砂型铸造工艺流程及所需材料

1、砂型铸造工艺简介,砂型铸造工艺简介,一、砂型铸造简介 二、铸造工艺准备工作 三、砂型铸造工艺 四、铸件质量检验与缺陷修补,1.砂型铸造简介 砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。,1.砂型铸造简介 砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。,复杂构件的浇注过程,2.铸造工艺准备工作,2.铸造工艺准备工作 2.1 型砂的准备 铸

2、造用型砂的种类可分为石英砂、镁砂、橄榄石砂、锆英石砂、石灰石砂、黏土砂、水玻璃砂、树脂砂、油砂等。 为获得优质的铸件和良好的技术经济效果，型砂按一定比例混合后，应具有以下性能： a、良好的成型性； b、足够的强度； c、一定的透气性； d、较小的吸湿性； e、较低的发气量； f、较高的耐火度； g、较好的退让性、溃散性和耐用性。 型砂性能对铸件的质量有重要影响，因此，所采用的型砂均要满足一定的性能需求。型砂的性能主要包括：水分、紧实率、透气性、变形量、破碎指数、有效黏土含量、有效煤粉含量等。,2. 铸造工艺准备工作 2.2 铸造工艺装备准备 模样是造型过程中必备的工艺装备，直接关系铸件的形状和

3、尺寸精度。模样须有足够的强度和刚度，要保证表面光洁，并且要使用方便、制造简单、成本低廉。 模样材料： a、木材：轻便，易加工，价格低；但强度低，易吸潮变形，寿命短。 b、金属：铝合金轻便，加工性好，表面光洁，不易锈，但耐磨性差；铜合金易加工，表面光滑，耐蚀、耐磨，但成本高，重量大；铸铁强度硬度高，耐磨，低价，但重量大、易锈且不易加工。 c、塑料：制造简便、修理方便、较耐磨、变形小、生产周期短，但导热性差、不可加热。 d、泡沫塑料：密度小，重量轻，制造简便，但模样表面不够光滑，易撞破，只能使用一次。,2. 铸造工艺准备工作 2.2 铸造工艺装备准备 模板一般有模底板、模样、浇冒口系统和定位销等装

4、配而成。模板主要用于在铸型中形成铸件外轮廓、浇冒口系统及芯头等部分的型腔和分型面。常用的模底板材料有：铸造铝合金，铸铁，铸钢，木材，塑料等。 砂箱是铸件生产中必备的工艺装备之一，在设计零件的铸造工艺是就要考虑到砂箱的选用和设计。,2. 铸造工艺准备工作 2.3 铸造原材料的准备 铸造合金的种类：铸铁（灰口铸铁、白口铸铁）、铸钢（碳钢、低合金钢、高合金钢）、铸造铝合金（铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金、铝锂合金等）、铸造铜合金（铸造黄铜、铸造青铜等）、镁合金、轴承合金、钛合金、高温合金等。 为了获得化学成分合格的铸造合金，减少有害元素的含量，所采用的金属原材料必须满足一定技术需求。,2.

5、铸造工艺准备工作 2.4 铸造涂料 涂料是指覆盖在型腔和型芯表面，以改善型腔和型芯表面耐火性、化学稳定性、抗金属液冲刷性、抗黏砂性等性能的铸造辅助材料系统。 涂料的主要作用有： a、提高铸件表面质量； b、防止或减少铸件夹砂或砂眼等缺陷； c、改善铸件表面性能。 涂料需要具有一定性能，才能起到应有的作用： a、悬浮性； b、触变性； c、渗透性； d、涂层强度； e、发气性； f、贮存性。 涂料的组成： a、耐火填料； b、悬浮剂； c、粘结剂； d、分散介质； e、添加剂。,2. 铸造工艺准备工作 2.4 铸造涂料 涂料的制备可采用搅拌法和研磨法。 搅拌法：设备简单，操作简便，制备时间短，效

6、率高；涂料性能和质量不易控制。 研磨法：涂料活性高，有利于涂料在分散介质中充分扩散；设备投资大、涂料制备周期长，设备损耗大。 涂料的涂敷方法主要有刷涂法、浸涂法、喷涂法、流涂法等。 刷涂法：操作简单，要求涂料的触变性能好，操作者技术熟练，劳动强度大，生产效率低。 浸涂法：速度快，生产效率高，涂层表面光滑，易于实现机械化生产，要去涂料具有较好流变性。 喷涂法：速度比刷涂法快，但涂料渗入深度和涂敷厚度不如刷涂法好。,砂型铸造工艺流程,3.砂型铸造工艺 3.1 造型 手工造型：操作方便灵活、适应性强，模样生产准备时间短；但生产率低，劳动强度大，铸件质量不易保证。只适用于单件小批量生产。 机械造型：大

7、批量生产砂型的主要方法，能够显著提高劳动生产率，改善劳动条件，并提高铸件的尺寸精度、表面质量，使加工余量减小。 除此之外，还有气压造型、静压造型、燃气冲击造型、实型造型等特殊造型工艺。 3.2造芯 型芯用来形成铸件内部空腔或局部外形。造型芯的芯砂要比型砂具有更高的强度、透气性、耐高温性、退让性和溃散性。 手工造芯：工艺装备简单，应用普遍。 机械造芯：a、射砂机造芯，速度快，生产率高；b、壳芯机造芯，能够满足各种壳芯砂生产需要，工艺参数可调，模温自动控制。,3.砂型铸造工艺 3.3 烘干 砂型（芯）烘干： a、表面烘干； b、体烘干。 3.4 合箱 a、检查、清扫、修理砂型； b、依次将砂芯装入

8、砂型； c、清除型内散沙； d、固紧铸型； e、放好浇口杯； 3.5 浇注 浇注前应做好下述准备工作： a、了解浇注合金种类、牌号，估算所需金属液的重量； b、检查浇包的修理质量、烘干预热情况及其运输与倾斜机构的灵活性和可靠性； c、熟悉各种铸型在车间所处位置； d、检查冒口、冒口圈的安放及铸型紧固情况；,3.砂型铸造工艺 3.6 落砂 人工落砂：主要用于单件小批生产，对于有色合金铸件，基本上都采用手工落砂。 机械落砂：效率高，但机器易损坏，维修调整困难，且噪声大。 清除砂芯的方法主要有水力清砂除芯法、水爆清砂除芯法等。 3.7 清理 铸件浇注后必须除去浇注系统和冒口，并进行表面清理去除铸件内外的黏砂、分型面和芯头处的披缝、毛刺、冒口切除痕迹。 3.8 表面处理 铸件在进行上述处理以后，还需进行表面处理，防止铸件在使用过程中发生腐蚀。,4.铸件质量检验与缺陷修补 4.1 铸件质量检验方法 铸件质量包括铸件的内在质量、外表质量、使用质量等。为了保证铸件质量，铸造生产的各个环节，特别是清理后，都要进行质量检验。具体的检验方法有： a、外观缺陷检验； b、表面缺陷检验； c、内部缺陷检验； 此外，还需要进行铸件质