汽车材料与金属加工铸造课件.pptx

1、Automotivematerialsandmetalprocessing 2022年4月17日第11章 铸造 11.1 11.1 砂型铸造砂型铸造 11.2 11.2 特种铸造特种铸造2022年4月17日第11章 铸造u定义定义： 将将液态液态金属浇注到与零件形状相适应的铸型型腔中，金属浇注到与零件形状相适应的铸型型腔中，待其待其冷却凝固冷却凝固后，获得后，获得零件或毛坯零件或毛坯的成型工艺。的成型工艺。 u特点：特点： 1）铸造成型适应的）铸造成型适应的形状和尺寸范围广。形状和尺寸范围广。 2）铸造成型适应的）铸造成型适应的材料范围广。材料范围广。 3）铸造所用的）铸造所用的原材料来源广泛

2、。原材料来源广泛。 但铸件的力学性能不高但铸件的力学性能不高 u应用：应用： 主要用于制作主要用于制作受力不大或受简单静载荷受力不大或受简单静载荷的零件。的零件。 如箱体、床身、支架、机座等如箱体、床身、支架、机座等 2022年4月17日第11章 铸造2022年4月17日第11章 铸造蠕墨铸铁汽缸体蠕墨铸铁汽缸体铝合金变速器壳铝合金变速器壳图图11-1 汽车上常见的铸件汽车上常见的铸件高档高档6缸小轿车的发动机壳体缸小轿车的发动机壳体2022年4月17日第11章 铸造 砂型铸造砂型铸造u分类分类 金属型铸造金属型铸造 特种铸造特种铸造 压力铸造压力铸造 熔模铸造熔模铸造 离心铸造离心铸造 20

3、22年4月17日第11章 铸造砂型铸造工艺过程砂型铸造工艺过程11.1 砂型铸造砂型铸造是指用型砂紧实成型的铸造方法。是指用型砂紧实成型的铸造方法。 2022年4月17日第11章 铸造1.模样与型芯盒模样与型芯盒模样模样用于形成铸型的型腔，它和铸件的用于形成铸型的型腔，它和铸件的外形外形相适应。相适应。 是根据零件图的形状和尺寸，同时考虑加工余量、铸是根据零件图的形状和尺寸，同时考虑加工余量、铸 造圆角、拔模斜度等制作。造圆角、拔模斜度等制作。芯盒芯盒用于造型芯，型芯用于形成铸件用于造型芯，型芯用于形成铸件内腔和局部外形内腔和局部外形的的。2.型砂和芯砂型砂和芯砂组成组成由原砂、旧砂、粘结剂、

4、附加物、水按比例混合而成由原砂、旧砂、粘结剂、附加物、水按比例混合而成性能性能有足够的强度、较高的耐火性、良好的透气性和较好有足够的强度、较高的耐火性、良好的透气性和较好 的退让性。芯砂的性能要求更高。的退让性。芯砂的性能要求更高。11.1 砂型铸造砂型铸造2022年4月17日第11章 铸造11.1 砂型铸造砂型铸造混砂机混砂机原砂原砂2022年4月17日第11章 铸造3.造型造型用用模样和型砂模样和型砂制成与铸件形状和尺寸相适制成与铸件形状和尺寸相适 应的铸型的过程。应的铸型的过程。 常用手工造型方法的特点及应用范围常用手工造型方法的特点及应用范围 2022年4月17日第11章 铸造11.1

5、 砂型铸造砂型铸造2022年4月17日第11章 铸造4.合型浇注合型浇注合型合型是将铸型的各个组元（上型、下型、型芯等）是将铸型的各个组元（上型、下型、型芯等） 组成一个完整铸型的过程。组成一个完整铸型的过程。浇注浇注将液态金属注入铸型的操作。将液态金属注入铸型的操作。5.落砂、清理落砂、清理落砂清理落砂清理是指铸件冷凝后，从铸型中取出，清除是指铸件冷凝后，从铸型中取出，清除 表面粘砂、浇冒口及毛刺的操作。表面粘砂、浇冒口及毛刺的操作。11.1 砂型铸造砂型铸造2022年4月17日第11章 铸造机器造型机器造型11.1 砂型铸造砂型铸造2022年4月17日第11章 铸造 金属型铸造金属型铸造将

