1.3 砂型鑄造2

1、1 1.3 1.3 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝造型方法的選擇造型方法的選擇砂型與型砂砂型與型砂2金屬的液態(tài)成型工藝金屬的液態(tài)成型工藝 手工造型 機(jī)器造型 金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造低壓鑄造陶瓷型鑄造離心鑄造等液態(tài)成型工藝液態(tài)成型工藝砂型鑄造特種鑄造31.3.1 砂型與型砂砂型與型砂基本工藝過程制作模樣配制型砂制作芯盒制作芯砂砂型鑄型凝固、落砂、清理、檢驗(yàn)鑄件型芯烘干造型下芯澆注液態(tài)金屬選配爐料熔煉造芯 砂型鑄造砂型鑄造是指用型砂為材料制造鑄型的鑄造方法。是指用型砂為材料制造鑄型的鑄造方法。41. 砂型砂型 常用砂型可分為濕型、干型、表面干型和各種化常用砂型可分為濕型、干型、表面干型和各種化學(xué)自硬

2、砂型等。學(xué)自硬砂型等。圖圖2-3 鑄型裝配圖鑄型裝配圖1-分型面分型面 2-上型上型 3-出氣孔出氣孔4-澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng) 5-型腔型腔 6-下型下型7-型芯型芯 8-芯頭芯座芯頭芯座52型砂與芯砂型砂與芯砂 型砂、芯砂的性能要求型砂、芯砂的性能要求 （1）強(qiáng)度）強(qiáng)度 型砂或芯砂在造型后能承受外力而不型砂或芯砂在造型后能承受外力而不致被破壞的能力稱為強(qiáng)度。致被破壞的能力稱為強(qiáng)度。 （2）透氣性）透氣性 型型(芯芯)砂孔隙透過氣體的能力稱為砂孔隙透過氣體的能力稱為透氣性。透氣性。 （3）耐火性）耐火性 型、芯砂經(jīng)受高溫?zé)嶙饔玫哪芰?。型、芯砂?jīng)受高溫?zé)嶙饔玫哪芰Α?（4）退讓性）退讓性 鑄件凝固和

3、冷卻過程中產(chǎn)生收縮時(shí)，鑄件凝固和冷卻過程中產(chǎn)生收縮時(shí)，型砂能被壓縮、退讓的性能稱為退讓性。型砂能被壓縮、退讓的性能稱為退讓性。 除了以上性能的要求外，還有除了以上性能的要求外，還有潰散性、發(fā)氣性潰散性、發(fā)氣性等的性能要求。等的性能要求。6型砂與芯砂的組成型砂與芯砂的組成 由以下四部分組成即：原砂、粘結(jié)劑、由以下四部分組成即：原砂、粘結(jié)劑、水和附加物水和附加物 . 1砂粒砂粒 2空隙空隙 3附加物附加物 4粘土膜粘土膜 789 手工造型手工造型：全部用手工或手動(dòng)工具完成的：全部用手工或手動(dòng)工具完成的造型稱手工造型。造型稱手工造型。手工造型特點(diǎn)：手工造型特點(diǎn)：操作靈活，工藝裝備（模樣、操作靈活，工

4、藝裝備（模樣、芯盒、砂箱）簡(jiǎn)單，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短，適應(yīng)性芯盒、砂箱）簡(jiǎn)單，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于各種大小形狀的鑄件。缺點(diǎn)是對(duì)工強(qiáng)，可用于各種大小形狀的鑄件。缺點(diǎn)是對(duì)工人技術(shù)水平要求較高，生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人技術(shù)水平要求較高，生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定。鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定。 主要用于單件、小批生產(chǎn)，特別是形狀復(fù)主要用于單件、小批生產(chǎn)，特別是形狀復(fù)雜或重型鑄件的生產(chǎn)。雜或重型鑄件的生產(chǎn)。 一、手工造型一、手工造型10造型方法造型方法 整模造型整模造型 分模造型分模造型 三箱造型三箱造型 活塊造型活塊造型 挖砂造型挖砂造型 刮板造型刮板造型等等手工造型手工造型111.1.整模造型整

5、模造型整模造型的模樣是整體的，分型面是平面，鑄型型腔全部在半個(gè)鑄型內(nèi)，其造型簡(jiǎn)單，鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷。適用于鑄件最大截面在一端，且為平面的鑄件。122.2.分模造型分模造型分模造型分模造型是將是將模樣沿最大截面處分成兩半，模樣沿最大截面處分成兩半，型腔位型腔位于上、下兩個(gè)砂箱內(nèi)，造型簡(jiǎn)單省工。于上、下兩個(gè)砂箱內(nèi)，造型簡(jiǎn)單省工。常用于最大截面在中部的鑄件。常用于最大截面在中部的鑄件。133.3.活塊模造型活塊模造型活塊造型活塊造型是在制模時(shí)將鑄件上的妨礙起模的小凸是在制模時(shí)將鑄件上的妨礙起模的小凸臺(tái)，肋條等這些部分作成活動(dòng)的（即活塊）。臺(tái)，肋條等這些部分作成活動(dòng)的（即活塊）。144. 4. 挖

