铸造常见的缺陷.docx

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铸造常见的缺陷

一．

铸造常见的缺陷

产生的原因

防止的措施

冷隔

浇不足

铸造应力

由于铸件的冷却速度不一致,产生热应力,冷却速度慢的（厚壁或心部）受拉应力,冷却速度快的（薄壁或表面）受压应力.

1.设计时尽量使壁厚均匀

2.选用线收缩量小的合金

3.工艺措施:

同时凝固

4.退火处理后再加工或使用

铸件变形

残留应力的存在和铸件的应力松弛特性（应力随时间而逐渐减小的现象）

1.壁厚均匀

2.形状对称

3.同时凝固

4.反变形

缩孔

纯金属或共晶成分合金易产生缩孔

1.采用顺序凝固（定向凝固），用冒口补缩。

2.使铸件实现同时凝固。

气孔（侵入气孔）

汽化→δ处迁移→水分饱和凝聚区→若排气不良气→气压↑→气压>液体静压→气体进入液体→穿过液体逸出留在铸件内→气孔

降低型砂的发气量和增加铸型的排气能力.减少型砂的水分，适当的提高浇注温度。

手工造型的方法：

1．两箱造型2.三箱造型3.挖砂造型4.活块造型5.地坑造型6.刮板造型7.假箱造型8.脱箱造型9.组芯造型

二.分型面的选择

1.为起模方便,分型面一般选在铸件的最大截面上,但注意不要使模样在一箱内过高.

2.尽量将铸件的重要加工面或大部分加工面和加工基准面放在同一个砂箱中,而且尽可能放在下箱,以便保证铸件尺寸的精确.

3.为简化操作过程,保证铸件尺寸精度，应尽量减少分型面数目,减少活块的数目,特别是机器造型流水线生产,通常只允许有一个分型面,而且尽量不用活块,常用砂芯代替活块.

4.为便于生产操作,减少制造工艺装备的费用,分型面应尽量用平直面.

5.分型面的选择应尽量减少砂芯的数目.

三．钢的热处理的三要素：

加热、保温、冷却。

热处理的意义:

1.改善钢的性。

2.延长寿命

钢的热处理：

将在固态下加热到预定的温度，保温一定的时间，然后以预定的方式冷却下来的一种热加工工艺。

四.焊条选用原则

（1）低碳．中碳钢．普通低合金钢等强度

（2）同一强度等级的酸．碱性焊条选用对塑性、冲击韧性、抗裂性要求高的选用碱性焊条

（3）异种钢的焊接用强度低的钢材来选相应的焊条

（4）铸钢选碱性电焊条

（5）其他有特殊性能的钢种的焊接,应选用相应的专用焊条

五，焊条的组成及其作用：

1.焊芯作用:

填充焊缝金属、导电

2.药皮作用:

（1）保护熔池,使熔池隔离空气.（造气剂,造渣剂）

（2）冶金作用脱氧→减少FeO杂质→缝的性能↑，渗合金→焊缝达到所需的成份与性能

（3）稳定电弧加入稳弧剂KCO3,NaCO3

六热影响区---是指焊缝两侧金属因焊接热作用而发生组织性能变化的区域,,可分为:

（1）熔合区焊缝与基本金属的交界区.组织中含未熔化,但受热长大的粗晶粒和部分铸造组织,是危险区域.

（2）过热区该区受高温影响,晶粒急据长大,产生过热组织,塑性冲击韧性降

低（3）正火区金属发生重结晶,冷却后金属细化,得到正火组织.机械性能改善.（4）部分相变区该区晶粒大小不均匀,机械性能稍差热影响区的熔合区．过热区对焊接接头组织性能的不利影响较大，所以因减小热影响区。

常用焊接法：

焊条电弧焊，埋弧自动焊，气体保护电弧焊（氩弧焊、CO2气体保护焊）、等离子弧焊，电阻焊，摩擦焊，钎焊

焊接—用适当的物化过程让两个固状物体产生原子间的结合力，把它们联成一体。

七自由锻造工艺规程的内容包括：

①根据零件图绘制锻件图：

②决定坯料的重量和尺寸；

③制订变形工艺；

④选择锻压设备；

⑤确定锻造温度范围．加热和冷却规范；

⑥确定热处理规范；

　　⑦填写工艺卡

八．毛边槽的作用:

（1）造成足够的水平方向的阻力,促使型槽得以充满.

（2）容纳多余的金属.在第三阶段中,型槽已充满,多余金属尚待排除,这时毛边槽所起的作用为容纳多余金属.

（3）缓冲锤击.在终锻过程中,毛边如同垫片,能够缓冲上下模块相击,从而防止分模面过早压陷或崩裂

九．板料冲压---板料在模具内受力分离或变形得到工件

弯曲过程可分为三个阶段:

（1）自由弯曲

（2）校正弯曲（3）回弹一般回弹角为0~10°

防止拉深和皱褶的工艺措施:

（1）控制拉深系数m>0.5~0.

