造工藝設計效率。鑄造CAD/CAM技術采用自動化