6、液态金属浇入将液态金属浇入金属铸型金属铸型中获得铸件的中获得铸件的 铸造方法。又称铸造方法。又称永久型永久型铸造。铸造。图图11-4 垂直分型式金属型垂直分型式金属型金属型铸造金属型铸造11.2 特种铸造特种铸造2022年4月17日第11章 铸造 优点优点金属型导热性能好，铸件晶粒细小、组织致密，金属型导热性能好，铸件晶粒细小、组织致密， 力学性能高力学性能高。 实现了实现了“一型多铸一型多铸”，节省了造型材料和造型工时，节省了造型材料和造型工时， 提高了生产效率，改善了劳动条件。提高了生产效率，改善了劳动条件。 尺寸精度高，表面光洁，提高了表面质量。尺寸精度高，表面光洁，提高了表面质量。 缺

7、点缺点金属型制造成本高，生产周期较长，不适于单件小金属型制造成本高，生产周期较长，不适于单件小 批量生产。批量生产。 金属型不透气、没有退让性，铸件容易产生浇不足、金属型不透气、没有退让性，铸件容易产生浇不足、 冷隔、气孔、裂纹等缺陷。冷隔、气孔、裂纹等缺陷。 应用应用主要用于主要用于有色金属有色金属的大批量生产，如汽车发动机的缸的大批量生产，如汽车发动机的缸 盖、排气管、活塞、轮毂等。盖、排气管、活塞、轮毂等。金属型铸造金属型铸造11.1 特种铸造特种铸造2022年4月17日第11章 铸造MotorsportsMotorsports发动机气缸盖发动机气缸盖铝合金轮毂铝合金轮毂11.2 特种铸

8、造特种铸造金属型铸造金属型铸造2022年4月17日第11章 铸造压力铸造压力铸造将液态金属在将液态金属在高压高压下快速压入铸型，并在下快速压入铸型，并在压力压力下凝下凝 固的铸造方法，简称固的铸造方法，简称“压铸压铸”工艺过程工艺过程首先使动型与定型合紧，用上边活塞将压室中的熔首先使动型与定型合紧，用上边活塞将压室中的熔 融金属压射到型腔，凝固后打开铸型并顶出铸件融金属压射到型腔，凝固后打开铸型并顶出铸件,用用 下边的活塞将余料推出压室，完成压铸全过程。下边的活塞将余料推出压室，完成压铸全过程。图图10-5 压力铸造压力铸造压力铸造压力铸造11.2 特种铸造特种铸造2022年4月17日第11章

9、 铸造 优点优点 金属液在高压、高速下充填金属型腔，提高了合金金属液在高压、高速下充填金属型腔，提高了合金 的充型能力，因此可压铸出的充型能力，因此可压铸出形状复杂的薄壁件形状复杂的薄壁件。 如零件上的各种孔眼、螺纹、齿形、花纹、图案等；如零件上的各种孔眼、螺纹、齿形、花纹、图案等； 锌合金的最小壁厚可达锌合金的最小壁厚可达0.3，铝合金可达，铝合金可达0.5。 压力铸造的铸件晶粒细小，组织致密，强度较高。压力铸造的铸件晶粒细小，组织致密，强度较高。 压力铸造件的尺寸精度及表面质量高，实现了少无压力铸造件的尺寸精度及表面质量高，实现了少无 切屑加工，降低了零件的生产成本。切屑加工，降低了零件的