（2）相对厚度t/D×100>1.5

（3）拉深模具的工作部分必须加工圆角

（4）控制模具间隙，使间隙Z=（2.2~3.0）S

（5）拉深前要在板料上涂润滑剂

（6）用压边圈将板料压住，但压边圈上的压力不宜过大能压住工件不致起皱即可。

拉深的缺陷：

拉穿，皱褶

拉深---利用冲模使毛坯变形制成开口空心零件的冲压工序.可制成筒形．阶梯形．锥形和半球形．旋转体空心件等。

弯曲---将毛坯弯成一定角度各种形状的冲压变形工序。

其缺陷拉裂

防止弯裂:

（1）弯曲的最小半径为rmin=（0.25~1）t;r>rmin

（2）弯曲时尽可能使弯曲线与坯料的纤维方向垂直.

若弯曲线与纤维方向一致则容易产生破裂.此时可用增大最小弯曲半径来避免.

（3）尽量选用强度高而塑性好的材料

（4）防止板料表面划伤，以免划伤部位处于拉伸位置而造成应力集中

十．切削运动可分为1.主运动---切下切屑的基本运动.如,车削加工时,主轴带动工件的旋转运动;铣削时,刀具的旋转运动;钻削时,钻头的旋转运动等.

2.进给运动---使金属连续投入切削,从而加工出完整的表面的运动.如,车外圆时,刀具的连续纵向直线运动;铣削时,工件的连续纵向直线运动;钻削时,钻头的垂直向下运动等.

切削用量的三要素：

切削速度，进给量，背吃刀量。

1.切削速度v---在单位时间内,工件（刀具）沿主运动方向所运动的位移.单位m/s;m/min.

2.进给量f--工件（刀具）在一个工作循环（或单位时间内,）刀具（工件）相对工件（刀具）之间沿进给运动方向的相位移.

3.背吃刀量ap---工件上已加工表面与被加工表面间的垂直距离,单位mm

十一，刀具材料应满足的要求：

1.高的硬度和耐磨性；2.足够的强度和韧性；3.较高的耐热性；4.良好的工艺性；5.经济性。

十二.柔性制造系统（FMS-FlexibleManufactueSystem）

⑴加工单元一般是由数控加工中心机床为主的一组加工单元，既完成产器加工等工序的子系统。

⑵传递系统通常由工业机器人、无人输送小车及自动仓库等组成，完成零件及毛坯的自动搬运和贮藏任务。

⑶控制系统实施对整个柔性制造系统的全盘管理与调度。

一般说，通用机床的利用率只有30％，数控机床的利用率达55％，采用柔性制造系统后，其利用率高达75％。

十三。

外圆面加工方案框图

十四。

.制订工艺规程的原始资料

1.产品的整套装配图和零件图；

2.产品验收的质量标准；

3.产品的年产纲领和生产类型；

4.毛坯情况

5.工厂企业的设备、资金、生产人员技术素质、原材料来原等情况；

6.国内外生产技术的新动向、产品销路、同类产品的供销情况等。

十五。

钢的淬透性

●淬透性——钢在淬火时所能得到的淬硬层深度。

●淬硬性——钢在淬火时所能达到的最高硬度。

取决于M中C%，C%↑→淬硬性↑

●影响淬透性的因素——Vk（除Co以外，合金元素使C曲线右移，↑淬透性）

钢的淬透性和淬硬性的关系：

它们是两个不同的概念，淬透性是指淬火时获得马氏体的难易程度，淬硬性是指钢淬火态组织（由马氏体和残余奥氏体相组成）所能达到的硬度。

故淬透性取决于马氏体的含碳量和残余奥氏体的相对数量。

数控机床的构成见P46

.十六。

锻造温度范围的确定

始锻温度---开始锻造的温度.始锻温度↑金属的塑性↑,变形抗力↓,便于加工,但过高会产生过烧或熔化现象.低碳钢的始锻温度为1200~1250℃

终锻温度---停止锻造的温度.要保证在终锻温度前具有足够的塑性,还要使锻件能够获得良好的组织.一般应高于再结晶温度.

十七。

金属材料的主要力学性能

1.强度---材料在外力作用下,抵抗变形和破裂的能力.工程上常用屈服强度σs和抗拉强度σb来表示.

2.刚度---材料在受力时,抵抗产生弹性变形的能力.常用材料在弹性范围内,应力与应变的比值表示,即

弹性模量E=σ/ε=tgα;E愈大,刚度也愈大,在一定的应力下产生的弹变愈小.

3.塑性---金属材料在载荷的作用下产生变形,而不破裂,当载荷去除后,仍能使变形保留下来的性能.

δ↑、ψ↑→材料的塑性愈好,相反塑性就愈差.对于钢来说,含碳量↑→塑性↓

钢的强度、塑性还与温度有关,一般温度↑→强度↓塑性↑.所以钢在锻造时,要加热以便有利于钢材的塑性变形.

4.硬度---材料抵抗更硬的物体压入的能力.它表示金属材料在一个小的体积范围内抵抗弹变、塑变的能力.

硬度是一个综合性指标,常用的有布氏硬度HB和洛氏硬度HRC

（1）布氏硬度HBHB=P/F

（2）洛氏硬度HRC

5.冲击韧性---材料抵抗冲击载荷而不破裂的能力.常用摆锤冲击实验来测量:

ak=Ak/FJ/m2

6.疲劳强度---金属材料在无数次重复的交变载荷作用下,而不破裂的最大应力.