机械制造工艺基础教案解析文档格式.docx

1、轴类、套类、齿轮、箱体等）（6） 了解装配的基本知识和典型机械、部件的装配方法。三、生产过程概述1、生产过程与工艺过程（1）生产过程 将原材料转变为成品的全过程叫生产过程。 金属材料 铸、锻、焊 毛坯 切削、热处理 零件 装配、试验 机械（成品） 生产过程包括：生产准备过程（设计、编写工艺规程、制定材料设备采购计划、制定生产计划等） 工艺过程（需要的各工种工序工艺过程） 生产辅助过程（原材料购置、运输保管、成本核算、销售服务）（2）工艺过程 改变生产对象的形状、尺寸及相对位置和性质，使其成为成品或半成品的过程。 包括：毛坯制造、零件加工、产品组装。 （工艺过程实际就是零件及产品的制造过程，它是

2、直接作用于生产对象的加工过程，在整个生产过程中，它是一个主要部分） 2、工艺规程 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。1）工艺规程中常用的文件形式：（有以下两种）（1） 机械加工工艺过程卡片零件从毛坯到成品需安排的工艺过程。（2） 机械加工工序卡片某一工艺过程的加工工序（粗、精加工工序）2）工艺规程的作用：（见P3、）3）工艺规程的重要性：工艺规程是工艺过程的书面文件，在生产中有着极其重要的作用。在正常条件下，必须按照工艺规程组织生产，以建立和保持正常的生产秩序。工艺规程是各项生产组织和管理工作的基本依据，是全体有关生产人员必须认真贯彻和严格执行的纪律性文件。第一章、铸造 11、

3、概述将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造。铸造所得到的金属工件或毛坯称为铸件。一、铸造的分类根据生产的方法不同，铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。 1、砂型铸造 用型砂紧实成形的铸造方法。湿砂型铸造（潮模铸造）干砂型铸造（干模铸造） 挂图解析砂型铸造工艺过程。 2、特种铸造 一般称砂型铸造以外的其它铸造方法为特种铸造。金属型铸造：将熔融金属浇入金属铸型获得铸件的方法。压力铸造：使熔融金属在高压下充型、凝固的铸造方法。离心铸造：利用离心力浇铸铸件的方法溶模铸造：（蜡模铸造、失蜡铸造）利用蜡料制成模样，再在模样上包覆耐火材料浸入水玻璃石英粉涂料，

4、撒上石英砂，浸入氧化铵溶液中硬化，如此重复，制成型壳，再将型壳加热，熔出蜡模，得到空腔型壳然后进行浇铸的方法。二、铸造的特点 （P5）1、 优点：（1） 可获得各种复杂外形及内腔的铸件。（各种箱体、床身、机架、汽缸体等）（2） 铸件尺寸与质量几乎不受限制。（小至几毫米、几克的金银饰品，大至十几米、几百吨的铸件均可铸造）（3） 可铸造任何金属和合金铸件。（4） 铸件成本低廉。（指普通铸造：原材料来源广泛、生产设备简单）（5） 铸件的形状、尺寸与零件接近，可减小切削加工的工作量，并可节省大量金属材料。（以齿轮加工为例解析：圆钢毛坯、铸件毛坯）由于铸造具有上述优点，所以，铸造工艺被广泛应用于机械零件

5、的毛坯制造，在各种机械和设备中，铸件所占的比重是非常大的。铸件在各种机械设备中的质量比：（1）各种农业机械达 4070（2）普通机床、内燃机达 7080（3）重型机械设备高达 90由此可见铸造在机械制造中的地位是非常显赫的，素有“机械之母”的称号。2、 缺点：（1） 铸造生产工艺繁多，工艺过程较难控制，铸件易产生缺陷。（2） 尺寸均一性差，精度低。（给毛坯加工带来一定困难，需找正基准）（3） 内在质量差，承载能力不及锻件。（4） 工作环境差，温度高，粉尘多，劳动强度大。小结：作业布置：12、砂型的制作一、造型材料和砂型 1造型材料造型材料是制作砂型和砂芯的基本材料。 一般由以下材料配制而成：砂

