砂型铸造学习.pptx
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1、2023/2/17砂箱刮砂板底板砂舂通气针起模针皮老虎镘刀镘勺提勾浇口棒第1页/共87页2023/2/17 一、手工造型手工造型 1 1、整模造型整模造型 特点是特点是:模样是整体模样是整体的,铸型的型腔一般只在下箱的,铸型的型腔一般只在下箱。整整模模造造型型因因操操作作简简便便,无无砂砂箱箱错错位位现现象象,适适用用于于外外形形轮轮廓廓上上有有一一个个平平面面可可作作分分型型面面的的简简单单铸铸件件,如如齿齿轮轮坯坯、轴轴承、皮带、轮罩等。承、皮带、轮罩等。下图为整模造型过程下图为整模造型过程。第2页/共87页2023/2/17图211整模造型轴承零件模样带浇口的铸件a)模样置于砂箱中填砂造
2、下型b)用平头砂舂锤平用刮板刮去余砂c)翻转下型,修光平面,撒分型砂d)放浇口棒,造上型扎通气孔e)开箱,起模f)挖外浇口开内浇口修型,合箱,待浇注第3页/共87页2023/2/17 2、分模造型特点是:铸件的最大截面不在端部而在中部,因而木模沿最大截面分成两半。操作较简便,适用于形状较复杂的铸件,特别是广泛用于有孔或带有型芯的铸件,如套筒、水管、阀体、箱体、曲轴、立柱等。后图为水管铸件的分模造型过程。第4页/共87页2023/2/17分模造型分模造型轴套零件模样带浇口的铸件a)造下砂型b)翻转下砂型后,造上砂型,放浇口棒及出气口棒c)开箱,起模,开浇口d)下型芯,合箱第5页/共87页2023
3、/2/17 3、挖砂造型当当铸铸件件最最大大截截面面在在中中部部,模样又不便分成两半(如如分分模模后后模模样样太太薄薄或或分分面面是是曲曲面面)时时,只只能能将将模模样样做做成成整整模模,造造型型时时挖挖掉掉防防碍碍起起模模的的砂子。砂子。(a)(b)(c)(d)第6页/共87页2023/2/17挖砂造型挖砂造型操作麻烦,生产率低,要求操操作麻烦,生产率低,要求操作技术水平高,仅适用于单件小批量生产。作技术水平高,仅适用于单件小批量生产。对于分型面为阶梯面或曲面的铸件,当生产对于分型面为阶梯面或曲面的铸件,当生产数量较多时,可用成形底板数量较多时,可用成形底板代替平面底板,并将模样放置在成形底
4、板代替平面底板,并将模样放置在成形底板上造型,可省去挖砂操作。成形底板可根上造型,可省去挖砂操作。成形底板可根据生产数量的不同,分别用金属、木材制据生产数量的不同,分别用金属、木材制作;如果件数不多,可用粘土较多的型砂作;如果件数不多,可用粘土较多的型砂春紧制成砂质成形底板,春紧制成砂质成形底板,称为假箱称为假箱,如下,如下图所示。图所示。第7页/共87页2023/2/174 活活块块造造型型 将将模模样样上上妨妨碍碍起起模模的的部部分分,如如凸凸台台、肋肋、耳耳等等,做做成成活活动动的的,称称为为活活块块。活活块块用用销销式式燕燕尾尾与与模模样样的的主主体体连连接接,在在起起模模时时须须先先
5、取取出出模模样主体,然后取出活块样主体,然后取出活块。见下图第8页/共87页2023/2/17活块造型模样主体活块a)造下箱b)造上箱c)起出模样主体d)起活块e)合箱第9页/共87页2023/2/17 5、刮板造型用与铸件截面相适应的刮板代替实体模样造型的方法用与铸件截面相适应的刮板代替实体模样造型的方法。刮刮板板造造型型,可可以以降降低低模模样样成成本本,缩缩短短生生产产准准备备时时间间,但但要要求求操操作作技技能能高高,铸铸件件尺尺寸寸精精度度低低,生生产产率率低低,故故只只适适用用于于中中小小批批生生产产尺尺寸寸较较大大的的回回转转体体铸铸件件,如如皮皮带带轮轮、齿齿轮轮等。等。第10
