第一篇:鑄造工藝學(xué)總結(jié)終極版
第一章鑄造工藝設(shè)計概論 一:設(shè)計依據(jù):1.生產(chǎn)任務(wù)(a鑄造的零件圖樣b零件的技術(shù)要求c產(chǎn)品的數(shù)量及生產(chǎn)期限)2生產(chǎn)條件(a設(shè)備的能力b車間原材料的應(yīng)用情況和供應(yīng)情況c工人的生產(chǎn)經(jīng)驗和技術(shù)水平d模具等工藝制備制造車間的加工和生產(chǎn)經(jīng)驗)3考慮經(jīng)濟(jì)性。
二:設(shè)計內(nèi)容和程序:1鑄造工藝圖(a零件的工藝分析b造型及鑄造方法的選擇c確定澆注位置和分型面d選工藝參數(shù)e設(shè)計澆冒口,冷鐵和鑄肋f砂芯設(shè)計)2鑄件圖,3鑄型裝配圖,4工藝卡。
第二章鑄造工藝方案的確定(為看懂圖例,理解原理準(zhǔn)備)一:從避免缺陷方面審查逐漸結(jié)構(gòu):a合理的壁厚b鑄件的結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴(yán)重的收縮阻礙(過渡和圓角)c內(nèi)壁小于外壁d壁厚均勻,減小肥厚的部分e利用補(bǔ)縮實(shí)現(xiàn)順序凝固f防止鑄件翹曲變形g避免澆注系統(tǒng)的大平面。二:從簡化鑄造工藝方面改進(jìn)零件結(jié)構(gòu):a改進(jìn)妨礙起模的凸臺,凸緣和肋板的結(jié)構(gòu)b取消側(cè)凹c改進(jìn)鑄件內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)和減少砂芯d減少和簡化分型面e有利于砂芯的固定和排氣f減少清理鑄件的工作量g簡化模具制造h大型復(fù)雜件的分體鑄造和簡化小件的聯(lián)合制造。三:澆注位置的確定:a鑄件的重要部分應(yīng)盡量置于下部b重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)c使鑄件的大平面朝下,避免夾砂結(jié)疤類缺陷d應(yīng)保證鑄件能充滿e應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮g避免用吊砂,掉芯或懸臂式砂芯,便于下芯,合箱及檢驗h應(yīng)使合箱位置,澆注位置和鑄件冷卻位置相一致。
四:分型面的選擇:a應(yīng)使鑄件全部或大部置于同一半型內(nèi)b盡量減少分型面的數(shù)量c分型面應(yīng)盡量選用平面d便于下芯,合箱和檢查型腔尺寸e不使砂箱過高f受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度g注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工 第三章砂芯設(shè)計及鑄造工藝設(shè)計參數(shù)
一:砂芯的作用:形成鑄件的內(nèi)腔,孔和鑄件外形不能出砂的部位。二:芯頭的組成:芯頭長度,芯頭斜度,芯頭間隙,壓環(huán),防壓環(huán)和積砂槽。三:鑄件尺寸公差:定義:鑄件各部分尺寸允許的極限偏差。影響因素:鑄件設(shè)計要求的精度,機(jī)械加工要求,鑄件數(shù)量和批量,鑄造金屬及合金種類,采用的鑄造設(shè)備及工裝,鑄造工藝方法四:鑄件重量公差:定義:以占鑄件公稱質(zhì)量的百分率為單位的鑄件質(zhì)量變動的允許值機(jī)械加工余量:定義;鑄件工藝設(shè)計時先增加的,而后在機(jī)械加工時又被切去的金屬層厚度。影響因素:鑄造合金種類,鑄造工藝方法、生產(chǎn)批量,設(shè)備及工裝的水平。五:起模斜度:定義:為了方便起模。在摸樣,芯盒的出模方向留有一定斜度,以免損壞砂型或砂芯。六:鑄造收縮率:K=(Lm—Lj)/Lj x100%
Lm:模樣或芯盒工作面尺寸;Lj:鑄件尺寸影響因素:合金種類和成分,鑄件冷卻、收縮時受到的阻力的大小、冷卻條件的差異。:澆注系統(tǒng)設(shè)計
一:澆注系統(tǒng)的組成及各部分的作用? 1.澆口杯(外澆口):承接澆包的金屬液,防止金屬液飛濺和溢出,便于澆注;減輕液流對型腔的沖擊;分離渣滓和氣泡;阻止其進(jìn)入型腔;增加充型壓力頭。2.直澆道:從澆口杯引導(dǎo)金屬向下,進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆道或直接導(dǎo)入型腔。提供足夠的壓力頭,使金屬液在重力作用下能克服各種流動阻力,在規(guī)定時間內(nèi)充滿型腔。3.直澆道窩:金屬液對直澆道底部有強(qiáng)烈的沖擊作用,并產(chǎn)生渦流和高度紊流區(qū),常引起沖砂、渣孔和大量氧化夾雜物等鑄造缺陷。其可改善金屬液流動情況。4.橫澆道:a.向內(nèi)澆道分配潔凈的金屬液;b.儲留最初澆入的含氣和渣污的低溫金屬液并阻留渣滓c.使金屬液流平穩(wěn)和減少產(chǎn)生氧化夾雜物。5.內(nèi)澆道:控制充型速度和方向,分配金屬,調(diào)節(jié)鑄件各部位的溫度和凝固順序,澆注系統(tǒng)的金屬液通過內(nèi)澆道對鑄件有一定的補(bǔ)縮作用。二:澆注系統(tǒng)的類型和優(yōu)缺點(diǎn)?封閉澆注系統(tǒng):優(yōu)點(diǎn):有較好的阻渣能力,可防止金屬液卷入氣體,消耗金屬少,清理方便。缺點(diǎn):進(jìn)入型腔的金屬液流速度高,易產(chǎn)生噴濺和沖砂,使金屬氧化,使型內(nèi)金屬液發(fā)生擾動、渦流和不平靜。2.開放式澆注系統(tǒng):優(yōu)點(diǎn):進(jìn)入型腔時金屬液流速度小,充型平穩(wěn),沖刷力小金屬氧化輕。缺點(diǎn):阻渣效果稍差,內(nèi)澆道較大,金屬消耗略多。三:按內(nèi)澆道在鑄件上的位置分類:頂注式澆注系統(tǒng):優(yōu)點(diǎn):易充滿,減少薄壁件澆不到、冷隔缺陷;充型后上部溫度高于底部,利于鑄件自下而上的順序凝固和冒口的補(bǔ)縮;冒口的尺寸小,節(jié)約金屬;內(nèi)澆道和附近受熱較輕;結(jié)構(gòu)簡單,易于清理。缺點(diǎn):易造成沖砂缺陷;金屬液下落過程中接觸空氣,出現(xiàn)激濺、氧化、卷入空氣等現(xiàn)象,使充型不平穩(wěn)。易產(chǎn)生砂孔、鐵豆、氣孔和氧化夾雜物等缺陷;大部分澆注時間,內(nèi)澆道工作在非淹沒狀態(tài),相對來說,橫澆道阻渣條件較差。
底注式澆注系統(tǒng):優(yōu)點(diǎn):內(nèi)澆道基本上在淹沒狀態(tài)下工作,充型平穩(wěn);可避免金屬液發(fā)生激濺、氧化及由此而形成的鑄件缺陷;無論澆口比是多大,橫澆道基本工作在充滿狀態(tài)下,有利于阻渣;型腔內(nèi)的氣體容易順序排除。缺點(diǎn):充型后金屬的溫度分布不利于順序凝固和冒口補(bǔ)縮;內(nèi)澆道附近容易過熱,導(dǎo)致縮孔、縮松和結(jié)晶粗大等缺陷;金屬液面在上升過程中容易結(jié)皮,難以保證高大的鑄件充滿,易形成澆不到、冷隔等缺陷;金屬消耗較大。中間注入式澆注系統(tǒng):對內(nèi)澆道以下的型腔部分為頂注式;對內(nèi)澆道以上型腔部分為底注式。故它兼有頂注式和底注式澆注系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。4.階梯式澆注系統(tǒng):優(yōu)點(diǎn):金屬液從底層內(nèi)澆道流入,型內(nèi)液面自下而上流經(jīng)各層內(nèi)澆道,充型平穩(wěn),型腔內(nèi)氣體排除順利。充型后,上部金屬液溫度高于下部,有利于順序凝固和冒口的補(bǔ)縮,鑄件組織致密。易避免縮孔、縮松、冷隔及澆不到等鑄造缺陷。利用內(nèi)澆道,可減輕內(nèi)澆道附近的局部過熱現(xiàn)象。缺點(diǎn):造型復(fù)雜,有時要求幾個水平分型面,要求正確的計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計,否則,容易出現(xiàn)上下各層內(nèi)澆道同時進(jìn)入金屬液的“亂澆”現(xiàn)象,或底層進(jìn)入金屬液過多,形成下部溫度高的不理想的溫度分布。
四:什么是奧贊公式?把澆注系統(tǒng)看作充滿流動金屬液的管道,用水利學(xué)原理計算澆注系統(tǒng)阻流最小截面積的基礎(chǔ)。適用封閉式澆注系統(tǒng)(S阻=m/ρτμ√2gHp)
S阻——阻流截面積 m—流經(jīng)阻流的金屬總質(zhì)量 ρ—金屬液的密度 μ—充填全部型腔時,澆注系統(tǒng)阻流截面積的流量系數(shù) Hp充填型腔時的平均計算壓力頭 τ—充填型腔時的總時間 五:快慢澆優(yōu)缺點(diǎn)?
