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金属工艺的概念特点及分类
1、几个概念:
生产过程:生产过程是将原材料转变为成品的全过程。
工艺过程:在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
工艺过程的分类:工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程,工艺就是制造产品的方法。
工艺规程:一台结构相同、要求相同的机器,或者具有相同要求的机器零件,均可以采用几种不同的工艺过程完成,但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以指导生产,这些工艺文件即称为工艺规程。
2、金属材料的成型加工分类:
金属材料的成型加工按其特点分为冷加工(机械加工、冷轧、冷锻、冲压等)和热加工(铸造、热扎、锻造、焊接、热处理等)。
铸造
铸造是指金属受热融化并浇铸到预先制作好的铸型内,凝固后获得一定形状和性能的金属制品的成型方法。
一、铸造基本知识
1、铸造工艺的特点:
(1)对铸件形状和尺寸的适应性强。它可以生产各种形状、各种尺寸的毛坯,特别适宜制造具有复杂内腔的零件。
(2)对材料的适应性强。可适应大多数金属材料的成形,对不宜锻压和焊接的材料,铸造具有独特的优点。
(3)铸件成本低。这是由于铸造原材料来源丰富,铸件的形状接近于零件,可减少切削加工量,从而降低铸造成本。
因此铸造是毛坯生产最主要的方法之一,如按重量计,机床中60%~80%、汽车中50%~60%采用铸件。但由于铸造工艺环节多,易产生多种铸造缺陷,且一般铸件的晶粒粗,力学性能不如锻件。因此铸件一般不适宜制作受力复杂和受力大的重要零件,而主要用于受力不大或受简单静载荷(特别适合于受压应力)的零件,如箱体、床身、支架、机座等。
2、铸造的分类:
砂型铸造:是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法,它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点,是应用最广的铸造方法;
特种铸造:是除砂型铸造以外其它铸造方法的总称,常用的特种铸造方法有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、陶瓷型铸造等。特种铸造一般具有铸件质量好或生产率高等优点,具有很大的发展潜力。
3、金属的铸造性能
金属的铸造性能是指金属材料铸造成形的难易程度。评价指标:流动性和收缩性。
流动性:是指金属液本身的流动能力,流动性好坏影响到金属液的充型能力。流动性好的金属,浇注时金属液容易充满铸型的型腔,能获得轮廓清晰、尺寸精确、薄而形状复杂的铸件;还有利于金属液中夹杂物和气体的上浮排除。
相反,金属的流动性差,则铸件易出现冷隔、浇不到、气孔、夹渣等缺陷。常用铸造合金中,灰铸铁>硅黄铜>铝硅>锡青铜>铸钢。提高浇注温度可改善金属的流动性。
收缩率:是铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减。包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。液态收缩和凝固收缩若得不至到补足,会使铸件产生缩孔和缩松缺陷;固态收缩若受到阻碍会产生铸造内应力,导致铸件变形开裂。铸造材料、浇注温度和铸件的结构对收缩都有影响。
二、砂型铸造
砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法。由于其造型材料来源广泛,成本低廉,是最常用的铸造方法,目前我国砂型铸件约占铸件产量的 80%。
工序:模样与芯盒准备