手工造型.ppt

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1、第九章第九章第九章第九章 砂型铸造砂型铸造砂型铸造砂型铸造n常用铸造方法常用铸造方法:砂型铸造、熔模铸造、压力铸造等，其中砂型铸造应用最普遍。砂型铸造、熔模铸造、压力铸造等，其中砂型铸造应用最普遍。砂型铸造以外的其它铸造方法称为特种铸造。砂型铸造以外的其它铸造方法称为特种铸造。n砂型铸造砂型铸造:是指用具有一定性能的型（芯）砂通过不同的紧实方法制成铸型及砂芯是指用具有一定性能的型（芯）砂通过不同的紧实方法制成铸型及砂芯的铸造方法，它具有灵活性大、生产周期短、成本低廉等优点。的铸造方法，它具有灵活性大、生产周期短、成本低廉等优点。n使用范围使用范围:我国和世界范围内，大部分铸件（约为铸件总产量的

2、我国和世界范围内，大部分铸件（约为铸件总产量的60607070）是应）是应用砂型铸造方法生产的。用砂型铸造方法生产的。19.1 9.1 9.1 9.1 造型材料造型材料造型材料造型材料 型砂与芯砂是用来制造砂型和型芯的主要材料，其质量对铸造生产过程及铸件质型砂与芯砂是用来制造砂型和型芯的主要材料，其质量对铸造生产过程及铸件质量有很大影响，据统计，铸件废品中约有量有很大影响，据统计，铸件废品中约有5050以上与其有关。因此，要合理选用和配以上与其有关。因此，要合理选用和配制型（芯）砂，严格控制其性能。制型（芯）砂，严格控制其性能。l l型砂的分类、成分和应用型砂的分类、成分和应用型砂的分类、成分

3、和应用型砂的分类、成分和应用 （粘土砂、水玻璃砂、油砂、树脂砂）（粘土砂、水玻璃砂、油砂、树脂砂）1.1.1.1.粘土砂粘土砂粘土砂粘土砂:砂子砂子,粘土粘土,水水,附加物附加物(煤粉煤粉,木屑等木屑等).).应用广泛应用广泛:1)1)不受铸件大小不受铸件大小,重量重量,尺寸尺寸,批量影响；批量影响；2)2)铸钢铸钢,铸铁铸铁,铜铜,铝合金等均可铸；铝合金等均可铸；大型铸件的干砂型大型铸件的干砂型大型铸件的干砂型大型铸件的干砂型铸造（地坑造型）铸造（地坑造型）铸造（地坑造型）铸造（地坑造型）2砂型铸造分类砂型铸造分类33)3)手工手工,机器造型均可；机器造型均可；4)4)粘土来源广粘土来源广,

4、价低；价低；粘土砂分两类粘土砂分两类:湿型砂湿型砂:中中,小件小件 干型砂干型砂:质量要求高的件质量要求高的件,大件大件2.2.2.2.水玻璃砂水玻璃砂水玻璃砂水玻璃砂:水玻璃水玻璃(硅酸钠的水溶液硅酸钠的水溶液)为粘结剂为粘结剂;优点优点:不需烘干不需烘干,硬化速度快硬化速度快,生产周期短生产周期短,强度高强度高,易机械化；易机械化；缺点缺点:易粘砂易粘砂,出砂性差出砂性差,回用性差；回用性差；3.3.3.3.油砂油砂油砂油砂:植物油为粘结剂植物油为粘结剂(桐油桐油,亚麻油亚麻油),),油在烘烤时生成强度很高的氧化膜油在烘烤时生成强度很高的氧化膜;优点优点:干强度高干强度高,不易吸湿返潮不易

5、吸湿返潮,退让性退让性,出砂性出砂性,不易粘砂不易粘砂,内腔光滑；内腔光滑；缺点缺点:价格高价格高;4.4.4.4.树脂砂树脂砂树脂砂树脂砂:合成树脂作粘结剂合成树脂作粘结剂;优点优点:生产率高生产率高,不需烘干不需烘干,强度高强度高,型芯尺寸精确型芯尺寸精确,表面光滑表面光滑,退让性退让性,出砂性好；出砂性好；49.1.1 9.1.1 9.1.1 9.1.1 型（芯）砂应具备的性能型（芯）砂应具备的性能型（芯）砂应具备的性能型（芯）砂应具备的性能 n n强度强度强度强度 型（芯）砂抵抗外力破坏的能力称为型（芯）砂的型（芯）砂抵抗外力破坏的能力称为型（芯）砂的强度强度强度强度。强度过低，在造型

6、、搬运、合型等生产过程中易引起塌箱、砂眼等缺陷；强度过强度过低，在造型、搬运、合型等生产过程中易引起塌箱、砂眼等缺陷；强度过高，会阻碍铸件收缩，引起铸件产生较大的铸造应力甚至裂纹，同时使铸型透气性变高，会阻碍铸件收缩，引起铸件产生较大的铸造应力甚至裂纹，同时使铸型透气性变差。强度大小取决于砂粒粗细、水分、粘结剂含量及砂型紧实度等。砂粒愈细、粘结差。强度大小取决于砂粒粗细、水分、粘结剂含量及砂型紧实度等。砂粒愈细、粘结剂愈多、紧实度愈高，则其强度愈高。剂愈多、紧实度愈高，则其强度愈高。n n 耐火度（耐火性）耐火度（耐火性）耐火度（耐火性）耐火度（耐火性）型（芯）砂在高温金属液作用下，不软化、不