1:快澆優(yōu)點(diǎn):金屬的溫度和流動性降低幅度小,易充滿型腔。減少皮下氣孔傾向。充型期間對砂型上表面的熱作用時間短,可減少夾砂結(jié)疤類缺陷。對灰鑄鐵、球墨鑄鐵件,快澆可充分利用共晶膨脹消除縮孔、縮松缺陷。缺點(diǎn):對型壁有較大的沖擊作用,容易造成脹砂、沖砂、抬箱等缺陷。澆注系統(tǒng)的重量稍大,工藝出品率略低。2:慢澆優(yōu)點(diǎn):對型壁的沖刷作用較輕;可防止脹砂、沖砂、抬箱等缺陷。有利型內(nèi)、芯內(nèi)氣體的排除。對體收縮大的合金,當(dāng)采用頂注法或內(nèi)澆道通過冒口時,慢澆可減小冒口。澆注系統(tǒng)消耗金屬少。缺點(diǎn):澆注期間金屬對型腔上表面烘烤時間長,促成夾砂結(jié)疤和粘砂類等缺陷。金屬液溫度和流動性降低幅度大,易出現(xiàn)冷隔、澆不到及鑄件表面皺紋。慢澆還常降低造型流水線的生產(chǎn)率。第五章冒口、冷鐵和鑄肋 1冒口的定義、種類作用?
冒口是鑄型內(nèi)用來存儲金屬液的空腔,在鑄件形成時補(bǔ)給金屬作用:防止縮松、縮孔、排氣和集渣的作用。分類:a:通用冒口(普通冒口<位置分:頂冒口、側(cè)冒口、貼邊冒口;依頂部覆蓋分:明冒口、暗冒口)b:特種冒口(壓力方式分:大氣壓力冒口、壓縮空氣冒口、發(fā)氣壓力冒口),加熱方式分:保溫、發(fā)熱、加氧電弧加熱、煤氣加熱冒口,易割冒口;鑄鐵件實(shí)用冒口:(直接實(shí)用、控制壓力冒口,冒口無補(bǔ)縮)2通用冒口的補(bǔ)縮原理?(實(shí)現(xiàn)順序凝固的條件)
a:冒口的凝固時間大于或等于鑄件(被補(bǔ)縮部分)的凝固時間 b:足夠的金屬液補(bǔ)充鑄件的液態(tài)和凝固收縮,補(bǔ)償澆注后型腔擴(kuò)大的體積 c:在凝固期間,冒口和被補(bǔ)縮部分之間存在補(bǔ)縮通道,擴(kuò)張角向著冒口。
3冒口的形狀圓柱形、球頂圓柱形、長(腰)圓柱形、球形及扁球形等多種4選擇冒口位置的原則?a.冒口應(yīng)就近設(shè)在鑄件熱節(jié)的上方或側(cè)旁; b.冒口應(yīng)盡量設(shè)在鑄件最高、最厚的部位; c.冒口不應(yīng)設(shè)在鑄件重要的、受力大的部位,以防組織粗大降低強(qiáng)度; d.冒口位置不要選在鑄造應(yīng)力集中處,應(yīng)注意減輕對鑄件的收縮阻礙,以免引起裂紋; e.盡量用一個冒口同f 冒口布置在加工面上,可節(jié)約鑄件精整工時,零件外觀好; g.不同高度上的冒口,應(yīng)用冷鐵使各個冒口的補(bǔ)縮范圍隔開。5冒口的有效補(bǔ)縮距離冒口作用區(qū)與末端區(qū)長度之和,它是確定冒口數(shù)目的依據(jù),與鑄件結(jié)構(gòu)、合金成分及凝固特性、冷卻條件、對鑄件質(zhì)量要求的高低等多種因素有關(guān),稱為冒口補(bǔ)縮距離
6鑄鋼件冒口的設(shè)計法是讓冒口和冒口頸部先于鑄件凝固,利用全部或部分的共晶膨脹量在鑄件內(nèi)部建立壓力,實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮,更有利于克服縮松缺陷。優(yōu)點(diǎn):實(shí)用冒口的工藝出品率高,鑄件品質(zhì)好,成本低,比普通冒口更實(shí)用。6:冷鐵的分類:內(nèi)冷鐵和外冷鐵作用a在冒口難以補(bǔ)縮部位防止縮孔縮松b 防止壁厚交叉部位產(chǎn)生裂紋 c與冒口配合使用,能加強(qiáng)鑄件的順序凝固條件,擴(kuò)大冒口補(bǔ)縮距離或范圍,減少冒口數(shù)目或體積 d加速個別熱節(jié)冷卻,使鑄件接近同時凝固 e改善鑄件局部金相組織和力學(xué)性能防止厚鑄件中的偏析.6:內(nèi)冷鐵的四個熔接過程:a澆注后短時間內(nèi)吸熱升溫,靠近冷鐵的金屬液過冷,產(chǎn)生粒狀等軸晶 b自粒狀等軸晶表面生長樹枝晶,隨時間延長,結(jié)晶速度小,直到結(jié)晶前沿停止,溫度上升到固相線附近c(diǎn)冷鐵作用區(qū)溫度升高,周圍已形成的樹枝晶重新熔化,冷鐵表面達(dá)到熔點(diǎn) d冷鐵局部或完全熔化,鑄件外壁結(jié)晶前沿向中心推進(jìn)而使凝固結(jié)束6補(bǔ)貼(襯補(bǔ)、增肉):為實(shí)現(xiàn)順序凝固和增加補(bǔ)縮效果,在靠近冒口的的鑄件壁厚上不加傾斜的金屬塊6模數(shù)法定義和原理?M=V/A鑄件體積與面積之比。計算原理:前提是只要鑄件的模數(shù)相同,其凝固時間相近或相等,冒口凝固時間應(yīng)大于鑄件(被補(bǔ)縮部分)的凝固時間。
7實(shí)用冒口設(shè)計法原理:讓冒口和冒口頸先于鑄件凝固,利用全部或部分的共晶膨脹量在鑄件內(nèi)部建立壓力,實(shí)習(xí)自補(bǔ)縮,更有利于克服縮松缺陷。優(yōu)點(diǎn):工藝出品率高、鑄件品質(zhì)好,成本低,更實(shí)用。8提高通用冒口補(bǔ)縮效率措施?a提高冒口中金屬液的補(bǔ)縮壓力 b延長冒口金屬液的保持時間9鑄肋又稱工藝?yán)叻譃椋篴割肋(收縮肋)防止鑄件熱裂 b 拉肋(加強(qiáng)肋)防止鑄件變形
第六章鑄造工藝裝備設(shè)計
1通常按材質(zhì)的不同,模樣分為:木模樣、塑料模樣和金屬模樣(1)材料性能要求:耐磨性高,表面光滑,強(qiáng)度高,不易吸潮變(2)材料選擇需考慮的因素:造型方法、鑄件生產(chǎn)批量及鑄件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。模板組成:一般模板由模底板、模樣、澆冒口系統(tǒng)模、加熱元件和定位元件等組成
第二篇:河南科技大學(xué)《鑄造工藝學(xué)》復(fù)習(xí)總結(jié)
鑄造工藝學(xué)重點(diǎn)
一、設(shè)計依據(jù)
(一)生產(chǎn)任務(wù)
(1)鑄造零件圖樣 提供的圖樣必須清晰無誤,有完整的尺寸和各種標(biāo)記
(2)零件的技術(shù)要求 金屬材質(zhì)牌號、金相組織、力學(xué)性能要求、鑄件尺寸及重量公差及其它的特殊性能要求
(3)產(chǎn)品數(shù)量及生產(chǎn)期限 產(chǎn)品數(shù)量是指批量大小,生產(chǎn)期限是指交貨日期的長短。數(shù)量大的采取先進(jìn)技術(shù),應(yīng)急單件產(chǎn)品應(yīng)考慮使生產(chǎn)設(shè)備盡可能簡單
(二)生產(chǎn)條件
1)設(shè)備能力2)車間原材料的應(yīng)用情況和供應(yīng)情況3)工人技術(shù)水平和生產(chǎn)經(jīng)驗4)模具等工藝裝備制造車間的加工能力和生產(chǎn)經(jīng)驗
(三)考慮經(jīng)濟(jì)性
二、設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計程序
設(shè)計內(nèi)容:鑄造工藝圖、鑄件(毛坯)圖、鑄型裝配圖(合箱圖)、工藝卡及操作工藝規(guī)程 設(shè)計程序:1)零件的技術(shù)條件和結(jié)構(gòu)工藝性分析2)選擇鑄造及造型方法3)確定澆注位臵和分型面4)選用工藝參數(shù)5)設(shè)計澆冒口、冷鐵和鑄肋6)砂型設(shè)計7)在完成鑄造工藝圖的基礎(chǔ)上,畫出工藝圖8)完成砂箱設(shè)計圖后9)畫出鑄型裝配圖10)綜合整個設(shè)計內(nèi)容
三、鑄件結(jié)構(gòu)審查(P216-P219)
四、澆注位臵的確定
1)鑄件的重要部分應(yīng)盡量臵于下部2)重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)3)使鑄件的大平面朝下,避免夾砂結(jié)疤類缺陷4)應(yīng)保證鑄件能充滿5)應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮6)避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯,便于下芯、合箱及檢驗7)應(yīng)使合箱位臵、澆注位臵和鑄件冷卻位臵一致
五、分型面的選擇
1)應(yīng)使鑄件全部或大部分臵于同一半型內(nèi)2)應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目3)分型面應(yīng)盡選用平面4)便于下芯、合箱和檢查型腔尺寸5)不使砂箱過高6)受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度7)注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量