6、 硅砂：经筛洗目数符合要求（粒度为0.0751mm）的硅砂。 旧砂：使用过的型砂。黏土 颗粒小于2um的黏性粉土。黏结剂 无机黏结剂：水玻璃、澎润土等。 有机黏结剂：干性油（桐油）淀粉、纸浆残液等。黏结剂的作用：使型砂、芯砂具有一定的强度和可塑性。附加物 烟煤粉、锯末屑等。 烟煤粉的作用：可防止铸件表面粘砂保证铸件表面光洁。 锯木屑的作用：可改善砂型和砂芯的透气性和退让性，保证铸造的工艺性。将以上材料按一定比例，经搅拌碾压混制而成。2型砂和芯砂型砂 按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造型要求的混合料称为型砂。 （用于制作砂型的砂料）芯砂 按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造芯要求的

7、混合料称为芯砂。 （用于制作芯型的砂料）由于砂型在浇注和凝固过程中要经受熔融金属的冲刷、静压力和高温的作用，型芯则还要承受凝固收缩时的压力，因此要求型砂在物理上应具有以下几方面要求：（1） 可塑性好，易于成形。（有利于型腔清晰）（2） 强度高。（能承受铁水的冲击压力，不致砂型毁坏，避免铸件产生夹 砂、结疤、砂眼等缺陷。） （3） 耐火性好（不易软化，熔融烧结；避免铸件表面粘砂，导致清理、切 削困难。（4） 透气性好（能使浇注时产生的气体迅速排出。（5） 退让性好（能使铸件收缩时产生的内应力得到一定释放，避免铸件产生变形和裂纹。在以上的特性中，芯砂比型砂要求更高。（以芯砂的工作条件解析）3砂型定

8、义：用型砂制成，包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合整体称为砂型。砂型的制作是砂型铸造工艺工程中的主要工序。（俗称造型工序）砂型的制作材料及工艺装备：造型材料（型砂）：面砂、背砂、用于潮模造型。 配制砂 用于干模造型。砂箱： 由生铁铸成，用于支撑砂型。模样： 木制模样、铝制模样、用于造型。芯盒： 木制芯盒、铝制芯盒、用于造芯。二、模样、芯盒1模样与芯盒模样 用木材、金属或其它材料制成，用来形成铸型型腔的工艺装备。 （金属模样常用于大批量生产中的铸件） 芯盒 制造型芯或其它耐火材料芯所用装备（根据铸件内部形状尺寸设计制造）2制造模样与芯盒的注意要点：（P7） （1）分型面 （分型面是指

9、铸型组元之间的结合面。 图例示意） 选择分型面时，应使分型面具有最大水平投影尺寸（这样便于铸型的组合）并应尽量满足浇注位置的要求（便于浇注）同时应考虑造型时的起模方便，简化造型工艺。 要点：1） 分型面应尽量为平面，不用或少用曲面。（这样可以简化造型工艺，便于造型和铸型的组合）2） 分型面数量应尽可能少。（分型面过多会使铸型不紧凑，影响浇注的工艺性）3） 分型面应能使整个铸件或铸件的重要表面、基准面都在铸型的同一组元内（最好将整个铸件都设置在下型之内，这样能保证铸件尺寸和形状的完整性和准确性。4） 分型面的选择应避开活块、减少型芯或使型芯安置方便、稳固（2）收缩余量：根据金属的收缩率，适当增大