7、熔融的性能称为型（芯）砂在高温金属液作用下，不软化、不熔融的性能称为耐火度耐火度耐火度耐火度。耐火度差，铸件表面易产生粘砂缺陷，增加了铸件清理和切削加工的难度，粘砂耐火度差，铸件表面易产生粘砂缺陷，增加了铸件清理和切削加工的难度，粘砂严重时，可导致铸件报废。严重时，可导致铸件报废。耐火度主要取决于砂中的含量。砂中含量高而杂质少时，其耐火度好。耐火度主要取决于砂中的含量。砂中含量高而杂质少时，其耐火度好。56n n 透气性透气性透气性透气性 紧实后的型砂透过气体的能力称为紧实后的型砂透过气体的能力称为透气性透气性透气性透气性。在高温金属液的作用下，砂型、芯会产生大量气体，金属液的冷却、凝固也将析

8、在高温金属液的作用下，砂型、芯会产生大量气体，金属液的冷却、凝固也将析出气体。型（芯）砂的透气性若不好，铸件内易形成气孔等缺陷。通常砂粒愈细，水出气体。型（芯）砂的透气性若不好，铸件内易形成气孔等缺陷。通常砂粒愈细，水分和粘结剂含量愈多，紧实度过高，型（芯）砂的透气性愈差。分和粘结剂含量愈多，紧实度过高，型（芯）砂的透气性愈差。n n 退让性退让性退让性退让性 铸件凝固后冷却收缩时，型（芯）砂是否易被压缩的性能称为铸件凝固后冷却收缩时，型（芯）砂是否易被压缩的性能称为退让性退让性退让性退让性。退让性差，铸件收缩时受到阻力增大，易产生较大应力，甚至造成变形、裂纹。退让性差，铸件收缩时受到阻力增大

9、，易产生较大应力，甚至造成变形、裂纹。退让性主要取决于粘结剂及附加物的含量。退让性主要取决于粘结剂及附加物的含量。由于型芯在浇注时被高温金属浪冲刷和包围，因此对芯砂的强度、耐火度、透气由于型芯在浇注时被高温金属浪冲刷和包围，因此对芯砂的强度、耐火度、透气性、退让性的要求更高、更严格。此外，芯砂还应具备吸湿性小、发气量少及易于落性、退让性的要求更高、更严格。此外，芯砂还应具备吸湿性小、发气量少及易于落砂清理等性能。砂清理等性能。7气孔缺陷侵入性气侵入性气析出性气孔析出性气孔89.1.2 9.1.2 9.1.2 9.1.2 型（芯）砂的组成型（芯）砂的组成型（芯）砂的组成型（芯）砂的组成 型砂和芯

10、砂通常是由砂（含）、粘结剂（例如粘土和膨润土）及水等混合制成。型砂和芯砂通常是由砂（含）、粘结剂（例如粘土和膨润土）及水等混合制成。为保证型（芯）砂的性能要求，应对其原材料进行合理的选用。为保证型（芯）砂的性能要求，应对其原材料进行合理的选用。原砂（即新砂）原砂（即新砂）原砂（即新砂）原砂（即新砂）原砂多为天然砂，即由岩石风化并可按颗粒分离的砂原砂多为天然砂，即由岩石风化并可按颗粒分离的砂，主要成分为石英（，主要成分为石英（SiOSiO2 2），并含有少量泥分和杂质。），并含有少量泥分和杂质。高质量铸造用砂，要求原砂中的含量高（高质量铸造用砂，要求原砂中的含量高（85859797），），砂粒呈

11、圆形且大小均匀。对高熔点合金的铸造用砂，则需砂粒呈圆形且大小均匀。对高熔点合金的铸造用砂，则需选用熔点更高的锆砂、镁砂、铬砂等。选用熔点更高的锆砂、镁砂、铬砂等。作用作用作用作用:n骨料，具有较高的耐火度骨料，具有较高的耐火度n保证砂型具有一定的透气性保证砂型具有一定的透气性9 粘结剂粘结剂粘结剂粘结剂 能使砂粒相互粘结的物质称能使砂粒相互粘结的物质称粘结剂粘结剂粘结剂粘结剂。粘土的矿物组成：粘土的矿物组成：粘土的矿物组成：粘土的矿物组成：l高岭土高岭土 高岭石高岭石l膨润土膨润土 蒙脱石蒙脱石 常用粘结剂为粘土。常用粘结剂为粘土。粘土又分为普通粘土和膨润土。膨润土的粘结性优于普通粘土，故湿型

12、（不经烘粘土又分为普通粘土和膨润土。膨润土的粘结性优于普通粘土，故湿型（不经烘干就进行浇注的砂型）型砂多用膨润土，而干型（经过烘干后进行浇注的砂型）型砂干就进行浇注的砂型）型砂多用膨润土，而干型（经过烘干后进行浇注的砂型）型砂多用普通粘土。多用普通粘土。对于性能要求较高的型（芯）砂，可以采用特殊的粘结剂，如水玻璃（如铸钢用对于性能要求较高的型（芯）砂，可以采用特殊的粘结剂，如水玻璃（如铸钢用粘结剂）、桐油、合脂和树脂等。粘结剂）、桐油、合脂和树脂等。10附加物附加物附加物附加物 附加物附加物附加物附加物是指除粘结剂以外能改善型（芯）砂性能而加入的物质。是指除粘结剂以外能改善型（芯）砂性能而加入