6、页/共87页2023/2/17图2-17刮板造型带轮刮板刮板木桩下砂型上砂型a)刮制下型b)刮制上型c)合箱第11页/共87页2023/2/17图示件属大尺寸、回转体,可采用刮板地坑刮板地坑造型。此一幅:刮板地坑造型图第12页/共87页2023/2/17 二、机器造型二、机器造型 用机器代替手工进行造型用机器代替手工进行造型(芯芯),),称机器造型称机器造型(芯芯).).造型过程包括:填砂、紧实、起模、下芯、合箱以及铸型、砂箱的运输等工艺环节。造型过程包括:填砂、紧实、起模、下芯、合箱以及铸型、砂箱的运输等工艺环节。大部分造型机主要是实现型砂的紧实和起模工序的机械化,至于合箱、铸型和砂箱的大部
7、分造型机主要是实现型砂的紧实和起模工序的机械化,至于合箱、铸型和砂箱的运输则由辅助机械来完成。运输则由辅助机械来完成。不同的紧砂方法和起模方式的组合,组成了不同的造型机。不同的紧砂方法和起模方式的组合,组成了不同的造型机。第13页/共87页2023/2/17 按不同的紧砂方法和起模方式的按不同的紧砂方法和起模方式的组合,组成了不同的造型机。组合,组成了不同的造型机。造型机的种类很多,按紧砂方法造型机的种类很多,按紧砂方法不同可分不同可分:震压式造型机;震压式造型机;微震压式造型机;微震压式造型机;高压式造型机;高压式造型机;射压式造型机;射压式造型机;气冲式造型机。气冲式造型机。第14页/共8
8、7页2023/2/17 多通过震击和压实紧实型砂,绝大部分都是边震多通过震击和压实紧实型砂,绝大部分都是边震边压。边压。震击压实都采用气动震击压实都采用气动,为高频率低振幅的微振形为高频率低振幅的微振形式式,铸型硬度均匀铸型硬度均匀.为减轻振动,设有缓冲机构,缓冲机构有为减轻振动,设有缓冲机构,缓冲机构有气垫式气垫式和弹簧式和弹簧式两种。两种。所有机器都带有起模结构,起模比较平稳。这种所有机器都带有起模结构,起模比较平稳。这种造型机的特点是:造型机的特点是:机构简单、操作方便、投资较小,机构简单、操作方便、投资较小,适用于各种材质小件的造型适用于各种材质小件的造型。1.1.震压式造型机震压式造
9、型机 这类造型机主要由震击机构、压实机构、这类造型机主要由震击机构、压实机构、起模机构和控制系统起模机构和控制系统组成组成。第15页/共87页2023/2/17第16页/共87页2023/2/172.2.微震压实造型机:微震压实造型机:它采用震击它采用震击(频率频率150150500500次次/分分,震幅震幅252580mm)80mm)压实压实-微震微震(频率频率70070010001000次次/分分,振幅振幅5 510mm)10mm)来紧实造型。这种造型机噪音来紧实造型。这种造型机噪音较小较小,型砂紧实度均匀型砂紧实度均匀,生产率高生产率高,适用于较复适用于较复杂的中小铸件的成批大量生产。杂
