金属工艺学 砂型铸造

金属工艺学砂型铸造砂型铸造的工艺过程第2页,共28页，2024年2月25日，星期天砂型铸造特点（1）可适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产；（2）砂型铸造成本低廉；（3）劳动强度较大（手工造型）；（4）铸件表面质量较低，生产周期较长；设计人员应解决的问题：（1）绘制铸造工艺图；（2）选择有关工艺参数：浇注位置，分型面，型芯数量、形状、固定，加工余量，收缩率，起模斜度，冒口和冷铁设置等；第3页,共28页，2024年2月25日，星期天

零件图、铸造工艺图、模样图概念

零件、模样、铸件之间的关系第4页,共28页，2024年2月25日，星期天造型方法的选择（一）手工造型1.特点：（1）操作灵活,适应不同尺寸的大小铸件、复杂的外廓及复杂内型的铸件；（2）尺寸较大的回转体或等截面铸件可采用地坑来取代下箱,采用刮板减少模型的费用,缩短生产准备时间；（3）生产率低,对工人技术水平要求较高；（4）铸件的尺寸精度及表面质量较差。应用：单件小批量铸件的生产；大尺寸的零件毛坯的重要造型方法。第5页,共28页，2024年2月25日，星期天手工造型分类★以砂箱分类：两箱造型、三箱造型、地坑造型…..）★以模样砂箱共同分类(较常用）：（1）整模两箱造型；（2）分模两箱造型、分模三箱造型；（3）挖砂造型；（4）活块模造型；（5）刮板造型；（6）…..第6页,共28页，2024年2月25日，星期天1）整模两箱造型示意图零件的最大截面在端部，并为分型面，模样为整体。第7页,共28页，2024年2月25日，星期天2）分模造型示意图零件的最大截面在中部，并选它作分型面，模样分开。第8页,共28页，2024年2月25日，星期天3）挖砂造型示意图铸件的最大截面不在端部，且模样又不便分成两半时，常采用挖砂造型。第9页,共28页，2024年2月25日，星期天4）活块造型示意图铸件侧面有局部凸起阻碍起模时，可将此凸起部分做成能与模样本体分开的活动块，分别起模。第10页,共28页，2024年2月25日，星期天5）刮板造型示意图是用与铸件断面形状相适应的刮板代替模样造型。第11页,共28页，2024年2月25日，星期天6）三箱造型（1）用三个砂箱制造铸型的过程称为三箱造型；（2）用于铸件两端截面尺寸大于中间截面时，需要用三个砂箱，从两个方向分别起模；（3）模样必须是分开的，以便于从中型内起出模样；（4）中型上、下两面都是分型面，且中箱高度应与中型的模样高度相近；（5）造型过程操作较复杂，生产率较低，易产生错箱缺陷；（6）只适于单件小批量生产。第12页,共28页，2024年2月25日，星期天第13页,共28页，2024年2月25日，星期天二、机器造型1.实质：是用机器代替手工紧砂和起模，以减小手工造型劳动强度大，生产率低，不易保证铸件质量等问题。2.应用：在成批大量生产时，常采用机器造型。3.造型机的种类及方法：（1）顶杆起模式振压造型机：（2）微震压实造型机：在压实的同时进行微震(震动频率600～800次/min、振幅2～6mm),因而型砂紧实度的均匀性和型腔表面质量均优于震压造型机,且噪声较小。（3）射压造型机：第14页,共28页，2024年2月25日，星期天机器造型的工艺特点（1）通常是采用模板进行两箱造型。不能三箱造型。（模板是将模样、浇注系统沿分型面与模底板联接成一整体的专用模具。）（2）机器造型也应尽力避免活块,因为取出活块费时,使造型机生产率大为降低。（3）铸件避免不了活块及铸件上的侧凹时

可用外型芯三、机器造芯（射芯机造芯）普通造芯、热芯盒造芯、冷芯盒造芯、壳型造芯第15页,共28页，2024年2月25日，星期天二、浇注位置和分型面的选择浇注位置：铸型浇注时铸型分型面所处的空间位置。分型面：是指铸型组元间的结合面。（一）浇注位置选择原则1.铸件的重要加工面应朝下。第16页,共28页，2024年2月25日，星期天2.铸件的大平面应朝下第17页,共28页，2024年2月25日，星期天3.铸件的面积较大的薄壁部分置于下部，垂直或倾斜位置第18页,共28页，2024年2月25日，星期天3.铸件的面积较大的薄壁部分置于下部，垂直或倾斜位置。第19页,共28页，2024年2月25日，星期天4.若铸件圆周表面质量要求较高，应进行立铸，以便于补缩。第20页,共28页，2024年2月25日，星期天（二）铸型分型面的选择原则1.应使造型工艺简化（1）尽量使分型面平直、数量少。单件、小批生产中,

也可采用弯曲分型面。第21页,共28页，2024年2月25日，星期天（1）尽量使分型面数量少第22页,共28页，2024年2月25日，星期天2.避免不必要的活块和型芯等、以简化造型工艺。第23页,共28页，2024年2月25日，星期天方案Ⅰ分模造型上下内腔均需采用型芯。

方案Ⅱ,采用整模造型,省掉了型芯。第24页,共28页，2024年2月25日，星期天

3.应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。

（便于造型、下芯、合箱和检验壁厚）例：床身铸件,顶部平面为加工基准面。方案a：在同一砂箱内,铸件精度高,是大批量生产时的合理方案。方案b：单件、小批生产条件下,铸件尺寸偏差在一定范围内可用划线来矫正。第25页,共28页，2024年2月25日，星期天三、工艺参数的选择（一）、机械加工余量和最小铸孔1.机械加工余量：铸件上为切削加工而加大的尺寸。1）砂型铸造钢件因表面粗糙，余量应该加大；2）机器造型余量比手工造型余量小；

3）合金铸件价格较贵,余量应比铸铁件余量小；4）铸件朝上表面加工余量应比底面和侧面大；根据GB/T6414-1999机械加工余量等级分为A、B、C、D…..H、J、K共10级，数值依次加大。表2-10/P70列出了灰铸铁件的机械加工余量。第26页,共28页，2024年2月25日，星期天

2.最小铸孔、槽1）大的孔、槽应当铸出,以减少切削加工工时、节省金属材料,减小的热节；2）灰铸铁件的最小铸孔:单件生产30～50

mm成批生产15～20

mm大量生产12～15

mm3）零件图上不要求加工的孔、槽,无论大小均应铸出。第27页,共28页，2024年2月25日，星期天（二）起模斜度起模斜度：凡垂直于分型面的立壁在制模时,必须留出一定的倾斜度。通常为15′～3°）1）机器造型