13、的物质。常加入的有煤粉、重油、木屑等。加入煤粉和重油可防止铸件粘砂，并使铸件表常加入的有煤粉、重油、木屑等。加入煤粉和重油可防止铸件粘砂，并使铸件表面粗糙度值减小；加入木屑可提高砂型的退让牲和透气性。面粗糙度值减小；加入木屑可提高砂型的退让牲和透气性。n加入煤粉防止机械粘砂的原理加入煤粉防止机械粘砂的原理1.1.在铁液高温作用下煤粉产生大量还原性气体，防止金属被氧化；同时在砂型中形成在铁液高温作用下煤粉产生大量还原性气体，防止金属被氧化；同时在砂型中形成正压力，使金属液难以渗透加入砂型。正压力，使金属液难以渗透加入砂型。2.2.煤粉在高温下生成亮碳物质，覆盖于砂型表面，阻止了铁液与砂型的反应和

14、渗入。煤粉在高温下生成亮碳物质，覆盖于砂型表面，阻止了铁液与砂型的反应和渗入。煤粉煤粉煤粉煤粉11水水水水 水被用来将原砂和粘土混为一体而制成具有一定强度、透气性的型（芯）砂。水被用来将原砂和粘土混为一体而制成具有一定强度、透气性的型（芯）砂。u水分应适当水分应适当 水分过少，砂型强度低，易破碎，造型、起模困难；水分过少，砂型强度低，易破碎，造型、起模困难；水分过多，型砂湿度大，强度、透气性均下降，造型时易粘模，浇注时会产生大水分过多，型砂湿度大，强度、透气性均下降，造型时易粘模，浇注时会产生大量的气体。量的气体。涂料涂料涂料涂料 涂料是型腔和型芯表面的涂覆材料，其用途是提高表层的涂料是型腔和

15、型芯表面的涂覆材料，其用途是提高表层的耐火度、保温性、表面耐火度、保温性、表面耐火度、保温性、表面耐火度、保温性、表面光滑程度和化学稳定性光滑程度和化学稳定性光滑程度和化学稳定性光滑程度和化学稳定性等。等。通常通常:u铸铁件中干型表面铸铁件中干型表面刷涂（用石墨粉加粘结剂加水调成的）涂料刷涂（用石墨粉加粘结剂加水调成的）涂料;u湿型表面湿型表面常铺撒一层石墨粉或滑石粉；常铺撒一层石墨粉或滑石粉；u铸钢件的干涂（芯）表面铸钢件的干涂（芯）表面刷涂（用石英粉加粘土加水调成的）涂料刷涂（用石英粉加粘土加水调成的）涂料;u湿型（芯）表面湿型（芯）表面石英粉。石英粉。129.2 9.2 9.2 9.2

16、模样与芯盒模样与芯盒模样与芯盒模样与芯盒 模样是用来形成铸型型腔的模样是用来形成铸型型腔的;型芯构成铸件的孔、空腔及凹陷与凸起部分。而芯盒是用来制造型芯所用的型芯构成铸件的孔、空腔及凹陷与凸起部分。而芯盒是用来制造型芯所用的装备装备装备装备。139.2 9.2 9.2 9.2 模样与芯盒模样与芯盒模样与芯盒模样与芯盒 铸件的大小和生产规模不同，制造模样和芯盒的材料也有所不同。单件或小批生铸件的大小和生产规模不同，制造模样和芯盒的材料也有所不同。单件或小批生产时，一般用木材制造模样和芯盒；大批大量生产时，可采用金属（如铝合金、铜合产时，一般用木材制造模样和芯盒；大批大量生产时，可采用金属（如铝合

17、金、铜合金、铸铁等）或塑料等制造模样和芯盒。金、铸铁等）或塑料等制造模样和芯盒。在制造模样和芯盒时，尺寸上应考虑到合金的收缩、加工余量等因素，因此模样在制造模样和芯盒时，尺寸上应考虑到合金的收缩、加工余量等因素，因此模样的尺寸相当于零件尺寸、收缩量和加工余量（孔的加工余量为负值）等的总和。形状的尺寸相当于零件尺寸、收缩量和加工余量（孔的加工余量为负值）等的总和。形状上应考虑：起模斜度、铸造圆角，尺寸较小的孔、槽等是否铸出，铸出孔的铸件的模上应考虑：起模斜度、铸造圆角，尺寸较小的孔、槽等是否铸出，铸出孔的铸件的模样和芯盒还应考虑芯头的形状和尺寸等。样和芯盒还应考虑芯头的形状和尺寸等。141516

18、汽车排气管砂芯汽车排气管砂芯17气缸筒砂芯气缸筒砂芯18三通管砂芯三通管砂芯19制芯机器制芯机器20机器人制芯系统机器人制芯系统212.5 2.5 2.5 2.5 砂型铸造方法砂型铸造方法砂型铸造方法砂型铸造方法 定义：定义：定义：定义：用型砂及模样等工艺装备制造铸型的过程称为用型砂及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型造型造型造型。这种铸型又称为砂型。这种铸型又称为砂型。砂型是由上砂型、下砂型、型腔（形成铸件形状的空腔）、砂芯、浇注系统和砂箱等砂型是由上砂型、下砂型、型腔（形成铸件形状的空腔）、砂芯、浇注系统和砂箱等部分组成。部分组成。上、下砂型的结合面称为上、下砂型的结合面称为分型面分型面

