《树脂砂铸造工艺》课件

树脂砂铸造工艺课程内容概览树脂砂铸造概述介绍树脂砂铸造的定义、特点和发展历程树脂砂配料与配制讲解树脂砂的组成成分、配比设计和配制工艺模具制作与树脂砂铸型探讨模具的种类与选择、树脂砂的装填及紧实和铸型工艺树脂砂铸件的制造工艺介绍铸件浇注技术、脱模与清理、检验与性能树脂砂铸造概述树脂砂铸造是一种常用的金属铸造工艺，它以树脂砂为铸型材料，利用树脂砂的高强度、高精度、高耐热性等特点，生产出各种形状和尺寸的铸件。1.1树脂砂铸造的定义定义树脂砂铸造是一种使用有机树脂作为粘结剂，将砂子、填料等材料混合在一起，形成具有特定形状的砂型，然后将金属熔液浇注到砂型中，冷却凝固后获得铸件的铸造工艺。特点与传统砂型铸造相比，树脂砂铸造具有更高的强度、精度和表面质量。1.2树脂砂铸造的特点精密铸造树脂砂铸造工艺能够生产出尺寸精度高、表面光洁度好的铸件，满足高精度的零件需求。复杂形状树脂砂具有良好的流动性和成型性，可以制作出各种复杂形状的铸件，满足不同产品的设计要求。节约成本相比传统砂型铸造，树脂砂铸造能够提高生产效率、减少废品率，降低生产成本。环保性能树脂砂铸造工艺能够有效减少环境污染，提高铸造生产的环保性能。1.3树脂砂铸造的发展历程120世纪50年代树脂砂铸造工艺起源于美国，并在西方发达国家得到快速发展。220世纪70年代树脂砂铸造技术传入中国，并在汽车、机械等行业得到广泛应用。321世纪至今树脂砂铸造工艺不断改进和创新，应用范围进一步扩大。2.树脂砂配料与配制成分树脂砂的主要成分包括：树脂、粘结剂、填料、添加剂等。配比树脂砂的配比设计需要考虑铸件的尺寸、形状、机械性能要求等因素。2.1树脂砂的组成成分砂硅砂、锆砂、石英砂等树脂酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂等固化剂六亚甲基四胺、乌洛托品等粘结剂水玻璃、硅溶胶等2.2树脂砂的配比设计成分作用比例树脂提供粘结强度5-15%硬化剂促进树脂固化1-3%砂子构成铸型骨架75-85%添加剂改善性能1-5%2.3树脂砂的配制工艺1称量根据配比要求，准确称量各种原材料2混合将称量好的原材料均匀混合，确保各个组分充分接触3成型将混合好的树脂砂用模具成型，并进行必要的压缩和固化3.模具制作与树脂砂铸型模具的选择树脂砂铸造模具主要分为金属模具和砂型模具。金属模具适用于批量生产，砂型模具更适合单件或小批量生产。树脂砂的装填树脂砂的装填要均匀密实，避免出现空洞或疏松现象。装填完成后，需要进行振动或压实处理，以提高铸型的强度和致密性。3.1模具的种类与选择金属模金属模具具有高强度、耐高温、使用寿命长等优点，但制作成本较高。常用材料有铸铁、钢、铝合金等。陶瓷模陶瓷模具具有耐高温、耐腐蚀、尺寸精度高等优点，但制作工艺复杂，成本较高。常用材料有耐火粘土、石英砂等。3.2树脂砂的装填及紧实1装填确保砂型密实，避免气孔2紧实提高砂型强度，防止坍塌3振动消除气泡，改善砂型性能3.3树脂砂铸型工艺型腔制作根据铸件的形状和尺寸，使用模具制作型腔。树脂砂填充将配制好的树脂砂填充到型腔中，并进行压实，形成铸型。型芯制作如果有内腔需要形成，制作相应的型芯，放置于型腔内。铸型合模将上、下型合模，确保型腔和型芯的正确位置。铸型干燥对铸型进行烘干，去除水分，提高强度。树脂砂铸件的制造工艺浇注熔融金属注入铸型，形成铸件毛坯。脱模与清理铸件冷却后，从铸型中取出，去除型砂，并进行表面清理。4.1铸件浇注技术熔融金属将熔融金属从熔炉中倾倒入铸型中，确保金属能充分填充铸型，并形成所需的形状。浇注系统浇注系统设计合理，金属能够顺利流入铸型各个部位，并避免出现气泡和缺陷。浇注速度控制浇注速度，使金属能均匀地填充铸型，同时避免过快造成铸型变形或金属飞溅。铸件脱模与清理脱模脱模是铸造工艺中的重要环节，需要谨慎操作以确保铸件完整性。树脂砂铸造脱模主要有两种方式：冷脱模和热脱模，根据铸件的具体情况选择合适的脱模方式。清理清理是铸造工艺中的重要环节，需要彻底清理铸件表面，以去除残留的砂芯、飞边、浇口等。清理方法根据铸件的尺寸、形状和表面要求选择合适的清理方法。铸件检验与性能尺寸和形状检查铸件是否符合设计要求，包括尺寸精度和形状完整性。表面质量评估铸件表面质量，如裂纹、气孔、砂眼等缺陷。机械性能进行拉伸强度、屈服强度、硬度等测试，以评估铸件的机械性能。树脂砂铸造工艺的控制生产过程中，严格控制配料、铸型、浇注、脱模、清理等环节，确保铸件质量稳定。配料与配制控制树脂、砂子、添加剂等比例，保证砂型强度、透气性等性能。铸型工艺控制砂型紧实度、浇注温度、冷却速度，避免砂型缺陷。铸件质量控制尺寸精度、表面质量、内部缺陷，符合设计要求。5.1配料与配制的控制严格控制原材料的比例，保证树脂砂的性能稳定。严格控制配制时间和温度，确保树脂砂的固化效果。定期检测树脂砂的性能指标，例如强度、流动性、透气性等。5.2铸型工艺的控制1温度控制铸型温度会影响树脂砂的硬度和强度，需严格控制。2紧实度控制确保铸型具有足够的强度和密实性，避免铸件缺陷。3浇注系统控制合理设计浇注系统，确保熔融金属顺利充填铸型。铸件质量的控制尺寸精度铸件尺寸是否符合设计要求。表面质量铸件表面光洁度、气孔、裂纹等缺陷。机械性能铸件抗拉强度、硬度、韧性等机械性能指标。化学成分铸件化学成分是否符合要求，影响机械性能。树脂砂铸造工艺的应用应用领域汽车、航空、船舶、机械、电力等行业。工艺优势铸件精度高、表面光洁度好、尺寸稳定性好。应用领域汽车行业发动机缸体、缸盖、曲轴、变速箱壳体等机械制造泵体、阀体、齿轮、轴承座等航空航天发动机部件、机身结构件等电力能源涡轮机叶片、水轮机部件等工艺优势与局限性表面光洁度高树脂砂铸造工艺能够生产出表面光洁度高的铸件，减少了后加工的需要。尺寸精度高树脂砂铸型具有良好的尺寸稳定性，能够生产出尺寸精度高的铸件。复杂形状易于生产树脂砂铸造工艺能够生产出各种复杂形状的铸件，满足了各种产品的生产需求。发展趋势与展望1自动化铸造过程的自动化程度不断提高，例如，机器人自动浇注和脱模系统。2智能化数据采集和分析技术的应用，实现工艺参数的实时监测和优化控制。3绿色化环保型树脂和砂型材料的开发应用，减少环境污染。总结与讨论1树脂砂铸造树脂砂铸造是一种先进