（中职）金工实习第2章教学ppt课件.ppt

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1、YCF正版可修改PPT（中职）金工实习第2章教学ppt课件第第2章章 铸铸 造造2.1 概述概述2.2 砂型铸造砂型铸造2.3 特种铸造特种铸造下一页返回第第2章章 铸铸 造造掌握手工造型的基本方法和砂型铸造工艺，了解常用铸造合金的熔炼掌握手工造型的基本方法和砂型铸造工艺，了解常用铸造合金的熔炼方法和常见铸造缺陷产生的原因，能独立进行整模、分模、挖砂等两方法和常见铸造缺陷产生的原因，能独立进行整模、分模、挖砂等两箱手工造型操作箱手工造型操作;了解常用特种铸造的主要原理、特点和应用。了解常用特种铸造的主要原理、特点和应用。上一页返回2.1 概述概述铸造是指熔炼金属、制造铸型，并将熔融金属浇入铸型

2、，凝固后获得铸造是指熔炼金属、制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。铸造成型实质上是一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。铸造成型实质上是利用熔融金属的流动性能实现成型。铸造成型具有以下主要特点。利用熔融金属的流动性能实现成型。铸造成型具有以下主要特点。1.铸造的适应性强铸造的适应性强铸造成型方法几手不受工件的形状、尺寸、重量和生产批量的限制。铸造成型方法几手不受工件的形状、尺寸、重量和生产批量的限制。铸造材料可以是铸铁、铸钢、铸造非铁合金等各种金属材料，高分子铸造材料可以是铸铁、铸钢、铸造非铁合金等各种金属材料，高分子材料、陶瓷材料等一也

3、可采用类似的液态成型。材料、陶瓷材料等一也可采用类似的液态成型。2.成本较低成本较低铸造用原材料来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件和切屑。铸铸造用原材料来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件和切屑。铸件的形状和尺寸接近于零件，能节省金属材料和切削加工工时。件的形状和尺寸接近于零件，能节省金属材料和切削加工工时。下一页返回2.1 概述概述3.铸件的组织性能较差铸件的组织性能较差铸件晶粒粗大铸件晶粒粗大(铸态组织铸态组织)，化学成分不均匀，其力学性能较差，铸件，化学成分不均匀，其力学性能较差，铸件废品率较高。铸造常用于制造形状复杂或大型工件、承受静载荷及压废品率较高。铸造常用于制造形状复杂或大

4、型工件、承受静载荷及压应力的机械零件，如床身、机座、支架、箱体等。应力的机械零件，如床身、机座、支架、箱体等。4.铸造工序较多，劳动条件较差铸造工序较多，劳动条件较差铸造成型的方法很多，主要分为砂型铸造和特种铸造两类。砂型铸造铸造成型的方法很多，主要分为砂型铸造和特种铸造两类。砂型铸造是口前砂型铸造应用最广泛的一种铸造方法，其生产的铸件约占铸件是口前砂型铸造应用最广泛的一种铸造方法，其生产的铸件约占铸件总量的总量的80%以上，砂型铸造的一般工艺过程如以上，砂型铸造的一般工艺过程如图图2-1所示。所示。上一页 返回2.2 砂型铸造砂型铸造2.2.1型型(芯芯)砂砂型砂型砂(或型芯砂或型芯砂)是制

5、造砂型是制造砂型(或型芯或型芯)的材料，它的质量对铸件质量有很的材料，它的质量对铸件质量有很大的影响，如果型砂大的影响，如果型砂(或型芯砂或型芯砂)的质量不好，就可能使铸件产生气孔、的质量不好，就可能使铸件产生气孔、砂眼、粘砂和夹砂等缺陷。砂眼、粘砂和夹砂等缺陷。1.型砂应具备的性能型砂应具备的性能(1)可塑性。造型时型砂在外力的作用下能塑制成型，而当除掉外力并可塑性。造型时型砂在外力的作用下能塑制成型，而当除掉外力并取出模样取出模样(或打开型芯盒或打开型芯盒)后，仍能保持不变的、清楚的轮廓形状的能后，仍能保持不变的、清楚的轮廓形状的能力称为可塑性。型砂的可塑性随含水量力称为可塑性。型砂的可塑

