华北理工大学2016年热加工工艺复习重点章节部分铸造3部分部分课件

1、零件图零件图铸造工艺图铸造工艺图铸铸型型型型芯芯芯盒芯盒 芯砂芯砂型砂型砂模型模型熔化熔化合合 箱箱落砂、清理落砂、清理检检 验验铸铸 件件3.1 砂型铸造工艺简介砂型铸造工艺简介浇注浇注冷却冷却凝固凝固造型造型 3. 3. 砂型制造砂型制造2砂型铸造砂型铸造1、手工造型、手工造型2、机器造型、机器造型 1)生产效率低生产效率低;2)造型方法灵活多样，对工人技术要求较高；造型方法灵活多样，对工人技术要求较高；3)设备和工艺装备费用低。设备和工艺装备费用低。 适用于各种形状和大小的铸件单件、中、小批量生产，适用于各种形状和大小的铸件单件、中、小批量生产，为大多数中小型企业广泛采用。为大多数中小型

2、企业广泛采用。1)生产效率高生产效率高; 2)铸型质量稳定铸型质量稳定（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)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。 适用于中、小型铸件的成批、大批量生产。适用于中、小型铸件的成批、大批量生产。 3.1.1 造型方法分类造型方法分类 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 假箱造型假箱造型 刮板造型等刮板造型等1.手工造型方法手工造型方法5a)浇口棒浇口棒 b)砂冲子砂冲子 c)通气针通气针 d)起模针起模针 e)墁刀墁刀 f)秋叶秋叶 g)

3、砂勾砂勾 h)皮老虎皮老虎 i)砂箱砂箱 j)底板底板 k)刮砂板刮砂板3.1.2 手工造型手工造型1. 工具工具62. 模样与芯盒模样与芯盒 制造铸型和型芯的工具。制造铸型和型芯的工具。模样：形成铸件的外形，铸件的外部形状；模样：形成铸件的外形，铸件的外部形状；型芯：形成铸件的内腔形状。型芯：形成铸件的内腔形状。砂型铸造多用木材制造模样和芯盒。砂型铸造多用木材制造模样和芯盒。3.型砂与芯砂型砂与芯砂 造型材料造型材料: 型砂和芯砂型砂和芯砂 由硅砂、粘土、有机和无机粘结剂和其他附加物混合制成。由硅砂、粘土、有机和无机粘结剂和其他附加物混合制成。 特点：特点： 适应性强适应性强尺寸精度低尺寸精

4、度低生产率低、劳动条件差生产率低、劳动条件差(a)准备芯盒准备芯盒 (b)夹紧芯盒，分次加入芯砂、芯骨，舂砂夹紧芯盒，分次加入芯砂、芯骨，舂砂 (c)刮平、扎通气孔刮平、扎通气孔 (d)松开夹子，轻敲芯盒松开夹子，轻敲芯盒 (e)打开芯盒，取出砂芯，上涂料打开芯盒，取出砂芯，上涂料 8整模两箱造型整模两箱造型9整模两箱造型整模两箱造型10分模两箱造型分模两箱造型11分模造型分模造型12挖砂造型挖砂造型13假箱造型假箱造型14 假箱造型假箱造型成形板底造型成形板底造型15假箱造型假箱造型16刮板造型刮板造型17刮板造型刮板造型18三箱造型三箱造型19三箱造型三箱造型20活块造型活块造型21活块造

5、型活块造型砂型铸造砂型铸造- -手工造型方法复习手工造型方法复习233.1.3 机器造型机器造型 填砂、紧实、填砂、紧实、起模等实现机械起模等实现机械化，生产率高，化，生产率高，投资大，主要用投资大，主要用于批量生产。于批量生产。 压实式造型压实式造型 震机压实式造型震机压实式造型 微震压实式造型微震压实式造型 机器造型机器造型 高压式造型高压式造型 空气冲击式造型空气冲击式造型 射压式造型射压式造型 抛砂式造型抛砂式造型241. 1. 震压造型：震压造型： 砂箱放在震动台上，工作台（震击活塞）由砂箱放在震动台上，工作台（震击活塞）由气缸推动上升一定高度后自由下落，多次震击，靠惯性力将气缸推动