19、分型面分型面。砂型铸造方法主要有砂型铸造方法主要有手工造型手工造型手工造型手工造型和和机器造型机器造型机器造型机器造型两大类。两大类。n手工造型按手工造型按砂箱特征砂箱特征砂箱特征砂箱特征可分：两箱造型、三箱造型、地坑造型等；可分：两箱造型、三箱造型、地坑造型等；n按按铸型特点铸型特点铸型特点铸型特点分：整模造型、分模造型、活块造型、挖砂造型、假箱造型、和刮板造分：整模造型、分模造型、活块造型、挖砂造型、假箱造型、和刮板造型等。型等。22 手工造型手工造型手工造型手工造型是用手工或手动工具完成紧砂、起模、修型的工序。是用手工或手动工具完成紧砂、起模、修型的工序。其特点是：其特点是：n操作灵活，

20、可按铸件尺寸、形状、批量与现场生产条件灵活地选用具体的造型方操作灵活，可按铸件尺寸、形状、批量与现场生产条件灵活地选用具体的造型方法；法；n工艺适应性强；工艺适应性强；n生产准备周期短；生产准备周期短；n生产效率低；生产效率低；n质量稳定性差，铸件尺寸精度、表面质量较差；质量稳定性差，铸件尺寸精度、表面质量较差；n对工人技术要求高，劳动强度大。主要应用于单件、小批生产或难以用造型机械生对工人技术要求高，劳动强度大。主要应用于单件、小批生产或难以用造型机械生产的形状复杂的大型铸件生产中。产的形状复杂的大型铸件生产中。手工造型方法：整模造型、分模造型、活块造型手工造型方法：整模造型、分模造型、活块

21、造型 、刮板造型、刮板造型 、挖砂和假箱造、挖砂和假箱造型、三箱造型。型、三箱造型。231.1.1.1.整模造型整模造型整模造型整模造型(工艺短片工艺短片工艺短片工艺短片)模样是一个整体，通常型腔全部放在一个砂箱内，分型面为平面。模样是一个整体，通常型腔全部放在一个砂箱内，分型面为平面。造下型造下型造下型造下型 造上型造上型造上型造上型 起模、修型将上砂型拿下，起模、修型将上砂型拿下，起模、修型将上砂型拿下，起模、修型将上砂型拿下，合箱。合箱。合箱。合箱。整模造型操作简便，不会产生错型缺陷，故铸件的形状、尺寸精度高。适用于最整模造型操作简便，不会产生错型缺陷，故铸件的形状、尺寸精度高。适用于最

22、大截面在端面、且为平面的铸件，如轴承、齿轮坯等。大截面在端面、且为平面的铸件，如轴承、齿轮坯等。整模造型整模造型242.2.2.2.分模造型分模造型分模造型分模造型(工艺短片工艺短片工艺短片工艺短片)模样沿最大截面处分为两半，型腔位于上、下两个砂箱内。因零件有通孔，因此模样沿最大截面处分为两半，型腔位于上、下两个砂箱内。因零件有通孔，因此模样必须带有芯头。模样必须带有芯头。分模造型操作较简便，在生产中应用最广，适用于形状较复杂，分模造型操作较简便，在生产中应用最广，适用于形状较复杂，最大截面在中部的铸件，如套筒、管子、箱体、阀体等。最大截面在中部的铸件，如套筒、管子、箱体、阀体等。分模造型分模

23、造型分模造型分模造型25挖砂造型挖砂造型挖砂造型挖砂造型(工艺短片工艺短片工艺短片工艺短片)当铸件的最大截面不在端部，且模样又不便分模（模样太薄或分模面不是平面等）当铸件的最大截面不在端部，且模样又不便分模（模样太薄或分模面不是平面等）时，可将模样做成整模，为起出模样，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂。挖砂造型时，可将模样做成整模，为起出模样，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂。挖砂造型时，每造一型需挖砂一次，而且往往由于挖砂时不易准确地挖出模样的最大截面，易时，每造一型需挖砂一次，而且往往由于挖砂时不易准确地挖出模样的最大截面，易使铸件在分型面处产生毛刺，影响外形的美观和尺寸精度，生产率低，要求操

24、作水平使铸件在分型面处产生毛刺，影响外形的美观和尺寸精度，生产率低，要求操作水平较高，因此只适于单件小批生产。较高，因此只适于单件小批生产。要点要点要点要点：挖砂时，必须挖到模样的最大截面处。分型面应平整光滑。挖砂时，必须挖到模样的最大截面处。分型面应平整光滑。为避免上型的为避免上型的吊砂过陡，分型面的坡度应尽量小。吊砂过陡，分型面的坡度应尽量小。挖砂造型挖砂造型挖砂造型挖砂造型26假箱造型假箱造型假箱造型假箱造型(工艺短片工艺短片工艺短片工艺短片)假箱造型指为了避免挖砂，预备好强度较高的半个铸型，其上承托模样，可供造假箱造型指为了避免挖砂，预备好强度较高的半个铸型，其上承托模样，可供造另半型

25、由于该铸型只用于造型。不参与浇注，故称为另半型由于该铸型只用于造型。不参与浇注，故称为假箱假箱假箱假箱。生产中也可采用木材或金属制成成型底板来代替假箱。假箱造型时，先将模样放生产中也可采用木材或金属制成成型底板来代替假箱。假箱造型时，先将模样放在假箱或成型底板上造下型，然后将下型翻转造上型。用假箱或成型底板造下型可使在假箱或成型底板上造下型，然后将下型翻转造上型。用假箱或成型底板造下型可使模样的最大截面露出，不必挖砂就可起出模样。假箱造型比挖砂造型简便，生产率模样的最大截面露出，不必挖砂就可起出模样。假箱造型比挖砂造型简便，生产率高，适用于小批或成批生产。高，适用于小批或成批生产。27活块造型

