详解砂型铸造工艺技术

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程•砂型铸造有六个基本步骤把模样放入砂中制成个模具。在注统中把原型和砂子接合来把模样去掉。把模具的空隙用熔化了的金属填充起来让金属冷却。把型具敲掉取出铸。案项目导入：轴承铸件的造型工艺方案。铸件简：轴承座如图所。铸材料：HT150。体积参数：轮廓尺寸，件重量约5kg。生性：件产项要：定铸件的造型工艺方案并完成造型操。图轴座将液体金属浇入用型砂捣实成的铸中，待凝固冷却后，将铸型破坏，出铸件铸方称为砂型铸造。砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状大小及各种常用合金铸件的生产。套筒的砂型铸造过程如图所示主工包括制造模样型芯盒制备造型材造型制芯、合、炼浇、砂、清理检等。图套的砂型铸造过程铸件生产前需根据零图绘制出铸工艺图，铸造工图是在零件图上各种工艺符及参数表示出铸造工艺方案的形。其中包括：浇注置，铸型分型面，芯的数量、形状、尺及其固定方法，加工余量，缩率，浇注系统，起斜度，冒口和冷铁尺寸和布置等。铸造艺图是指导模(型芯盒设计准备制造和件验基工艺文件铸造主工序包括：根零件图制造模样和型盒；配性符要的(芯)砂；用模样和型芯盒进行造型造芯烘型芯(或砂型并合型；熔金并行注落、理和检验。用造型工模.砂箱制造砂型时，需要用种无底、无盖并围绕型的框架，以防型捣实时向外挤出，这框架就叫做砂箱，砂箱的作是便于造型，便于翻砂型及搬运砂型。箱可紧固着在它里面捣实的型砂，它的四壁可承金属液对型砂的侧压，砂箱附有合型时对准装置及吊运翻箱夹紧装置，如-3所示。砂箱的构和尺寸做得是合理，对获得优质铸件、提高产率、轻劳动度都有着要的意义。在选择砂箱大小时，要根据模样的大小和数量来定。也就是说，模样应该有足够的吃砂量(样与箱壁距，吃砂量太小，舂不，砂型强度低，易成冲砂、漏箱缺陷；砂量太大，则浪费人力及型砂，降低生产率。砂箱选用多大合适，根据具体情况而定。图2-3砂箱2.模底板模底板是一块具有光滑工作面的平板，如图所造用托住模样、砂箱和砂型模底板通常是用硬木材料成，也可采铝合金或铸铁、铸钢铸。图2-4木模板3.模样与型盒用来得铸件外形的模具称为模样用获得铸件内的模具称型芯盒如图-2中所示有时型盒制成型芯，也可用来获得铸件的形按造模样和型盒用料不同，可分木、属和料类。l模木制成的模样型芯木材质轻于工成生周期短本但不耐、易变形，是件或小批量生产中应最广泛的模样材料。l属。用金材料制作的模样和型盒。常用的属材料铝合金、铜金和灰铸铁等铝合金具有质轻、易于工成型、不易生锈等点，是最常用的金材料。l料模。塑料模的能介于模与金属模之间。在实际生产中，木模应用最为广泛。由于模形成铸型的型腔故木模的结构一定要虑铸造的点如为便于取，在垂于型面的木模上要做斜度(拔斜度木模上壁与的连接处应用角过渡在零件的加工部位上，留出切削工时切除的多余金属层(称加工余)，考虑金属冷却后尺寸变小的尺寸要比零尺寸大一些(称收缩余量在零件上有孔的部位，木上是实无孔，且凸一称芯。可见木模与零件是有区别的因此，木模般直接按零图来造须以件为基础对零件进行铸造工艺设计并绘制出铸造工艺后，再造模型盒以工(模及芯盒等在使用须注意维护精确度如砂时避免捣它们的表面在起模起盒后要立即用毛刷清理，用棉纱擦干净，否则粘模型(芯)砂干不好除，硬物除时刮坏工作表面；用毕后整理好，放在架上防止受潮大型复杂件常靠多个芯及砂型分部组成其何形状，下芯时需样板来检验相互间位尺寸是否正确。复的砂芯往有时须用下芯夹具使装配好后一起下入型腔4.造型工具常用的造型具有下列几种。l铁。称铁锨用铲运和拌和(芯)砂(图2-5)。l筛子。有方形和圆形两种；方形筛用来筛分原砂或型砂(图2-6)；圆筛一为筛，用于将面砂筛到模样表面图铁

图方形筛子l砂。用来型，砂舂的部和两，一般将它们分在舂的两，用来舂模及砂靠或部分的砂，用舂砂表面(图。l刮板。又称刮尺，用的木板或铁板制成，度砂度图2-8)。在砂舂后，用来刮出的型砂面型用砂舂(一般型用砂舂图砂

图刮l又，的和的两种，来出的，一为，铁或制成(图2-9)。l起和起模。用来起出砂型的模样。工作为形的起，用于起出的模样；工作为形的起，用于出大的模(图2-10)。图通气针2-10起模针和起模钉l()l()掸笔

2-12笔lll-12-13皮老虎2-14风动捣固器ll5.修型工具其缺陷补(质量格常有下几l刀刮一般成头部有头、圆头、头几柄硬成理(平开挖浇口l成理)

