第六章 金属液态成型(三-砂型铸造) - 副本

1、1 1、铸造工艺的优点与不足、铸造工艺的优点与不足2 2、铸造过程中金属的三种区域、铸造过程中金属的三种区域3 3、三种凝固方式、三种凝固方式4 4、铸造性能包括几个方面、铸造性能包括几个方面5 5、充型能力由哪些因素决定，可能引起的缺陷、充型能力由哪些因素决定，可能引起的缺陷6 6、收缩的三个阶段及可能引起的缺陷、收缩的三个阶段及可能引起的缺陷7 7、两种凝固原则、两种凝固原则套筒砂型铸造工艺示意图套筒砂型铸造工艺示意图机机器器造造型型震压造型震压造型射压造型射压造型高压造型高压造型抛砂造型抛砂造型1、整模造型、整模造型铸件图铸件图 将模型做成与零件形状相适应的整体结构，将模型做成与零件形状

2、相适应的整体结构，用整体模型进行造型的方法用整体模型进行造型的方法造型特点：？造型特点：？ 适用范围适用范围：？：？ 最大截面位于一端并为平面的简单铸件的单件、最大截面位于一端并为平面的简单铸件的单件、小批生产小批生产 整体模，平面分型面，型腔在一个砂箱内；造整体模，平面分型面，型腔在一个砂箱内；造型简单，铸件精度表面质量较好型简单，铸件精度表面质量较好2、分模造型、分模造型铸件图铸件图竖直放置，下端法兰阻碍起模竖直放置，下端法兰阻碍起模水平放置，模型上部的型砂阻碍起模水平放置，模型上部的型砂阻碍起模造型特点：？造型特点：？ 模样沿最大截面分为两半，型腔位于上、下两个模样沿最大截面分为两半，型

3、腔位于上、下两个砂箱，造型简便砂箱，造型简便适用范围适用范围：？：？ 最大截面在中部，一般为对称性铸件，如套、最大截面在中部，一般为对称性铸件，如套、管、阀类零件单件、小批生产管、阀类零件单件、小批生产3、挖砂造型、挖砂造型手轮铸件图手轮铸件图最大截面不在一段，模型又不允许最大截面不在一段，模型又不允许分成两半（模型太薄或分模很费事）分成两半（模型太薄或分模很费事）假箱造型假箱造型造型特点：造型特点： 模样为整体，但分型面不是平面，造型时手工挖模样为整体，但分型面不是平面，造型时手工挖去阻碍取模的型砂，生产率低，技术水平高去阻碍取模的型砂，生产率低，技术水平高适用范围适用范围：分型面不是平面的

4、铸件的单件、小批生产分型面不是平面的铸件的单件、小批生产整模造型，立板上的凸台阻碍起模整模造型，立板上的凸台阻碍起模分模造型，底板上的凸台阻碍起模分模造型，底板上的凸台阻碍起模4、活块造型、活块造型 将模型上阻碍取模的部分做成活动的称为活块。起模时，先将模型上阻碍取模的部分做成活动的称为活块。起模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。取出模型的主体，再单独取出活块。造型特点：造型特点：对铸件上妨碍起模的小部分做成活动部分。对铸件上妨碍起模的小部分做成活动部分。起模时先取出主体部分，再取出活动部分起模时先取出主体部分，再取出活动部分适用范围适用范围：用于妨碍起模部分的铸件的单件、小批生产用于妨碍

5、起模部分的铸件的单件、小批生产有没有起模问题？有没有起模问题？有没有出现新的问题？有没有出现新的问题？5、三箱造型、三箱造型造型特点：造型特点：铸件两端截面尺寸比中间大，必须有两个铸件两端截面尺寸比中间大，必须有两个分型面分型面适用范围适用范围：主要用于手工造型，具有两个分型面的铸主要用于手工造型，具有两个分型面的铸件的单件、小批生产件的单件、小批生产6、刮板造型、刮板造型 刮板是一块和铸件断面形刮板是一块和铸件断面形状相适应的木板，造型时将刮状相适应的木板，造型时将刮板围绕固定的中心旋转，在砂板围绕固定的中心旋转，在砂型中刮制出所需型中刮制出所需 的型腔。的型腔。造型特点：造型特点：用刮板代

6、替模样造型。节约木材，缩短生用刮板代替模样造型。节约木材，缩短生产周期，生产率低，技术水平高，精度较差产周期，生产率低，技术水平高，精度较差适用范围适用范围：用于等截面或回转体大中型铸件的单件、用于等截面或回转体大中型铸件的单件、小批生产小批生产为省却挖砂操作，在造型前特制一个为省却挖砂操作，在造型前特制一个底胎，然后在底胎上造下箱；底胎可底胎，然后在底胎上造下箱；底胎可多次使用，不参与浇注多次使用，不参与浇注表表 常用手工造型方法的特点及应用常用手工造型方法的特点及应用造型方法造型方法主要特点主要特点适用范围适用范围整体模，平面分型面，型腔在一个砂箱整体模，平面分型面，型腔在一个砂箱内；造型