6、上升一定高度后自由下落，多次震击，靠惯性力将型砂初步紧实，上部较松散型砂再用压头压实。型砂初步紧实，上部较松散型砂再用压头压实。2气动微振压实气动微振压实造型机造型机 以压缩空气为动力，以压缩空气为动力，在高频率（在高频率（7001000次次min）、低）、低振幅振幅(5l0mm) 微微振下，利用型砂的振下，利用型砂的惯性紧实作用，同惯性紧实作用，同时或随后加压紧实时或随后加压紧实型砂的方法。常采型砂的方法。常采用两台造型机配对用两台造型机配对使用，分别在上型使用，分别在上型和下型。这种造型和下型。这种造型机噪音较小，型砂机噪音较小，型砂紧实度均匀，生产紧实度均匀，生产率高。率高。253. 多

7、触头高压造型多触头高压造型 n高压造型的压实比压大于高压造型的压实比压大于0.7MPa，砂型紧实度高，铸件尺寸精度较砂型紧实度高，铸件尺寸精度较高，铸件表面粗糙度低，铸件致高，铸件表面粗糙度低，铸件致密性好；与脱箱或无箱射压造型密性好；与脱箱或无箱射压造型相比，高压造型辅机多，砂箱数相比，高压造型辅机多，砂箱数量大，造价高，需造型流水线配量大，造价高，需造型流水线配套。套。n多触头由许多可单独动作的触头多触头由许多可单独动作的触头组成，可分为主动伸缩的主动式组成，可分为主动伸缩的主动式触头和浮动式触头。当压实活塞触头和浮动式触头。当压实活塞1向上推动时，触头向上推动时，触头4将型砂从余将型砂从

8、余砂框砂框3压人砂箱压人砂箱2，而自身在多触，而自身在多触头箱体头箱体5的相互连通的油腔内浮的相互连通的油腔内浮动，以适应不同形状的模样，使动，以适应不同形状的模样，使整个型砂得到均匀的紧实度。整个型砂得到均匀的紧实度。26震压造型震压造型射压造型射压造型303.1.4 砂型铸造常见缺陷砂型铸造常见缺陷31 3.2 铸造工艺图铸造工艺图砂型铸造工艺方案的确定砂型铸造工艺方案的确定 铸造工艺图铸造工艺图 将工艺设计的内容（工艺方案）用工艺符号或文字在零件图上表示将工艺设计的内容（工艺方案）用工艺符号或文字在零件图上表示出来，所形成的图样。出来，所形成的图样。 内容：内容： 铸造分型面铸造分型面浇

9、冒口系统浇冒口系统浇注位置浇注位置型芯结构尺寸型芯结构尺寸控制凝固措施等控制凝固措施等是是铸件图铸件图、模样图模样图和和铸型装配图铸型装配图的依据的依据3.2.1 铸件图：铸件图： 反应铸件的实际形状、尺寸、和技术要求的图样，是生产、检验反应铸件的实际形状、尺寸、和技术要求的图样，是生产、检验、验收的依据。、验收的依据。1.铸件图内容：铸件图内容：切削余量切削余量工艺余量工艺余量不铸出来的孔槽不铸出来的孔槽尺寸公差尺寸公差加工基准加工基准铸件金属等级铸件金属等级热处理规范热处理规范铸件验收技术条件等铸件验收技术条件等2.符号符号公差、起模斜度、圆角只标特殊位置，其余写在技术要求里面；公差、起模

10、斜度、圆角只标特殊位置，其余写在技术要求里面；加工定位符号、加紧符号；加工定位符号、加紧符号；双点划线表示零件轮廓形状；双点划线表示零件轮廓形状；双点划线和粗实线之间标注加工余量尺寸双点划线和粗实线之间标注加工余量尺寸加工余量和不铸出的孔槽等被切除的部分在剖视图中用网格线表示加工余量和不铸出的孔槽等被切除的部分在剖视图中用网格线表示浇注位置：浇注时浇注位置：浇注时铸件铸件在在铸型中铸型中所处的所处的空间位置。空间位置。3. 铸造方案的确定铸造方案的确定浇注位置的选择浇注位置的选择上上下下下下上上体收缩大铸钢、球墨铸铁、壁厚差较大铸件，为防止铸件产生缩孔、缩体收缩大铸钢、球墨铸铁、壁厚差较大铸件

