1.3 砂型铸造2

1、1 1.3 1.3 砂型铸造工艺砂型铸造工艺造型方法的选择造型方法的选择砂型与型砂砂型与型砂2金属的液态成型工艺金属的液态成型工艺 手工造型 机器造型 金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造陶瓷型铸造离心铸造等液态成型工艺液态成型工艺砂型铸造特种铸造31.3.1 砂型与型砂砂型与型砂基本工艺过程制作模样配制型砂制作芯盒制作芯砂砂型铸型凝固、落砂、清理、检验铸件型芯烘干造型下芯浇注液态金属选配炉料熔炼造芯 砂型铸造砂型铸造是指用型砂为材料制造铸型的铸造方法。是指用型砂为材料制造铸型的铸造方法。41. 砂型砂型 常用砂型可分为湿型、干型、表面干型和各种化常用砂型可分为湿型、干型、表面干型和各种化学自硬

2、砂型等。学自硬砂型等。图图2-3 铸型装配图铸型装配图1-分型面分型面 2-上型上型 3-出气孔出气孔4-浇注系统浇注系统 5-型腔型腔 6-下型下型7-型芯型芯 8-芯头芯座芯头芯座52型砂与芯砂型砂与芯砂 型砂、芯砂的性能要求型砂、芯砂的性能要求 （1）强度）强度 型砂或芯砂在造型后能承受外力而不型砂或芯砂在造型后能承受外力而不致被破坏的能力称为强度。致被破坏的能力称为强度。 （2）透气性）透气性 型型(芯芯)砂孔隙透过气体的能力称为砂孔隙透过气体的能力称为透气性。透气性。 （3）耐火性）耐火性 型、芯砂经受高温热作用的能力。型、芯砂经受高温热作用的能力。 （4）退让性）退让性 铸件凝固和

3、冷却过程中产生收缩时，铸件凝固和冷却过程中产生收缩时，型砂能被压缩、退让的性能称为退让性。型砂能被压缩、退让的性能称为退让性。 除了以上性能的要求外，还有除了以上性能的要求外，还有溃散性、发气性溃散性、发气性等的性能要求。等的性能要求。6型砂与芯砂的组成型砂与芯砂的组成 由以下四部分组成即：原砂、粘结剂、由以下四部分组成即：原砂、粘结剂、水和附加物水和附加物 . 1砂粒砂粒 2空隙空隙 3附加物附加物 4粘土膜粘土膜 789 手工造型手工造型：全部用手工或手动工具完成的：全部用手工或手动工具完成的造型称手工造型。造型称手工造型。手工造型特点：手工造型特点：操作灵活，工艺装备（模样、操作灵活，工

4、艺装备（模样、芯盒、砂箱）简单，生产准备时间短，适应性芯盒、砂箱）简单，生产准备时间短，适应性强，可用于各种大小形状的铸件。缺点是对工强，可用于各种大小形状的铸件。缺点是对工人技术水平要求较高，生产率低，劳动强度大，人技术水平要求较高，生产率低，劳动强度大，铸件质量不稳定。铸件质量不稳定。 主要用于单件、小批生产，特别是形状复主要用于单件、小批生产，特别是形状复杂或重型铸件的生产。杂或重型铸件的生产。 一、手工造型一、手工造型10造型方法造型方法 整模造型整模造型 分模造型分模造型 三箱造型三箱造型 活块造型活块造型 挖砂造型挖砂造型 刮板造型刮板造型等等手工造型手工造型111.1.整模造型整

5、模造型整模造型的模样是整体的，分型面是平面，铸型型腔全部在半个铸型内，其造型简单，铸件不会产生错型缺陷。适用于铸件最大截面在一端，且为平面的铸件。122.2.分模造型分模造型分模造型分模造型是将是将模样沿最大截面处分成两半，模样沿最大截面处分成两半，型腔位型腔位于上、下两个砂箱内，造型简单省工。于上、下两个砂箱内，造型简单省工。常用于最大截面在中部的铸件。常用于最大截面在中部的铸件。133.3.活块模造型活块模造型活块造型活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台，肋条等这些部分作成活动的（即活块）。台，肋条等这些部分作成活动的（即活块）。144. 4. 挖

6、砂造型挖砂造型 挖砂，就是在下型的模样周围，将模样的最大界挖砂，就是在下型的模样周围，将模样的最大界面以上的型砂挖去，以构成上、下型的分型面。面以上的型砂挖去，以构成上、下型的分型面。 只适用于单件生产。只适用于单件生产。 15 挖砂造型生产的铸件有一定批量时，为挖砂造型生产的铸件有一定批量时，为了避免每型挖砂，可采用假箱造型。了避免每型挖砂，可采用假箱造型。 特点是：先预制好一半型，其上承托模特点是：先预制好一半型，其上承托模样，用其造下型，然后在此下型上再造上型。样，用其造下型，然后在此下型上再造上型。开始预制的半型不用来浇注，故称假箱。开始预制的半型不用来浇注，故称假箱。5.5.假箱造型

7、假箱造型166.6.三箱造型三箱造型用三个砂箱制造铸型的过程称为三箱造型。用三个砂箱制造铸型的过程称为三箱造型。177.7.刮板造型刮板造型刮板造型刮板造型是用刮板代替实体模样造型，它可降低模样是用刮板代替实体模样造型，它可降低模样成本，节约木材，缩短生产周期。但生产率低，工人成本，节约木材，缩短生产周期。但生产率低，工人技术水平要求高。用于技术水平要求高。用于回转体的大、中型铸件回转体的大、中型铸件的单件、的单件、小批生产。小批生产。18二、机器造型二、机器造型机器造型机器造型：用机器全部或至少完成紧砂操作的造型。：用机器全部或至少完成紧砂操作的造型。机器造型是大批量生产中制造铸型的基本方法

