材料成型工艺基础知识点总结

时间：2025-04-26

期末考试的复习知识点,涵盖了95%以上的考点。

铸造是将液态金属浇注到具有与零件形状及尺寸相适应的铸型空腔中，待冷却凝固后，获得一定形状和性能的零件或毛坯的方法。

优点：成型方便，工艺适应性广；成本低廉，生产周期短。缺点：劳动强度大，生产条件差，产物污染环境；生产工序较多；铸件质量不稳定，废品率高。

合金铸造性能：合金在铸造生产中获得优质铸件的能力。

1.合金的充型能力：液态合金充满型腔，获得尺寸正确、形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，取决于合金的流动性、浇注条件、铸型条件；合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。

2.合金的收缩：合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，分为液态、凝固、固态三个阶段，取决于化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。

缩孔和缩松的防止方法：1.顺序凝固原则：使铸件按递增的温度梯度方向从一个部分到另一个部分依次凝固。如在铸件可能出现縮孔的热节处安放冒口，使铸件从远离冒口的部位开始凝固，冒口本身最后凝固。金属的锻造性：金属材料利用锻压加工方法成型的难易程度，取决于金属本质（金属的化学成分和组织状态）和金属的变形条件（变形温度、变形速度和变形时的应力状态）。常用金属的塑性和变形抗力来衡量。自由锻造工序（基本工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、扭转、错移等；辅助工序：压钳口、切肩；修整工序：校正、滚圆、平整。）

自由锻工艺规程：锻件图的绘制（敷料；加工余量；锻造公差）；坯料计算；正确设计变形工序；选择设备。

模锻工艺规程：绘制模锻件图；确定模锻工序步骤；计算坯料；选择设备吨位及确定休整工序。

段膜结构：按作用分为模锻摸膛（预锻~~：圆角和斜度较大，且没有飞边槽；终锻~~）和制坯摸膛（拔长~~、滚压~~、弯曲~~）

合理确定分模面的位置：保证模锻件能从模膛中顺利取出；分模面尽量选在能使模膛深度最浅的位置；尽量使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致；尽量采用平面，并使上下模膛深度基本一致；模锻件上的敷料最少，锻件形状尽可能与零件形状一致。

模锻成形过程中飞边的形成及其作用：继续锻造时，由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大，金属向阻主要适用于纯金属和结晶温度范围窄、靠近共晶成分的合金以及凝固收缩大的合金补缩;2.加压补缩法：压力铸造、离心铸造等。

铸件的固态收缩受到阻碍及热作用，会产生铸造内应力。

1.热应力：由于铸件壁厚不均匀、各部分冷却速度不一致，致使铸件在同一时期内各部分的收缩不一致；先厚-薄+，后厚+薄-。

同时凝固原则：采取必要措施使铸件各部分冷却速度尽量一致，如将内浇道开在薄壁处减速凝固，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁加快凝固，从而使铸件各部分冷却速度尽量一致。主要适用于缩孔、缩松倾向较小的灰口铸铁等合金。

2.机械应力：铸件收缩时受到铸型、型芯等的机械阻碍而引起的应力，通过时效处理（自然~、人工~）来消除。

铸件的变形与防止：设计铸件时尽量使壁厚均匀、形状简单、结构对称：对于重要零件进行去应力退火。铸件裂纹及其防止：热裂：合理调整合金成分，合理设计铸件结构，采用同时凝固原则和改善型砂的退让性；冷裂：减小铸造内应力。

3. 合金的吸气性：在熔炼和浇注合金时,合金吸收气体的能力。侵入气孔，析出气孔，反应气孔。

砂型铸造按完成工序方法的不同，分为手工造型（整模~、分模~、挖砂~、假箱~、活块~、刮板~）和机器造型两大类。