第十章 铸造1概述、砂型铸造PowerPoint 演示文稿

1、2021-7-3 第十章 铸造 10-1概述概述 u含义：含义： u分类：分类： 砂型铸造；特种铸造砂型铸造；特种铸造 u特点：特点： 缩松；缩孔。缩松；缩孔。 u用途：用途： 提供形状复杂零件毛坯提供形状复杂零件毛坯 结论：结论： 含义：含义：利用液态金属的利用液态金属的 流动性形成零件内外形流动性形成零件内外形 状的热加工工艺。状的热加工工艺。 用途：用途：提供形状复杂提供形状复杂 零件的毛坯零件的毛坯 特点：特点：缩孔、缩松。缩孔、缩松。 2021-7-3 第十章 铸造 何谓形状复杂？ -不便于用型材提供。 何谓型何谓型 材？材？ 钢厂按国家标注提供钢厂按国家标注提供 的各类钢材的各类钢

2、材 2021-7-3 第十章 铸造 10-2砂型铸造 一、生产过程 将液体金属浇入用型砂紧实成的铸型中，待凝将液体金属浇入用型砂紧实成的铸型中，待凝 固冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法称固冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法称 为砂型铸造。为砂型铸造。 何谓砂型铸造？何谓砂型铸造？ 2021-7-3 第十章 铸造 工工 艺艺 准准 备备 落落 砂砂浇浇 注注 造造 型型 造造 芯芯 清清 理理 检检 验验 合合 箱箱 熔炼金属熔炼金属 造型材料、造型材料、配砂、配砂、制模样、制制模样、制 芯盒芯盒 2021-7-3 第十章 铸造 二、造型材料二、造型材料 制造铸型的材料称为制造铸型的材

3、料称为造型材料造型材料。它通常是由砂、。它通常是由砂、 粘结剂及其他附加物按一定比例混制而成的、符合造型或粘结剂及其他附加物按一定比例混制而成的、符合造型或 造芯要求的混合料，分别称为造芯要求的混合料，分别称为型砂型砂和和芯砂芯砂。 1 1、对型砂和芯砂的要求、对型砂和芯砂的要求-自学自学 型（芯）砂应具备：足够高的型（芯）砂应具备：足够高的耐火性、强度、良好耐火性、强度、良好 的可塑性和一定的透气性、退让性的可塑性和一定的透气性、退让性等。等。 2021-7-3 第十章 铸造 耐火度，指抗高温液态金属热作用的能力。耐火度，指抗高温液态金属热作用的能力。 耐火度好，铸件不易产生粘砂。型（芯）砂

4、中耐火度好，铸件不易产生粘砂。型（芯）砂中SiO2SiO2越多，越粗，越多，越粗， 耐火度越好。耐火度越好。 强度，指制造的型（芯）砂在起模、搬运、合型和浇注时不易变形和强度，指制造的型（芯）砂在起模、搬运、合型和浇注时不易变形和 破坏的能力。破坏的能力。 如强度不足，容易产生形状与砂眼等缺陷。如强度不足，容易产生形状与砂眼等缺陷。 增加粘结剂量、减少砂粒尺寸、增大型砂紧实度，均可提高强度。增加粘结剂量、减少砂粒尺寸、增大型砂紧实度，均可提高强度。 透气性，是指型（芯）砂允许气体透过的能力。透气性，是指型（芯）砂允许气体透过的能力。 透气性差，浇注时产生的气体不易排除，会使铸件产生气孔缺陷。透

5、气性差，浇注时产生的气体不易排除，会使铸件产生气孔缺陷。 用圆形、粒大的砂，降低粘土含量和造型紧实度，可提高透气性。用圆形、粒大的砂，降低粘土含量和造型紧实度，可提高透气性。 2021-7-3 第十章 铸造 可塑性可塑性，是指型（芯）砂在外力作用下容易获得清晰的模 型轮廓，外力去除后仍能完整地保持其形状的性能完整地保持其形状的性能。 退让性退让性，是指铸件冷却收缩时，型（芯）砂可被压缩能力被压缩能力。 退让性不好，易使铸件收缩时受阻而产生内应力，引 起铸件变形和开裂。 2021-7-3 第十章 铸造 2、型（芯）砂的组成、型（芯）砂的组成 原砂。原砂。 原砂是砂型的主体，其主要成分是石英（Si

