『壹』 铸造零件与锻造零件相比有何优缺点设计时如何选择
铸造和锻造的区别:
一、铸造:
1、铸造:就是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件(零件或毛坯)的工艺过程。现代机械制造工业的基础工艺。
2、铸造生产的毛坯成本低廉,对于形状复杂、特别是具有复杂内腔的零件,更能显示出它的经济性;同时它的适应性较广,且具有较好的综合机械性能。
3、但铸造生产所需的材料(如金属、木材、燃料、造型材料等)和设备(如冶金炉、混砂机、造型机、造芯机、落砂机、抛丸机、铸铁平板等)较多,且会产生粉尘、有害气体和噪声而污染环境。
4、铸造是人类掌握较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。公元前3200年,美索不达米亚出现铜青蛙铸件。公元前13~前10世纪之间,中国已进入青铜铸件的全盛时期,工艺上已达到相当高的水平,如商代的重875千克的司母戊方鼎、战国的曾侯乙尊盘和西汉的透光镜等都是古代铸造的代表产品。早期的铸造受陶器的影响较大,铸件大多为农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具,艺术色彩较浓。公元前513年,中国铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件――晋国铸鼎(约270千克重)。公元8世纪前后,欧洲开始生产铸铁件。18世纪的工业革命后,铸件进入为大工业服务的新时期。进入20世纪,铸造的发展速度很快,先后开发出球墨铸铁,可锻铸铁,超低碳不锈钢以及铝铜、铝硅、铝镁合金,钛基、镍基合金等铸造金属材料,并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺。50年代以后,出现了湿砂高压造型,化学硬化砂造型和造芯、负压造型以及其他特种铸造、抛丸清理等新工艺。
5、铸造种类很多,按造型方法习惯上分为:①普通砂型铸造,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。
6、铸造工艺通常包括:①铸型(使液态金属成为固态铸件的容器)准备,铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型,铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素;②铸造金属的熔化与浇注,铸造金属(铸造合金)主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金;③铸件处理和检验,铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。
铸造铸铁件常见的缺陷有:气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂、冷隔、浇不足等
1、气孔:气体在金属液结壳之前未及时逸出,在铸件内生成的孔洞类缺陷。气孔的内壁光滑,明亮或带有轻微的氧化色。铸件中产生气孔后,将 会减小其有效承载面积,且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。气孔还会降低铸件的致密性,致使某些要求承受水压试验的铸件报废。另外,气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。此类问题可采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。 防止气孔的产生:降低金属液中的含气量,增大砂型的透气性,以及在型腔的最高处增设出气冒口等。 2、粘砂:铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。粘砂既影响铸件外观,又增加铸件清理和切削加工的工作量,甚至会影响机器的寿命 。 防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。 3、夹砂:在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷,在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。 铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方,型腔上表面受金属液辐射热的作用,容易拱起和翘曲,当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎,留在原处或被带入其它部位。铸件的上表面越大,型砂体积膨胀越大,形成夹砂的倾向性也越大。 4、砂眼 :在铸件内部或表面充塞着型砂的孔洞类缺陷。此类问题可采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。 5、胀砂 :浇注时在金属液的压力作用下,铸型型壁移动,铸件局部胀大形成的缺陷。为了防止胀砂,应提高砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时 的压箱力或紧固力,并适当降低浇注温度,使金属液的表面提早结壳,以降低金属液对铸型的压力 。 6、冷隔和浇不足 :液态金属充型能力不足,或充型条件较差,在型腔被填满之前,金属液便停止流动,将使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。浇不足 时,会使铸件不能获得完整的形状;冷隔时,铸件虽可获得完整的外形,但因存有未完全融合的接缝,铸件的力学性能严重受损。 防止浇不足和冷隔:提高浇注温度与浇注速度。 铸造缺陷的解决方法:铸造缺陷如气孔、缩孔、砂眼、粘砂和裂纹等,铸造缺陷一直是铸造行业无法避免和难以解决的问题。修复不合格铸件,常规方法主要是进行焊补,需要熟练工人,耗费时间,并消耗大量材料。有时受部件材质的影响,焊接还会导致损坏加剧,造成部件报废,加大了企业设备的生产成本。采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。