6、砂造型挖砂造型 挖砂，就是在下型的模樣周圍，將模樣的最大界挖砂，就是在下型的模樣周圍，將模樣的最大界面以上的型砂挖去，以構(gòu)成上、下型的分型面。面以上的型砂挖去，以構(gòu)成上、下型的分型面。 只適用于單件生產(chǎn)。只適用于單件生產(chǎn)。 15 挖砂造型生產(chǎn)的鑄件有一定批量時(shí)，為挖砂造型生產(chǎn)的鑄件有一定批量時(shí)，為了避免每型挖砂，可采用假箱造型。了避免每型挖砂，可采用假箱造型。 特點(diǎn)是：先預(yù)制好一半型，其上承托模特點(diǎn)是：先預(yù)制好一半型，其上承托模樣，用其造下型，然后在此下型上再造上型。樣，用其造下型，然后在此下型上再造上型。開始預(yù)制的半型不用來澆注，故稱假箱。開始預(yù)制的半型不用來澆注，故稱假箱。5.5.假箱造型

7、假箱造型166.6.三箱造型三箱造型用三個(gè)砂箱制造鑄型的過程稱為三箱造型。用三個(gè)砂箱制造鑄型的過程稱為三箱造型。177.7.刮板造型刮板造型刮板造型刮板造型是用刮板代替實(shí)體模樣造型，它可降低模樣是用刮板代替實(shí)體模樣造型，它可降低模樣成本，節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期。但生產(chǎn)率低，工人成本，節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期。但生產(chǎn)率低，工人技術(shù)水平要求高。用于技術(shù)水平要求高。用于回轉(zhuǎn)體的大、中型鑄件回轉(zhuǎn)體的大、中型鑄件的單件、的單件、小批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)。18二、機(jī)器造型二、機(jī)器造型機(jī)器造型機(jī)器造型：用機(jī)器全部或至少完成緊砂操作的造型。：用機(jī)器全部或至少完成緊砂操作的造型。機(jī)器造型是大批量生產(chǎn)中制造鑄型的基本方法

8、機(jī)器造型是大批量生產(chǎn)中制造鑄型的基本方法。特點(diǎn)：特點(diǎn)：1)1)生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高; ; 2)2)鑄型質(zhì)量好鑄型質(zhì)量好（緊實(shí)度高而均勻、型腔輪廓清晰）（緊實(shí)度高而均勻、型腔輪廓清晰）; ;3)3)設(shè)備和工藝裝備費(fèi)用高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。設(shè)備和工藝裝備費(fèi)用高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)。 適用于適用于中、小型中、小型鑄件的鑄件的成批、大批量生產(chǎn)成批、大批量生產(chǎn)。 1920砂型鑄造砂型鑄造- -機(jī)器造型機(jī)器造型機(jī)器造型的實(shí)質(zhì)機(jī)器造型的實(shí)質(zhì)機(jī)器造型的特點(diǎn)機(jī)器造型的特點(diǎn)將填砂、緊實(shí)和起模等將填砂、緊實(shí)和起模等 主要工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化主要工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定21機(jī)器造型的工藝

9、特點(diǎn)機(jī)器造型的工藝特點(diǎn) 機(jī)器造型是采用機(jī)器造型是采用模板兩箱造型。模板兩箱造型。 模板模板是將模樣、澆注系統(tǒng)與底板聯(lián)結(jié)成一體的是將模樣、澆注系統(tǒng)與底板聯(lián)結(jié)成一體的專用模具。專用模具。 單面模板是模底板一面有模樣的模板。單面模板是模底板一面有模樣的模板。 單面模板單面模板a)鑄件鑄件 b)下模板下模板 c)上模板上模板22上下中注注 意意 事事 項(xiàng)項(xiàng) 不能進(jìn)行三箱造型。不能進(jìn)行三箱造型。 盡量避免活塊或挖砂造型。盡量避免活塊或挖砂造型。不能用于干砂造型。不能用于干砂造型。不易生產(chǎn)巨大鑄件。不易生產(chǎn)巨大鑄件。23常用的機(jī)器造型方法常用的機(jī)器造型方法 1）震壓造型）震壓造型24震壓造型震壓造型25微

10、震壓式造型微震壓式造型 工作原理是工作原理是,型砂在型砂在被壓實(shí)的同時(shí)被壓實(shí)的同時(shí),模板、模板、砂箱作高頻率（每砂箱作高頻率（每分鐘分鐘800次左右）、次左右）、小振幅（幾毫米到小振幅（幾毫米到十幾毫米）的震動(dòng)。十幾毫米）的震動(dòng)。 緊實(shí)性能好，緊實(shí)緊實(shí)性能好，緊實(shí)度更加均勻，振動(dòng)度更加均勻，振動(dòng)噪音較小，生產(chǎn)率噪音較小，生產(chǎn)率較高等優(yōu)點(diǎn)。較高等優(yōu)點(diǎn)。26 高高 壓壓 造造 型型高壓造型是高壓造型是指壓實(shí)比壓超過指壓實(shí)比壓超過0.7MPa0.7MPa的機(jī)器造型，的機(jī)器造型，壓實(shí)機(jī)構(gòu)以液壓為動(dòng)力。壓實(shí)機(jī)構(gòu)以液壓為動(dòng)力。123456a） 原始位置原始位置 b） 壓實(shí)位置（微震）壓實(shí)位置（微震） 圖圖