六、芯頭的組成、作用和設(shè)計
芯頭組成:芯頭長度、斜度、間隙、壓環(huán)、防壓環(huán)和積砂槽等結(jié)構(gòu) 作用:固定型芯,避免型芯漂浮,將芯子中澆注時產(chǎn)生的氣體導(dǎo)出
設(shè)計1芯頭高度:1)對于細(xì)而高的砂芯,上下都應(yīng)留有芯頭,以免在液體金屬沖擊下發(fā)生偏斜,而且下芯頭應(yīng)取高一些。對于濕型可不留間隙,以便下芯后能使砂芯保持直立,便于合箱2)對于粗而矮的砂芯,常不可用上芯頭(高度為零),這可使造型、合箱方便3)對于等截面的或上下對稱的砂芯,上下芯頭可用相同的高度和斜度,而對需要區(qū)分上下芯頭的砂芯,一般應(yīng)使下芯頭高度高于上芯頭的 2芯頭斜度:為合箱方便,避免上下芯頭和鑄型相碰,上芯頭和上芯頭座的斜度應(yīng)大些。對水平芯頭,如果造芯時芯頭不留斜度就能順利從芯盒中取出,那么芯頭可不留斜度。芯座—模樣的芯頭總是留有斜度的,至少在斷面上要留有斜度,上箱斜度比下箱的大,以免合箱時和砂芯相碰
3芯頭間隙:為下芯方便,通常在芯頭和芯座之間留有間隙。機(jī)器造型、制芯時間隙一般較小,而手工造型、制芯則間隙較大,濕型的間隙小,干砂型、自硬型的間隙大;芯頭尺寸大,間隙大
七、鑄造工藝設(shè)計參數(shù)
1.鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差是指鑄件各部分尺寸允許的極限偏差,取決于鑄造工藝方
法等多種因素
2.機(jī)械加工余量 為保證鑄件的加工面尺寸和零件精度,應(yīng)有加工余量,即在鑄件工藝設(shè)計時預(yù)先增加的,而后在機(jī)械加工時又被切去的金屬層厚度,成為機(jī)械加工余量,簡稱加工余量。
3.鑄造收縮率 K=[(Lm-Lj)/Lj]*100% Lm—模樣(或芯盒)工作面的尺寸 Lj—鑄件尺寸 4.起模斜度 為了方便起模,在模樣、芯盒的出模方向留有一定的斜度,以免損壞砂型或砂芯,這個斜度成為起模斜度。
八、澆注系統(tǒng)的組成及各部分的作用
1.澆口杯:承受來自澆包的金屬液,防止金屬液飛濺和溢出,便于澆注;減輕液流對型腔的沖擊;分離渣滓和氣泡,阻止其進(jìn)入型腔;增加充型的壓力頭
2.直澆道:從澆口杯引導(dǎo)金屬向下,進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆道或直澆道導(dǎo)入型腔。提供足夠的壓力頭,使金屬液在重力作用下能克服各種流動阻力,在規(guī)定的時間內(nèi)充滿型腔
3.直澆道窩:緩沖作用;縮短直—橫拐彎處的高度紊流區(qū);改善內(nèi)澆道的流量分布;減小直—橫澆道拐彎處的局部阻力系數(shù)和水頭損失;浮出金屬液中的氣泡 4.橫澆道:向內(nèi)澆道分配潔凈的金屬液;儲留最初澆入的含氣和渣污的低溫金屬液并阻留渣滓;使金屬液流平穩(wěn)和減少產(chǎn)生氧化夾渣物
5.內(nèi)澆道:控制充型速度和方向,分配金屬,調(diào)節(jié)鑄件各部位的溫度和凝固順序,澆注系統(tǒng)的金屬液通過內(nèi)澆道對鑄件有一定的補(bǔ)縮作用
九、澆注系統(tǒng)的分類及其優(yōu)缺點(diǎn) 按內(nèi)澆道在鑄件上的位臵分類
(一)頂注式澆注系統(tǒng)
優(yōu)點(diǎn):容易充型,可減少薄壁件澆不到、冷隔方面的缺陷;充型后上部溫度高于底部,有利于鑄件自下而上的順序凝固和冒口的補(bǔ)縮;冒口尺寸小,節(jié)約金屬;內(nèi)澆道附近受熱較輕;結(jié)構(gòu)簡單,易于清除
缺點(diǎn):易造成沖砂缺陷;金屬液下落過程中接觸空氣,出現(xiàn)激濺、氧化、卷入空氣等現(xiàn)象,使充型不平穩(wěn);易產(chǎn)生砂孔、鐵豆、氣孔和氧化夾雜物缺陷;大部分澆注時間,內(nèi)澆道工作在非淹沒狀態(tài),相對地說,橫澆道阻渣條件較差
(二)底注式澆注系統(tǒng)
優(yōu)點(diǎn):內(nèi)澆道基本上在淹沒狀態(tài)下工作,充型平穩(wěn);可避免金屬液發(fā)生激濺、氧化及由此而形成的鑄件缺陷;無論澆口比是多大,橫澆道基本工作在充滿狀態(tài)下,有利于阻渣;型腔內(nèi)的氣體容易順序排出 缺點(diǎn):充型后金屬的溫度分布不利于順序凝固和冒口補(bǔ)縮;內(nèi)澆道附近容易過熱,導(dǎo)致縮孔、縮松和結(jié)晶粗大等缺陷;金屬液面在上升中容易結(jié)皮,難于保證高大的薄壁鑄件充滿,易產(chǎn)生澆不到、冷隔等缺陷;金屬消耗較大
(三)中間注入式澆注系統(tǒng)
對內(nèi)澆道以下的型腔部分為頂注式;對內(nèi)澆道以上的型腔部分相當(dāng)于底注式。兼有頂注式和底注式的優(yōu)缺點(diǎn)。
(四)階梯式澆注系統(tǒng)
優(yōu)點(diǎn):金屬液首先由底層內(nèi)澆道充型,隨著型內(nèi)液面上升,自下而上地、順序地流經(jīng)各層內(nèi)澆道。因而充型平穩(wěn),型腔內(nèi)氣體排出順利。充型后,上部金屬液溫度高于下部,有利于順序凝固和冒口的補(bǔ)縮,鑄件組織致密。易避免縮松、縮孔、冷隔及澆不到等鑄造缺陷。利用多內(nèi)澆道,可減輕內(nèi)澆道附近的局部過熱現(xiàn)象
缺點(diǎn):造型復(fù)雜,有時要求幾個水平分型面,要求正確的計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計,否則,容易出現(xiàn)上下各層內(nèi)澆道同時進(jìn)入金屬液的“亂澆”現(xiàn)象,或底層進(jìn)入金屬液過多,形成下部溫度高 的不理想的溫度分布
九、冒口、冷鐵和鑄肋
(一)冒口
1.作用:冒口是鑄型內(nèi)用以儲存金屬液的空腔,在鑄件形成時補(bǔ)給金屬,有防止縮松、縮孔、排氣和集渣的作用。2.種類:見P290 3.通用冒口補(bǔ)縮原理 1)基本條件
a)冒口凝固時間不小于鑄件(被補(bǔ)縮部分)的凝固時間
b)有足夠的金屬液補(bǔ)充鑄件的液態(tài)收縮和凝固收縮,補(bǔ)償澆注后型腔擴(kuò)大的面積 c)在凝固期間,冒口和被補(bǔ)縮部分之間存在補(bǔ)縮通道,擴(kuò)張角向著冒口 2)選擇冒口位臵的原則
a)冒口應(yīng)就近設(shè)在鑄件熱節(jié)的上方或側(cè)旁
b)冒口應(yīng)盡量設(shè)在鑄件最高、最厚的部位。對低處的熱節(jié)增設(shè)補(bǔ)貼或使用冷鐵,造成補(bǔ)縮的有利條件
c)冒口不應(yīng)設(shè)在鑄件重要的、受力大的部位 d)冒口位臵不要選在鑄造應(yīng)力集中處
e)盡量用一個冒口同時補(bǔ)縮幾個熱節(jié)或鑄件
f)冒口布臵在加工面上,可節(jié)約鑄件精整工時,零件外觀好 g)不同高度上的冒口,應(yīng)用冷鐵使各個冒口的補(bǔ)縮范圍隔開 3)冒口有效補(bǔ)縮距離的確定
冒口的有效補(bǔ)縮距離為冒口作用區(qū)與末端區(qū)長度之和
a)鑄鋼件的補(bǔ)縮距離 階梯形鑄鋼件的冒口補(bǔ)縮距離比板形件的大;冒口的垂直補(bǔ)縮距離至少等于冒口的水平補(bǔ)縮距離
b)鑄鐵件通用冒口的補(bǔ)縮距離 灰鐵中,高牌號的補(bǔ)縮距離??;球鐵中,只有用濕型或殼型鑄造較厚的球鐵時,才有必要使用傳統(tǒng)冒口補(bǔ)縮;可鍛鑄鐵冒口的補(bǔ)縮距離為4-4.5倍壁厚 c)有色金屬的冒口補(bǔ)縮距離
錫青銅和磷青銅類合金的冒口的補(bǔ)縮距離短,易于出現(xiàn)分散縮松;無錫青銅和黃銅的冒口補(bǔ)縮距離大;黃銅冒口的補(bǔ)縮距離為5-9倍壁厚;鋁青銅和錳青銅的補(bǔ)縮距離為5-8倍壁厚;共晶型鋁合金的冒口補(bǔ)縮距離為4.5倍壁厚;非共晶型鋁合金的冒口補(bǔ)縮距離為2倍壁厚 4)外冷鐵的影響
在兩個冒口之間安放冷鐵,相當(dāng)于在鑄件中間增加了激冷端,使冷鐵兩端向著兩個冒口方向的溫度梯度擴(kuò)大,形成兩個冷鐵末端區(qū),顯著地增大了冒口的補(bǔ)縮距離 5)補(bǔ)貼的應(yīng)用
為實(shí)現(xiàn)順序凝固和增強(qiáng)補(bǔ)縮效果,鑄造工藝人員在靠近冒口的鑄件壁厚上補(bǔ)加的傾斜的金屬塊成為補(bǔ)貼。補(bǔ)貼可造成向冒口的補(bǔ)縮通道,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縮;補(bǔ)貼可消除鑄件下部熱節(jié)處的縮孔,還可延長補(bǔ)縮距離,減少冒口數(shù)目 4.模數(shù)法的原理
遵循順序凝固的條件。首先,冒口的凝固時間應(yīng)大于鑄件被補(bǔ)貼部位的凝固時間;其次,冒口必須能提供足夠的金屬液,以補(bǔ)償鑄件和冒口在凝固完畢前的體收縮和因型壁移動而擴(kuò)大的容積,使縮孔不致伸入鑄件內(nèi)。5.實(shí)用冒口設(shè)計法
