2-2 砂型铸造

§2砂型铸造铸造是将金属液体浇注到形状、尺寸相同的铸型型腔中从而获得铸件的方法。若将液体注入砂型中，则称为砂型铸造。砂型铸造应用最为广泛，世界各国用砂型铸造生产的铸件占铸件总产量的80％以上。一、砂型铸造的工艺过程图2-7工艺过程简图制造模样→放入模样填砂、紧实、造型→起模制造芯盒→型芯（砂芯）合型→浇注→冷却凝固→落砂处理→铸件型芯：用于制作铸件的孔形及各种内腔。二、造型方法1.手工造型：•按模型特征分为整模造型、分模造型、活块造型、刮板造型、成型底板造型和挖砂造型等。•按砂箱特征分为两箱造型、三箱造型、地坑造型、脱箱造型等。•多适用于一些单件或小批量生产的铸件。具有较大的灵活性。整模造型适于铸件的最大截面在一端且为平面的铸件。分模造型适于铸件的最大截面在中间的铸件。挖砂造型适于单件，小批生产成型底板造型适于成批生产需要挖砂的铸件。活块造型适于单件，小批生产带有突出部分阻碍起模的铸件。地坑造型适于单件或小批生产大型铸件。刮板造型适于单件或小批生产回转体或等截面的铸件。活箱造型单件、小批生产，大中型铸件。三箱造型适于成批生产小型铸件。2.机器造型填砂、紧实、起模整个造型过程有机器完成。•特点：与手工造型相比，生产效率↑、铸件精度高、表面质量好，劳动强度↓。•但造型设备及工装投资较大，生产准备周期长，适于大批生产。震压式造型无箱射压造型抛砂造型射砂制芯三、砂型铸造工艺1.分型面的选择分型面：造型时两砂箱的分界面（两箱铸型间的接触表面）。分型面确定之后，铸件在砂箱中的位置即随之确定。分型面选择是否合理，影响到铸件质量和生产成本。一般说来，分型面在确定浇注位置后再选择。但是，分析各种分型面的利、弊之后，可能再次调整浇注位置。在生产中浇注位置和分型面有时是同时确定的。分型面选择原则（表2-3）•分型面应避免曲折，数量尽量少，最好是只有一个且为平面。机器造型时分型面只能有一个。•尽量减少型芯数，并且使型芯便于安放和稳定。•应能方便、顺序地取出模样或铸件。一般选在铸件最大截面处。•应尽量使型腔全部或大部分置于同一个砂型内，且最好使型腔或使加工面与基准面位于下型中。（便于起模、浇注）•应尽量与浇注位置一致，并尽量满足（或参考）浇注位置的要求（与选择浇注位置兼顾考虑）。2.浇注位置的选择•浇注位置：铸件在铸型中的空间位置。选择原则1）主要加工面或主要受力面应置于下部以确保质量；2）应利于铸型的填充和型腔中的气体排除；3）壁厚不均需要补缩时宜将厚大部分置于上部或侧面；4）应将铸件的大平面置于铸型的下部并使铸型侧斜浇注。1）主要加工面或主要受力面应置于下部以确保质量2）应利于铸型的填充和型腔中的气体排除，即：使液体易注入，气体排除通畅。3）壁厚不均需要补缩时宜将厚大部分置于上部或侧面，以便安放冒口，实现自下而上的顺序凝固。4）应将铸件的大平面置于铸型的下部并使铸型侧斜浇注，防止砂眼、气孔、夹砂、浇不足等缺陷。3.确定工艺参数1.机械加工余量铸造时在零件的加工表面增加的供切削加工用的余量，在切削加工时需从铸件上切削掉的材料厚度。大批量：机器造型精度高余量小单件、小批量：手工造型精度低余量大材料材质不同，预留加工余量也不同。2.铸造收缩率铸件冷却过程体积要收缩，通常需增大模样尺寸，才能保证收缩后的铸件达到所需尺寸。铸件尺寸＜模型尺寸。铸件的收缩率与合金的种类、铸件的大小和铸件固态收缩受阻的情况有关。普通灰口铸铁在0.7～1%左右，铸钢为1.3～2.0左右，有色金属大多在1%左右。3.拔模斜度为便于把模样（或型芯）从砂型（或从芯盒）中取出，铸件上垂直于分型面的各个侧面应有一定斜度。拔模斜度在铸造工艺图中需标出，其大小取决于立壁的高度、造型方法、模样材质及该侧面在型腔中的位置。通常3°～15°。4.型芯头与型芯座型芯：铸件孔形和各种内腔，简化模样的外形，铸出铸件上局部妨碍拔模的凸台、凹槽等结构。型芯头：浇注时不与液态金属接触，起到定位、导引型芯中气体排出的作用。型芯座：支撑、固定型芯型芯头和型芯座