金属工艺学砂型铸造

金属工艺学砂型铸造第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形一、砂型铸造的工艺过程第2页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型按模样特征分为：整模造型、分模造型、挖砂造型、成型底板造型、活块造型和刮板造型等。按砂箱特征分为：两箱造型、三箱造型、地坑造型、脱箱造型等。通常根据铸件结构特点、形状和尺寸、生产批量及车间具体条件等选择。第3页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型联轴节铸件的整模两箱造型过程（1）整模造型模样为整体，分型面为平面，型腔大都在下箱，造型工艺简单，铸件不产生错性；适用于铸件的最大截面在一端且为平面的铸件第4页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型套管铸件的分模两箱造型过程（2）分模造型模样在最大截面处分开，型腔位于上下两半型内，造型工艺简单；适用于最大截面在中间的铸件。第5页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型手轮铸件的挖砂造型过程（3）挖砂造型模样为整体，但其最大截面在中间，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂，造型费时，生产效率低；适用于单件，小批生产。第6页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型成型底板造型（4）成型底板造型为克服挖砂造型缺点，在底板上预制出铸件的部分型腔，以便使安放在底板上模样的最大截面与底板平齐，便于造型起模。适用于成批生产需要挖砂的铸件。(a)成型底板(b)合箱后第7页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型活块造型过程（5）活块造型铸件上有妨碍起模的凸台、肋条等。制模样时先将起做成活动部分。造型后起模时，先起出模样主体，再从侧面取出活块。造型费时，生产效率低，操作技术水平要求高。适用于单件，小批生产带有突出部分阻碍起模的铸件。(a)零件剖面图(b)铸件(c)模型(d)造下型，拔出钉子(e)取出主体(f)取出活块第8页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型地坑造型（6）地坑造型利用车间地面的砂床造铸型的下型，以减少制造砂箱的费用。造型费时，生产效率低，操作技术水平要求高；适用于单件或小批生产的大型铸件。第9页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型刮板造型（7）刮板造型以刮板代替模样以减少直至模样的费用。造型费时，生产效率低，操作技术水平要求高；适用于单体或小批生产回转体或等截面的铸件。第10页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法1.手工造型（8）三箱造型铸型有上、中、下三部分构成，中型的高度须与铸件的两个分型面间距相适应，操作复杂；适用于单件、小批生产的大中型铸件。第11页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法2.机器造型机器造型是用机器来完成填砂、紧实和起模等整个造型过程。与手工造型相比，机器造型可提高生产效率和铸型质量，并且可以减轻劳动强度。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。第12页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法2.机器造型（1）震压式造型利用震动和撞击力紧实型砂，工作台的震幅较大，噪声较大，生产效率不够高；适于小型或中小型铸件的大批生产。(a)震动(上升)；(b)震动(下落)；(c)压实；(d)起模；(e)硬度分布震压式造型过程第13页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法2.机器造型（2）无箱射压造型生产工序详见表2-2。无需砂箱，生产效率高；适用于形状简单的小型铸件大批生产。第14页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法2.机器造型抛砂紧实原理图（3）抛砂造型将型砂高速抛入砂箱中，同时完成填砂和紧实；适用于大件的生产。生产工序详见表2-2。第15页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形二、砂型铸造的造型方法2.机器造型射砂制芯工作原理图射砂制芯工艺——利用气流将芯砂射入芯盒内并紧实，生产效率高；可生产出高精度优质型芯。第16页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则1.分型面的选择分型面——砂箱间的接触表面。第17页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则1.分型面的选择(1)尽量减少分型面第18页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则1.分型面的选择(2)尽量减少型芯不合理合理第19页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则1.分型面的选择(3)分型面尽量为平面不合理合理第20页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则1.分型面的选择(4)应尽量使型腔全部或大部分置于同一个砂型内，最好使型腔或使加工面与基准面位于下型中。第21页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则2.浇注位置的选择浇注位置——金属浇注时铸件在铸型中的空间位置。(1)主要加工面或主要受力面应置于下部，以确保质量。机床床身的导轨面朝下第22页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则2.浇注位置的选择(2)应有利于铸型的填充和型腔中的气体排除。第23页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则2.浇注位置的选择(3)壁厚不均需要补缩时，宜将厚大部分置于上部或侧面，以便于设置冒口。第24页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则2.浇注位置的选择(4)应将铸件的大平面置于铸型的下部，并使铸型侧斜浇注。第25页,共27页，2024年2月25日，星期天第二节砂型铸造第二章金属的凝固成形三、砂型铸造工艺的制定原则3.工艺参数的选择确定铸造工艺方案时，需要选机械加工余量、铸造收缩率、起模斜度、型芯等工艺参数。（1）机械加工余量是指在切削加工时需要从铸件上切削掉的材料厚度。加工余量的大小与铸件的批量、合金的种类、铸件尺寸和浇注位置有关。第26页,共27页