『壹』 鑄造零件與鍛造零件相比有何優缺點設計時如何選擇
鑄造和鍛造的區別:
一、鑄造:
1、鑄造:就是將金屬熔煉成符合一定要求的液體並澆進鑄型里,經冷卻凝固、清整處理後得到有預定形狀、尺寸和性能的鑄件(零件或毛坯)的工藝過程。現代機械製造工業的基礎工藝。
2、鑄造生產的毛坯成本低廉,對於形狀復雜、特別是具有復雜內腔的零件,更能顯示出它的經濟性;同時它的適應性較廣,且具有較好的綜合機械性能。
3、但鑄造生產所需的材料(如金屬、木材、燃料、造型材料等)和設備(如冶金爐、混砂機、造型機、造芯機、落砂機、拋丸機、鑄鐵平板等)較多,且會產生粉塵、有害氣體和雜訊而污染環境。
4、鑄造是人類掌握較早的一種金屬熱加工工藝,已有約6000年的歷史。公元前3200年,美索不達米亞出現銅青蛙鑄件。公元前13~前10世紀之間,中國已進入青銅鑄件的全盛時期,工藝上已達到相當高的水平,如商代的重875千克的司母戊方鼎、戰國的曾侯乙尊盤和西漢的透光鏡等都是古代鑄造的代表產品。早期的鑄造受陶器的影響較大,鑄件大多為農業生產、宗教、生活等方面的工具或用具,藝術色彩較濃。公元前513年,中國鑄出了世界上最早見於文字記載的鑄鐵件――晉國鑄鼎(約270千克重)。公元8世紀前後,歐洲開始生產鑄鐵件。18世紀的工業革命後,鑄件進入為大工業服務的新時期。進入20世紀,鑄造的發展速度很快,先後開發出球墨鑄鐵,可鍛鑄鐵,超低碳不銹鋼以及鋁銅、鋁硅、鋁鎂合金,鈦基、鎳基合金等鑄造金屬材料,並發明了對灰鑄鐵進行孕育處理的新工藝。50年代以後,出現了濕砂高壓造型,化學硬化砂造型和造芯、負壓造型以及其他特種鑄造、拋丸清理等新工藝。
5、鑄造種類很多,按造型方法習慣上分為:①普通砂型鑄造,包括濕砂型、干砂型和化學硬化砂型3類。②特種鑄造,按造型材料又可分為以天然礦產砂石為主要造型材料的特種鑄造(如熔模鑄造、泥型鑄造、鑄造車間殼型鑄造、負壓鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造等)和以金屬為主要鑄型材料的特種鑄造(如金屬型鑄造、壓力鑄造、連續鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等)兩類。
6、鑄造工藝通常包括:①鑄型(使液態金屬成為固態鑄件的容器)准備,鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次數可分為一次性型、半永久型和永久型,鑄型准備的優劣是影響鑄件質量的主要因素;②鑄造金屬的熔化與澆注,鑄造金屬(鑄造合金)主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金;③鑄件處理和檢驗,鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防銹處理和粗加工等。
鑄造鑄鐵件常見的缺陷有:氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂、冷隔、澆不足等
1、氣孔:氣體在金屬液結殼之前未及時逸出,在鑄件內生成的孔洞類缺陷。氣孔的內壁光滑,明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產生氣孔後,將 會減小其有效承載面積,且在氣孔周圍會引起應力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的緻密性,致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外,氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。此類問題可採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、鐵、鋼、鋁等不同材質進行修復,替代焊補工藝,避免應力損壞,為企業挽回巨大經濟損失。 防止氣孔的產生:降低金屬液中的含氣量,增大砂型的透氣性,以及在型腔的最高處增設出氣冒口等。 2、粘砂:鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀,又增加鑄件清理和切削加工的工作量,甚至會影響機器的壽命 。 