主讲：刘红芳

零件毛坯的成形方法：热加工 主讲：刘红芳

A • 严谨的工作作风和细心的工作态度 S • 掌握铸造、锻压、焊接成形的原理 • 掌握铸造、锻压、焊接成形的适用材料 • 能够为一般复杂程度的零件选择合适的成形方法 K • 掌握铸造、锻压、焊接成形的原理 • 掌握铸造、锻压、焊接成形的适用材料 • 掌握各种成形方法的区别、适用场合

铸造成形 1 锻压成形 2 焊接成形 3 本篇内容

铸造成形 铸造成形原理铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融的金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成形方法。回顾

铸造成形 铸造成形材料铸造的原材料来源广泛，价格低廉，还可以利用废旧的金属材料。铸造成形特点成形方便、适应性广、成本低铸件组织粗大、笨重、尺寸精度不高回顾

铸造成形 铸造成形的类型 1 砂型铸造 2 特种铸造 2.1 熔模铸造 2.2 金属型铸造 2.3 压力铸造 2.4 离心铸造

铸造成形 下列铸件在大批量生产时，采用哪种铸造成形方法为宜？铝活塞钢套大模数齿轮滚刀任务提出

铸造成形 1 砂型铸造将熔化的金属浇入到砂型型腔中，经冷却、凝固后获得铸件的方法。当从砂型中取出铸件时，砂型便被破坏，所以称为一次性铸造。它的主要工序是制造模样、造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理和检验等，它是实际生产中应用最广泛的一种铸造方法。知识储备

铸造成形 2 特种铸造 2.1 熔模铸造用易熔材料制成模型，然后在模型外涂上涂料和石英砂以形成外壳，在外壳硬结后熔去模型，经过焙烧获得无分型面的铸型硬壳，浇注入液态金属，待其冷凝后，毁去外壳就可获得铸件。熔模铸造获得的铸件精度高，可达IT8-IT10，表面粗糙度Ra0.8um，减少了机械加工工作量，实现了少切削、无切削加工。它适用于生产形状复杂的薄壁铸件，也可以铸造各种合金，尤其是铸造耐热合金和磁钢。但是其工序复杂繁琐，周期长。铸件不能太大，一般重量不超过2.5kg。如：刀具、动力机械叶片、仪表零件。知识储备

铸造成形 2 特种铸造 2.2 金属型铸造将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸件的方法。它可以实现一型多铸，所以用于大批量生产。用金属型铸出的铸件有较高的尺寸精度和表面质量。由于冷却速度大，晶粒细小，铸件力学性能好。但金属型导热快，容易使铸件产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷。因此，要使金属型保持一定的工作温度，通常在型腔表面喷刷涂料等。金属型铸造用于大批量生产有色金属铸件，如汽车、拖拉机上的铝活塞、汽缸体和铜合金的轴瓦、轴套等。用于金属型的铸件不宜过大、过薄或过于复杂。知识储备

铸造成形 2 特种铸造 2.3 压力铸造将液态金属高压、高速填充到金属型腔中获得铸件的方法。由于金属在强大的压力下压入型腔中，因此可浇出组织致密并很薄的铸件。其强度比砂型铸造提高20-40%，尺寸精度达IT9-IT10，表面粗糙度Ra0.8um，可铸出1mm的小孔。因此，压铸件一般不再进行机加工。但压铸件在高压下迅速冷凝，内部气体不易逸出，易产生皮下小气孔和缩松。压铸是先进的、高效率的加工法之一，目前主要用在铝、镁、锌、铜等有色合金铸件的大批量生产中，如计算机、照相器材等零件。知识储备

铸造成形 2 特种铸造 2.4 离心铸造将液态合金浇入高速旋转的铸型，使金属在离心力作用下结晶获得铸件的方法。离心铸造的铸型有绕垂直轴旋转和绕水平轴旋转两种。绕垂直轴旋转铸件内表面呈抛物面，因而其高度不能太高；绕水平轴旋转可使得中空铸件壁厚均匀，所以应用较广。由于是在离心力作用下结晶，故气体、熔渣易集中在内表面，并使金属呈定向性结晶，因而内表面进行切削加工后，铸件组织致密，没有缩孔、气孔、夹渣，力学性能好；且不用浇注系统和型芯，节省了材料和造芯工时。离心铸造主要用于生产空心旋转体的铸件，如管子、缸套、轴套，以及双色金属铸件。但是要注意，不能用密度偏析严重的合金进行铸造，以免扩大偏析倾向。知识储备