10、的中小铸件的成批大量生产。第17页/共87页2023/2/17第18页/共87页2023/2/17 3.3.高高压压造造型型机机近近年年来来发发展展起起来来的的,它它的的最最大大特特点点是是:采采用用压压实实压压强强大大于于0.7MPa0.7MPa的的压压实实加加微微震震紧紧实实的的造造型型方方法法。所所以以,加加砂砂均均匀匀,并并有有一一定定的的预预紧紧实实作作用用。再再加加上上压压实实作作用用,铸铸型型强度高且均匀。强度高且均匀。(a)原始位置(b)压实位置1-压实活塞2-砂箱3-余砂框4-高压触头5-多触头箱体多触头高压造型原理图54321 多触头高压造型多触头高压造型由许多可由许多可单
11、独动作的触头组成单独动作的触头组成,可分为,可分为主动伸缩的主动式触头和浮动主动伸缩的主动式触头和浮动式触头。式触头。使用较多是使用较多是弹簧复位弹簧复位浮动式多触头浮动式多触头。第19页/共87页2023/2/17多触头高压造型机的优点:多触头高压造型机的优点:砂型紧实度高而均匀,铸件尺寸精度高,砂型紧实度高而均匀,铸件尺寸精度高,表面粗糙度低表面粗糙度低。缺点:缺点:仍有噪声,设备结构复杂,价格贵,仍有噪声,设备结构复杂,价格贵,对工艺设备及设备维修、保养要求高。对工艺设备及设备维修、保养要求高。应用:应用:仅用于大批量、精度要求高、较复仅用于大批量、精度要求高、较复杂的中、小型铸件的生产
12、。杂的中、小型铸件的生产。第20页/共87页2023/2/17 4.4.射压式造型机射压式造型机 有有两两种种机机型型,一一种种是是垂垂直直分分型型无无箱箱造造型型机机,另一种是另一种是水平分型脱箱造型机水平分型脱箱造型机。优点优点:铸件尺寸精度很高;噪声低;垂直分型、铸件尺寸精度很高;噪声低;垂直分型、不用砂箱,可节省运输设备和占地面积;生产效不用砂箱,可节省运输设备和占地面积;生产效率高,易于实现自动化。因此,在中、小铸件的率高,易于实现自动化。因此,在中、小铸件的大量生产中已获广泛应用。大量生产中已获广泛应用。缺点:缺点:机器结构比较复杂,下芯较困难。机器结构比较复杂,下芯较困难。第21
13、页/共87页2023/2/17第22页/共87页2023/2/172.2.机器造型的工艺特点机器造型的工艺特点(1)(1)用模板造型;用模板造型;(2)(2)只适用两箱造型只适用两箱造型;(3)(3)不适宜用挖砂和活块造型不适宜用挖砂和活块造型.第23页/共87页2023/2/17三、机器造芯三、机器造芯 在成批大量生产中,一般型芯可用在成批大量生产中,一般型芯可用震击造芯机和普通射芯机等制造。由于震击造芯机和普通射芯机等制造。由于树脂砂树脂砂的应用,使得造芯机械化和自动的应用,使得造芯机械化和自动化迅速发展到新阶段,出现了化迅速发展到新阶段,出现了热芯盒、热芯盒、冷芯盒冷芯盒和和壳芯机制芯壳
14、芯机制芯等制芯方法。等制芯方法。*型型(芯芯)砂组成砂组成 型砂型砂及及芯砂芯砂是制造铸型和型芯的造型是制造铸型和型芯的造型材料材料,它主要由原砂、粘结剂、附加物和它主要由原砂、粘结剂、附加物和水混制而成。水混制而成。第24页/共87页2023/2/17 *水玻璃砂水玻璃砂 水玻璃砂是以水玻璃(硅酸钠水玻璃砂是以水玻璃(硅酸钠NaNa2 2O OmSiOmSiO2 2的水溶液)为粘结剂配制成的化学硬化砂。的水溶液)为粘结剂配制成的化学硬化砂。它是除粘土砂外用得最广泛的一种型砂。它是除粘土砂外用得最广泛的一种型砂。水玻璃砂铸型或芯无需烘干、硬化速度快、生产周期短、易于机械化、劳动条件改善。水玻璃