26、活块造型活块造型活块造型(工艺短片工艺短片工艺短片工艺短片)活块造型是指在制模时将铸件上妨碍起模的凸台、肋条等部分做成活块，起模活块造型是指在制模时将铸件上妨碍起模的凸台、肋条等部分做成活块，起模时，先起出主体模样，再从侧面取出活块时，先起出主体模样，再从侧面取出活块活块造型时，活块与模样主体之间用钉子、活块造型时，活块与模样主体之间用钉子、销子或燕尾榫连接。销、榫易磨损，春砂时活块容易被移而错位，所以铸件的尺寸精销子或燕尾榫连接。销、榫易磨损，春砂时活块容易被移而错位，所以铸件的尺寸精度较低；取出活块需花费一定工时；活块部分的砂型损坏后修补较麻烦；要求操作水度较低；取出活块需花费一定工时；活

27、块部分的砂型损坏后修补较麻烦；要求操作水平高，生产率低。因此，活块造型只适用于单件小批生产。平高，生产率低。因此，活块造型只适用于单件小批生产。28三箱造型三箱造型三箱造型三箱造型 三箱造型是指当铸件结构具有两个较大截面（图三箱造型是指当铸件结构具有两个较大截面（图9.11a9.11a），采用一个分型），采用一个分型面无法起模时，可选两个大截面处为分型面，用三个砂箱制造铸型。模样从中间小截面无法起模时，可选两个大截面处为分型面，用三个砂箱制造铸型。模样从中间小截面处分开，中箱高度应与模样的相应高度相适应。面处分开，中箱高度应与模样的相应高度相适应。三箱造型的操作过程是先做下型，翻转后，在下型上

28、面做中型，最后做上型。三三箱造型的操作过程是先做下型，翻转后，在下型上面做中型，最后做上型。三箱造型操作复杂，费工，生产率低；分型面增多，错型机会增加；此外，还要求高度箱造型操作复杂，费工，生产率低；分型面增多，错型机会增加；此外，还要求高度适当的中箱，且不能用机器造型（无法造中箱）。因此，只适用于单件小批生产。适当的中箱，且不能用机器造型（无法造中箱）。因此，只适用于单件小批生产。在大批量生产或机器造型在大批量生产或机器造型时，可采用带外部型芯的整模时，可采用带外部型芯的整模或分模两箱造型代替三箱造型。或分模两箱造型代替三箱造型。29刮板造型（刮板造型（刮板造型（刮板造型（工艺短片）工艺短片

29、）工艺短片）工艺短片）刮板造型是指不用模样用刮板操作的造型（芯）方法。造型（芯）时，用一个与刮板造型是指不用模样用刮板操作的造型（芯）方法。造型（芯）时，用一个与铸件或砂芯截面形状一致的木板（称为刮板）代替模样，根据型腔或砂芯表面形状，铸件或砂芯截面形状一致的木板（称为刮板）代替模样，根据型腔或砂芯表面形状，引导刮板作旋转、直线或曲线运动，以形成型腔或型芯。图为带轮的刮板造型过程。引导刮板作旋转、直线或曲线运动，以形成型腔或型芯。图为带轮的刮板造型过程。刮板造型可节省模样材料和费用，生产准备时间短。铸件尺寸越大，其优点越显刮板造型可节省模样材料和费用，生产准备时间短。铸件尺寸越大，其优点越显著

30、。但刮板造型生产率低，要求操作水平高，只适用于大、中型具有等截面或回转体著。但刮板造型生产率低，要求操作水平高，只适用于大、中型具有等截面或回转体铸件的单件小批生产。铸件的单件小批生产。30地坑造型地坑造型地坑造型地坑造型 刮板造型可以在砂箱内进行，下型也可利用地面进行刮制，尤其是大件或特大件刮板造型可以在砂箱内进行，下型也可利用地面进行刮制，尤其是大件或特大件的下型，限于工装设备的限制，必须在地面以下（预备砂坑）进行。这种在地面以下的下型，限于工装设备的限制，必须在地面以下（预备砂坑）进行。这种在地面以下的砂坑中或特制的地坑中制造下型的造型方法，称地坑造型。在生产大型铸件时，为的砂坑中或特制

31、的地坑中制造下型的造型方法，称地坑造型。在生产大型铸件时，为顺利将气体排出，常用焦炭垫底，并埋设通气管。顺利将气体排出，常用焦炭垫底，并埋设通气管。地坑造型可节约下砂箱，降低砂型的高度，便于浇注。但操作麻烦，铸型较难烘地坑造型可节约下砂箱，降低砂型的高度，便于浇注。但操作麻烦，铸型较难烘干，生产率低，适用于单件小批生产大、中型铸件。干，生产率低，适用于单件小批生产大、中型铸件。31组芯造型组芯造型组芯造型组芯造型 组芯造型是指用若干块砂芯组合成铸型的造型方法。造型时只需芯盒，不用模组芯造型是指用若干块砂芯组合成铸型的造型方法。造型时只需芯盒，不用模样，砂芯装配好后用夹具夹紧。组芯造型适用于难以