7、简单，铸件精度表面质量较好内；造型简单，铸件精度表面质量较好分模造型分模造型模样沿最大截面分为两半，型腔位于模样沿最大截面分为两半，型腔位于上、下两个砂箱，造型简便上、下两个砂箱，造型简便挖砂造型挖砂造型假箱造型假箱造型最大截面位于一端并为平面最大截面位于一端并为平面的简单铸件的单件、小批生的简单铸件的单件、小批生产产最大截面在中部，一般为对最大截面在中部，一般为对称性铸件，如套、管、阀类称性铸件，如套、管、阀类零件单件、小批生产零件单件、小批生产模样为整体，但分型面不是平面，造模样为整体，但分型面不是平面，造型时手工挖去阻碍取模的型砂，生产型时手工挖去阻碍取模的型砂，生产率低，技术水平高率低

8、，技术水平高分型面不是平面的铸件的单分型面不是平面的铸件的单件、小批生产件、小批生产分型面不是平面的铸件的成分型面不是平面的铸件的成批生产批生产活块造型活块造型对铸件上妨碍起模的小部分做成活动对铸件上妨碍起模的小部分做成活动部分。起模时先取出主体部分，再取部分。起模时先取出主体部分，再取出活动部分出活动部分用于妨碍起模部分的铸件的用于妨碍起模部分的铸件的单件、小批生产单件、小批生产整模造型整模造型采用活动砂箱造型，合型后脱出砂箱采用活动砂箱造型，合型后脱出砂箱表表 常用手工造型方法的特点及应用常用手工造型方法的特点及应用造型方法造型方法主要特点主要特点适用范围适用范围刮板造型刮板造型用刮板代替

9、模样造型。节约木材，缩短用刮板代替模样造型。节约木材，缩短生产周期，生产率低，技术水平高，精生产周期，生产率低，技术水平高，精度较差度较差两箱造型两箱造型铸型由上型和下型构成，各类模样，铸型由上型和下型构成，各类模样，操作方便操作方便三箱造型三箱造型脱箱造型脱箱造型用于等截面或回转体大中型用于等截面或回转体大中型铸件的单件、小批生产铸件的单件、小批生产最基本的造型方法。各种铸最基本的造型方法。各种铸型，各种批量型，各种批量铸件两端截面尺寸比中间大，必须有铸件两端截面尺寸比中间大，必须有两个分型面两个分型面主要用于手工造型，具有两主要用于手工造型，具有两个分型面的铸件的单件、小个分型面的铸件的单

10、件、小批生产批生产用于小铸件的生产。用于小铸件的生产。地坑造型地坑造型在地面砂床中造型，不用砂箱或只用在地面砂床中造型，不用砂箱或只用上箱上箱用于要求不高的中、大型铸用于要求不高的中、大型铸件的单件、小批生产件的单件、小批生产续续 手工造型时最主要的紧砂和起模两道工序用手工进手工造型时最主要的紧砂和起模两道工序用手工进行。特点是：适应性强，工艺装备简单、生产准备时间行。特点是：适应性强，工艺装备简单、生产准备时间短、成本低，但铸件质量难保证，生产率低，劳动强度短、成本低，但铸件质量难保证，生产率低，劳动强度大，要求工人技术水平较高。主要用于单件、小批生产。大，要求工人技术水平较高。主要用于单件

11、、小批生产。 机器造型时紧砂和起模的基本操作是用机器来完成机器造型时紧砂和起模的基本操作是用机器来完成的。特点是：生产率高，铸件的质量好，成本高。只适的。特点是：生产率高，铸件的质量好，成本高。只适用于中、小铸件的成批或大量生产。用于中、小铸件的成批或大量生产。型砂应具备的主要性能？型砂应具备的主要性能？型砂组成示意图型砂组成示意图型砂型砂 用来制造砂型和型芯的材料，由硅砂（石英用来制造砂型和型芯的材料，由硅砂（石英砂，主要成分为砂，主要成分为SiO2）、粘结剂、水和附加物）、粘结剂、水和附加物混合而成。混合而成。1) 要有一定的要有一定的强度强度 型砂或芯砂在造型后能承受外力而不致被破坏的能