原理:讓冒口和冒口頸先于鑄件凝固,利用全部或部分的共晶膨脹量在鑄件內(nèi)部建立壓力,實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮,更有利于克服縮松缺陷。
控制壓力冒口的原理:安放冒口補(bǔ)給鑄件的液態(tài)收縮,在共晶膨脹初期冒口頸通暢,可使鑄件內(nèi)部鐵液回填冒口以釋放“壓力”??刂苹靥畛潭仁硅T件內(nèi)建立適中的內(nèi)壓用來克服二次收縮缺陷——縮松。從而達(dá)到既無縮孔、縮松,又能避免鑄件脹大變形。6.提高通用冒口補(bǔ)縮效率的措施
a)提高冒口中金屬液的補(bǔ)縮壓力,如采用大氣壓力冒口等
b)延長冒口中金屬液的保持時間,如采用保溫冒口、發(fā)熱冒口等
(二)冷鐵
為增加鑄件局部冷卻速度,在型腔內(nèi)部及工作表面安放的金屬塊成為冷鐵
1.作用:在冒口難于補(bǔ)縮的部位防止縮松、縮孔;防止壁厚交叉部位及急劇變化部位產(chǎn)生裂紋;與冒口配合使用,能加強(qiáng)鑄件的順序凝固條件,擴(kuò)大冒口補(bǔ)縮距離或范圍,減少冒口數(shù)目或體積;用冷鐵加速個別熱節(jié)的冷卻,使整個鑄件接近于同時凝固;改善鑄件局部的金相組織和力學(xué)性能
2.內(nèi)冷鐵的熔接過程1)澆注后,在很短的時間內(nèi),冷鐵吸熱升溫,使靠近冷鐵表面的金屬液過冷,產(chǎn)生類似純金屬組織的粒狀等軸晶;2)自粒狀等軸晶表面陸續(xù)生長樹枝晶,隨時間延長,結(jié)晶速度減小,直到結(jié)晶前沿停止前進(jìn),此時,冷鐵的溫度已上升到固相線附近3)冷鐵作用區(qū)溫度升高,冷鐵周圍已形成的樹枝晶重新熔化,冷鐵表面達(dá)到熔點(diǎn)4)內(nèi)冷鐵局部或完全融化,最后由于鑄件外壁結(jié)晶前沿向中心推進(jìn)而使凝固結(jié)束
(三)鑄肋的分類及其作用
鑄肋分為割肋和拉肋,割肋的作用是防止鑄件熱裂,拉肋的作用是防止鑄件變形。割肋要在清理時去除,而拉肋必須在消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理之后才能去除
第三篇:鑄造總結(jié)
1.鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn)是什么?舉出1~2個生產(chǎn)生活用品的零件是鑄造生產(chǎn)的,并進(jìn)行分析。答:鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn)有:(1)、能夠生產(chǎn)形狀復(fù)雜的毛坯,特別是內(nèi)腔復(fù)雜的毛坯。(2)、適應(yīng)性廣,可生產(chǎn)小至幾克,大至幾百噸的各種金屬及其合金的鑄件。(3)、節(jié)省金屬材料和機(jī)械加工的工作量。(4)、生產(chǎn)成本低。(5)、鑄造工序復(fù)雜,容易產(chǎn)生鑄造缺陷,鑄件廢品率高,力學(xué)性能低于鍛件,勞動條件差。
我們炒菜用的鑄鐵鍋,機(jī)床床身,汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體等都是鑄造生產(chǎn)的。鑄鐵鍋質(zhì)量輕,形狀簡單;機(jī)床床身質(zhì)量重,復(fù)雜程度中等;汽車發(fā)動機(jī)機(jī)體形狀復(fù)雜,質(zhì)量屬中小鑄件。
2.簡述砂型鑄造的生產(chǎn)過程。
答:砂型鑄造的生產(chǎn)過程如下: 烘干→篩分→混砂→松砂→停放→填砂→緊實(shí)→扎氣眼→起?!谱鳚裁翱谙到y(tǒng)→下芯→合箱→金屬熔煉→澆注→出箱→拋丸→清理打磨→檢驗→入庫。
3.型砂、芯砂應(yīng)具有哪些性能?若鑄件表面比較粗糙,且?guī)в须y于清除的砂粒,試分析與型芯砂的哪些因素有關(guān)?
答:型砂、芯砂應(yīng)具有的性能:(1)、強(qiáng)度;保證鑄型受外力不至被破壞。(2)、透氣性;澆注時允許氣體通過而逸出。(3)、可塑性;緊實(shí)時易成形且獲得清晰的輪廓。(4)、耐火性:在高溫液態(tài)金屬的作用下不軟化,不熔化,不與金屬燒結(jié)。(5)、退讓性;鑄件凝固收縮時,型芯砂不阻礙鑄件收縮。
若鑄件表面比較粗糙,且?guī)в须y于清除的砂粒,是型芯砂的粒度大,耐火度低所至。
4.為什么對芯砂的要求高于型砂?有那些粘結(jié)劑可配制芯砂? 答:由于型芯在澆注時,大部分被高溫液態(tài)金屬包圍,散熱條件差,受熱強(qiáng)度大,故需要更高的性能。
5、模樣的形狀、尺寸與鑄件是否一樣?為什么?制造模樣時,在零件圖上加了那些工藝參數(shù)?
答:模樣的形狀與鑄件一樣,尺寸有所加大,因為金屬在冷卻、凝固還有收縮;制造模樣時在零件圖上加了:收縮量、加工余量、拔模斜度、補(bǔ)鐵、芯頭、活塊、工藝補(bǔ)正量、反變形量、防變形拉筋等。
6、手工造型方法有哪幾種?選用的主要依具是什么? 答:(1)、整模造型;(2)、分模造型;(3)、挖砂造型;(4)、活塊造型;(5)、刮板造型(6)、組芯造型;(7)、地坑造型。
選用的主要依具是:鑄件的形狀、結(jié)構(gòu)和大??;鑄件的質(zhì)量和使用要求;生產(chǎn)批量的多少;工人技術(shù)水平的高低;生產(chǎn)企業(yè)的工裝情況。
7.什么是砂型鑄造的手工造型和機(jī)器造型,各有什么特點(diǎn)?
(1)手工造型:指全部用手工或手動工具完成的造型工序。手工造型按起模特點(diǎn)分為整模、挖沙、分模、活塊、假箱、三箱等造型方法。
手工造型方法比較靈活,適應(yīng)性較強(qiáng),生產(chǎn)準(zhǔn)備時間短,但生產(chǎn)率低、勞動強(qiáng)度
大,鑄件質(zhì)量較差。因此,手工造型多用于單件小批量生產(chǎn)。
(2)機(jī)器造型:指用機(jī)器完成全部或至少完成緊砂和起模操作的造型工序。機(jī)器造型可大大提高生產(chǎn)率和鑄件尺寸精度,降低表面粗糙度,減少加工余量,并改善工人的勞動條件,目前正日益廣泛地應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中。
7、機(jī)器造型的實(shí)質(zhì)是什么?緊砂與起模有那些方式?
答: 機(jī)器造型的實(shí)質(zhì)是用機(jī)器代替了手工緊砂和起模。緊砂方式有:壓實(shí)式;震擊式;震壓式;射壓式;拋砂式。起模方式有:頂箱起模;回程起模。
8、澆注系統(tǒng)由哪幾部分組成?其主要作用是什么? 答:澆注系統(tǒng)由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道組成。其主要作用是導(dǎo)入金屬、擋渣、補(bǔ)縮、調(diào)節(jié)鑄件的冷卻順序。
9、冒口的作用是什么?其設(shè)置的原則是什么? 答:冒口的作用是補(bǔ)縮、排氣、除渣。設(shè)置原則是設(shè)置在鑄件熱節(jié)處。
10、何謂鑄造工藝圖?砂型鑄造工藝圖包括那些內(nèi)容?
答:鑄造工藝圖就是用規(guī)定的工藝符號和文字繪在零件圖樣上,或另繪工藝圖,表示鑄型的分型面,澆注系統(tǒng),澆注位置,型芯結(jié)構(gòu)尺寸,冒口位置大小,冷鐵等的圖樣。
鑄造工藝圖包括的內(nèi)容有:分型面;澆注位置;澆注系統(tǒng),型芯結(jié)構(gòu)尺寸;收縮量,加工余量;拔模斜度;補(bǔ)鐵;冒口位置大小;冷鐵大小位置;排氣孔等。11.如何鑄造一個空心的圓球?答:作一個萬向旋轉(zhuǎn)的模具,預(yù)留一個澆注口,金屬液澆入后,迅速堵住澆注口,使模具作萬向旋轉(zhuǎn),待金屬凝固后開模,可得空心圓球。
12.何謂澆注位置?確定鑄件澆注位置的原則是什么?答:澆注時鑄件在鑄型中所處的位置,叫澆注位置。確定澆注位置的原則:(1)鑄件的主要加工面,重要的工作面,應(yīng)向下,或側(cè)面。(2)鑄件的打平面應(yīng)向下。(3)鑄件薄而大的平面應(yīng)向下,或者側(cè)面。(3)鑄件厚的平面應(yīng)向上,或者側(cè)面,便于設(shè)置冒口或冷鐵。
13.何謂分型面?何謂分模面?確定分型面的原則
是什么?答:分型面是為了便于取出模樣,將鑄型作成幾部分,其結(jié)合面叫分型面。確定分型面的原則是:(1)盡可能將鑄件全部或大部放入下砂型內(nèi)。(2)分型面的數(shù)目越少越好,且盡可能為平面。
(3)盡量減少型芯與活塊的數(shù)量。(4)分型面的選擇應(yīng)有利用下芯,合箱,型芯便于定位。14.選擇澆注位置?