11、1-12 高壓微震造型機(jī)工件原理圖高壓微震造型機(jī)工件原理圖 1. 壓力油壓力油 2. 箱體箱體 3. 浮動(dòng)觸頭浮動(dòng)觸頭 4. 余砂框余砂框 5. 砂箱砂箱 6. 壓實(shí)活塞壓實(shí)活塞27射砂造型射砂造型射壓緊實(shí)射壓緊實(shí)是使壓縮空氣是使壓縮空氣驟然膨脹，將型砂射入驟然膨脹，將型砂射入砂箱進(jìn)行填砂和堅(jiān)實(shí)，砂箱進(jìn)行填砂和堅(jiān)實(shí)，再進(jìn)行壓實(shí)。該方法生再進(jìn)行壓實(shí)。該方法生產(chǎn)率高，堅(jiān)實(shí)度均勻，產(chǎn)率高，堅(jiān)實(shí)度均勻，砂型型腔尺寸精確、表砂型型腔尺寸精確、表面光滑、工人勞動(dòng)強(qiáng)度面光滑、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低、易于自動(dòng)化、但造低、易于自動(dòng)化、但造型機(jī)調(diào)整維修復(fù)雜。主型機(jī)調(diào)整維修復(fù)雜。主要適用于大批、大量生要適用于大批、大量生產(chǎn)

12、的形狀簡(jiǎn)單的中、小產(chǎn)的形狀簡(jiǎn)單的中、小型鑄件。型鑄件。28拋拋 砂砂 造造 型型拋砂緊實(shí)拋砂緊實(shí)是利用離心是利用離心力拋出型砂，使型砂力拋出型砂，使型砂在慣性力下完成填砂在慣性力下完成填砂和堅(jiān)實(shí)。該方法生產(chǎn)和堅(jiān)實(shí)。該方法生產(chǎn)率高，能量消耗少、率高，能量消耗少、噪聲低、型砂堅(jiān)實(shí)度噪聲低、型砂堅(jiān)實(shí)度均勻、適用性廣。主均勻、適用性廣。主要適用于單件、小批、要適用于單件、小批、成批、大量生產(chǎn)中、成批、大量生產(chǎn)中、大型鑄件或大型芯。大型鑄件或大型芯。29空氣沖擊式造型空氣沖擊式造型 空氣沖擊造型是利用壓縮空氣來緊實(shí)砂型?？諝鉀_擊造型是利用壓縮空氣來緊實(shí)砂型。 工作原理為工作原理為,砂箱填砂后安放儲(chǔ)氣罐，

13、然后打開砂箱填砂后安放儲(chǔ)氣罐，然后打開沖擊閥，儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓縮空氣突然釋放沖擊閥，儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓縮空氣突然釋放出來，產(chǎn)生很大的沖擊波，作用在砂箱內(nèi)松散出來，產(chǎn)生很大的沖擊波，作用在砂箱內(nèi)松散的型砂上，使其緊實(shí)成型。的型砂上，使其緊實(shí)成型。 沖擊造型的緊實(shí)度高且分布均勻，噪音小，生沖擊造型的緊實(shí)度高且分布均勻，噪音小，生產(chǎn)率高，是目前較為先進(jìn)的造型方法之一。產(chǎn)率高，是目前較為先進(jìn)的造型方法之一。30 造型方法的選擇原則：造型方法的選擇原則： 應(yīng)根據(jù)鑄件的生產(chǎn)批量、尺寸的大小、形狀應(yīng)根據(jù)鑄件的生產(chǎn)批量、尺寸的大小、形狀的復(fù)雜程度，車間的生產(chǎn)設(shè)備、工人的技的復(fù)雜程度，車間的生產(chǎn)設(shè)備、工人的技術(shù)水平：術(shù)水平： 在滿足鑄件的技術(shù)要求條件下，以低成本、在滿足鑄件的技術(shù)要求條件下，以低成本、高生產(chǎn)率、高效益的原則選擇造型方法。高生產(chǎn)率、高效益的原則選擇造型方法。結(jié)結(jié) 論論31造型生產(chǎn)線造型生產(chǎn)線 造型生產(chǎn)線造型生產(chǎn)線 造型機(jī)在緊實(shí)型砂和起模方面實(shí)造型機(jī)在緊實(shí)型砂和起模方面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，而其它輔助工序如翻箱、下芯、現(xiàn)了機(jī)械化，而其它輔助工序如翻箱、下芯、合箱、澆注、落砂和砂箱運(yùn)輸?shù)热繖C(jī)械化后，合箱、