防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在鑄型表面塗刷防粘砂塗料等。 3、夾砂:在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷,在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產生。 鑄件中產生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方,型腔上表面受金屬液輻射熱的作用,容易拱起和翹曲,當翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎,留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大,型砂體積膨脹越大,形成夾砂的傾向性也越大。 4、砂眼 :在鑄件內部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。此類問題可採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、鐵、鋼、鋁等不同材質進行修復,替代焊補工藝,避免應力損壞,為企業挽回巨大經濟損失。 5、脹砂 :澆注時在金屬液的壓力作用下,鑄型型壁移動,鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂,應提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時 的壓箱力或緊固力,並適當降低澆注溫度,使金屬液的表面提早結殼,以降低金屬液對鑄型的壓力 。 6、冷隔和澆不足 :液態金屬充型能力不足,或充型條件較差,在型腔被填滿之前,金屬液便停止流動,將使鑄件產生澆不足或冷隔缺陷。澆不足 時,會使鑄件不能獲得完整的形狀;冷隔時,鑄件雖可獲得完整的外形,但因存有未完全融合的接縫,鑄件的力學性能嚴重受損。 防止澆不足和冷隔:提高澆注溫度與澆注速度。 鑄造缺陷的解決方法:鑄造缺陷如氣孔、縮孔、砂眼、粘砂和裂紋等,鑄造缺陷一直是鑄造行業無法避免和難以解決的問題。修復不合格鑄件,常規方法主要是進行焊補,需要熟練工人,耗費時間,並消耗大量材料。有時受部件材質的影響,焊接還會導致損壞加劇,造成部件報廢,加大了企業設備的生產成本。採用美嘉華技術修補鑄造缺陷,簡便易行,省時省工,且修復治理效果良好,並且可以針對銅、鐵、鋼、鋁等不同材質進行修復,替代焊補工藝,避免應力損壞,為企業挽回巨大經濟損失。
二、鍛造:
1、鍛造:是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。
2、鍛壓的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬的鑄態疏鬆,焊合孔洞,鍛件的機械性能一般優於同樣材料的鑄件。機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多採用鍛件。
3、鍛造按成形方法可分為:①開式鍛造(自由鍛)。利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個抵鐵(砧塊)間產生變形以獲得所需鍛件,主要有手工鍛造和機械鍛造兩種。②閉模式鍛造。金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內受壓變形而獲得鍛件,可分為模鍛、冷鐓、旋轉鍛、擠壓等。按變形溫度鍛造又可分為熱鍛(加工溫度高於坯料金屬的再結晶溫度)、溫鍛(低於再結晶溫度)和冷鍛(常溫)。
4、鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、鈦、銅等及其合金。材料的原始狀態有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態金屬等。金屬在變形前的橫斷面積與變形後的模斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比對提高產品質量、降低成本有很大關系
鍛造因為他的反復壓制,讓纖維連續融合,還有鍛壓有細化金屬晶粒的作用,因此強度大於鑄件