澆注位置是指澆注時,鑄件在鑄型中所處的位置 鑄件的重要工作面或主要加工面應(yīng)朝下或呈側(cè)立狀態(tài)
鑄件上的大平面結(jié)構(gòu)或薄壁結(jié)構(gòu)應(yīng)朝下或呈側(cè)立狀態(tài)
選擇澆注位置應(yīng)有利于補(bǔ)縮,將厚大部位放在上側(cè),并在上面直接安放冒口,防止在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生縮孔.區(qū)別下列名詞(術(shù)語)的慨念。鑄件與零件;
模樣與型腔;芯頭與芯座;分型面與分模面;起模斜度與結(jié)構(gòu)斜度;澆注位置與澆道位置;型砂與砂型;出氣口與冒口;縮孔與縮松;砂眼與渣眼;氣孔與出氣孔;澆不足用于冷隔。
答:零件是可以直接裝配使用的產(chǎn)品,鑄件是
在零件的基礎(chǔ)上放有加工余量和補(bǔ)鐵的毛坯。
模樣是制造型腔用的模型,型腔是造型后取
出模樣而得到的空腔。
芯頭是模樣上用于型芯定位用的工藝模樣,芯座是造型后取出模樣芯頭后留下的空腔。
分型面是指型腔分成幾部分的結(jié)合面,分模
面是指模樣分成幾部分的結(jié)合面。
起模斜度是為了便于模樣從砂型中取出而
有意制作的工藝斜度,結(jié)構(gòu)斜度是零件本身所設(shè)計需要的斜度。
澆注位置是澆注時鑄件在鑄型中所處的位
置,澆道位置是澆注系統(tǒng)相對與鑄件所處的位置。
型砂是造型用的具有一定性能的砂,砂型是
具有型腔的砂團(tuán)。
出氣口是為了型腔排氣而扎的排氣孔,冒口
是在鑄型內(nèi)儲存和補(bǔ)縮鑄件用的在型腔內(nèi)的空腔。
縮孔是鑄件宏觀的用肉眼可觀察到的孔洞,縮松是用肉眼不容易觀察到的顯微的細(xì)小的組織疏松。
砂眼是型砂粒被金屬包圍形成的孔洞,渣眼
是金屬氧化物或熔渣被金屬包圍形成的孔洞。
氣孔是氣體在金屬凝固前來不及從金屬中
逸出,而形成的孔洞,出氣孔是為了排氣,在砂型上扎的孔洞。
澆不足是由于金屬液不夠而沒有充滿型腔,冷隔是由于金屬液溫度太低,流動性差,在壁薄處金屬液沒有充滿就已經(jīng)凝固的現(xiàn)象。
16.合金的鑄造性能有哪些?其影響因素是什么?
答:合金的流動性;合金的收縮;成分偏析。其影響因素有:(1)合金的化學(xué)成分;(2)合金的澆注溫度;(3)鑄型結(jié)構(gòu)特征;(4)各合金元素的比重。
17.為什么鑄鐵的收縮比鑄鋼小?鑄鐵與鑄鋼的收縮都分三個階段嗎?為什么?答:(1)因為鑄鐵的熔點(diǎn)比鑄鋼低,鑄鐵的澆注溫度比鑄鋼低;(2)鑄鐵中的碳可以直接以石墨形態(tài)析出,石墨化過程體積略有彭脹,抵消了部分收縮。鑄鐵與鑄鋼的收縮都分為三個階段,因為他們都有液態(tài)收縮,凝固收縮,固態(tài)收縮。18.何謂鑄造應(yīng)力?產(chǎn)生的主要原因是什么?答:鑄造應(yīng)力是鑄件在凝固收縮時,受到阻礙而引起的應(yīng)力,主要包括熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。產(chǎn)生的主要原因是:(1)鑄件在凝固、收縮時,受到鑄型、型芯的機(jī)械阻礙產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。(2)由于鑄件壁厚厚薄不均,冷卻速度不一致,產(chǎn)生熱應(yīng)力。這兩方面的因素是產(chǎn)生應(yīng)力的主要原因。
26.鑄件有那些常見缺陷?產(chǎn)生的主要原因是什么?答:氣孔,縮孔,裂紋,冷隔,夾砂,粘砂,錯型,錯芯,渣眼,砂眼。
31.下列鑄件大批量生產(chǎn)時,宜采用何種鑄造方法?
車床床身,電子打火煤氣爐噴頭,煤氣罐安全閥,縫紉機(jī)機(jī)頭,污水管,氣缸套,名人紀(jì)念銅像。
答:車床床身——砂型鑄造。電子打火煤氣爐噴頭
——熔模鑄造。煤氣罐安全閥——壓鑄。縫紉機(jī)機(jī)頭——砂型鑄造。
污水管,氣缸套——離心鑄造。名人紀(jì)念銅像——
砂型鑄造。鋁活塞-金屬型鑄造。氣缸套-離心。汽車?yán)?壓力。汽輪機(jī)葉片-熔模。大模數(shù)齒輪滾刀-熔模。帶輪及飛輪-砂型和離心。大口徑鑄鐵管-離心。發(fā)動機(jī)缸體-鑄鋁用壓力和低壓其他用砂型。
32.什么是合金的充型能力,影響充型能力的因素哪些,如何提高合金的充型能力? 答:液態(tài)金屬流經(jīng)澆注系統(tǒng)充滿鑄型型腔,獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力;
1).金屬性質(zhì)方面的因素—合金成分:純金屬,共晶成分及化合物是在固定的溫度下凝固的;結(jié)晶潛熱:在金屬溫度較低時,結(jié)晶潛熱對充型能力起決定性作用,在純金屬和共晶成分合金在固定溫度下凝固嗎,結(jié)晶潛熱的作用能夠集中發(fā)揮對于結(jié)晶溫度范圍較寬的合金對流動性的影響不大;液態(tài)金屬的比熱容和導(dǎo)熱系數(shù):合金液的比熱、密度越大,導(dǎo)熱系數(shù)越小, 充型能力越好;液態(tài)金屬的粘度和表面張力:黏度越高,流動性越差。
2).鑄件結(jié)構(gòu)方面的因素—鑄件的壁越薄、結(jié)構(gòu)形狀越復(fù)雜,液態(tài)合金的充型能力越差。應(yīng)采取適當(dāng)提高澆注溫度、預(yù)熱鑄型等措施來改善其充型能力
3).澆注條件方面的因素—澆注溫度越高、充型壓力越大(充型壓頭越大、直澆道越長),則液態(tài)金屬的充型能力越好;
4).鑄型性質(zhì)方面的因素—鑄型的型腔越寬、鑄型的溫度越高(預(yù)熱)、導(dǎo)熱能力越差并且鑄型中的氣體含量越少(即透氣性越高),充型能力越好。
提高充型能力的措施:1)鑄型性質(zhì)方面:利用涂料增加鑄型的熱阻,提高鑄型的排氣能力,減小鑄型在金屬充填期間的發(fā)氣速度,有利于提高充型能力。2)澆注條件方面:適當(dāng)提高澆注溫度提高充型壓頭,簡化澆注系統(tǒng)有利于提高充型能力。33.鑄件的凝固方式是按凝固區(qū)域?qū)挾却笮矸值模?/p>
逐層凝固(性能最好)中間凝固 糊狀凝固純金屬和共晶成分的合金易按(逐層凝固)方式凝固。
34.控制鑄件凝固的工藝原則:
順序凝固原則—遠(yuǎn)離冒口部分→靠近冒口部分→冒口本身的次序凝固。
同時凝固原則—采取工藝措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分之間沒有溫差或溫差很小,使各部分同時凝固。
35.什么是鑄造?
將液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中,待其冷卻凝固,以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法。也就是:液態(tài)金屬成形 36..什么叫鑄造性能?
合金在鑄造成形的整個工藝過程中,容易獲得外形正確、內(nèi)部健全的鑄件的性能。主要指合金的充型能力和收縮性。
37.為什么對薄壁鑄件和流動性較差的合金,要采用高溫快速澆注?