10、铸件的体积尺寸。（3）加工余量：根据零件的公差尺寸适当增大的加工尺寸。（通常指铸件加工面尺寸，一般小型铸件的加工余量为26mm） （4）起模斜度：便于造型时模样的取出。一般= 0.5030（见P8、图1-5） （5）铸造圆角：主要为方便取模或脱模设置（见P8、图1-6） （6）设置芯头：模样上突出部分，造型后形成芯座，用于放置砂芯。三、造型 定义：用造型混合料（型砂或石英耐火材料）及模样等工艺装备制造铸型的工艺过程称为造型。造型分为：手工造型、机器造型和自动化造型。 1、手工造型 全部用手工或手动工具完成的造型工序。 特点：造型方法简便，工艺装备简单（简单的修型工具、杵砂杆等） 适应性强（适应

11、各种铸造生产，特别是大型、复杂铸件生产） 缺点：生产率低，劳动强度大，铸件质量不稳定。 手工造型包括：有箱造型（干砂型） 整体模造型：模样无分面模（适用于形状简单的铸件） 分开模造型：模样有分面模（适用于形状复杂的铸件） （据P9、图1-9、1-10、解析） 脱箱造型（见P10、图1-11）特点：可用一个砂箱造出许多铸型。（一般用于批量较大的小型铸件的铸造，可节省砂箱的制作且造型方便。地坑造型（见P10、图1-12）特点：利用地坑造型，主体铸型不用砂箱，（只用上砂箱）且铸件形体尺寸不受限制。（主要用于大、中型铸件的单间生产。刮板造型（见P11、图1-13）特点：可以节省制作模样的材料和工时，缩

12、短生产准备时间。（主要用于尺寸较大的回转体铸件的生产。如：带轮、齿轮、飞轮等。手工造型工艺过程：安放模样、下砂箱 填砂杵砂 刮平翻箱 修整分型面、（注意撒上隔离干砂）安放浇口棒和上砂箱 填砂杵砂 刮平、打定位销孔、取出浇、冒口棒、 分型 脱模 修模 涂料 烘干。 2、机器造型和自动化造型机器造型 用机器完成紧砂和起模或至少完成紧砂操作的造型工序。自动化造型 所有造型工序基本不需人力完成的造型过程。特点：生产效率高，可改善劳动条件。 提高铸件精度和表面质量。（因采用精度较高的金属模样） 适应大批量生产和流水线生产。 但是，其设备、工艺装备投资较大，且铸造适应范围小。四、造芯制造型芯的过程称造芯。

13、型芯 是为获得铸件内孔或局部外形，用芯砂或其他耐火材料制成的安放在铸型内部的铸型组元。造芯可分为手工造芯和机器造芯手工造芯 利用芯盒造芯，型芯质量不稳定。适应单件、小批量生产。 （通常与手工造型配合）机器造芯 造芯机造芯，型芯质量好，适应于大批量生产。 （通常与机器造型配合）手工造芯工艺过程：紧固芯盒 填砂 置入芯骨 杵紧型砂 撤芯盒 修型 涂料 烘干。五、浇注系统 1、浇注系统 简称浇口。作用：（1）保证熔融金属平稳、均匀、连续地充满型腔。 （2）阻止熔渣、气体和砂粒随熔融金属进入型腔。 （3）控制铸件的凝固顺序。浇注系统的构成：浇口杯 漏斗形外浇口。能缓和熔融金属对铸型的冲击，并使熔渣、杂质上浮，起挡渣作用。直浇道 浇注系统中垂直通道。可调节铁水流入型腔的速度和压力，直浇道越高，浇注的流速越快压力越大。 横浇道 浇注系统中的水平通道。其截面多为梯形，用以分配熔融金属流入内浇道。 内浇道 浇注系统中，引导液态金属进入型腔的通道，用以控制熔融金属的流动速度和方向。开设浇注系统的要求：一般情形下，直浇道截面应大于横浇道截面，横浇道截面应大于内浇道截面这样能形成压差，以保证熔融金属充满浇道，并使熔渣浮集在浇道上部，起挡渣作用。 2、冒口