10、生产成本。 缺点缺点成本高。成本高。 铸件中易产生气孔和缩孔等缺陷铸件中易产生气孔和缩孔等缺陷。 应用应用主要用于主要用于低熔点的有色金属低熔点的有色金属的的小型、薄壁、复杂小型、薄壁、复杂铸件铸件 的大批量生产。的大批量生产。 如汽车发动机的汽缸体、汽缸盖、变速箱体、轮毂、如汽车发动机的汽缸体、汽缸盖、变速箱体、轮毂、 齿轮、叶轮等。齿轮、叶轮等。压力铸造压力铸造11.2 特种铸造特种铸造2022年4月17日第11章 铸造铝合金马达外壳压铸件铝合金起动机配件压铸件11.2 特种铸造特种铸造压力铸造压力铸造2022年4月17日第11章 铸造锌压铸件压力铸造压力铸造11.2 特种铸造特种铸造20

11、22年4月17日第11章 铸造11.2 特种铸造特种铸造熔模铸造熔模铸造熔模铸造熔模铸造用用易熔材料易熔材料（如蜡料）制成模样，再在（如蜡料）制成模样，再在 模样上模样上包覆若干层耐火材料包覆若干层耐火材料，制成蜡壳，制成蜡壳， 待待模样熔化流出模样熔化流出后经高温焙烧即可浇注的后经高温焙烧即可浇注的 铸造方法，也称铸造方法，也称失蜡铸造失蜡铸造。2022年4月17日第11章 铸造工艺过程工艺过程制造蜡模制造蜡模：首先根据铸件的形状和尺寸，用钢、铜或铝合金制成压型； 然后把熔化成糊状的蜡质材料压入压型中，制成单个蜡模， 再把多个蜡模与浇注系统焊粘成蜡模组，形成铸件的模样。制造型壳制造型壳：将蜡

12、模组浸入以水玻璃与石英粉配制的耐火材料中，取出后再 撒上石英砂并在氯化铵溶液中硬化，重复数次直到结成510 厚的型壳。 待型壳干燥后，将它放在8590的热水中浸泡，使蜡模熔化并 经浇口流出，形成铸型的型腔。焙烧、浇注焙烧、浇注：为提高铸型的强度，排除残蜡和水分，将型壳在850950的 炉内焙烧， 然后将铸型放在砂箱内，周围填充干砂，即可 进行浇注。 图11-7所示。11.2 特种铸造特种铸造熔模铸造熔模铸造2022年4月17日第11章 铸造图11-7 熔模铸造工艺过程11.2 特种铸造特种铸造熔模铸造熔模铸造2022年4月17日第11章 铸造 优点优点 铸型是一个整体，无分型面，可以制作各种形

13、状复铸型是一个整体，无分型面，可以制作各种形状复 杂的零件。杂的零件。 铸件尺寸精度高，表面质量好，可实现少无切屑加工。铸件尺寸精度高，表面质量好，可实现少无切屑加工。 缺点缺点工艺过程较复杂，生产周期长工艺过程较复杂，生产周期长（415天），天），铸件成本铸件成本 较高。较高。 由于型壳强度的限制，不适宜制造尺寸较大的铸件，由于型壳强度的限制，不适宜制造尺寸较大的铸件， 一般为几十克至一般为几十克至25，最大不超过，最大不超过80。 应用应用 主要用于主要用于高熔点合金高熔点合金及及难切削合金难切削合金的的小型小型铸件。铸件。 形状复杂的汽轮机叶片和叶轮、复杂的刀具，汽车钢板形状复杂的汽轮机

14、叶片和叶轮、复杂的刀具，汽车钢板 支架、摇臂等。支架、摇臂等。11.2 特种铸造特种铸造熔模铸造熔模铸造2022年4月17日第11章 铸造图11-8 汽车熔模铸件11.2 特种铸造特种铸造熔模铸造熔模铸造2022年4月17日第11章 铸造11.2 特种铸造特种铸造离心铸造离心铸造离心铸造离心铸造将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金 属液在属液在离心力离心力作用下凝固成铸件铸造方法作用下凝固成铸件铸造方法。图图11-9 圆环件的立式离心铸造示意图圆环件的立式离心铸造示意图图图11-10 圆筒件的卧式离心铸造示意图圆筒件的卧式离心铸造示意图2022年4月17日第