答:適當(dāng)提高液態(tài)金屬或合金的澆注溫度和澆注速度能改善其流動性,提高充型能力,因為澆注溫度高,澆注速度快,液態(tài)金屬或合金在鑄型中保持液態(tài)流動的能力強(qiáng)。因此對薄壁鑄件和流動性較差的合金,可適當(dāng)提高澆注溫度和澆注速度以防止?jié)膊蛔愫屠涓衄F(xiàn)象。38.鑄造性能對鑄件質(zhì)量的影響
鑄件中的縮孔與縮松-降低力學(xué)性能、氣密性和物理化學(xué)性能
鑄造應(yīng)力-降低零件穩(wěn)定性 鑄件的裂紋-降低零件使用壽命 鑄件的變形-零件報廢
鑄件的氣孔和非金屬夾雜-成為裂紋源,降低氣密性
39.收縮的三個階段
Ⅰ-液態(tài)收縮,Ⅱ-凝固收縮,Ⅲ-固態(tài)收縮,Ⅰ+Ⅱ-體收縮,Ⅲ-線收縮,固態(tài)收縮往往表現(xiàn)為鑄件外形尺寸的減小。
.體收縮—鑄造合金由液態(tài)到常溫的體積改變量。
線收縮—鑄造合金由高溫到常溫的線尺寸改變量。在設(shè)計和制造模樣時,線收縮更有意義。其中(液態(tài)收縮和凝固收縮)收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的根本原因,而(固態(tài)收縮)收縮是鑄件產(chǎn)生變形、裂紋的根本原因。
40.什么叫縮孔縮松?鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因是什么?生產(chǎn)工藝上有哪些預(yù)防措施? 液態(tài)金屬在冷卻和凝固過程中,若液態(tài)收縮和凝固收縮引起的容積縮減的部分得不到補(bǔ)充,在鑄件最后凝固部位形成的空洞,大的叫縮孔,細(xì)小分散的叫縮松。鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因是合金的液態(tài)收縮和凝固收縮。
在實(shí)際生產(chǎn)中,通常采用順序凝固原則,并設(shè)法使分散的縮松轉(zhuǎn)化為集中的縮孔,再使集中的縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中,最后將冒口去除,即可獲得完好鑄件。即通過設(shè)置冒口和冷鐵,使鑄件從遠(yuǎn)離冒口的地方開始凝固并逐漸向冒口推進(jìn),冒口最后凝固。
41.哪類合金易產(chǎn)生縮孔(條件)? 逐層凝固的合金傾向于產(chǎn)生幾種縮孔,如純金屬和共晶成分合金。
哪類合金易產(chǎn)生縮松(條件)? 糊狀凝固的合金傾向于產(chǎn)生縮松,如結(jié)晶溫度范圍寬的合金
43.什么叫熱應(yīng)力?
由于鑄件壁厚不均或各部分冷卻速度不同,使鑄件各部分的收縮不同步而引起的應(yīng)力。它在鑄件落砂后仍然存在于鑄件內(nèi)部,是一種殘留應(yīng)力。鑄造熱應(yīng)力最終的結(jié)論是薄壁或表層受拉 機(jī)械阻礙應(yīng)力
機(jī)械應(yīng)力是因鑄件的收縮受到鑄型或型芯等的機(jī)械阻礙而形成的應(yīng)力。這種應(yīng)力是暫時的,鑄件落砂后或機(jī)械阻礙消失后會自行消失。44.鑄件產(chǎn)生鑄造內(nèi)應(yīng)力的主要原因是什么? 怎么減小、消除鑄造應(yīng)力?
鑄件產(chǎn)生鑄造內(nèi)應(yīng)力的主要原因是合金的固態(tài)收縮受阻。
為了減小鑄造內(nèi)應(yīng)力,在鑄造工藝上可采取同時凝固原則。所謂同時凝固原則,就是采取工藝措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分之間沒有溫差或溫差盡量小,使各部分同時凝固。此外,還可以采取去應(yīng)力退火或自然時效等方法,將殘余應(yīng)力消除。
45.手工造型特點(diǎn)?
設(shè)備簡單,適應(yīng)性強(qiáng),生產(chǎn)準(zhǔn)備時間短,成本低,在成批和大量生產(chǎn)中采用機(jī)械造型
機(jī)器造型(芯)特點(diǎn)?
◎緊實(shí)度均勻◎生產(chǎn)率高◎噪聲較大 ◎結(jié)構(gòu)較復(fù)雜
46合金流動性不好時容易產(chǎn)生哪些鑄造缺陷?影響合金流動性的因素有哪些?設(shè)計鑄件時,如何考慮保證合金的流動性?
合金的流動性是指液態(tài)合金本身的流動能力。合金流動性不好時,容易出現(xiàn)冷隔、澆不足、氣孔、夾渣及縮孔等鑄造缺陷。
影響合金流動性的主要因素有:合金的成分、溫度、物理性質(zhì)、難熔質(zhì)點(diǎn)和氣體等。
設(shè)計鑄件時,應(yīng)從以下幾個方面考慮保證合金的流動性:
(1)從合金流動性的角度考慮,在鑄造生產(chǎn)中,應(yīng)盡量選擇共晶成分、近共晶成分或凝固溫度范圍小的合金作為鑄造合金。
(2)液態(tài)合金的比熱容和密度越大、導(dǎo)熱系數(shù)越小、粘度越小,合金的流動性越好。
(3)液態(tài)合金的澆注溫度必須合理。
提高合金的流動性生產(chǎn)中常采用提高澆注溫度,過高產(chǎn)生粘砂嚴(yán)重。
47.合金流動性對鑄件質(zhì)量的影響?
48.什么是鑄造合金的收縮性?有哪些因素影響鑄件的收縮性?
合金在從液態(tài)冷卻至室溫的過程中,其體積或尺寸縮小的現(xiàn)象稱為收縮。從澆注溫度冷卻到室溫分為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個收縮階段。
鑄件收縮的大小主要取決于合金成分、澆注溫度、鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型。
49根據(jù)確定鑄件澆注位置的一般原則,指出下列每一組圖形中的哪一個是合理的,并說明其理由。
答:圖1: a)不合理 b)合理
鑄件的重要加工面、工作面、受力面應(yīng)盡量放在底部或側(cè)部,以防止這些面產(chǎn)生鑄造缺陷。圖示的齒輪輪齒是加工面和使用面,應(yīng)將其朝下。
圖2: a)不合理 b)合理
澆注位置應(yīng)有利于所確立的順序凝固,對于體收縮較大的合金,澆注位置應(yīng)盡量滿足定向凝固的原則,鑄件厚實(shí)部分應(yīng)在澆注位置上方,以利于冒口補(bǔ)縮。圖3:a)不合理 b)合理
澆注位置應(yīng)有利于砂芯的定位支撐,使排氣順暢,盡量避免吊芯、懸臂砂芯。
50.什么是鑄件的冷裂紋和熱裂紋?防止裂紋的主要措施有哪些?
如果鑄造內(nèi)應(yīng)力超過合金的強(qiáng)度極限時,鑄件便會產(chǎn)生裂紋。裂紋分為熱裂和冷裂兩種。
(1)熱裂:熱裂是在凝固后期高溫下形成的,主要是由于收縮受到機(jī)械阻礙作用而產(chǎn)生的。它具有裂紋短、形狀曲折、縫隙寬、斷面有嚴(yán)重氧化、無金屬光澤、裂紋沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展等特征,在鑄鋼和鋁合金鑄件中常見。
防止熱裂的主要措施是:除了使鑄件的結(jié)構(gòu)合理外,還應(yīng)合理選用型砂或芯砂的黏結(jié)劑,以改善其退讓性;大的型芯可采用中空結(jié)構(gòu)或內(nèi)部填以焦炭;嚴(yán)格限制鑄鋼和鑄鐵中硫的含量;選用收縮率小的合金。
(2)冷裂:冷裂是在較低溫度下形成的,常出現(xiàn)在鑄件受拉伸部位,特別是有應(yīng)力集中的地方。其裂縫細(xì)小,呈連續(xù)直線狀,縫內(nèi)干凈,有時呈輕微氧化色。壁厚差別大,形狀復(fù)雜或大而薄的鑄件易產(chǎn)生冷裂。因此,凡是能減少鑄造內(nèi)應(yīng)力或降低合金脆性的因素,都能防止冷裂的形成。同時在鑄鋼和鑄鐵中要嚴(yán)格控制合金中的磷含量。
第四篇:機(jī)械制造工藝學(xué)總結(jié)
學(xué)院:機(jī)電工程學(xué)院
機(jī)械制造工藝學(xué)學(xué)習(xí)報告
班級:13機(jī)械本2 姓名:黃
宇 學(xué)號:20130130815
機(jī)械制造過程是機(jī)械產(chǎn)品從原材料開始到成品之間各相互關(guān)聯(lián)的勞動過程的總和。它包括毛坯制造、零件機(jī)械加工、熱處理、機(jī)器的裝配、檢驗、測試和油漆包裝等主要生產(chǎn)過程,也包括專用夾具和專用量具制造、加工設(shè)備維修、動力供應(yīng)(電力供應(yīng)、壓縮空氣、液壓動力以及蒸汽壓力的供給等)。
工藝過程是指在生產(chǎn)過程中,通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過程。機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配、涂裝等。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程,稱為直接生產(chǎn)過程,是生產(chǎn)過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程,如生產(chǎn)準(zhǔn)備、運(yùn)輸、保管、機(jī)床與工藝裝備的維修等,稱為輔助生產(chǎn)過程。
主要包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂、機(jī)床夾具設(shè)計原理、機(jī)械加工精度、加工表面質(zhì)量、典型零件加工工藝、機(jī)器裝配工藝基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計工藝基礎(chǔ)、現(xiàn)代制造技術(shù)及數(shù)控加工工藝等部分。
機(jī)械制造工藝學(xué)的研究對象是機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝,包括零件加工和裝配兩方面,其指思想是在保證質(zhì)量的前提達(dá)到高生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)型。課程的研究重點(diǎn)是工藝過程,同樣也包括零件加工工藝過程和裝配工藝過程。工藝是使各種原料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程。
各種機(jī)械的制造方法和過程的總稱為機(jī)械制造工藝
工藝系統(tǒng):在機(jī)械加工時,機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的一個完整的系統(tǒng)。研究加工精度的方法:單因素分析法、統(tǒng)計分析法
加工表面質(zhì)量:加工表面的幾何形貌和表面層材料的力學(xué)物理和化學(xué)性質(zhì) 幾何形貌:表面粗糙度表面波紋度紋理方向表面缺陷。表面材料力學(xué)的物理化學(xué)性能:表面層金屬的冷作硬化、表面層金屬金相組織變化。冷作硬化:機(jī)械加工中因切削力產(chǎn)生的塑性變形使表層金屬硬度和強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件,是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件