32、找出合适分型面的复杂铸件的生样，砂芯装配好后用夹具夹紧。组芯造型适用于难以找出合适分型面的复杂铸件的生产。产。329.3.1.3 9.3.1.3 9.3.1.3 9.3.1.3 制芯制芯制芯制芯 型芯的主要作用是形成铸件的内腔，有时也可用来形成铸件难以起模部分的局部型芯的主要作用是形成铸件的内腔，有时也可用来形成铸件难以起模部分的局部外形，如凸台、凹槽等。对干某些铸件其内腔和外形可全部用型芯来形成，即组芯外形，如凸台、凹槽等。对干某些铸件其内腔和外形可全部用型芯来形成，即组芯造型。造型。造芯的工艺措施造芯的工艺措施 放芯骨放芯骨 开设通气道开设通气道 刷涂料刷涂料 烘干烘干 33造芯的工艺措施

33、造芯的工艺措施n n放芯骨放芯骨放芯骨放芯骨 型芯中放入芯骨可提高强度和刚度。小型芯的芯骨多用铁丝、钉制成，中、大型型芯中放入芯骨可提高强度和刚度。小型芯的芯骨多用铁丝、钉制成，中、大型芯的芯骨多用铸铁制成。为便于吊起和搬运，较大的芯骨一般设置吊钩（吊环）等装芯的芯骨多用铸铁制成。为便于吊起和搬运，较大的芯骨一般设置吊钩（吊环）等装置。置。n n开设通气道开设通气道开设通气道开设通气道 型芯中开设通气道可提高其排气能力。各部分的通气道应互相连通，并通到芯端型芯中开设通气道可提高其排气能力。各部分的通气道应互相连通，并通到芯端部，使气体经铸型顺利排出。形状简单的小型芯可用排气针扎出排气孔；由两半

34、粘合部，使气体经铸型顺利排出。形状简单的小型芯可用排气针扎出排气孔；由两半粘合的型芯，可在两半型芯上挖出同通气槽；形状较复杂的型芯可在芯中埋放蜡线，型芯的型芯，可在两半型芯上挖出同通气槽；形状较复杂的型芯可在芯中埋放蜡线，型芯烘干时蜡线熔化或燃烧后留下通气道；大型芯内部可放焦炭、煤渣等增加孔隙的块状烘干时蜡线熔化或燃烧后留下通气道；大型芯内部可放焦炭、煤渣等增加孔隙的块状物，既可利于排气，又可改善退让性。物，既可利于排气，又可改善退让性。34n n刷涂料刷涂料刷涂料刷涂料 在型芯表面刷涂料可提高耐火度，防止粘砂，减小铸件表面粗糙度值。铸铁件型在型芯表面刷涂料可提高耐火度，防止粘砂，减小铸件表面

35、粗糙度值。铸铁件型芯多用石墨粉作为涂料，铸钢件型芯用石英粉为涂料。芯多用石墨粉作为涂料，铸钢件型芯用石英粉为涂料。n n烘干烘干烘干烘干 为提高型芯强度、透气性，减少发气量，型芯一般必须烘干。烘干粘土芯的温度为提高型芯强度、透气性，减少发气量，型芯一般必须烘干。烘干粘土芯的温度为为250250350350；烘干油砂芯的温度为；烘干油砂芯的温度为180180240240。制芯方法制芯方法制芯方法制芯方法 制芯方法主要根据型芯的结构、尺寸及生产量进行选择。单件小批生产时，多选制芯方法主要根据型芯的结构、尺寸及生产量进行选择。单件小批生产时，多选用手工造芯。手工制芯可采用芯盒，也可采用刮板。用手工造

36、芯。手工制芯可采用芯盒，也可采用刮板。芯盒制芯芯盒制芯芯盒制芯芯盒制芯 按芯盒结构分为整体式、对开式和可拆式芯盒制芯。芯盒制芯可制制按芯盒结构分为整体式、对开式和可拆式芯盒制芯。芯盒制芯可制制出各种形状复杂的型芯，是最常用的制芯方法。出各种形状复杂的型芯，是最常用的制芯方法。刮板制芯刮板制芯刮板制芯刮板制芯 制芯时，刮板沿导向基准面移动，将多余的砂从预先紧实的芯坯上制芯时，刮板沿导向基准面移动，将多余的砂从预先紧实的芯坯上刮去。将两个制好的半芯经烘干后再胶合成整体。刮板造芯常用于制造尺寸较大，并刮去。将两个制好的半芯经烘干后再胶合成整体。刮板造芯常用于制造尺寸较大，并具有等截面的型芯的生产。具

37、有等截面的型芯的生产。359.3.2 9.3.2 9.3.2 9.3.2 机器造型（制芯）机器造型（制芯）机器造型（制芯）机器造型（制芯）是指用机器全部地完成是指用机器全部地完成(填砂、紧实、起模等填砂、紧实、起模等)或至少完成紧实型砂操作的造型工或至少完成紧实型砂操作的造型工序。与手工造型相比，机器造型具有生产率高、铸件质量较稳定、铸件精度和表面质序。与手工造型相比，机器造型具有生产率高、铸件质量较稳定、铸件精度和表面质量高、工人劳动强度低等优点。但机器造型需要专用的砂箱、模板（模样和模底板的量高、工人劳动强度低等优点。但机器造型需要专用的砂箱、模板（模样和模底板的组合体，一般带有浇口、冒口

38、模和定位装置）和设备，投资较大；主要适用于中、小组合体，一般带有浇口、冒口模和定位装置）和设备，投资较大；主要适用于中、小型铸件的大批量生产。型铸件的大批量生产。工艺短片工艺短片工艺短片工艺短片369.3.2.1 9.3.2.1 9.3.2.1 9.3.2.1 造型方法造型方法造型方法造型方法 按紧实方式分为：压实、震实、震压、微震压实、射砂紧实、抛砂紧实等造型方按紧实方式分为：压实、震实、震压、微震压实、射砂紧实、抛砂紧实等造型方法。法。压实造型压实造型压实造型压实造型 压实造型可分为普通压实造型和高压造型两种。普通压实造型，填砂压实造型可分为普通压实造型和高压造型两种。普通压实造型，填砂后

