先進(jìn)成形與智能技術(shù) 課件 -2.2 砂型鑄造工藝

先進(jìn)成形與智能技術(shù)戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造目錄CONTENTS第1章

第7章

第8章

第6章

第5章

第4章

第3章

第2章

緒論軋制成型技術(shù)鍛壓加工技術(shù)特種加工及增材制造技術(shù)焊接工藝基礎(chǔ)鑄造技術(shù)金屬成型過(guò)程智能控制技術(shù)智能檢測(cè)技術(shù)第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造砂型鑄造：

砂型鑄造作為一種最常用的鑄造方法，具有許多的優(yōu)點(diǎn)，如價(jià)格成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、造型材料來(lái)源廣、操作簡(jiǎn)便、可運(yùn)用于各種生產(chǎn)規(guī)模而不受鑄件形狀和尺寸以及合金類(lèi)型的影響等。第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造2.2.1造型方法的選擇一、手工造型手工造型：主要適用于單件及小批量生產(chǎn)，有時(shí)也可用于較大批量生產(chǎn)。手工造型分類(lèi)：(1)根據(jù)砂箱特征：兩箱造型、三箱造型、地坑造型、脫箱造型。(2)根據(jù)模樣特征：整模造型、分模造型、活塊造型、刮板造型、假箱造型。手工造型優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：操作靈活，對(duì)于大小尺寸不同的鑄件生產(chǎn)均可適用，制造出外輪廓及內(nèi)腔形狀復(fù)雜的構(gòu)件。缺點(diǎn)：生產(chǎn)效率低、要求工人具有較高的技術(shù)水平、制造出的鑄件表面粗糙度及尺寸精度較差等。第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造砂箱及造型工具砂箱刮砂板底板砂舂通氣針起模針皮老虎鏝刀鏝勺提勾砂箱及造型工具第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造機(jī)器造型：機(jī)器造型主要適用于大批量生產(chǎn)，利用機(jī)器來(lái)完成填砂、緊實(shí)和起模等操作。機(jī)器造型優(yōu)缺點(diǎn)：機(jī)器造型分類(lèi)：壓實(shí)造型、震擊造型、拋砂造型和射砂造型。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，鑄件質(zhì)量好，勞動(dòng)強(qiáng)度低等缺點(diǎn)：生產(chǎn)周期長(zhǎng)，設(shè)備及模具成本高壓實(shí)造型示意圖震擊造型示意圖第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造2.2.2澆注位置和分型面選擇一、澆注位置選擇澆注位置：鑄件的澆注位置指的是澆注時(shí)鑄件在型腔內(nèi)所處的位置，澆注位置的選擇是否合理對(duì)鑄件的質(zhì)量有很大的影響。澆注位置的選擇原則：(1)重要加工面應(yīng)朝下，避免砂眼氣孔和夾渣。正確澆注位置錯(cuò)誤澆注位置第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造(2)平板圓盤(pán)大面應(yīng)朝下，減少輻射防開(kāi)裂夾渣。

具有大平面的鑄件正確澆注位置正確澆注位置出氣冒口夾砂氣孔上下上下錯(cuò)誤澆注位置第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造(3)薄壁大面朝下或垂直，防止產(chǎn)生澆不足冷隔。摩托車(chē)曲軸箱(4)厚大部分在上或側(cè)面。起重機(jī)卷筒正確澆注位置錯(cuò)誤澆注位置正確澆注位置錯(cuò)誤澆注位置