6、O2）。质量高的原砂杂 质含量少、粒度均匀，呈圆形。 粘结剂。粘结剂。 其作用的粘结砂粒，使型（芯）砂具有一定的强度和可塑性，常用的 粘结剂有粘土、膨润土、桐油、水玻璃等。 附加物。附加物。 常用的附加物有煤粉、木屑等。加煤粉是为了浇注时在铸型与金属液 间产生气膜，防止粘砂，提高铸件表面质量。木屑能改善型（芯）砂 的退让性和透气性。 2021-7-3 第十章 铸造 三、造型和造芯三、造型和造芯 造型（或造芯）造型（或造芯）是指用造型材料及模样、芯盒等工艺装备制造砂是指用造型材料及模样、芯盒等工艺装备制造砂 型和型芯的过程型和型芯的过程。 造型：造型：用模样形成型砂型腔，在用模样形成型砂型腔，在

7、浇注后形成铸件的外部轮廓浇注后形成铸件的外部轮廓。 型芯型芯 ：用芯盒制成置于铸型中，用芯盒制成置于铸型中，浇注后形成铸件内孔或局部外形浇注后形成铸件内孔或局部外形。 模样和芯盒单件、小批量常用木材，大批量可用塑料或金属制造。模样和芯盒单件、小批量常用木材，大批量可用塑料或金属制造。 根据机械化程度不同，通常分为根据机械化程度不同，通常分为手工造型手工造型和和机器造型机器造型两大类。两大类。 2021-7-3 第十章 铸造 （一）、手工造型（一）、手工造型 手工造型手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。是全部用手工或手动工具完成的造型工序。 手工造型手工造型特点：特点： 操作方便灵活、

8、适应性强，模样生产准备时间短；操作方便灵活、适应性强，模样生产准备时间短； 生产率低，劳动强度大，铸件质量不易保证；生产率低，劳动强度大，铸件质量不易保证； 适用于单件或小批量生产。适用于单件或小批量生产。 常用的手工造型方法可分为：常用的手工造型方法可分为：整模造型、分模造型（两整模造型、分模造型（两 箱造型、三箱造型）箱造型、三箱造型）、挖砂造型、活块造型、刮板造型挖砂造型、活块造型、刮板造型。 2021-7-3 第十章 铸造 整模造型整模造型 -其模样为一个整体的，放在一个砂箱内，型面是平其模样为一个整体的，放在一个砂箱内，型面是平 面面。 条件：条件： 适用于铸件形状简单、最大截面在铸

9、件一端且为平面的适用于铸件形状简单、最大截面在铸件一端且为平面的 铸铸 件。件。 特点：特点： 造型简单，铸件不会产生错型缺陷；造型简单，铸件不会产生错型缺陷； 注意：注意： 型腔不可太深！型腔不可太深！ 结论：结论： u最大截面位于端部最大截面位于端部 u简单，避免多箱造简单，避免多箱造 型的错位型的错位 u型腔不可太深型腔不可太深 2021-7-3 第十章 铸造 分模造型分模造型 -分模造型是将模样沿最大截面处分成两分模造型是将模样沿最大截面处分成两 半，型腔位于上、下两个砂箱内半，型腔位于上、下两个砂箱内 z条件：条件： 沿最大截面分型。沿最大截面分型。 z特点：特点： 造型简单省工，上