39、，压缩空气进入压实气缸，使压实活塞上升，带动工作台、模板、砂箱等一起上后，压缩空气进入压实气缸，使压实活塞上升，带动工作台、模板、砂箱等一起上（压头不动），从而使铸型紧实。高压造型又分为水平分型有箱造型和水平分型无箱（压头不动），从而使铸型紧实。高压造型又分为水平分型有箱造型和水平分型无箱（脱箱）造型两种。后者通常采用平压头，而前者的压头形式有平压头、成型压头、（脱箱）造型两种。后者通常采用平压头，而前者的压头形式有平压头、成型压头、胶皮充气弹性压头和多触头压头等胶皮充气弹性压头和多触头压头等。工艺短片工艺短片工艺短片工艺短片37震实、震压造型震实、震压造型震实、震压造型震实、震压造型 两者相

40、类似，只不过后者在震实后再对顶部型砂补加压实，使紧实度比前者更高、两者相类似，只不过后者在震实后再对顶部型砂补加压实，使紧实度比前者更高、更均匀些。更均匀些。抛砂造型抛砂造型抛砂造型抛砂造型 型砂由传送带进入抛砂机后，被高速旋转的叶片带入抛砂头，随即被高速旋转的型砂由传送带进入抛砂机后，被高速旋转的叶片带入抛砂头，随即被高速旋转的叶片甩向弧板，在离心力的作用下初步紧实成砂团，然后高速抛入砂箱内，再次紧实。叶片甩向弧板，在离心力的作用下初步紧实成砂团，然后高速抛入砂箱内，再次紧实。砂团速度越高，动能越高，则紧实度越高。砂团速度越高，动能越高，则紧实度越高。射压造型射压造型射压造型射压造型 射压造

41、型亦属于高压造型。靠射砂初步紧实后再补加侧向高压压实。射压造型亦属于高压造型。靠射砂初步紧实后再补加侧向高压压实。工艺短片工艺短片工艺短片工艺短片389.3.2.2 9.3.2.2 9.3.2.2 9.3.2.2 起模方法起模方法起模方法起模方法 造型机常见的起模方法有造型机常见的起模方法有顶箱起模、漏模起模和翻转起模顶箱起模、漏模起模和翻转起模顶箱起模、漏模起模和翻转起模顶箱起模、漏模起模和翻转起模。顶箱起模如图，型砂紧实后，开动顶箱机构，使分布在砂箱四个项角上的顶杆穿过顶箱起模如图，型砂紧实后，开动顶箱机构，使分布在砂箱四个项角上的顶杆穿过模板上的孔顶起砂箱而完成起模的操作。顶箱起模机构较

42、简单，但起模时易掉砂或损模板上的孔顶起砂箱而完成起模的操作。顶箱起模机构较简单，但起模时易掉砂或损箱，适用于形状较简单，高度较小的铸型，常用于造上型。箱，适用于形状较简单，高度较小的铸型，常用于造上型。399.3.2.3 9.3.2.3 9.3.2.3 9.3.2.3 机器制芯机器制芯机器制芯机器制芯 大批量生产时，型芯可用振动造型机、震压造型机、抛砂造型机（其工作原理与大批量生产时，型芯可用振动造型机、震压造型机、抛砂造型机（其工作原理与相应造型设备相似）及射芯机等制造。射芯机是用压缩空气骤然膨胀把芯砂射入芯盒相应造型设备相似）及射芯机等制造。射芯机是用压缩空气骤然膨胀把芯砂射入芯盒的机器。

43、的机器。9.3.3 9.3.3 9.3.3 9.3.3 型芯的固定型芯的固定型芯的固定型芯的固定 型芯通常靠型芯头来固定，由于型芯头的形状和尺寸对型芯在合型时的工艺性和型芯通常靠型芯头来固定，由于型芯头的形状和尺寸对型芯在合型时的工艺性和稳定性有很大影响，故应合理设计，以免型芯在安装和浇注时偏斜或移动。对于有些稳定性有很大影响，故应合理设计，以免型芯在安装和浇注时偏斜或移动。对于有些型芯，只靠芯头不能保证其定位稳定时，可采用型芯撑加以固定。型芯撑由钢、铸型芯，只靠芯头不能保证其定位稳定时，可采用型芯撑加以固定。型芯撑由钢、铸铁、铝等制成，浇注后与金属液熔焊在一起而留在铸件壁内，由于型芯撑所在处

44、致密铁、铝等制成，浇注后与金属液熔焊在一起而留在铸件壁内，由于型芯撑所在处致密性较差，因此凡要求承压或密封性好的铸件均不宜采用。性较差，因此凡要求承压或密封性好的铸件均不宜采用。409.5 9.5 9.5 9.5 浇注、落砂与清理浇注、落砂与清理浇注、落砂与清理浇注、落砂与清理9.5.1 9.5.1 9.5.1 9.5.1 浇注浇注浇注浇注 将金属液浇入铸型型腔的过程称为浇注。浇注对铸件质量有很大影响，而影响浇将金属液浇入铸型型腔的过程称为浇注。浇注对铸件质量有很大影响，而影响浇注的主要因素是注的主要因素是浇注温度浇注温度浇注温度浇注温度和和浇注速度浇注速度浇注速度浇注速度。9.5.1.1 9