11、，为防止铸件产生缩孔、缩松的缺陷，定向凝固原则应使铸件的厚大部位朝上或侧放松的缺陷，定向凝固原则应使铸件的厚大部位朝上或侧放 铸件的重要加工面和受力面应朝下或位于侧面铸件的重要加工面和受力面应朝下或位于侧面车床床身车床床身绳轮铸件绳轮铸件锥齿轮锥齿轮n应将面积较大的薄壁部位置于铸型下部，或使其倾斜位置应将面积较大的薄壁部位置于铸型下部，或使其倾斜位置上上下下下下上上n铸件的大平面应朝下铸件的大平面应朝下上上下下n尽量减少型芯数量，最好使型芯位于下型尽量减少型芯数量，最好使型芯位于下型上上下下上上下下分型面的选择分型面的选择*与浇注位置的关系与浇注位置的关系*上下下上1. 分型面尽量采用平面，避

12、免曲面分型面尽量采用平面，避免曲面2. 分型面应选在铸件的最大截面处。分型面应选在铸件的最大截面处。3. 应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件的尺寸精度。应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件的尺寸精度。 上上下下上上下下2626使铸件全部或大部分放在同一砂型使铸件全部或大部分放在同一砂型4.尽量使加工基准面与大部分尽量使加工基准面与大部分 加工面在同一砂型内加工面在同一砂型内 尽量使加工基准面与大部分尽量使加工基准面与大部分 加工面在同一砂型内加工面在同一砂型内 5. 尽量减少分型面数量，最好只有一个分型面尽量减少分型面数量，最好只有一个分型面上下中支架分型方案l按图中

13、方案，凸台必须采用四个活块方可制出，而下部两个活块的部位甚深，取出困难。l当改用方案时，可省去活块，在A处稍加挖砂即可。 7.铸件的非加工表面尽量避免有披缝铸件的非加工表面尽量避免有披缝8. 分型面的选择尽量与浇注位置一致分型面的选择尽量与浇注位置一致6. 为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型芯为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。位于下箱。 下上上下工艺参数的确定工艺参数的确定 生产批量生产批量最小铸出孔直径最小铸出孔直径灰口铸铁件灰口铸铁件铸钢件铸钢件大量生产大量生产成批生产成批生产单件、小批生产单件、小批生产1215153030503

14、050501机械加工余量和铸孔机械加工余量和铸孔 加工余量具体数值应一国家标准和铸件尺寸公差标准配套使用加工余量具体数值应一国家标准和铸件尺寸公差标准配套使用2起模斜度起模斜度3铸造圆角铸造圆角 4铸造收缩率铸造收缩率5 型芯及芯头型芯及芯头圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的1/31/2。 通常灰铸铁为通常灰铸铁为0.71.0%，铸造碳钢为，铸造碳钢为1.32.0%，铝硅合金为，铝硅合金为0.81.2%，锡青铜为，锡青铜为1.21.4%。 型芯的功用是形成铸件的内腔、孔洞和形状复杂阻碍起模部分的外形。型芯的功用是形成铸件的内腔、孔洞和形状复杂阻碍起模部分的外形

15、。 芯头的作用：芯头的作用：1）定位作用；）定位作用；2）固定作用；）固定作用；3）排气作用。）排气作用。型芯型芯上下下上上上下下材料：材料：HT200HT200收缩率：收缩率：1.0 %1.0 %1 最小铸出孔和槽；最小铸出孔和槽；2 机械加工余量机械加工余量3 起模斜度：为便于从铸型中取出模样而设置的斜度。起模斜度：为便于从铸型中取出模样而设置的斜度。4 圆角、型芯和芯头圆角、型芯和芯头三三 各种工艺参数的选择各种工艺参数的选择5 铸造收缩率：为补偿铸件收缩，模样比铸件大出的尺寸。铸造收缩率：为补偿铸件收缩，模样比铸件大出的尺寸。6 设计浇注系统尺寸。设计浇注系统尺寸。全部3.2四、浇、冒口系统四、浇、冒口系统 1. 浇注系统浇注系统 1）浇注系统的组成及作用）浇注