『貳』 機械製造工藝基礎 簡述鑄造的特點有哪些
第一是鑄件幾乎不受金屬材料、尺寸大小和重量
的限制
第二鑄造可以生產各種形狀復雜的毛
坯,特別適用於生產具有復雜內腔的零件毛坯,如各種箱體、缸體、葉片、葉輪等;
第三鑄件的形狀和大小可以與零件很接近,既節約金屬材料,又省切削加工工時
第
四鑄件一般使用的原材料來源廣、鑄件成本低;第五鑄造工藝靈活,生產率高,既可
以手工生產,也可以機械化生產。
『叄』 鑄造生產的主要特點是什麼
優點;生產成本低,鑄造性能好,便於切削加工,減震性及耐磨性好,缺口敏感性低並具有較好的熱處理性能等。
缺點;鑄造生產工序多、投料多,控制不好時,鑄件質量不夠穩定,廢品率也相對較高,勞動條件,作業環境也較差。
鑄造生產的特點:
1、適應范圍廣,不受鑄件大小,厚薄和形狀復雜程度的限制,生產方式靈活。
2、能採用的材料廣,可大量利用廢舊金屬和再生資源,與鍛造相比企動力消耗小。
3、鑄件具有一定的尺寸精度,加工餘量小,節約加工工時和金屬材料。
4、成本低廉,綜合經濟性能好,能源,材料消耗及成本低。
『肆』 鑄造與其他生產工藝相比有哪些特點
鑄造是比較經濟的毛坯成形方法,對於形狀復雜的零件更能顯示出它的經濟性。如汽車發動機的缸體和缸蓋,船舶螺旋槳以及精緻的藝術品等。有些難以切削的零件 ,如燃汽輪機的鎳基合金零件不用鑄造方法無法成形。
另外,鑄造的零件尺寸和重量的適應范圍很寬,金屬種類幾乎不受限制;零件在具有一般機械性能的同時,還具有耐磨、耐腐蝕、吸震等綜合性能,是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。因此在機器製造業中用鑄造方法生產的毛坯零件,在數量和噸位上迄今仍是最多的。
鑄造生產經常要用的材料有各種金屬、電力、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。所需設備有冶煉金屬用的各種爐子,有混砂用的各種混砂機,有造型造芯用的各種造型機、造芯機,有清理鑄件用的落砂機、拋丸機等。還有供特種鑄造用的機器和設備以及許多運輸和物料處理的設備。
鑄造生產有與其他工藝不同的特點,主要是適應性廣、需用材料和設備多、污染環境。鑄造生產會產生粉塵、有害氣體和雜訊對環境的污染,比起其他機械製造工藝來更為嚴重,需要採取措施進行控制。
對於鑄造工程師以及機械結構設計工程師而言,熱處理是一項非常有意義,而具甚高價值用以改進材料品質的方法,借熱處理可以改變或影響鑄鐵的組織及性質,同時可以獲得更高的強度、硬度,而改善其磨耗抵抗能力等等。
由於目的不同,熱處理的種類非常多,基本主要可分成兩大類,第一類是組織構造不會經由熱處理而發生變化或者也不應該發生改變的,第二則是基本的組織結構發生變化者。第一熱處理程序,主要用於消除內應力,而此內應力系在鑄造過程中由於冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強度及其他機械性質等,不因熱處理而發生明顯變化。
對於第二類熱處理而言,基地組織發生了明顯的改變,可大致分為五類:
(1)軟化退火:其目的主要在於分解碳化物,將其硬度降低,而提高加工性能,對於球墨鑄鐵而言,其目的在於獲得更多的鐵素體組織。
(2)正火處理:主要目的是獲得珠光體和索氏體組織提高鑄件的機械性螚。
(3)淬火:主要為了獲得更高的硬度或磨耗強度,同時的到甚高的表面耐磨特性。
(4)表面硬化處理:主要為獲得表面硬化層,同時得到甚高的表面耐磨特性。
(5)析出硬化處理:主要是為獲得高強度而伸長率並不因而發生激烈的改變。
(6)表面鑄造的缺陷處理:可有時我們的缺陷沒有很多,就不必要投入較大的成本,我們用一些修補劑就可以修補好的,方便簡單,例如鐵質材料的,我們可以用(勁素成)JS902修補一下就可以了,用不完可以放到以後再用,這樣可以為我們的廠家節省成本,讓我們的鑄造廠家把更多的資金投入到提高產品本身質量上,讓使用者創造更多的財富。
『伍』 金工實習報告中,鑄造生產的特點是
鑄造生產具有以下特點:
(1)可以生產出結構十分復雜的構件,尤其是可以形成具有復雜形狀內腔的鑄件。
(2)鑄件的尺寸、形狀與零件相近,節省了大量的材料加工費用;鑄造可以利用回收的廢舊材料和產品,從而節約了成本和資源。
(3)鑄造生產工藝復雜,生產周期長,勞動條件差,且常常伴隨對環境的污染;鑄件易產生各種缺陷且不易被發現。