砂型鑄造工藝流程及所需材料

1、砂型鑄造工藝簡介砂型鑄造工藝簡介砂型鑄造工藝簡介一、砂型鑄造簡介二、鑄造工藝準備工作三、砂型鑄造工藝四、鑄件質量檢驗與缺陷修補1.砂型鑄造簡介 砂型鑄造是在砂型中生產鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應，長期以來，一直是鑄造生產中的基本工藝。1.砂型鑄造簡介 砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。所以像汽車的發(fā)動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產的。復雜構件的澆注過程2.鑄造工藝準備工作鑄造準備工藝裝備原材料涂料配制型砂混合砂箱模板模

2、樣涂敷配制組成2.鑄造工藝準備工作2.1 型砂的準備 鑄造用型砂的種類可分為石英砂、鎂砂、橄欖石砂、鋯英石砂、石灰石砂、黏土砂、水玻璃砂、樹脂砂、油砂等。 為獲得優(yōu)質的鑄件和良好的技術經濟效果，型砂按一定比例混合后，應具有以下性能： a、良好的成型性； b、足夠的強度； c、一定的透氣性； d、較小的吸濕性； e、較低的發(fā)氣量； f、較高的耐火度； g、較好的退讓性、潰散性和耐用性。 型砂性能對鑄件的質量有重要影響，因此，所采用的型砂均要滿足一定的性能需求。型砂的性能主要包括：水分、緊實率、透氣性、變形量、破碎指數、有效黏土含量、有效煤粉含量等。2. 鑄造工藝準備工作2.2 鑄造工藝裝備準備

3、模樣是造型過程中必備的工藝裝備，直接關系鑄件的形狀和尺寸精度。模樣須有足夠的強度和剛度，要保證表面光潔，并且要使用方便、制造簡單、成本低廉。 模樣材料：a、木材：輕便，易加工，價格低；但強度低，易吸潮變形，壽命短。b、金屬：鋁合金輕便，加工性好，表面光潔，不易銹，但耐磨性差；銅合金易加工，表面光滑，耐蝕、耐磨，但成本高，重量大；鑄鐵強度硬度高，耐磨，低價，但重量大、易銹且不易加工。c、塑料：制造簡便、修理方便、較耐磨、變形小、生產周期短，但導熱性差、不可加熱。d、泡沫塑料：密度小，重量輕，制造簡便，但模樣表面不夠光滑，易撞破，只能使用一次。2. 鑄造工藝準備工作2.2 鑄造工藝裝備準備 模板一

4、般有模底板、模樣、澆冒口系統(tǒng)和定位銷等裝配而成。模板主要用于在鑄型中形成鑄件外輪廓、澆冒口系統(tǒng)及芯頭等部分的型腔和分型面。常用的模底板材料有：鑄造鋁合金，鑄鐵，鑄鋼，木材，塑料等。 砂箱是鑄件生產中必備的工藝裝備之一，在設計零件的鑄造工藝是就要考慮到砂箱的選用和設計。2. 鑄造工藝準備工作2.3 鑄造原材料的準備 鑄造合金的種類：鑄鐵（灰口鑄鐵、白口鑄鐵）、鑄鋼（碳鋼、低合金鋼、高合金鋼）、鑄造鋁合金（鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金、鋁鋰合金等）、鑄造銅合金（鑄造黃銅、鑄造青銅等）、鎂合金、軸承合金、鈦合金、高溫合金等。 為了獲得化學成分合格的鑄造合金，減少有害元素的含量，所采用的金屬

5、原材料必須滿足一定技術需求。2. 鑄造工藝準備工作2.4 鑄造涂料 涂料是指覆蓋在型腔和型芯表面，以改善型腔和型芯表面耐火性、化學穩(wěn)定性、抗金屬液沖刷性、抗黏砂性等性能的鑄造輔助材料系統(tǒng)。 涂料的主要作用有： a、提高鑄件表面質量； b、防止或減少鑄件夾砂或砂眼等缺陷； c、改善鑄件表面性能。 涂料需要具有一定性能，才能起到應有的作用： a、懸浮性； b、觸變性； c、滲透性； d、涂層強度； e、發(fā)氣性； f、貯存性。 涂料的組成： a、耐火填料； b、懸浮劑； c、粘結劑； d、分散介質； e、添加劑。2. 鑄造工藝準備工作2.4 鑄造涂料 涂料的制備可采用攪拌法和研磨法。 攪拌法：設備簡

