材料受迫成形工藝技術(shù).doc

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1、紹興文理學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)快速原型制造技術(shù)班級機(jī)自122學(xué)號學(xué)生陳宗耀指導(dǎo)老師董雁材料受迫成形工藝技術(shù)摘要：制造加工工藝實(shí)質(zhì)上就是一種材料成形工藝。材料成形大體分為如下三種類型：1.受迫成形:它是利用材料的可成形性，在特定的邊界和外力約束條件下的成形方法。2去除成形:是將一部分材料有序地從基體中分離出去的成形方法。3.堆積成形:是運(yùn)用合并與連接等手段，將材料有序地合并堆積起來的成形方法。一、精密潔凈鑄造工藝技術(shù)1.1精確鑄造成形技術(shù)1.1.1自硬砂精確砂型鑄造在通常的鑄造生產(chǎn)中，主要采用粘土砂造型，其鑄件質(zhì)量差、生產(chǎn)

2、效率低、勞動強(qiáng)度大、環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著對鑄件的尺寸精度、表面質(zhì)量要求的提高，以自硬樹脂砂造型、造芯工藝得到普遍的使用。自硬樹脂砂具有高強(qiáng)度、高精度、高潰散性和低的造型造芯勞動強(qiáng)度，是一種適合各種復(fù)雜中、小型鑄件型芯制作的高效工藝。近年來采用冷芯盒樹脂砂芯發(fā)展起來的“精確砂芯造型”技術(shù)，可以生產(chǎn)壁厚僅有2.5mm的缸體、缸蓋、排氣歧管等復(fù)雜鑄件。1.1.2高緊實(shí)砂型鑄造鑄型的高緊實(shí)率是當(dāng)代造型機(jī)的發(fā)展方向，高緊實(shí)率及其均勻性可提高鑄型強(qiáng)度、剛度、硬度和精度，可減少金屬液澆注和凝固時型壁的移動，提高工藝的出品率，降低金

3、屬消耗，減少缺陷和廢品。高緊實(shí)率鑄型的獲得，可通過真空吸,砂、氣流吹砂、氣動壓實(shí)、液動擠壓和氣沖等工藝手段。由于緊實(shí)度提高，鑄件的精度、表面粗糙度可提高2~3級，適用于大批量鑄件的生產(chǎn)。1.1.3消失模鑄造消失模鑄造（又稱實(shí)型鑄造）是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔

4、模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。鑄件表面粗糙度可達(dá)Ra3.2至12.5μm；鑄件尺寸精度可達(dá)CT7至9；加工余量最多為1.5至2mm，可大大減少機(jī)械加工的費(fèi)用，和傳統(tǒng)砂型鑄造方法相比，可以減少40%至50%的機(jī)械加工間。1.1.4特種鑄造技術(shù)特種制造技術(shù)包括壓力鑄造、低壓鑄造、熔模鑄造、真空鑄造、擠壓鑄造等1.2清潔（綠色）鑄造技術(shù)1.2.1清潔制造技術(shù)日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束，清潔鑄造已成為21世紀(jì)鑄造生產(chǎn)的重要特征。清潔鑄造技術(shù)的主要內(nèi)容有：(1)采用潔凈的能源，如以鑄造焦代替冶金焦；以少粉塵、

5、少熔渣的感應(yīng)電爐熔化代替沖天爐熔化，以減輕在熔煉過程對空氣的污染；(2)采用無砂和少砂的特種鑄造工藝，如壓力鑄造、金屬型鑄造、金屬型覆砂鑄造、擠壓鑄造等，改善操作者工作環(huán)境；(3)研究并推廣使用清潔無毒的工藝材料，如研究使用無毒無味的變質(zhì)劑、精煉劑、粘結(jié)劑，用用濕型砂無毒無污染粉料光潔劑代替煤粉等；(4)采用高潰散性型砂工藝，如樹脂砂、”改性酯硬化水玻璃砂工藝；(5)研究開發(fā)多種廢棄物的再生和綜合利用技術(shù)，如鑄造舊砂的再生回收技術(shù)渣的處理和綜合利用技術(shù)；(6)研制開發(fā)鑄造機(jī)器人或機(jī)械手，以代替工人在惡劣條件下工作。

6、1.2.2綠色制造技術(shù)綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、使用到報廢整個產(chǎn)品生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護(hù)要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗最低。綠色制造模式是一個閉環(huán)系統(tǒng)，也是一種低熵的生產(chǎn)制造模式，即原料－工業(yè)生產(chǎn)－產(chǎn)品使用－報廢－二次原料資源，從設(shè)計、制造、使用一直到產(chǎn)品報廢回收整個壽命周期對環(huán)境影響最小，資源效率最高，也就是說要在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)，以系統(tǒng)集成的觀

7、點(diǎn)考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性，改變了原來末端處理的環(huán)境保護(hù)辦法，對環(huán)境保護(hù)從源頭抓起，并考慮產(chǎn)品的基本屬性，使產(chǎn)品在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時，保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本性能、使用壽命、質(zhì)量等。二、精確高效塑性成形工藝技術(shù)2.1精密模鍛工藝技術(shù)精密模鍛是在模鍛設(shè)備上鍛造出鍛件形狀復(fù)雜、精度高的模鍛工藝。目前，較為流行一種冷溫模鍛成形技術(shù)。所謂冷溫模鍛，是指金屬材料在室溫或再結(jié)晶溫度以下的塑性成形工藝，又稱冷擠壓成形。它是一種凈成形或近凈成形的加工技術(shù)。冷擠壓成形時所需作用力較大。在選擇冷擠壓設(shè)備時，除應(yīng)考慮擠壓金屬所產(chǎn)生的熱效應(yīng)之外，還

8、要考慮壓力機(jī)應(yīng)有足夠的剛度和導(dǎo)向精度，以及可靠的防超載裝置。2.2超塑性成形工藝2.2.1超塑性成形工藝的定義與特點(diǎn)超塑性是指材料在一定的內(nèi)部組織條件(如晶粒形狀及尺寸、相變等)和外部環(huán)境條件(如溫度、應(yīng)變速率等)下，呈現(xiàn)出異常低的流變抗力、異常高的伸長率現(xiàn)象。將伸長率超過100％的材料稱之為超塑性材料。金屬的超塑性主要有兩種類型：1)細(xì)晶超塑性，又稱組織超