10、下型易错移，造成铸件错型。造型简单省工，上下型易错移，造成铸件错型。 z注意：注意： 定位销牢固、可靠！定位销牢固、可靠！ 2021-7-3 第十章 铸造 挖砂造型挖砂造型 挖砂造型的模样是整体的，但铸件分型面 为曲面。为便于起模，造型时用手工挖去 阻碍起模的型砂。 其造型费工、生产率低，工人技术水平 要求高。用于分型面不是平面的单件、小 批生产铸件。 特点：技术含量高，效率低，单件小特点：技术含量高，效率低，单件小 批生产批生产 应用：最大截面不再端面且不便分模应用：最大截面不再端面且不便分模 造型（太薄）造型（太薄） 注意：挖沙深度准确：到最大截面处注意：挖沙深度准确：到最大截面处 坡度不

11、可太陡坡度不可太陡 2021-7-3 第十章 铸造 活块造型活块造型 -活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台，肋条等这些部活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台，肋条等这些部 分作成活动的（即活块）。起模时，先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。分作成活动的（即活块）。起模时，先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。 u用途：用途： 主要用于单件、小批生产带有突出部分、难以起主要用于单件、小批生产带有突出部分、难以起 模的铸件。模的铸件。 2021-7-3 第十章 铸造 刮板造型刮板造型 刮板造型是刮板造型是用刮板代替实体模样造型用刮板代替实体模样造型，它可降低模样成，它可降低模样

12、成 本，节约木材，缩短生产周期。本，节约木材，缩短生产周期。 u应用：应用： 用于有等载面或回转体的大、中型铸件的单件、小批用于有等载面或回转体的大、中型铸件的单件、小批 生产，如带轮、铸管、弯头等。生产，如带轮、铸管、弯头等。 2021-7-3 第十章 铸造 小结： 掌握常见的造型方法及特点、注意事项 2021-7-3 第十章 铸造 （二）、机器造型（二）、机器造型 机器造型是指用机器完成全部或至少完成紧砂操作机器造型是指用机器完成全部或至少完成紧砂操作 的造型方法。的造型方法。 1、特点：、特点： 生产率高，铸型紧实度高而均匀；生产率高，铸型紧实度高而均匀； 型腔轮廓清晰，铸件质量稳定；型

13、腔轮廓清晰，铸件质量稳定； 设备投资大，故只适用成批或大量生产。设备投资大，故只适用成批或大量生产。 机器造型中机器造型中紧砂、起模紧砂、起模主要工序由机器主要工序由机器完成。完成。 常用的紧实方法有：常用的紧实方法有：压实紧实、高压紧实、震压紧实、微压实紧实、高压紧实、震压紧实、微 震紧实、射砂紧实等震紧实、射砂紧实等。 2021-7-3 第十章 铸造 压实紧实压实紧实 单纯借助压力紧实砂型。 应用： 主要适用于成批生产高度小于主要适用于成批生产高度小于200mm200mm薄而小薄而小 的铸件。的铸件。 2021-7-3 高压紧实高压紧实 主要是用较高压实压力压实砂型。主要是用较高压实压力压

14、实砂型。 应用：应用： 主要适用于需大量生产的中、小主要适用于需大量生产的中、小 型铸件，如汽车、机械车辆、缝纫机型铸件，如汽车、机械车辆、缝纫机 等产品较为单一的制造业等产品较为单一的制造业。 第十章 铸造 2021-7-3 震压紧实震压紧实 是经过多次震击后再压实砂型。 特点： 生产率高，能量消耗少，机械磨 损少；砂型坚实度较均匀，但噪声 大。 应用： 广泛用于成批生产中、小型铸 件。 第十章 铸造 2021-7-3 微震紧实微震紧实 是在加压坚实型砂的同时，砂箱和是在加压坚实型砂的同时，砂箱和 模板作高频率、小振幅震动。模板作高频率、小振幅震动。 应用：广泛用于成批生产中、小型铸件。应用