6、性随含水量(质量分数在质量分数在8%以下以下)及黏结剂及黏结剂量的增加而提高，随原砂粒度的增大而降低。可塑性好的型砂，手感量的增加而提高，随原砂粒度的增大而降低。可塑性好的型砂，手感柔软，易成型，易起模。柔软，易成型，易起模。下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造(2)强度。制成的砂型在外力作用下，不变形、不破碎的能力称为强度。强度。制成的砂型在外力作用下，不变形、不破碎的能力称为强度。型砂具有较高的强度，是保证砂型在搬运和浇注过程中不变形、不掉型砂具有较高的强度，是保证砂型在搬运和浇注过程中不变形、不掉砂、不塌箱的基本要求。型砂中黏结剂含量多、原砂颗粒细小或不均砂、不塌箱的基本要求。型砂中黏结剂

7、含量多、原砂颗粒细小或不均时，都可提高其强度。时，都可提高其强度。(3)透气性。型砂能让气体通过的能力称为透气性。液体金属浇入腔后，透气性。型砂能让气体通过的能力称为透气性。液体金属浇入腔后，铸型中新生的和残存的气体，都必须穿过型砂排出，否则就可能残留铸型中新生的和残存的气体，都必须穿过型砂排出，否则就可能残留在铸件内而产生气孔。原砂颗粒越粗大越均匀、黍占结剂含量低在铸件内而产生气孔。原砂颗粒越粗大越均匀、黍占结剂含量低;水分水分适当适当(质量分数为质量分数为4%6%)或加入易燃的附加物等均可改善型砂的透气或加入易燃的附加物等均可改善型砂的透气性。性。(4)耐火度。型砂经受高温液体金属的作用后

8、，型砂不被烧焦、不熔融、耐火度。型砂经受高温液体金属的作用后，型砂不被烧焦、不熔融、不软化的能力称为耐火度。型砂耐火性低会使铸件表面产生一层难以不软化的能力称为耐火度。型砂耐火性低会使铸件表面产生一层难以清除的粘砂层，使铸件表面粗糙，对切削加工非常不利。清除的粘砂层，使铸件表面粗糙，对切削加工非常不利。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造型砂的型砂的 含量高、砂粒粗而圆，则耐火度就高含量高、砂粒粗而圆，则耐火度就高;当型砂中黏结剂含量当型砂中黏结剂含量高、碱性物质含量高时，则会降低型砂的耐火度。高、碱性物质含量高时，则会降低型砂的耐火度。(5)退让性。型砂的体积能被压缩的性能称为退让性。

9、型砂的退让性差，退让性。型砂的体积能被压缩的性能称为退让性。型砂的退让性差，会阻碍铸件凝固后的继续收缩，使铸件产生很大的内应力，甚至引起会阻碍铸件凝固后的继续收缩，使铸件产生很大的内应力，甚至引起铸件变形或开裂。原砂细小均匀、黍占结剂含量多，都会降低型砂的铸件变形或开裂。原砂细小均匀、黍占结剂含量多，都会降低型砂的退让性退让性;加入可燃性附加物，可提高型砂的退让性。加入可燃性附加物，可提高型砂的退让性。(6)耐用性。型砂经过重复使用后，仍能保持其本身品质的能力叫耐用耐用性。型砂经过重复使用后，仍能保持其本身品质的能力叫耐用性。经过使用的型砂，由于高温液体金属的作用，部分砂粒发生破碎，性。经过使

10、用的型砂，由于高温液体金属的作用，部分砂粒发生破碎，灰分增多，再用时必须再加适量的新砂。如果型砂的耐用性好，则需灰分增多，再用时必须再加适量的新砂。如果型砂的耐用性好，则需加入新砂的量就可以减少，能降低生产成本。加入新砂的量就可以减少，能降低生产成本。由于型芯多置于铸型型腔的内部，浇注后其周围被高温液体金属包围，由于型芯多置于铸型型腔的内部，浇注后其周围被高温液体金属包围，工作条件差，所以对型芯砂的性能要求要比型砂高一些。工作条件差，所以对型芯砂的性能要求要比型砂高一些。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造对于尺寸小，形状复杂或重要的型芯，可用桐油、亚麻仁油等植物油对于尺寸小，形状复杂或