8、机器造型是大批量生产中制造铸型的基本方法。特点：特点：1)1)生产效率高生产效率高; ; 2)2)铸型质量好铸型质量好（紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰）（紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰）; ;3)3)设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长。设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长。 适用于适用于中、小型中、小型铸件的铸件的成批、大批量生产成批、大批量生产。 1920砂型铸造砂型铸造- -机器造型机器造型机器造型的实质机器造型的实质机器造型的特点机器造型的特点将填砂、紧实和起模等将填砂、紧实和起模等 主要工序实现机械化主要工序实现机械化生产效率高，产品质量稳定生产效率高，产品质量稳定21机器造型的工艺

9、特点机器造型的工艺特点 机器造型是采用机器造型是采用模板两箱造型。模板两箱造型。 模板模板是将模样、浇注系统与底板联结成一体的是将模样、浇注系统与底板联结成一体的专用模具。专用模具。 单面模板是模底板一面有模样的模板。单面模板是模底板一面有模样的模板。 单面模板单面模板a)铸件铸件 b)下模板下模板 c)上模板上模板22上下中注注 意意 事事 项项 不能进行三箱造型。不能进行三箱造型。 尽量避免活块或挖砂造型。尽量避免活块或挖砂造型。不能用于干砂造型。不能用于干砂造型。不易生产巨大铸件。不易生产巨大铸件。23常用的机器造型方法常用的机器造型方法 1）震压造型）震压造型24震压造型震压造型25微

10、震压式造型微震压式造型 工作原理是工作原理是,型砂在型砂在被压实的同时被压实的同时,模板、模板、砂箱作高频率（每砂箱作高频率（每分钟分钟800次左右）、次左右）、小振幅（几毫米到小振幅（几毫米到十几毫米）的震动。十几毫米）的震动。 紧实性能好，紧实紧实性能好，紧实度更加均匀，振动度更加均匀，振动噪音较小，生产率噪音较小，生产率较高等优点。较高等优点。26 高高 压压 造造 型型高压造型是高压造型是指压实比压超过指压实比压超过0.7MPa0.7MPa的机器造型，的机器造型，压实机构以液压为动力。压实机构以液压为动力。123456a） 原始位置原始位置 b） 压实位置（微震）压实位置（微震） 图图

11、1-12 高压微震造型机工件原理图高压微震造型机工件原理图 1. 压力油压力油 2. 箱体箱体 3. 浮动触头浮动触头 4. 余砂框余砂框 5. 砂箱砂箱 6. 压实活塞压实活塞27射砂造型射砂造型射压紧实射压紧实是使压缩空气是使压缩空气骤然膨胀，将型砂射入骤然膨胀，将型砂射入砂箱进行填砂和坚实，砂箱进行填砂和坚实，再进行压实。该方法生再进行压实。该方法生产率高，坚实度均匀，产率高，坚实度均匀，砂型型腔尺寸精确、表砂型型腔尺寸精确、表面光滑、工人劳动强度面光滑、工人劳动强度低、易于自动化、但造低、易于自动化、但造型机调整维修复杂。主型机调整维修复杂。主要适用于大批、大量生要适用于大批、大量生产

12、的形状简单的中、小产的形状简单的中、小型铸件。型铸件。28抛抛 砂砂 造造 型型抛砂紧实抛砂紧实是利用离心是利用离心力抛出型砂，使型砂力抛出型砂，使型砂在惯性力下完成填砂在惯性力下完成填砂和坚实。该方法生产和坚实。该方法生产率高，能量消耗少、率高，能量消耗少、噪声低、型砂坚实度噪声低、型砂坚实度均匀、适用性广。主均匀、适用性广。主要适用于单件、小批、要适用于单件、小批、成批、大量生产中、成批、大量生产中、大型铸件或大型芯。大型铸件或大型芯。29空气冲击式造型空气冲击式造型 空气冲击造型是利用压缩空气来紧实砂型。空气冲击造型是利用压缩空气来紧实砂型。 工作原理为工作原理为,砂箱填砂后安放储气罐，

13、然后打开砂箱填砂后安放储气罐，然后打开冲击阀，储存在储气罐内的压缩空气突然释放冲击阀，储存在储气罐内的压缩空气突然释放出来，产生很大的冲击波，作用在砂箱内松散出来，产生很大的冲击波，作用在砂箱内松散的型砂上，使其紧实成型。的型砂上，使其紧实成型。 冲击造型的紧实度高且分布均匀，噪音小，生冲击造型的紧实度高且分布均匀，噪音小，生产率高，是目前较为先进的造型方法之一。产率高，是目前较为先进的造型方法之一。30 造型方法的选择原则：造型方法的选择原则： 应根据铸件的生产批量、尺寸的大小、形状应根据铸件的生产批量、尺寸的大小、形状的复杂程度，车间的生产设备、工人的技的复杂程度，车间的生产设备、工人的技术水平：术水平： 在满足铸件的技术要求条件下，以低成本、在满足铸件的技术要求条件下，以低成本、高生产率、高效益的原则选择造型方法。高生产率、高效益的原则选择造型方法。结结 论论31造型生产线造型生产线 造型生产线造型生产线 造型机在紧实型砂和起模方面实造型机在紧实型砂和起模方面实现了机械化，而其它辅助工序如翻箱、下芯、现了机械化，而其它辅助工序如翻箱、下芯、合箱、浇注、落砂和砂箱运输等全部机械化后，合箱、