铸造成形 铸造方法比较任务分析

铸造成形 • 任务讨论：讨论形成观点； • 任务解决：任务解决方法的填写。任务讨论与解决

锻压成形 锻压成形的实质锻压是指在加压设备及工模具的作用下,使坯料或铸锭发生局部或全部的塑性变形,以获得一定几何尺寸、形状和质量锻件的加工方法。锻件是指金属材料经锻压变形而得到的工件或毛坯。锻压属于金属塑性加工，实质是利用固态金属的塑性变形来实现的。回顾

锻压成形 锻压成形材料塑性优良的钢、加工铝合金、加工黄铜等材料，才能进行锻压加工锻压成形的特点锻件的组织性能好成形困难，对材料的适应性差回顾

锻压成形 锻压成形的基本方式： 1 轧制 2 挤压 3 拉拔 4 自由锻 5 模锻 6 板料冲压

锻压成形 下列锻件采用哪种锻压成形方法为宜？大型连杆（小批量）小模数齿轮（大批量）任务提出

锻压成形 4 自由锻利用自由锻设备上下砧铁或一些简单的通用性工具，直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的方法。由于自由锻使用的工具简单，具有较大的通用性，所以应用广泛。生产的自由锻件可以从1kg的小件到200-300t的大件。对于特大型锻件如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆等，自由锻是唯一可行的加工方法，所以自由锻在重型工业中具有重要的意义。其不足是锻件精度低，生产率低，生产条件差。自由锻适用于单件小批量生产。知识储备

锻压成形 5 模锻模锻是在高强度金属锻模上预先制出和锻件形状一致的模膛，使坯料在模膛内受压变形。由于模膛对金属坯料流动的限制，因而锻压终了能得到和模膛形状相符的锻件。和自由锻相比，模锻具有很多优点：生产效率高，一般比自由锻高10倍；锻件尺寸精度比较高，机加工余量较小，材料利用率高；可以锻造形状复杂的锻件；锻件的内部流线分布合理；操作简便，劳动强度低；同时，也有一些缺点：模锻生产由于受到模锻设备吨位的限制，锻件质量不能太大，一般在150kg以下；制造锻模比较困难，成本很高。因此，模锻不适用单件小批量生产，而适用于中小型锻件的大批量生产。知识储备

锻压成形 6 板料冲压板料冲压是利用装在压力机上的模具对金属板料加压，使其产生分离或变形，从而获得毛坯或零件的一种加工方法。板料冲压一般是在常温下进行的，又称为冷冲压，简称冲压。如果板料的厚度超过8-10mm，才使用热冲压。冲压也属于金属塑性变形加工。板料冲压常用的原材料通常是塑性很好的低碳非合金钢、塑性高的合金钢、铜合金、铝合金等的薄板料、条带料。知识储备

锻压成形 • 任务讨论：讨论形成观点； • 任务解决：任务解决方法的填写。任务讨论与解决

焊接成形 焊接成形方法类型 1 熔焊在焊接过程中，将焊接接头加热到融化状态，经冷却结晶后，使分离的工件连接成整体的焊接方法。常见的有：电弧焊、气焊和电渣焊。 2 压焊在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。常见的有：电阻焊和摩擦焊。 3 钎焊采用比焊件熔点低的钎料和焊件一起加热，使钎料熔化，焊件不熔化，钎料熔化后填充到和焊件连接处的间隙，待钎料凝固后，两个焊件就被连接成整体的方法。回顾

焊接成形 焊接特点可以节省材料和工时，接头密封性好，力学性能高；能以大化小，以小拼大。如制造铸焊、锻焊大型结构，不仅简化工艺，减轻结构重量，同时也降低了制造成本。可以制造双金属结构，如切削刀具的切削部分（刀片）和夹具部分（刀架）可用不同材料制造后焊接成整体。生产效率高，易实现机械化和自动化。焊接材料低碳、低合金钢、铝合金等。回顾

焊接成形 下列情况应如何选择焊接方法？厚度20mm的Q345钢板拼成大型工字梁纯铝低压容器供水管道维修任务提出

焊接成形 各种焊接方法比较任务分析

焊接成形 • 任务讨论：讨论形成观点； • 任务解决：任务解决方法的填写。任务讨论与解决

谢谢

主 讲 ：刘 红 芳