第三章砂型铸造解析

《材料成型工艺基础》CAI课件金属的液态成型(2)第2页§2金属的液态成形方法砂型铸造-----用型砂制造铸型的铸造方法一、砂型铸造成形第3页砂型铸造的工艺过程零件图铸造工艺图模样图、芯盒图、铸型装配图制造模样及芯盒混制型砂预处理造型材料混制芯砂造型制芯烘干铸型烘干芯子合型浇注准备炉料熔炼金属落砂、清理检验铸件热处理合格铸件化验湿芯湿型干芯干型第4页常用造型方法及其选择整模造型分模造型挖砂造型活块造型三箱造型刮板造型地坑造型造型方法手工造型机器造型为了正确地选择造型方法，必须对各种造型方法的特点有所了解第5页铸件图1、整模造型将模型做成与零件形状相适应的整体结构，用整体模型进行造型的方法第6页整模造型的特点：模型为整体；型腔全部位于一个砂型内，分型面为平面；造型简便，所得型腔形状和尺寸精度较好；适用于外形轮廓的顶端有一最大截面，并且为一平面的铸件。第7页零件图2、分模造型该零件若用整模造型是否可行？若垂直放置时，下端法兰阻碍起模，不可行。第8页零件图二、分模造型若水平放置时，模型上部的型砂会阻碍起模，也不可行。AAA-A旋转第9页模型图该零件的模型应该采用分开的模型。即沿模型截面最大处分为两半，并用销钉将其定位。第10页分模造型的特点：模型分为两半，分模面即分型面；型腔分别位于上下两个砂型内，分型面为平面；造型简便，但有可能发生错箱缺陷；适用于最大截面在中部，并且为一平面的铸件，特别是用于有孔的铸件。第11页3、挖砂造型有些铸件（如手轮等），最大截面不在一端，模型又不允许分成两半（模型太薄或制造分模很费事），可以将模型做成整体，采用挖砂造型法。最大截面第12页挖砂造型的特点：分型面是一曲面，由手工挖出；每造一型需挖砂一次，操作麻烦，生产率低，要求操作技术水平高；因不易准确地挖出模型的最大截面，致使铸件在分型面处产生毛刺（披缝）；适用于最大截面在中间,但不便分模（模型太薄或分模面不是平面，而是较复杂的曲面）的铸件;适用于单件生产。第13页4、活块造型将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。起模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。例如所示铸件，若采用方案1进行整模造型，则立板上的凸台阻碍起模；立板底板方案1第14页4、活块造型将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。起模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。立板底板若采用方案2分模进行造型，则底板上的凸台阻碍起模。方案2第15页4、活块造型将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。起模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。立板底板为了能取出模型，将立板上的凸台做成活块。活块与主体之间常采用销钉（或燕尾槽）连接。模型第16页活块造型的特点：模型上妨碍起模的局部做成活块，活块与主体模型活动连接；要求工人操作水平较高；生产率较低，仅适用于单件小批生产。第17页5、三箱造型采用两个分型面和三个砂箱的造型方法例如所示铸件，若采用方案（1）进行整模造型，则A处型砂阻碍起模；若采用方案（2）进行分模造型，A处型砂还阻碍起模；采用方案（3）和（4），则B处型砂阻碍起模；若采用方案（5）进行分模造型，则A、B处型砂都阻碍起模。所以这些方案都不合理。（2）（1）（3）（4）（5）AB第18页如果采用铸件横放分模造型，虽然解决了起模的问题，但铸件需要两个横放的型芯来铸处铸件上、下的空腔。这时，型芯的固定难度较大。这种方法也不很合理。5、三箱造型采用两个分型面和三个砂箱的造型方法第19页为了同时满足起模和型芯稳定安放的问题，可以采用三箱造型，如上图所示。第20页三箱造型的特点：必须采用分模；中箱的上、下两面都是分型面；错箱可能性增大；必须具备高度和模型相适应的中层砂箱；适用于外形具有两个最大截面，中间夹有一个小截面的铸件；造型较复杂，生产率较低，只适用于单件小批生产；三箱造型改为两箱造型第21页有些尺寸大于500mm的旋转体铸件，如带轮、飞轮等，由于生产数量较少，为节省模型材料及费用，缩短加工时间，可以采用刮板造型。刮板是一块和铸件断面形状箱适应的木板。造型时将刮板绕着固定的中心旋转，在砂型中刮制出所需要的型腔。6、刮板造型第22页带轮铸件刮板木桩刮制上型刮制下型第23页在车间地面上挖一个地坑代替下砂箱进行造型的方法。这种造型方法节省了下砂箱，缩短了生产准备时间，降低了生产成本，但操作麻烦，要求的技术较高。一般用于单件或小批生产的大中型铸件。7、地坑造型第24页焦炭管子型砂上半型定位楔型腔浇口杯出气口第25页型芯的主要作用是用来形成铸件的内腔，有时也用来形成复杂铸件的外形（如外型芯）。8、型芯制作第26页型芯一般用芯盒制成。芯盒的空腔形状和铸件的内腔相适应。对开式芯盒第27页芯盒芯盒芯盒烘干板可拆式芯盒制芯对于形状复杂的大、中型砂芯，为了便于取芯，可将芯盒分成几块，分别拆去芯盒取出型芯。复杂型芯举例1复杂型芯举例2第28页机器造型使造型中最主要的两项操作----紧砂和起模实现了机械化。它可大大提高生产率，改善劳动条件以及提高铸件的精度和表面质量。在大批量生产中，尽管机器造型所需要的设备、专用砂箱和模板等投资较大，单铸件总的成本仍能显著降低。机器造型使现代化铸工车间生产的基本方式。9、机器造型第29页气动多触头震压式造型机气动微震压实造型机气冲造型机机器造型设备举例第30页机器制芯设备举例普通射芯机冷芯盒射芯机多功能射芯机机械紧砂与起模射砂挤压造型砂铸流水线第31页总而言之，造型是砂型铸造最基本的工序，在许多情况下，造型方法的选定是制定铸造工艺的前提。要正确合理地选择造型方法，必须考虑铸件的生产要求（质量要求、生产数量要求等）和铸件的形状对不同造型方法的适应性，以及不同造型方法的特点。只有深刻了解了各种造型方法的特点和适用性，我们才能作出合理的选择。在各种造型方法中，整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型是最基本的方法，应该重点掌握。结束整模AVI造型过程：返回分模AVI造型过程：返回挖砂AVI造型过程：返回活块AVI造型过程：返回三箱AVI造型过程：返回刮板AVI造型过程：返回制芯过程：返回制芯AVI机器造型AVI机器造型过程：返回第41页第42页目录页第43页铸造工艺图：是在零件图上用各种工艺符号表示出铸造工艺方案的图形表示的内容有：分型面、浇注位置、型芯、加工余量、拔模斜度、收缩率、浇注系统、冒口、冷铁等第44页复杂型芯实例第45页复杂型芯实例