11、重要的型芯，可用桐油、亚麻仁油等植物油作为黏结剂，以便提高型芯砂的性能。但是，由于植物油是重要的工作为黏结剂，以便提高型芯砂的性能。但是，由于植物油是重要的工业原料，成本高，应尽量少用。业原料，成本高，应尽量少用。2.型砂的组成型砂的组成(1)原砂。原砂即新砂，一般采自海、河或山地，但并非所有的砂子都原砂。原砂即新砂，一般采自海、河或山地，但并非所有的砂子都能用于铸造，铸造用砂应控制。能用于铸造，铸造用砂应控制。化学成分。砂的主要成分是石英和少量杂质化学成分。砂的主要成分是石英和少量杂质(钠、钾、钙、铁等氧化钠、钾、钙、铁等氧化物物)。石英的化学成分是二氧化硅。石英的化学成分是二氧化硅()，它

12、的熔点高达，它的熔点高达 ，原，原砂中砂中 含量越高，其耐火性越好。铸造用砂含量越高，其耐火性越好。铸造用砂 的质量分数为的质量分数为85%97%。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造粒度与形状。砂粒愈大，则耐火性和透气性越好。原砂粒度可通过粒度与形状。砂粒愈大，则耐火性和透气性越好。原砂粒度可通过标准筛过筛测定。标准筛筛号分为标准筛过筛测定。标准筛筛号分为:6、12、20、30、40、50、70、100、140、200和和270。筛号表示每英寸长度上筛孔的数口，筛号越。筛号表示每英寸长度上筛孔的数口，筛号越大则表示砂的粒度越细，常用的是大则表示砂的粒度越细，常用的是50 200号筛。号

13、筛。砂粒的形状可分为圆形、多角形和尖角形。一般铸铁湿型砂多采用颗砂粒的形状可分为圆形、多角形和尖角形。一般铸铁湿型砂多采用颗粒均匀的圆形或多角形的天然硅砂或硅长石砂粒均匀的圆形或多角形的天然硅砂或硅长石砂;高熔点金属铸件造型用高熔点金属铸件造型用砂需选用含量高的粗砂，以保证浇注时砂粒不被高温金属液烧熔。砂需选用含量高的粗砂，以保证浇注时砂粒不被高温金属液烧熔。(2)黏结剂。用来黏结砂粒的材料称为黏结剂，如水玻璃、桐油、干性黏结剂。用来黏结砂粒的材料称为黏结剂，如水玻璃、桐油、干性植物油、树脂和黏土等。植物油、树脂和黏土等。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造前几种的黏性比黏土好，但价格贵

14、，且材料来源不广前几种的黏性比黏土好，但价格贵，且材料来源不广;黏土是价廉而又黏土是价廉而又资源丰富的黏结剂，有一定的黏结强度。黏土主要分为普通黏土和膨资源丰富的黏结剂，有一定的黏结强度。黏土主要分为普通黏土和膨润土。湿型砂普遍采用黏结性能较好的膨润土，而干型砂多用普通黏润土。湿型砂普遍采用黏结性能较好的膨润土，而干型砂多用普通黏土。土。(3)附加物。为改善型砂某些性能而加入的材料称为附加物，常用的附附加物。为改善型砂某些性能而加入的材料称为附加物，常用的附加物如下。加物如下。煤粉、重油。浇注时煤粉和重油在砂型中不完全燃烧，产生还原性煤粉、重油。浇注时煤粉和重油在砂型中不完全燃烧，产生还原性气

15、体薄膜，将高温金属液与砂型壁隔开，减少金属液对砂型的热力作气体薄膜，将高温金属液与砂型壁隔开，减少金属液对砂型的热力作用与化学作用，因而有助于降低铸件的表面粗糙度值。用与化学作用，因而有助于降低铸件的表面粗糙度值。锯木屑。锯木屑等纤维物加入需烘烤的砂型和型芯中，当烘烤时锯锯木屑。锯木屑等纤维物加入需烘烤的砂型和型芯中，当烘烤时锯木屑烧掉，在砂型中留下空隙，从而使型砂有更好的退让性和透气性。木屑烧掉，在砂型中留下空隙，从而使型砂有更好的退让性和透气性。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造(4)水。黏土砂中的水分对型砂性能和铸件质量影响极大。干态黏土是水。黏土砂中的水分对型砂性能和铸件质量影

