毛坯铸件的轧制工艺和毛坯类型

毛坯铸件的轧制工艺的缺陷

一、基于静态、稳态的静电场与材料变形过程的场方程和能量较小原理的相似性，利用静态、稳态的静电场等势线类比异形环件轧制过程的金属流动路径，定性地设计锥形法兰环件轧制用毛坯截面形状，并预测轧制过程中的材料流动及可能出现的缺陷。

二、确定锥形法兰环件的具体轧制工艺，包括毛坯形状尺寸和进给曲线等的制定，完成环件轧制生产试制。

三、根据电场法预测的材料流动及可能出现的缺陷，优化电场法的定性毛坯截面形状，然后对毛坯进行参数化设计。采用中心复合试验设计和有限元数值分析方法，获得以环件截面填充率为目标，以毛坯截面尺寸为变量的响应面，确定环件毛坯合理的尺寸形状范围。

四、分析锥形法兰环件截面的填充规律、截面填充不满缺陷及原因，在响应面基础上生成环件毛坯截面填充缺陷分布图。分析不同环件毛坯轧制过程中环件法兰的充型情况及轧制力和应变的变化情况。

五、探讨不同进给速度对环件截面填充、轧制力、环件变形均匀性及温度均匀性的影响。

毛坯铸件所用的毛坯类型有哪些？

一、锻件：锻件毛坯由于经锻造后可连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。

二、铸件：对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如长期型铸造、铸造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等。

三、型材：型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特别截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。

四、焊接件：焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。

五、其它毛坯：其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。

毛坯铸件是提供与后期零件外形相近且留有合理粗加工余量的机械加工的对象，人们希望其具有较高的尺寸及形位精度，因为毛坯则有利于其粗加工余量精度的控制，这样既能减少材料浪费也有利于提高产品质量。毛坯的设计制造开始于毛坯图，故图纸是指导技术人员毛坯制造、机械加工、检验、装配、生产管理等各工序质量的重要技术文件。成熟的设计图纸有利于产品质量，因此毛坯质量的好坏与图纸中信息的正确性、完整性及合理性密切相关。但由于毛坯本身精度较低，人们就对毛坯图中尺寸基准选择及标注方式的合理性缺乏重视，大多都是在零件图基础上加上余量，这样虽然省时省力，却是不合理的。本章以铸造毛坯为例，研讨毛坯尺寸基准选择的合理性。

毛坯铸件的工艺方法能带来哪些优势？

一、生产速率高：由于高速充型，充型时间短，金属业凝固，压铸作业循环。在各种工艺中，压铸方法生产率较高，适合大批量生产。

二、方便使用镶嵌件：易于在压铸模具上设置定位机构，方便嵌铸镶嵌件，达到压铸件局部特别性能要求。

三、材料利用率好：由于压铸件的精度较高，只需经过少量机械加工即可装配使用，有的压铸件可直接装配使用。其材料利用率约60%--80%，毛坯利用率达90%。

四、压铸件的尺寸精度较高，可达IT11-13级，有时可达IT9级，表面粗糙度达Ra0.8-3.2um，互换性好。

五、可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件：因为熔融金属在高压高速下保持高的流动性，因而能够获得其他工艺方法难以加工的金属零件。

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