15、：广泛用于成批生产中、小型铸件。 第十章 铸造 2021-7-3 抛砂紧实抛砂紧实 是利用离心力抛出型砂，使型砂在是利用离心力抛出型砂，使型砂在 惯性力下完成填砂和坚实。惯性力下完成填砂和坚实。 主要适用于主要适用于中、大型铸件中、大型铸件。 第十章 铸造 2021-7-3 （三）、造芯（三）、造芯 最常用的造芯方法是最常用的造芯方法是芯盒造芯芯盒造芯，将，将芯砂填入芯盒芯砂填入芯盒，经，经紧砂紧砂、 脱盒脱盒、烘干烘干、修整修整后即可制成型芯。后即可制成型芯。 根据结构不同，芯盒可分为根据结构不同，芯盒可分为整体式整体式、对开式对开式、可拆式可拆式等结等结 构形式，见图构形式，见图10-13

16、10-13。 由于型芯是放置于砂型内腔的，浇注时受四周金属的包围，由于型芯是放置于砂型内腔的，浇注时受四周金属的包围， 因此制造型芯时还需在因此制造型芯时还需在型芯中放置型芯中放置芯骨芯骨并将型芯烘干以增加并将型芯烘干以增加 强度，在型芯中应做强度，在型芯中应做通气孔通气孔，以免铸件产生气孔缺陷。，以免铸件产生气孔缺陷。 根据填砂与紧砂方式不同，也可分为根据填砂与紧砂方式不同，也可分为手工与机器造芯手工与机器造芯。 第十章 铸造 2021-7-3 1、手工芯盒造芯： 1）整体芯盒造芯： -即芯盒是整体的。图10-13a 条件：能从芯盒中顺利磕出。 应用：形状简单、规则的小型型芯。如圆 柱、圆台

17、等 特点：造芯简单；形状精度好。 第十章 铸造 2021-7-3 2）对开心盒造芯 -将芯盒沿对称平面一分为二，做成两半 的造芯方法。 分类： 两半芯盒合起来造芯。 特点：注意定位；脱盒方便；不便于整合造芯时首特点：注意定位；脱盒方便；不便于整合造芯时首 选。选。 两半芯盒分别填沙造芯、粘合、烘干。两半芯盒分别填沙造芯、粘合、烘干。 特点：便于开设通气道；便于安放芯骨，一般用于特点：便于开设通气道；便于安放芯骨，一般用于 大型工件造芯。大型工件造芯。 两半芯盒分别填沙造芯、烘干、粘合。两半芯盒分别填沙造芯、烘干、粘合。 特点：同上特点：同上 第十章 铸造 2021-7-3 2、芯骨作用、安放注

18、意事项 作用：增加砂芯强度 种类： 铁丝：小型砂芯 圆钢：大型砂芯 安放注意事项： 芯骨要完全被芯砂所包围！ 第十章 铸造 2021-7-3 3、常见通气道方法 蜡线通气 特点：方便；用于比较薄的砂芯 配方：松香：石蜡：机油=4：1：0.20.3 开排气道：大型砂芯 第十章 铸造 2021-7-3 （四）、浇注系统（四）、浇注系统 浇注系统是指为金属液体注入型腔而在铸型中开设的一浇注系统是指为金属液体注入型腔而在铸型中开设的一 系列系列通道通道。它是利用造型时一定的模型来形成的。它是利用造型时一定的模型来形成的。 典型的浇注系统有典型的浇注系统有浇口杯或浇口盆、直浇道、横浇道和浇口杯或浇口盆、直浇道、横浇道和 内浇道等内浇道等。 浇注系统按浇注系统按内浇道的位置高低内浇道的位置高低可分为可分为顶柱式、中柱式、顶柱式、中柱式、 底柱式和阶梯式底柱式和阶梯式等类型，等类型， 第十章 铸造 2021-7-3 顶注式：顶注式： 优点：充型速度快优点：充型速度快 缺点：对型腔底部冲击大缺点：对型腔底部冲击大 应用：型腔比较浅的小型、薄型铸件应用：型腔比较浅的小型、薄型铸件 底注式：底注式： 优点：冲击力小；熔