16、响极大。干态黏土是不能将型砂黏结的，黏土只有被水润湿后，其黏性才能发挥。水分太不能将型砂黏结的，黏土只有被水润湿后，其黏性才能发挥。水分太少则型砂干而脆，造型起模有困难少则型砂干而脆，造型起模有困难;水分过多则型砂过湿，以致形成可水分过多则型砂过湿，以致形成可流动的黏土浆，不仅型砂强度低而且造型时易黏模，使造型操作困难。流动的黏土浆，不仅型砂强度低而且造型时易黏模，使造型操作困难。当黏土与水分的质量比为当黏土与水分的质量比为3:1时，型砂强度可达最大值。时，型砂强度可达最大值。(5)涂料和扑料。为了提高砂型的耐火度，防止粘砂，铸铁件的干型用涂料和扑料。为了提高砂型的耐火度，防止粘砂，铸铁件的干

17、型用石墨粉和少量黏土的水涂料石墨粉和少量黏土的水涂料;湿型则用石墨粉扑撒一层到砂型上湿型则用石墨粉扑撒一层到砂型上;非铁非铁金属件铸型用滑石粉做涂料或扑料金属件铸型用滑石粉做涂料或扑料;铸钢件用硅粉和镁砂粉做涂料。铸钢件用硅粉和镁砂粉做涂料。3.型砂的配制型砂的配制型砂和型芯砂的组成物，必须按适当的比例进行配制，才能全面保证型砂和型芯砂的组成物，必须按适当的比例进行配制，才能全面保证型砂型砂(型芯砂型芯砂)应该具备的性能。在生产中，型砂的配制比例应该具备的性能。在生产中，型砂的配制比例(质量比质量比)有有很多种，普遍应用的有如下几种。很多种，普遍应用的有如下几种。上一页 下一页返回2.2 砂型

18、铸造砂型铸造(1)铸铁件铸铁件(湿型、新砂湿型、新砂)。粒度。粒度70 140号筛的新砂号筛的新砂100%，膨润土，膨润土4%6%,煤粉煤粉5%6%，水分，水分3%4.5%。(2)铸钢件铸钢件(湿型、新砂湿型、新砂)。粒度。粒度40 70号筛的新砂号筛的新砂100%，膨润土，膨润土9%10%,碳酸钠碳酸钠0.2%，糊精，糊精0.2%0.4%，水分，水分4%左右。左右。(3)铸钢件铸钢件(水玻璃砂，一次性水玻璃砂，一次性)。粒度。粒度4070号筛的新砂号筛的新砂100%，水玻，水玻璃璃5%7%，膨润土，膨润土1%4%，还可加少量的水和，还可加少量的水和NaOH，造型后向砂，造型后向砂型中吹入型中

19、吹入 ，发生如下反应，发生如下反应:上述反应进行很快，一般仅需吹入上述反应进行很快，一般仅需吹入 气体气体3 min左右，型砂即可硬左右，型砂即可硬化。化。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造(4)铸铁件铸铁件(复用砂、湿型复用砂、湿型)。粒度。粒度100 200号筛的新砂号筛的新砂20%，回用砂，回用砂75%，膨润土，膨润土3%4%，煤粉，煤粉0.5%1%，水，水3.5%。(5)铸钢件铸钢件(复用砂，表干型复用砂，表干型)。粒度。粒度4070号筛的新砂号筛的新砂20%80%,回用回用砂砂80%20%，膨润土，膨润土s%左右，纸浆左右，纸浆1.5%左右，水左右，水5%。(6)铸铜、铸铝件

20、铸铜、铸铝件(复用砂、湿型复用砂、湿型)。粒度。粒度140 220号筛的新砂号筛的新砂20%,回用回用砂砂80%，月彭润土，月彭润土1.5%，水，水4%5%。4.型砂的混制型砂的混制型砂配制可用混砂机或人工混制。常用的碾轮式混砂机中有两只转动型砂配制可用混砂机或人工混制。常用的碾轮式混砂机中有两只转动的碾轮和刮刀，利用碾轮的碾压和揉搓作用，将各种材料混合均匀。的碾轮和刮刀，利用碾轮的碾压和揉搓作用，将各种材料混合均匀。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造混制时，按一定比例先后加入新砂、旧砂、膨润土和煤粉等，干混混制时，按一定比例先后加入新砂、旧砂、膨润土和煤粉等，干混23 min，然后加