機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用
1根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備(包括技術(shù)準(zhǔn)備)
2.機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調(diào)度,工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù) 3.新建或擴(kuò)建車間,其原始依據(jù)也是機(jī)械加工工藝規(guī)程
機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則:
(1)可靠地保證零件圖樣上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)(2)必須能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)要求
(3)在滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求前提下,一般要求工藝成本 最低
(4)盡量減輕工人的勞動強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全。
通過對機(jī)械制造工藝學(xué)的學(xué)習(xí)我對我們機(jī)械設(shè)計制造及其自動化這個專業(yè)有了更深一步的理解,知道了工件的裝夾與夾具的基礎(chǔ)、機(jī)械工藝規(guī)程的制定典型模具與機(jī)械零件加工工藝、裝配工藝、還有刀具的相關(guān)知識。使我受益匪淺。
第五篇:機(jī)械制造工藝學(xué)總結(jié)
1機(jī)械加工工藝過程:對機(jī)械零件采用各種加 工方法直接改變毛坯地形狀、尺寸、表面粗糙 1實(shí)際定位方案時考慮三方面:1)根據(jù)加工面的尺寸形狀和位置要求確定所需限制1減少傳動鏈誤差的措施1)盡量縮短傳動鏈盡以減少傳動元件數(shù)量。2)提高傳動件1金相組織變化的原因(1)機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的切削熱會使得工件的加工表面產(chǎn) 部勞動過程。
2生產(chǎn)過程:將原材料或半成品轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返母饔嘘P(guān)勞動過程的總和。包括:①生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程如產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、原材料的運(yùn)輸和保管;②毛坯制造過程;③機(jī)械加工和熱處理;裝配和調(diào)試過程;生產(chǎn)服務(wù)過程。
3機(jī)械加工工藝過程組成:是由一個或若干個順序排列的工序組成的.依次細(xì)分為安裝、工位、工步和走刀。
4生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類,一般分為:(1)單件生產(chǎn)(2)成批生產(chǎn)(3)大量生產(chǎn) 5工藝特征 單件小批 成批生產(chǎn) 大批大量
①零件的互換性:缺乏互換性;大部分具有互換性;具有廣泛的互換性
②毛坯制造方法與加工余量:木模手工造型或自由鍛,加工余量大;部分采用金屬模鑄造或模鍛,加工余量中等;廣泛采用金屬模機(jī)器造型、模鍛或其它高效方法,加工余量小
③機(jī)床設(shè)備:通用機(jī)床;部分通用機(jī)床和高效機(jī)床;廣泛采用高效專用機(jī)床及自動機(jī)床
④工藝裝備:大多采用通用夾具、標(biāo)準(zhǔn)附件、通用刀具、萬能量具??縿澗€和試切法達(dá)到精度要求;廣泛采用夾具,較多采用專用刀具和量具 ;廣泛采用高效夾具、復(fù)合刀具、專用量具或自動檢驗裝置 生產(chǎn)組織:機(jī)群式;分工段排列設(shè)備;流水線或自動線
⑤對工人的技術(shù)要求:較高;一定水平;調(diào)整工:要求高操作工:要求低 ⑥成本:較高;中等;較低
⑦工藝文件的要求:編制簡單的工藝過程卡片;編制詳細(xì)的工藝規(guī)程及關(guān)鍵工序的工序卡片;編制詳細(xì)的工藝規(guī)程、工序卡片、調(diào)整卡片
⑧發(fā)展趨勢:采用成組工藝,數(shù)控機(jī)床加工中心及柔性制造單元;采用成組工藝,用柔性制造系統(tǒng)或柔性自動線;用計算機(jī)控制的自動化制造系統(tǒng)、車間或無人工廠實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制
6定位 — 使工件在機(jī)床或夾具上占有正確位置。
7夾緊 — 對工件施加一定的外力,使其已確定的位置在加工過程中保持不變。8工件的裝夾方法
①直接找正裝夾用劃針,百分表或目測直接找正工件在機(jī)床或夾具中的正確位置,然后再夾緊。這種方法稱為直接找正裝夾。精度高,效率低,對工人技術(shù)水平高。②劃線找正裝精度不高,效率低,多用于形狀復(fù)雜的鑄件。
③夾具裝夾精度和效率均高,廣泛采用。9六點(diǎn)定位原理:將 6 個支承抽象為6個“點(diǎn)”,6個點(diǎn)限制了工件的6 個自由度,這就是六點(diǎn)定位原理。10工件定位時的幾種情況 1)完全定位:工件六個自由度被分別完全限制的定位,稱為完全定位。2)不完全定位
根據(jù)具體的加工方法,在滿足加工要求的前提下,把限制工件少于六個自由度的定位,稱為不完全定位。3)欠定位
當(dāng)定位支承點(diǎn)的數(shù)目,少于應(yīng)限制的自由度數(shù)目,工件不能正確定位,不能滿足加工要求。這種定位方式,稱為欠定位。4)過定位幾個定位支承點(diǎn),同時限制同一個自由度的定位,稱為過定位
★注意以下幾點(diǎn):1)設(shè)置3個定位支承點(diǎn)的平面限制一個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度,稱為主要定位面。2)設(shè)置2個定位支承點(diǎn)的平面限制兩個自由度,稱為導(dǎo)向定位面。3)設(shè)置1個定位支承點(diǎn)的平面限制一個自由度,稱為止推定位面或防轉(zhuǎn)定位面。4)一個定位支承點(diǎn)只能限制一個自由度。5)定位支承點(diǎn)必須與工件的定位基準(zhǔn)始終貼緊接觸。6)工件在定位時需要限制的自由度數(shù)目以及究竟是哪幾個自由度,完全由工件的加工要求所決定。7)定位支承點(diǎn)所限制的自由度,原則上不允許重復(fù)或互相矛盾。
11總體分析法判別是否有欠定位;分件分析法判別是否有過定位
12機(jī)械加工工藝系統(tǒng):零件進(jìn)行機(jī)械加工時,必需具備一定的條件,即要有一個系統(tǒng)來支撐,稱之為機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。由能量分系統(tǒng)和信息分系統(tǒng)組成 的自由度2)在定位方案中,利用總體分析法和分件分析法來分析是否有欠定位和過定位,分析中應(yīng)注意定位的組合關(guān)系,若有過定位,應(yīng)分析氣是否允許3)從承受切削力、加緊力、重力,以及為裝夾方便,易于加工尺寸調(diào)整等角度考慮,在不定位中是否應(yīng)有附加自由度的限制
2基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素之間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線或面。分為兩大類:設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)
3工藝基準(zhǔn)又可以分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。
工序基準(zhǔn):工序圖上用來確定本工序表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。4選擇要求:首先考慮用設(shè)計基準(zhǔn);其次工序基準(zhǔn)應(yīng)可用于工件的定位與工序尺寸的檢查;且能夠可靠地保證零件設(shè)計尺寸的技術(shù)要求。
5定位基準(zhǔn):在加工時用于使工件占據(jù)正確位置以得到準(zhǔn)確工序尺寸的基準(zhǔn)。定位誤差產(chǎn)生原因:基準(zhǔn)不重合基準(zhǔn)位移 定位基準(zhǔn)在加工時用于使工件占據(jù)正確位置以得到準(zhǔn)確工序尺寸的基準(zhǔn),又可以分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)、附加基準(zhǔn)
① 粗基準(zhǔn):未經(jīng)機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)② 精基準(zhǔn):經(jīng)過機(jī)械加工的定位基準(zhǔn).③ 附加基準(zhǔn):零件上依據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計的的定位基準(zhǔn)
6測量基準(zhǔn):在加工中或加工后用來測量工件的形狀、位置和尺寸誤差時所采用的基準(zhǔn)。
7裝配基準(zhǔn):在裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)。8機(jī)械加工精度:是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。
9分類:裝夾(定位誤差和夾緊誤差)調(diào)整誤差、加工誤差(工藝系統(tǒng)的動誤差,測量誤差)
10加工誤差:是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的偏離程度。加工精度越高,則加工誤差越小,反之越大。(1)當(dāng)尺寸精度要求高時,相應(yīng)的位置精度和形狀精度也要求高。其次形狀精度應(yīng)高于尺寸精度,而位置精度在多數(shù)情況下也應(yīng)高于尺寸精度。(2)當(dāng)形狀精度要求高時,相應(yīng)的位置精度和尺寸精度不一定要求高。
11誤差的敏感方向: 原始誤差所引起的切削刃與工件間的相對位移,如果產(chǎn)生在加工表面的法線方向上,則對加工誤差有直接的影響;如果產(chǎn)生在加工表面的切線方向上,就可以忽略不記。我們把加工表面的法向稱之為誤差的敏感方向。
12加工誤差和加工精度的區(qū)別聯(lián)系:是從兩個不同的角度來評定加工零件的幾何參數(shù),加工精度的低和高就是通過加工誤差的大和小來表示的。所謂保證和提高加工精度的問題,實(shí)際上就是限制和降低加工誤差問題。