12、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。砂型及型芯在搬运、翻转、合型及浇注金力称为强度。砂型及型芯在搬运、翻转、合型及浇注金属时，有足够的强度才会保证不破坏、塌落和胀大。属时，有足够的强度才会保证不破坏、塌落和胀大。 若若型型(芯芯)砂的强度不足，铸件易产生砂的强度不足，铸件易产生砂眼、夹砂砂眼、夹砂等缺陷。等缺陷。2) 具有良好的具有良好的透气性透气性 型型(芯芯)砂孔隙透过气体的能力称为透气性砂孔隙透过气体的能力称为透气性 在浇注过程中铸型与高温金属液接触，水分气化、在浇注过程中铸型与高温金属液接触，水分气化、有机物燃烧及液态金属冷却时析出的气体，必须通过铸有机物燃烧及液态

13、金属冷却时析出的气体，必须通过铸型排出，否则将在铸件内产生型排出，否则将在铸件内产生气孔气孔或使铸件或使铸件浇不足。浇不足。3) 应有足够的应有足够的耐火性耐火性 型型(芯芯)砂经受高温热作用的能力称为砂经受高温热作用的能力称为耐火度耐火度 耐火度主要取决于砂中耐火度主要取决于砂中SiO2的含量的含量，若耐火度不，若耐火度不够，就会在铸件表面或内腔形成一层够，就会在铸件表面或内腔形成一层粘砂粘砂层，不但清理层，不但清理困难、影响外观，而且为机械加工增加了困难。困难、影响外观，而且为机械加工增加了困难。4) 具备较好的具备较好的退让性退让性 铸件凝固和冷却过程中产生收缩时，型砂能被压缩、铸件凝固

14、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的性能称为退让性退让性 若型若型(芯芯)砂退让性不足，会使铸件收缩时受到阻碍，砂退让性不足，会使铸件收缩时受到阻碍，产生内应力、变形和裂纹等缺陷。产生内应力、变形和裂纹等缺陷。工艺工艺任务任务 ：根据零件的结构特点、技术要求以根据零件的结构特点、技术要求以及生产批量等条件，确定铸造工艺，绘制及生产批量等条件，确定铸造工艺，绘制铸造工艺图。铸造工艺图。铸造工艺图铸造工艺图 ：制造模样、铸型，进行生产准制造模样、铸型，进行生产准备和验收的最基本的工艺文件。图纸上需备和验收的最基本的工艺文件。图纸上需要表示出铸型分型面、浇注系统、型芯结要表示出

15、铸型分型面、浇注系统、型芯结构尺寸、铸件加工余量、控制凝固措施等构尺寸、铸件加工余量、控制凝固措施等内容。内容。浇注位置浇注位置: :是指浇注时铸型所处的空间位是指浇注时铸型所处的空间位置。置。铸件铸件铸件铸件铸件铸件床身导轨的浇注位置床身导轨的浇注位置吊车卷筒浇注位置吊车卷筒浇注位置不合理不合理 合理合理 锥齿轮的浇注位置锥齿轮的浇注位置合理合理不合理不合理平板的浇注位置平板的浇注位置（2）铸件的大平面应？铸件的大平面应？ 朝下放置朝下放置 浇注过程中，高温金属对型腔的上表面有浇注过程中，高温金属对型腔的上表面有强烈的热辐射，易导致上表面型砂急剧膨胀而拱强烈的热辐射，易导致上表面型砂急剧膨胀

16、而拱起开裂，是铸件表面产生夹砂、气孔等缺陷。起开裂，是铸件表面产生夹砂、气孔等缺陷。箱盖的浇注位置箱盖的浇注位置不合理不合理合理合理（3）应将铸件薄而大的平面放在？应将铸件薄而大的平面放在？ 下部、侧面或倾斜位置。下部、侧面或倾斜位置。双排链轮的浇注位置双排链轮的浇注位置 （4）应将铸件的厚大部分放在应将铸件的厚大部分放在? ? 上部或侧面上部或侧面不合理不合理 合理合理 机床床脚的浇注位置机床床脚的浇注位置支架的浇注位置支架的浇注位置不合理不合理 合理合理 铸型分型面铸型分型面: :是指两半铸型相互接触的是指两半铸型相互接触的表面。表面。铸件铸件铸件铸件铸件铸件不合理不合理合理合理起重臂的分

17、型面起重臂的分型面外芯减少分型面外芯减少分型面绳轮铸件分型面绳轮铸件分型面不合理不合理 合理合理螺栓塞头的分型面螺栓塞头的分型面箱体分型面的选择箱体分型面的选择机床支柱分型面的选择机床支柱分型面的选择机床床脚机床床脚浇注位置浇注位置分型面分型面 铸造工艺参数包括：铸造工艺参数包括： 机械加工余量机械加工余量 铸造收缩余量铸造收缩余量 拨模斜度拨模斜度 芯头芯头 浇注系统浇注系统 冒口冒口 铸造工艺参数铸造工艺参数是与铸造工艺过程有关的某些工艺数据，是与铸造工艺过程有关的某些工艺数据，包括包括收缩收缩余量、余量、加工余量、加工余量、起起模斜度模斜度、铸造圆角、芯头芯、铸造圆角、芯头芯座等，它直接