第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造二、分型面選擇鑄型分型面指的是鑄型組元間的接合面。澆注位置的選擇原則：(1)盡量使分型面垂直、數(shù)量小，以便于起模和簡(jiǎn)化工藝。在大批量生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用圖所示的分型面，這不僅便于造型操作，且模板的制造費(fèi)用低。單件、小批生產(chǎn)中，由于整體模樣堅(jiān)固耐用、造價(jià)低，故也常采用彎曲分型面。若分型面是一曲面，則必須用挖砂造型或假箱造型，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。起重臂的分型面第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造(2)盡量將鑄件全部或大部分置于一個(gè)下箱內(nèi)，以確保鑄件精度。方案a方案b方案a在凸臺(tái)處增加一外型芯，使得加工面和基準(zhǔn)面處于同一沙箱內(nèi)，保證了鑄件的精度。而若采用方案b分型，則錯(cuò)箱會(huì)影響鑄件精度。第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造(3)分型面應(yīng)選在最大截面處，否則難以取出模樣。(4)應(yīng)盡量使鑄件只有一個(gè)分型面，以便采用工藝簡(jiǎn)單的兩箱造型三通管不正確正確上下上下第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造三通鑄件的分型方案四箱兩箱三箱三通鑄件第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造(5)為便于造型、下芯、合箱和檢驗(yàn)鑄件的壁厚，應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。Ⅰ、Ⅱ兩種分型方案便于下芯時(shí)檢查鑄件壁厚。但方案Ⅱ的型腔大部分及型芯位于下箱，這樣便可減少上箱的高度，便于起模、合型操作，故方案Ⅱ較為合理。第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造上述選擇澆注位置和分型面的諸原則，對(duì)于某個(gè)具體鑄件來(lái)說(shuō)，往往難以全面顧及，有時(shí)甚至相互矛盾。因此，需要提出幾種方案，抓主要矛盾，進(jìn)行分析比較，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來(lái)做出正確的判斷，選出最佳方案。有時(shí)采用某種措施可以兼顧二者，例如：?jiǎn)渭a(chǎn)球墨鑄鐵曲軸時(shí)，既要充分利用冒口補(bǔ)縮，來(lái)確保整個(gè)曲軸組織均勻且無(wú)缺陷，確定中心線直立的澆注位置，又要便于造型，取過(guò)中心線的分型面。采用“橫作豎澆”的鑄造工藝，即橫向造型、合型、澆注，然后將砂箱翻轉(zhuǎn)90°，冒口朝上，豎向澆注冷卻，以解決這個(gè)矛盾。eg對(duì)質(zhì)量要求高的鑄件應(yīng)優(yōu)先滿(mǎn)足澆注位置的要求，對(duì)質(zhì)量要求不高或外形復(fù)雜，生產(chǎn)批量又不大的鑄件，應(yīng)優(yōu)先考慮分型面。第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造2.2.3工藝參數(shù)選擇加工余量收縮率拔模斜度鑄造圓角型芯及型芯頭工藝參數(shù)鑄件的孔、槽第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造一、加工余量和鑄孔加工余量定義：指鑄件上預(yù)先增加為機(jī)械加工時(shí)切去的金屬層厚度。單件、小批生產(chǎn)的小鑄鐵件的加工余量為4.5～5.5mme/dcb/a機(jī)械加工余量第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造零件的最大尺寸手工造型F~H級(jí)機(jī)器造型E~G級(jí)零件的最大尺寸手工造型F~H級(jí)機(jī)器造型E~G級(jí)大于至大于至-400.5~0.70.4~0.52504002.5~5.01.4~3.540630.5~1.00.4~0.74006303.0~6.02.2~4.0631001.0~2.00.7~1.463010003.5~7.02.5~5.01001601.5~3.01.1~2.2100016004.0~8.02.8~5.51602502.0~4.01.4~2.8160025004.5~9.03.2~6.0灰鑄鐵砂型鑄件要求的加工余量（RMA）（摘自GB/T6414--1999）第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造鑄孔：要考慮鑄出的可能性、必要性和經(jīng)濟(jì)性。一般大孔用下芯的方式鑄出，而小孔則用機(jī)加工完成。單件、小批生產(chǎn)的小鑄鐵件上直徑小于30mm的孔一般不鑄出。其余上下第2章鑄造技術(shù)2.2砂型鑄造戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域教材建設(shè)團(tuán)隊(duì)-重型高端裝備制造二、拔模斜度拔模斜度：為便于模樣從砂型中取出，凡平行拔模方向的模樣表面上所增加的斜度。影響拔模斜度大小的因素有模樣高度、造型方法、模樣材料等，一般為15'～3°。拔模斜度立壁愈高，斜度愈??；機(jī)器造型的拔模斜度相比于手工造型要小；金屬模型拔模斜度要比木模小；為使型砂便于從模樣內(nèi)腔中取出，內(nèi)壁拔模斜度應(yīng)比外壁大。第2章鑄造技術(shù)2.2砂型