)2-15镘刀

提钩l圆平-1l镘成理(图竹爿梗2-18法兰梗成型镘刀。用钢或铸铁成，形状不一，往产中所修表面的状而定，如图所示。用来修整镘光砂型芯)上内外圆、方角和弧形面等。图成型镘刀压勺。由制成一端弧面另一为平，柄斜度为，如图所。供修理砂型(芯较平面，设较小口时使。双头铜勺。称秋叶，是一种铜制、两头均为匙形的修工具，如图所。用来整曲面窄小的面。图压勺双铜勺6.常用量具卷尺。来量度。钢板尺。测量长、外径和内径等尺寸的常用具图)。图钢板尺铁角尺用划或查测物体的垂直度(图-2)。水仪用来测被平面是否水平图)。图铁角尺2-24水平仪l钳一种常的量具能直接看出寸数字与板尺合使用钳来测量型(芯的径与内、凹槽度等，图所示。l态砂硬度计。图2-26所示，用来测砂型芯)表硬度。一般砂型紧实的硬度为～80，紧实度高的砂型表面硬度为～90；砂芯的硬度～。外径卡钳内径卡钳图2-25卡钳

图2-26湿态砂型硬度计湿态砂硬度计是用钢球压入的深度来表示硬度的大小球压入的深度算一度从度计的指针可直接出硬度值。“砂型造”砂型铸造到目前为，砂型铸仍然是应最广的铸造方。原因是型铸不受合金类、铸形和尺的限制，适应各种量的生，尤在单和成批生中，具有作灵、设备简单、生产备时间短等优点。目前我国砂型铸造件仍占铸件产量的以上。砂型铸造的本工艺过程如图所示掌握砂型铸造的基本律是正确进行件结构计和合理制定造工方案的基础。根据完成造型工序方法不同，砂铸造可以分为手工型和机器造型大类。图-1砂型铸造工艺过示意图砂型铸造——手型手造型义-全部用手工或动工具完成造型工序称为手工型。优、点-手工型灵、艺备(模、盒砂箱)简单、生产备短适强造质量一般可满足工艺求，但生产率低、劳强度大、铸件质量较，所以主要用于单件小生产。分类应范-工造型方多多样际生产中可根据件的结构特点产批量和生产条件选用合适的造型方法。用的手工型方法的特点及应用围如表-1所。表-1常用手工造型方法的特点及应范围造型方法

主要点

适用箱和下箱构成，操作两箱造型

各种生产批量和各种大小铸件便由上、下三箱。中箱与铸件分单小批生产。具两个分型按的相适。三造操费，且配合

面的铸件砂

适砂箱箱在可脱箱内型型后浇注前砂箱取走新生产小铸件。因砂箱无带，特于新的造型。制作很多铸型，节所以砂尺寸小400征砂箱。需型砂将型周围，铸型上加套箱，分

以防注时型

mm×150类在地面以下的砂坑中造铸砂箱不足，或生产批量大、件需在砂床下面铺以焦，上出气，以便浇时地坑造型。减少造砂箱用和时造型费劳

质要求不高的铸，如箱压铁、栅芯骨等动量大，求工人技较高面是平面，铸型砂大截面在端，且为平面的整模造型箱内。型简单，会产生错型缺陷件是整体分型面面。为样，造用单件小批生产。分不是挖砂造型阻碍起模的型砂。型费工生产率低，要平面铸件求工人术平高按

了挖砂造型的缺在造型前一个与型面模箱造型后上造不加在批生产中需要砂的铸件样

注，箱。它挖砂造型简便，且分面整特样最大面分为，型腔于上下两个砂征型最大截面中部的铸件分类

，单节时上有碍起模的小、等。制将部单小批生产。带出部分造型的()。模时起出体模样，以起模铸件面取出。造型费工，工人技平高等截面或体的大、中型用体模样造型低模样成本约，造型

铸件的件小批如带生周。但生产率低，要求工人技术平高、铸、等砂型铸造——造型由成中砂实等要作手型相，可大，劳动件，铸件度面量。造型方法的类、缺应用如C-2。C-2造型方法的特用围实方法

型砂实型特征

适用围

型砂和实成，砂型上下，用于度要不高的中小铸件成常需补压

批大量生产型砂借助于压头或模样所传递的力紧实成形按比大小低压用于精度要求不高的单单纯压实低压～0.4MPa)中(0.4～0.7MPa)压＞铸件中小批生产高压用于精度要0.7MPa)种

求高、较复杂铸件大量生产压压面砂型紧高，但不均若比压不足实于精度要求不高扁平铸件的实实低

小批量生产差动

首先压头预压上压模样补压(下)压头终压于精度要求较高较复铸件的压(双)其砂型的实度及匀性均优单向实

大产震击加压实砂型在密度的波动范围小，可得紧实度要求较高较复杂铸件的普通震压度较的砂型

大量成生产震压

震击率～300Hz，幅，可同微压实，也可可用精度要求较复杂铸件微震压实压实压实可的砂型紧实匀性的成批大量生产高借助压缩空气赋予砂动能预紧之后再压头补压成形紧于精度要求不高一般中小的射压均匀性较高射、底射和之，顶射结单批大量产用来实砂型或砂适用中旋转的叶片抛出，打在内的砂层上型大件砂箱造，也可用地坑造抛砂的度越大，型度高若供砂情况和抛头移动速度稳定则型各部分紧实度较均

型单件、批、成批可使用，但铸精度低其过包括在砂箱内填砂(模板上有通气塞对型砂施以压缩气进行气流加(一般0.3)，空可用于精度求高的各种复杂铸静压塞排出此时靠近模板处砂视在密件的大生产越高用压实在型砂上部压实砂型上下紧度均匀。此法砂吃砂量，起模斜度较小具有定压力的瞬时膨释放出来的冲击波作用在型精度