18、影响模样、芯盒的尺寸和结构，选择不当会座等，它直接影响模样、芯盒的尺寸和结构，选择不当会影响铸件的精度、生产率和成本。影响铸件的精度、生产率和成本。 1、加工余量加工余量：指在铸件表面上留出的准备切削去的金：指在铸件表面上留出的准备切削去的金属层厚度。影响加工余量的因素有合金种类、铸造方属层厚度。影响加工余量的因素有合金种类、铸造方法、铸件结构、尺寸及加工面在型内的位置等。法、铸件结构、尺寸及加工面在型内的位置等。2.2.收缩余量收缩余量：为补偿收缩，模样比铸件图样尺寸增大：为补偿收缩，模样比铸件图样尺寸增大的数值。其大小与的数值。其大小与铸件尺寸大小、结构、壁厚、铸造铸件尺寸大小、结构、壁厚

19、、铸造合金的线收缩率及收缩时受阻碍情况有关。常以铸件合金的线收缩率及收缩时受阻碍情况有关。常以铸件线收缩率表示。即线收缩率表示。即%100件件模LLLK3 3、起模斜度起模斜度：为便于取模，在平行于起模方向的：为便于取模，在平行于起模方向的模样表面上所增加的斜度称起模斜度。模样表面上所增加的斜度称起模斜度。4.4.芯头芯头：芯头起定位和支撑型芯、排除型芯内气体芯头起定位和支撑型芯、排除型芯内气体的作用，不形成铸件轮廓。的作用，不形成铸件轮廓。有垂直和水平两种形式有垂直和水平两种形式 。水平芯设计水平芯设计5.5.浇注系统：浇注系统：是引导液态金属进入铸型的一系列通是引导液态金属进入铸型的一系列

20、通道的总称。道的总称。浇注系统示意图浇注系统示意图原则：浇注系统要保证金属液能均原则：浇注系统要保证金属液能均匀，平稳地充满型腔，避免冲坏型匀，平稳地充满型腔，避免冲坏型腔；应阻止熔渣、砂粒、气体和其腔；应阻止熔渣、砂粒、气体和其他杂质进入型腔，能调节铸件冷却他杂质进入型腔，能调节铸件冷却凝固顺序，并有一定的补缩能力。凝固顺序，并有一定的补缩能力。6.6.冒口冒口：主要作用是补给铸件凝固收缩时所需的金主要作用是补给铸件凝固收缩时所需的金属，避免产生缩孔。因冒口中的金属液应最后凝固，属，避免产生缩孔。因冒口中的金属液应最后凝固，一般设置在铸件最高处或最厚处。一般设置在铸件最高处或最厚处。铸造工艺

21、图的绘制铸造工艺图的绘制 铸造工艺图铸造工艺图是在零件图上以规定的红、蓝等色符是在零件图上以规定的红、蓝等色符号表示铸造工艺内容所得到的图形。它决定了铸件的号表示铸造工艺内容所得到的图形。它决定了铸件的形状、尺寸、生产方法和工艺过程。其绘制步骤如下：形状、尺寸、生产方法和工艺过程。其绘制步骤如下： 1 1）分析铸件质量要求、结构特点和生产批量；）分析铸件质量要求、结构特点和生产批量；2 2）选择造型方法选择造型方法； 3 3）选择浇注位置和分型面选择浇注位置和分型面 ；4 4）确定工艺参数。如加工余量、起模斜度、不铸孔、）确定工艺参数。如加工余量、起模斜度、不铸孔、铸造收缩率；铸造收缩率；5 5）设计型芯设计型芯 ；6 6）设计浇冒口系统设计浇冒口系统 ；7 7）绘制铸造工艺图。绘制铸造工艺图。 铸造工艺实例铸造工艺实例 支承台零件承支承台零件承受中等载荷，起支受中等载荷，起支承作用，材料为灰承作用，材料为灰铸铁，小批量生产。铸铁，小批量生产。1、分型面、分型面2、浇注位置、浇注位置3、工艺参数：加工余量、拔模斜度、线收缩率、型芯头、工艺参数：加工余量、拔模斜度、线收缩率、型芯头 铸造工艺设计的内容，就是在对零件图进行工艺铸造工艺设计的内容，就是在对零件图进行工艺