6、單，操作簡便，制備時間短，效率高；涂料性能和質量不易控制。 研磨法：涂料活性高，有利于涂料在分散介質中充分擴散；設備投資大、涂料制備周期長，設備損耗大。 涂料的涂敷方法主要有刷涂法、浸涂法、噴涂法、流涂法等。 刷涂法：操作簡單，要求涂料的觸變性能好，操作者技術熟練，勞動強度大，生產效率低。 浸涂法：速度快，生產效率高，涂層表面光滑，易于實現機械化生產，要去涂料具有較好流變性。 噴涂法：速度比刷涂法快，但涂料滲入深度和涂敷厚度不如刷涂法好。造芯造型烘干合箱澆鑄落砂清理表面處理3.砂型鑄造工藝3.1 造型 手工造型：操作方便靈活、適應性強，模樣生產準備時間短；但生產率低，勞動強度大，鑄件質量不易保

7、證。只適用于單件小批量生產。 機械造型：大批量生產砂型的主要方法，能夠顯著提高勞動生產率，改善勞動條件，并提高鑄件的尺寸精度、表面質量，使加工余量減小。 除此之外，還有氣壓造型、靜壓造型、燃氣沖擊造型、實型造型等特殊造型工藝。3.2造芯 型芯用來形成鑄件內部空腔或局部外形。造型芯的芯砂要比型砂具有更高的強度、透氣性、耐高溫性、退讓性和潰散性。 手工造芯：工藝裝備簡單，應用普遍。 機械造芯：a、射砂機造芯，速度快，生產率高；b、殼芯機造芯，能夠滿足各種殼芯砂生產需要，工藝參數可調，模溫自動控制。3.砂型鑄造工藝3.3 烘干 砂型（芯）烘干： a、表面烘干； b、體烘干。3.4 合箱 a、檢查、清

8、掃、修理砂型； b、依次將砂芯裝入砂型； c、清除型內散沙； d、固緊鑄型； e、放好澆口杯；3.5 澆注 澆注前應做好下述準備工作： a、了解澆注合金種類、牌號，估算所需金屬液的重量； b、檢查澆包的修理質量、烘干預熱情況及其運輸與傾斜機構的靈活性和可靠性； c、熟悉各種鑄型在車間所處位置； d、檢查冒口、冒口圈的安放及鑄型緊固情況；3.砂型鑄造工藝3.6 落砂 人工落砂：主要用于單件小批生產，對于有色合金鑄件，基本上都采用手工落砂。 機械落砂：效率高，但機器易損壞，維修調整困難，且噪聲大。 清除砂芯的方法主要有水力清砂除芯法、水爆清砂除芯法等。3.7 清理 鑄件澆注后必須除去澆注系統(tǒng)和冒口

9、，并進行表面清理去除鑄件內外的黏砂、分型面和芯頭處的披縫、毛刺、冒口切除痕跡。3.8 表面處理 鑄件在進行上述處理以后，還需進行表面處理，防止鑄件在使用過程中發(fā)生腐蝕。4.鑄件質量檢驗與缺陷修補4.1 鑄件質量檢驗方法 鑄件質量包括鑄件的內在質量、外表質量、使用質量等。為了保證鑄件質量，鑄造生產的各個環(huán)節(jié)，特別是清理后，都要進行質量檢驗。具體的檢驗方法有： a、外觀缺陷檢驗； b、表面缺陷檢驗； c、內部缺陷檢驗； 此外，還需要進行鑄件質量進行射線檢驗。4.2 鑄件常見缺陷 鑄造工藝過程復雜，影響鑄件質量的因素很多，往往由于原料控制不嚴，工藝方案不合理，生產操作不當，管理制度不完善等原因，會使

10、鑄件產生各種鑄造缺陷。4.鑄件質量檢驗與缺陷修補缺陷名稱缺陷名稱特征特征氣孔在鑄件內部或表面有大小不等的光滑孔洞縮孔與松孔縮孔多分布在鑄件厚斷面處，形狀不規(guī)則，孔內粗糙砂眼在鑄件內部或表面有型砂充塞的孔眼黏砂鑄件沿分型面有相對位置錯移冷隔鑄件上有未完全融合的縫隙或坑洼，其交接處是圓滑的澆不足鑄件未被澆滿裂紋鑄件開裂、開裂處金屬表面有氧化膜錯型鑄件沿分型面有相對位置錯移4.鑄件質量檢驗與缺陷修補4.3 鑄件缺陷的修補 修補方法修補方法適用范圍適用范圍矯正用于校正變形的鑄件電焊主要用于鑄鋼件，其次用于鑄鐵與非鐵合金鑄件氣焊多用于鑄鐵與有色合金，鑄鋼件用得很少釬焊修補鑄鐵件和有色合金鑄件的孔洞與裂紋等，但零件使用溫度不能過高熔補多用于熔補鑄鐵件的大孔洞與澆不到等局