45、.5.1.1 9.5.1.1 9.5.1.1 浇注过程浇注过程浇注过程浇注过程9.5.1.2 9.5.1.2 9.5.1.2 9.5.1.2 浇注工艺浇注工艺浇注工艺浇注工艺 浇注温度浇注温度浇注温度浇注温度 浇注温度应合理。浇注温度过高，金属液含气量大，液态收缩大，对型浇注温度应合理。浇注温度过高，金属液含气量大，液态收缩大，对型砂热作用强烈，铸件易产生气孔、缩孔、缩松、粘砂等缺陷；浇注温度过低，铸件易砂热作用强烈，铸件易产生气孔、缩孔、缩松、粘砂等缺陷；浇注温度过低，铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷。浇注温度取决于合金的种类、铸件大小和壁厚等。一般灰产生浇不到、冷隔等缺陷。浇注温度取决于合金的

46、种类、铸件大小和壁厚等。一般灰铸铁中小型铸件的浇注温度为铸铁中小型铸件的浇注温度为 1260126013501350，形状复杂和薄壁的铸件为，形状复杂和薄壁的铸件为 1350135014001400。浇注速度浇注速度浇注速度浇注速度 浇注速度应适中，太慢会降低金属液温度，易产生浇不到、冷隔等缺浇注速度应适中，太慢会降低金属液温度，易产生浇不到、冷隔等缺陷；太快会使气体来不及排出而产生气孔，同时由于金属液动压力的增大，增加了对陷；太快会使气体来不及排出而产生气孔，同时由于金属液动压力的增大，增加了对铸型、型芯的冲击，易造成冲砂、跑火等。浇注速度取决于铸件大小、壁厚、形状铸型、型芯的冲击，易造成冲

47、砂、跑火等。浇注速度取决于铸件大小、壁厚、形状等。对于形状复杂的薄壁铸件，浇注速度应适当快些。等。对于形状复杂的薄壁铸件，浇注速度应适当快些。419.5.2 9.5.2 9.5.2 9.5.2 落砂落砂落砂落砂 落砂是使铸件与型砂、砂箱分开的操作。落砂是使铸件与型砂、砂箱分开的操作。落砂方法有手工落砂和机器落砂两种。落砂方法有手工落砂和机器落砂两种。9.6 9.6 9.6 9.6 铸件的检验及缺陷分析铸件的检验及缺陷分析铸件的检验及缺陷分析铸件的检验及缺陷分析类类别别名名称称特特 征征图图 例例主主 要要 原原 因因 分分 析析孔孔眼眼类类缺缺陷陷气气孔孔铸铸件内部和表面件内部和表面的孔洞。孔

48、洞内的孔洞。孔洞内壁光滑，多呈壁光滑，多呈圆圆形或梨形形或梨形1 1春砂太春砂太紧紧或型砂透气性太差或型砂透气性太差2 2型砂含水型砂含水过过多或起模、修型刷水多或起模、修型刷水过过多多3 3型芯未烘干型芯未烘干或通气孔堵塞或通气孔堵塞4 4浇浇注系注系统统不合理，使排气不合理，使排气不不畅畅通或通或产产生生涡涡流，卷入气体流，卷入气体缩缩孔孔铸铸件厚大部位出件厚大部位出现现的形状不的形状不规则规则、内壁粗糙的孔洞内壁粗糙的孔洞l l铸铸件件结结构构设计设计不合理，壁厚不均匀不合理，壁厚不均匀2 2内内浇浇道、冒口位置不道、冒口位置不对对，冒口尺寸太小，冒口尺寸太小3 3浇浇注温度注温度过过高

49、或合金成分不高或合金成分不对对，收，收缩过缩过大大42孔孔眼眼类类缺缺陷陷砂砂眼眼铸铸件内部或表面件内部或表面出出现现的充塞型砂、的充塞型砂、形状不形状不规则规则的孔的孔洞洞1 1型、芯砂型、芯砂强强度不度不够够，被金属液冲坏，被金属液冲坏2 2型腔型腔或或浇浇注系注系统统内散砂未吹内散砂未吹净净3 3合型合型时时砂型局砂型局部部损损坏坏4 4铸铸件件结结构不合理，无构不合理，无圆圆角或角或圆圆角角过过小小渣渣孔孔铸铸件内部和表面件内部和表面出出现现的充塞熔渣、的充塞熔渣、形状不形状不规则规则的孔的孔洞洞1 1浇浇注系注系统设计统设计不合理，不合理，挡挡渣作用差渣作用差2 2浇浇注注时挡时挡渣

50、不良渣不良3 3浇浇注温度太低，渣不易上浮排除注温度太低，渣不易上浮排除表表面面类类缺缺陷陷不不粘粘砂砂铸铸件表面粗糙，件表面粗糙，粘有粘有烧结烧结砂粒砂粒l l浇浇注温度注温度过过高高2 2型、芯砂耐火度低型、芯砂耐火度低3 3砂型、砂型、型芯表面未刷涂料或涂料太薄型芯表面未刷涂料或涂料太薄夹夹砂砂铸铸件表面有一件表面有一层层突起的金属片状突起的金属片状物，在金属片与物，在金属片与铸铸件之件之间夹间夹有一有一层层型砂型砂1 1砂型含水砂型含水过过多，粘土多，粘土过过多多2 2砂型砂型紧实紧实度度过过高或高或紧实紧实不均匀不均匀3 3浇浇注温度注温度过过高，高，浇浇注速度太慢注速度太慢4 4浇