二、锻造:
1、锻造:是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。
2、锻压的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属的铸态疏松,焊合孔洞,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。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。
3、锻造按成形方法可分为:①开式锻造(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闭模式锻造。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,可分为模锻、冷镦、旋转锻、挤压等。按变形温度锻造又可分为热锻(加工温度高于坯料金属的再结晶温度)、温锻(低于再结晶温度)和冷锻(常温)。
4、锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、钛、铜等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属等。金属在变形前的横断面积与变形后的模断面积之比称为锻造比。正确地选择锻造比对提高产品质量、降低成本有很大关系
锻造因为他的反复压制,让纤维连续融合,还有锻压有细化金属晶粒的作用,因此强度大于铸件
『贰』 机械制造工艺基础 简述铸造的特点有哪些
第一是铸件几乎不受金属材料、尺寸大小和重量
的限制
第二铸造可以生产各种形状复杂的毛
坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等;
第三铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时
第
四铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低;第五铸造工艺灵活,生产率高,既可
以手工生产,也可以机械化生产。
『叁』 铸造生产的主要特点是什么
优点;生产成本低,铸造性能好,便于切削加工,减震性及耐磨性好,缺口敏感性低并具有较好的热处理性能等。
缺点;铸造生产工序多、投料多,控制不好时,铸件质量不够稳定,废品率也相对较高,劳动条件,作业环境也较差。
铸造生产的特点:
1、适应范围广,不受铸件大小,厚薄和形状复杂程度的限制,生产方式灵活。
2、能采用的材料广,可大量利用废旧金属和再生资源,与锻造相比企动力消耗小。
3、铸件具有一定的尺寸精度,加工余量小,节约加工工时和金属材料。
4、成本低廉,综合经济性能好,能源,材料消耗及成本低。
『肆』 铸造与其他生产工艺相比有哪些特点
铸造是比较经济的毛坯成形方法,对于形状复杂的零件更能显示出它的经济性。如汽车发动机的缸体和缸盖,船舶螺旋桨以及精致的艺术品等。有些难以切削的零件 ,如燃汽轮机的镍基合金零件不用铸造方法无法成形。
另外,铸造的零件尺寸和重量的适应范围很宽,金属种类几乎不受限制;零件在具有一般机械性能的同时,还具有耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能,是其他金属成形方法如锻、轧、焊、冲等所做不到的。因此在机器制造业中用铸造方法生产的毛坯零件,在数量和吨位上迄今仍是最多的。
铸造生产经常要用的材料有各种金属、电力、焦炭、木材、塑料、气体和液体燃料、造型材料等。所需设备有冶炼金属用的各种炉子,有混砂用的各种混砂机,有造型造芯用的各种造型机、造芯机,有清理铸件用的落砂机、抛丸机等。还有供特种铸造用的机器和设备以及许多运输和物料处理的设备。
铸造生产有与其他工艺不同的特点,主要是适应性广、需用材料和设备多、污染环境。铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染,比起其他机械制造工艺来更为严重,需要采取措施进行控制。
对于铸造工程师以及机械结构设计工程师而言,热处理是一项非常有意义,而具甚高价值用以改进材料品质的方法,借热处理可以改变或影响铸铁的组织及性质,同时可以获得更高的强度、硬度,而改善其磨耗抵抗能力等等。
由于目的不同,热处理的种类非常多,基本主要可分成两大类,第一类是组织构造不会经由热处理而发生变化或者也不应该发生改变的,第二则是基本的组织结构发生变化者。第一热处理程序,主要用于消除内应力,而此内应力系在铸造过程中由于冷却状况及条件不同而引起。组织、强度及其他机械性质等,不因热处理而发生明显变化。
对于第二类热处理而言,基地组织发生了明显的改变,可大致分为五类:
(1)软化退火:其目的主要在于分解碳化物,将其硬度降低,而提高加工性能,对于球墨铸铁而言,其目的在于获得更多的铁素体组织。
(2)正火处理:主要目的是获得珠光体和索氏体组织提高铸件的机械性螚。
(3)淬火:主要为了获得更高的硬度或磨耗强度,同时的到甚高的表面耐磨特性。
(4)表面硬化处理:主要为获得表面硬化层,同时得到甚高的表面耐磨特性。
(5)析出硬化处理:主要是为获得高强度而伸长率并不因而发生激烈的改变。
(6)表面铸造的缺陷处理:可有时我们的缺陷没有很多,就不必要投入较大的成本,我们用一些修补剂就可以修补好的,方便简单,例如铁质材料的,我们可以用(劲素成)JS902修补一下就可以了,用不完可以放到以后再用,这样可以为我们的厂家节省成本,让我们的铸造厂家把更多的资金投入到提高产品本身质量上,让使用者创造更多的财富。
『伍』 金工实习报告中,铸造生产的特点是
铸造生产具有以下特点:
(1)可以生产出结构十分复杂的构件,尤其是可以形成具有复杂形状内腔的铸件。
(2)铸件的尺寸、形状与零件相近,节省了大量的材料加工费用;铸造可以利用回收的废旧材料和产品,从而节约了成本和资源。
(3)铸造生产工艺复杂,生产周期长,劳动条件差,且常常伴随对环境的污染;铸件易产生各种缺陷且不易被发现。