14加工原理誤差:加工原理是指加工表面的形成原理。加工原理誤差是由于采用了近似的切削運(yùn)動或近似的切削刃形狀所產(chǎn)生的加工誤差。
15機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差 :指主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線對其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移。
▲主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本型式a)徑向圓跳動 b)端面圓跳動 c)傾角擺動
16主軸回轉(zhuǎn)誤差對加工精度的影響 1)主軸徑向圓跳動對加工精度的影響2)主軸的軸向竄動對加工精度的影響3)主軸的傾角擺動對加工精度的影響
17影響主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素①軸承誤差②軸承的間隙③與軸承配合零件的誤差④主軸轉(zhuǎn)速⑤主軸系統(tǒng)徑向不等剛度和熱變形
18提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施1)提高主軸部件的設(shè)計與制造精度 2)對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊3)采用誤差轉(zhuǎn)移法
19導(dǎo)軌導(dǎo)向精度:指機(jī)床導(dǎo)軌副的運(yùn)動件實(shí)際運(yùn)動方向與理想運(yùn)動方向的符合程度兩者之間的差值稱為導(dǎo)向誤差
20影響機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差的因素1)機(jī)床制造誤差2)機(jī)床安裝誤差3)導(dǎo)軌磨損機(jī)床傳動鏈誤差定義機(jī)床傳動鏈指傳動鏈?zhǔn)寄﹥啥藞?zhí)行元件間相對運(yùn)動的誤差。的制造和安裝精度,尤其是末端零件的精度。3)盡可能采用降速運(yùn)動4)消除傳動鏈中齒輪副的間隙。5)采用誤差校正機(jī)構(gòu)對傳動誤差進(jìn)行補(bǔ)償
2工藝系統(tǒng)剛度可定義為:在加工誤差敏感方向上工藝系統(tǒng)所受外力與變形量之比。
3工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響(1)切削力作用點(diǎn)位置變化引起的工件形狀誤差1)機(jī)床變形引起的加工誤差2)工件的變形3)機(jī)床變形和工件變形共同引起的加工誤差(2)切削過程中受力大小變化引起的加工誤差—誤差復(fù)映(3)夾緊力和重力引起的加工誤差被加工工件在裝夾過程中,由于剛度較低或著力點(diǎn)不當(dāng),都會引起工件的變形,造成加工誤差。(4)重力引起的加工誤差(5)慣性力引起的加工誤差
4誤差復(fù)映現(xiàn)象是在機(jī)械加工中普遍存在的一種現(xiàn)象,它是由于加工時毛坯的尺寸和形位誤差、裝卡的偏心等原因?qū)е铝斯ぜ庸び嗔孔兓?而工件的材質(zhì)也會不均勻,故引起切削力變化而使工藝系統(tǒng)變形量發(fā)生改變產(chǎn)生的加工誤差。
5影響機(jī)床部件剛度的因素很多1)連接表面間的接觸變形2)接合面間摩擦力的影響3)接合面間的間隙4)部件中個別薄弱零件的影響
6減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑
(1)提高工藝系統(tǒng)剛度1)合理設(shè)計零部件結(jié)構(gòu)2)提高聯(lián)接表面的接觸剛度3)采用合理的裝夾方式和加工方式(2)減小載荷及其變化圖
7減少和控制工藝系統(tǒng)熱變形的主要途徑①減少發(fā)熱和隔離熱源②均衡溫度場③ 改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計④保持工藝系統(tǒng)的熱平衡⑤控制環(huán)境溫度⑥熱位移補(bǔ)償 8常值系統(tǒng)性誤差在順序加工一批一批工件時,誤差的大小和方向保持不變者,稱為。
9變值系統(tǒng)性誤差在順序加工一批一批工件時,誤差的大小和方向呈有規(guī)律變化者,稱為。
10隨機(jī)性誤差在順序加工一批一批工件時,誤差的大小和方向呈無規(guī)律者,稱為 11㈠加工表面質(zhì)量{表面層的幾何形狀特征⑴ 表面粗糙度:它是指加工表面上較小間距和峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。⑵ 表面波度:它是介于宏觀形狀誤差與微觀表面粗糙度之間的周期性形狀誤差。⑶ 表面加工紋理它是指表面切削加工刀紋的形狀和方向}{傷痕是指在加工表面?zhèn)€別位置上出現(xiàn)的缺陷
㈡表面層的物理力學(xué)性能,化學(xué)性能(1)冷作硬化:機(jī)械加工過程中,工件表層金屬在切削力的作用下產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形,金屬的晶格扭曲,晶粒被拉長、纖維化甚至破碎而引起表層金屬的強(qiáng)度和硬度增加,塑性降低,這種現(xiàn)象稱為加工硬化。(2)表面層的金相組織變化(3)零件表面層殘余應(yīng)力}
12表面質(zhì)量對零件耐磨性的影響(1)表面粗糙度對耐磨性的影響表面粗糙度對摩擦副的影響,不是表面粗糙度值越小越耐磨,在一定工作條件下,表面粗糙度Ra值約為0.32~0.25μm較好。(2)表面紋理方向?qū)δ湍バ缘挠绊懀?)表面層的加工硬化對耐磨性的影響
13表面質(zhì)量對零件疲勞強(qiáng)度的影響:表面粗糙度表面層金屬的力學(xué)性能和化學(xué)性能14表面質(zhì)量對零件耐腐蝕性能的影響:表面粗糙度表面層金屬的力學(xué)性能和化學(xué)性能4.表面質(zhì)量對零件間配合性質(zhì)的影響相配零件間的配合性質(zhì)是由過盈量或間隙量來決定的。5.表面質(zhì)量對零件其他性能的影響表面質(zhì)量對零件的使用性能還有一些其他影響
15影響表面粗糙度的因素及降低表面粗糙度的工藝措施
(一)影響切削加工表面粗糙度的因素1.影響切削殘留面積高度的因素2.影響切削表面積屑瘤和鱗刺的因素
(二)磨削加工對表面粗糙度的影響(1)幾何原因1)切削用量對表面粗糙度的影響2)砂輪的粒度和砂輪的修整對表面粗糙度的影響(2)物理因素金屬表面層的塑性變形
生劇烈的溫升,當(dāng)溫度超過工件材料金相組織變化的臨界溫度時,將發(fā)生金相組織轉(zhuǎn)變。(2)磨削淬火鋼時表面層產(chǎn)生的燒傷磨削淬火鋼時極易發(fā)生磨削燒傷,磨削淬火鋼時表面層產(chǎn)生的燒傷有:
① 回火燒傷磨削區(qū)溫度超過馬氏體轉(zhuǎn)變溫度而未超過相變溫度,則工件表面原來的馬氏作組織將產(chǎn)生回火現(xiàn)象,轉(zhuǎn)化成硬度降低的回火組織——索氏體或屈氏體。
②淬火燒傷 磨削區(qū)溫度超過相變溫度,馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,由于冷卻液的急冷作用,表層會出現(xiàn)二次淬火馬氏體,硬度較原來的回火馬氏體高,而它的下層則因為冷卻緩慢成為硬度降低的回火組織。③退火燒傷 不用冷卻液進(jìn)行干磨削時,磨削區(qū)溫度超過相變溫度,馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,因工件冷卻緩慢則表層硬度急劇下降,這時工件表層被退火。
2殘余應(yīng)力:構(gòu)件在制造過程中,將受到來自各種工藝等因素的作用與影響;當(dāng)這些因素消失之后,若構(gòu)件所受到的上述作用與影響不能隨之而完全消失,仍有部分作用與影響殘留在構(gòu)件內(nèi),則這種殘留的作用與影響稱為殘留應(yīng)力或殘余應(yīng)力。3殘余應(yīng)力(又稱內(nèi)應(yīng)力)是指當(dāng)外部載荷去除以后,仍然殘存在工件內(nèi)部的應(yīng)力。殘余應(yīng)力的產(chǎn)生(1)毛坯制造和熱處理過程產(chǎn)生的殘余應(yīng)力(2)冷校直帶來的殘余應(yīng)力(3)切削加工帶來的殘余應(yīng)力 4減少內(nèi)應(yīng)力引起變形的措施1)合理設(shè)計零件結(jié)構(gòu) 應(yīng)盡量簡化結(jié)構(gòu),減小零件各部分尺寸差異,以減少鑄鍛件毛坯在制造中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力2)增加消除殘余應(yīng)力的專門工序?qū)﹁T、鍛、焊件進(jìn)行退火或回火;工件淬火后進(jìn)行回火;對精度要求高的零件在粗加工或半精加工后進(jìn)行時效處理(自然、人工、振動時效處理)3)合理安排工藝過程在安排零件加工工藝過程中,盡可能將粗、精加工分在不同工序中進(jìn)行 5影響磨表面層金屬殘余應(yīng)力的工藝因素:切削速度與被加工材料,前角
6影響磨削殘余應(yīng)力的工藝因素:磨削用量,工件材料,砂輪的影響
7強(qiáng)迫振動由外界周期性的干擾力(激振力)作用引起
8強(qiáng)迫振動特征頻率特征:與干擾力的頻率相同,或是干擾力頻率整倍數(shù)。幅值特征:與干擾力幅值、工藝系統(tǒng)動態(tài)特性有關(guān)。當(dāng)干擾力頻率接近或等于工藝系統(tǒng)某一固有頻率時,產(chǎn)生共振。相角特征:強(qiáng)迫振動位移的變化在相位上滯后干擾力一個φ角,其值與系統(tǒng)的動態(tài)特性及干擾力頻率有關(guān)。
9自激振動在沒有周期性外力作用下,由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)反饋產(chǎn)生的周期性振動 10自激振動特征自激振動是一種不衰減振動。自激振動的頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率。自激振動能否產(chǎn)生及振幅的大小取決于振動系統(tǒng)在每一個周期內(nèi)獲得和消耗的能量對比情況。
11自激自激振動機(jī)理1)再生機(jī)理2)振型耦合機(jī)理3)負(fù)摩擦原理4)切削力滯后原理
12工序能力是指處于穩(wěn)定狀態(tài)下的實(shí)際加工能力,工序能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)出產(chǎn)品的能力常用標(biāo)準(zhǔn)偏差δ的6倍來表示工序能力的大小。
13獲取尺寸精度:試切,調(diào)整,定尺寸計算法,自動控制法
14誤差減少犯法:誤差預(yù)防,誤差補(bǔ)償 15保證機(jī)器或部件裝配精度的方法 互換法,選配法,修配法,調(diào)整法 成本:都是高
組成環(huán):少,少,多,多
大批,大批,大批或單件,大批或單件