15、11章 铸造 优点优点金属液在金属液在离心力离心力作用下成形，组织致密，作用下成形，组织致密， 力学性能好，不易产生缩孔、气孔、夹渣力学性能好，不易产生缩孔、气孔、夹渣 等缺陷。等缺陷。 在离心力作用下，金属液的充型能力强，在离心力作用下，金属液的充型能力强， 便于铸造便于铸造流动性差的合金及薄壁流动性差的合金及薄壁铸件。铸件。 便于生产便于生产双金属铸件双金属铸件，如钢套镶铜轴承，如钢套镶铜轴承， 其结合面牢固，可节省许多贵重金属。其结合面牢固，可节省许多贵重金属。 缺点缺点铸件铸件内表面质量较差内表面质量较差，尺寸不够精确，所以，尺寸不够精确，所以 应加大内孔的加工余量。应加大内孔的加工余

16、量。 应用应用多用于生产圆形中空铸件多用于生产圆形中空铸件. 如汽车上的如汽车上的汽缸套、管子、缸套、轴套、圆环汽缸套、管子、缸套、轴套、圆环等。等。11.2 特种铸造特种铸造离心铸造离心铸造2022年4月17日第11章 铸造11.2 特种铸造特种铸造离心铸造离心铸造2022年4月17日第11章 铸造 1.铸造是制造毛坯的主要方法之一，汽车上，铸造是制造毛坯的主要方法之一，汽车上，形状复形状复 杂、受压应力为主的一般性杂、受压应力为主的一般性结构件，如发动机壳等结构件，如发动机壳等 多以铸件为毛坯。多以铸件为毛坯。 2.砂型铸造是铸造生产中砂型铸造是铸造生产中最基本、应用最广泛最基本、应用最广

17、泛的方法。的方法。 3.金属型铸造用于金属型铸造用于有色金属有色金属的大批量生产。的大批量生产。 4.压力铸造用于压力铸造用于有色金属的小型、薄壁、复杂件有色金属的小型、薄壁、复杂件的大的大 批量生产。批量生产。 5.熔模铸造用于熔模铸造用于高熔点及难切削合金的小型高熔点及难切削合金的小型铸件。铸件。 6.离心铸造用于离心铸造用于圆形中空圆形中空铸件。铸件。本章小结本章小结2022年4月17日第11章 铸造一、名词解释一、名词解释1.铸造铸造 2.砂型铸造砂型铸造 3.特种铸造特种铸造 4.造型造型 二、填空题二、填空题1.模样用于形成铸型的型腔，它和铸件的模样用于形成铸型的型腔，它和铸件的

18、相适应。相适应。2.型芯盒用于制造型芯，其型芯盒用于制造型芯，其 与型芯的形状和尺寸相适应。与型芯的形状和尺寸相适应。3.型砂应具有足够的强度、较高的型砂应具有足够的强度、较高的 性、良好的性、良好的 性和较好的性和较好的 性。性。4.常用手工造型方法有常用手工造型方法有 造型、造型、 造型、造型、 造型、造型、 造型、造型、 和和 造型。造型。5. 铸造造型材料来源广泛，成本低廉，是最常用的铸造方法。铸造造型材料来源广泛，成本低廉，是最常用的铸造方法。三、简答题三、简答题1.铸造成型有哪些优缺点？铸造成型有哪些优缺点？2.什么是金属型铸造？金属型铸造有哪些特点？什么是金属型铸造？金属型铸造有哪些特点？3.什么是压力铸造？压力铸造有哪些特点？什么是压力铸造？压力铸造有哪些特点？4.什么是熔模铸造？熔模铸造有哪些特点？什么是熔模铸造？熔模铸造有哪些特点？5.什么是离心铸造？离心铸造有哪些特点？什么是离心铸造？离心铸造有哪些特点？综合训练题综合训练题2022年4月17日第11章 铸造2022年4月17日第11章 铸造