15、砂铸型或芯无需烘干、硬化速度快、生产周期短、易于机械化、劳动条件改善。*油砂和合脂砂油砂和合脂砂 油砂是以桐油、亚麻仁油等植物油为粘结剂配制成的型砂。油砂是以桐油、亚麻仁油等植物油为粘结剂配制成的型砂。第25页/共87页2023/2/17 合脂砂以合成脂肪酸残渣经煤油稀释而成的合脂作粘结剂。合脂砂以合成脂肪酸残渣经煤油稀释而成的合脂作粘结剂。油砂或合脂砂制造结构复杂、要求高的型芯油砂或合脂砂制造结构复杂、要求高的型芯 *树脂砂树脂砂 树脂砂是以树脂为粘结剂配制成的型砂。树脂砂是以树脂为粘结剂配制成的型砂。又分为热硬树脂砂、壳型树脂砂、覆模砂等。又分为热硬树脂砂、壳型树脂砂、覆模砂等。用树脂砂造
16、型或制芯,铸件质量好、生产率高、节省能源和工时费用、工人劳动强度用树脂砂造型或制芯,铸件质量好、生产率高、节省能源和工时费用、工人劳动强度低、易于实现机械和自动化、适宜成批大量生产。低、易于实现机械和自动化、适宜成批大量生产。第26页/共87页2023/2/171.1.热芯盒射芯机制芯热芯盒射芯机制芯 热芯盒制芯适用于呋喃树脂热芯盒制芯适用于呋喃树脂砂,采用射砂方式填砂和紧砂。砂,采用射砂方式填砂和紧砂。优点优点:生产率高,型芯强度高、尺寸生产率高,型芯强度高、尺寸精确、表面光洁。精确、表面光洁。缺点缺点:加热硬化时有刺激性气体发出加热硬化时有刺激性气体发出。第27页/共87页2023/2/1
17、72.2.冷芯盒射芯机制芯冷芯盒射芯机制芯 冷芯盒制芯是指无须加热,砂芯在常冷芯盒制芯是指无须加热,砂芯在常温下在芯盒内硬化的方法。温下在芯盒内硬化的方法。优点:优点:在常温下硬化后取芯,砂芯尺寸精度在常温下硬化后取芯,砂芯尺寸精度很高,另外节约能源,生产率高。这种方法很高,另外节约能源,生产率高。这种方法适用于精度要求高的复杂铸件砂芯,还可以适用于精度要求高的复杂铸件砂芯,还可以用来组芯造芯造型,装配成精确的砂型,特用来组芯造芯造型,装配成精确的砂型,特别适用于铝合金复杂铸件的生产。别适用于铝合金复杂铸件的生产。缺点:缺点:硬化剂会发出有毒气体,需注意密封硬化剂会发出有毒气体,需注意密封及通
18、风。及通风。第28页/共87页2023/2/173.3.壳芯机制芯壳芯机制芯 壳芯机制芯主要用于酚醛树脂砂,采壳芯机制芯主要用于酚醛树脂砂,采用吹砂方式填砂和紧实。用吹砂方式填砂和紧实。优点:优点:与热芯盒相比,壳芯强度更高;因其砂与热芯盒相比,壳芯强度更高;因其砂芯为中空,故树脂耗量小、通气性好;壳芯砂芯为中空,故树脂耗量小、通气性好;壳芯砂的流动性很好。这种方法常用于汽车缸体的缸的流动性很好。这种方法常用于汽车缸体的缸筒,进、排气管和滤清器等复杂型芯上。筒,进、排气管和滤清器等复杂型芯上。缺点:缺点:酚醛树脂价格昂贵,固化时间长,生产酚醛树脂价格昂贵,固化时间长,生产率较热芯盒法低,制芯时
19、也有臭味产生。率较热芯盒法低,制芯时也有臭味产生。第29页/共87页2023/2/17常见铸件缺陷及特征常见铸件缺陷及特征 第30页/共87页2023/2/17第四节第四节 砂型铸件结构的工艺性砂型铸件结构的工艺性 为了能高效率、低成本地生产出合格铸为了能高效率、低成本地生产出合格铸件,不仅要采用优质合金、先进的铸造工件,不仅要采用优质合金、先进的铸造工艺及设备,而且应使铸件的结构符合铸造艺及设备,而且应使铸件的结构符合铸造工艺的要求,易于铸出,即要注意铸件结工艺的要求,易于铸出,即要注意铸件结构的工艺性。构的工艺性。第31页/共87页2023/2/17一、铸造工艺对铸件结构的要求一、铸造工艺
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