21、入一定量的水，再湿混，然后加入一定量的水，再湿混10 min左右即可从出砂口卸左右即可从出砂口卸出，堆放出，堆放4 5 h(黏土砂黏土砂)进行回性处理，使用前再经过筛砂或松砂处进行回性处理，使用前再经过筛砂或松砂处理。配制好的型砂必须经过性能检验后才能使用。大型铸造车间常用理。配制好的型砂必须经过性能检验后才能使用。大型铸造车间常用型砂试验仪进行检验。单件小批生产的铸造车间多用手捏砂团的经验型砂试验仪进行检验。单件小批生产的铸造车间多用手捏砂团的经验方法检验型砂的性能，如方法检验型砂的性能，如图图2-2所示。所示。2.2.2砂型铸造的工模具砂型铸造的工模具模样、芯盒与砂箱是砂型铸造时常使用的主

22、要工艺装备。除此之外还模样、芯盒与砂箱是砂型铸造时常使用的主要工艺装备。除此之外还有一些常用的造型工具及辅具。有一些常用的造型工具及辅具。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造1.模样和芯盒模样和芯盒模样是用来形成铸型型腔的，其形状应与铸件外形相似。模样是用来形成铸型型腔的，其形状应与铸件外形相似。芯盒是用来制造砂芯的，砂芯是形成铸件内腔的，其形状应与铸件内芯盒是用来制造砂芯的，砂芯是形成铸件内腔的，其形状应与铸件内腔相似。从芯盒的分型面与内腔结构来看，芯盒的常用结构形式有分腔相似。从芯盒的分型面与内腔结构来看，芯盒的常用结构形式有分开式、整体式和可拆式，如开式、整体式和可拆式，如图图2-

23、3所示。所示。模样与芯盒的材质，主要用术材，故常称术模模样与芯盒的材质，主要用术材，故常称术模;批量大时，一也可用批量大时，一也可用金属模型。金属模型。制造模样和芯盒时，应合理地选择浇注位置和分型面，以便模样能够制造模样和芯盒时，应合理地选择浇注位置和分型面，以便模样能够从铸型中取出从铸型中取出;浇注位置是指铸件在铸型中安放的位置。分型面是指上浇注位置是指铸件在铸型中安放的位置。分型面是指上砂型与下砂型的分界面。确定浇注位置和分型面的原则如下。砂型与下砂型的分界面。确定浇注位置和分型面的原则如下。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造(1)确定浇注位置的原则。确定浇注位置的原则。铸件上重要

24、的工作面和加工面，浇注时应该朝下或置于侧面。因为铸件上重要的工作面和加工面，浇注时应该朝下或置于侧面。因为铸件顶面的缺陷比下表面多，而且组织也不如下表面致密。例如铸件顶面的缺陷比下表面多，而且组织也不如下表面致密。例如图图2-4为车床床身铸件的浇注位置，一般情况下，将导轨面朝下。为车床床身铸件的浇注位置，一般情况下，将导轨面朝下。有大平面的铸件，浇注时应将大平面朝下，以避免大平面上产生夹有大平面的铸件，浇注时应将大平面朝下，以避免大平面上产生夹砂缺陷。例如砂缺陷。例如图图2-5是平板铸件浇注位置。是平板铸件浇注位置。尽量减少芯子的数量。尽量减少芯子的数量。图图2-6为车床床腿两种浇注位置方案。

25、为车床床腿两种浇注位置方案。b方案方案的中间空腔用砂胎来形成，可减少造芯和下芯工作量。的中间空腔用砂胎来形成，可减少造芯和下芯工作量。(2)确定分型面的原则。确定分型面的原则。尽量把铸件放在一个砂箱内，而且尽可能放在下箱，以减少错箱和尽量把铸件放在一个砂箱内，而且尽可能放在下箱，以减少错箱和提高铸件精度。提高铸件精度。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造机器造型时不允许用三个砂箱造型机器造型时不允许用三个砂箱造型(有两个分型面有两个分型面)和带活块的造型。和带活块的造型。分型面应尽量选取在铸件最大截面处，以便造型。分型面应尽量选取在铸件最大截面处，以便造型。如如图图2-7所示为双联齿轮手

26、工造型的三种分型方案，双联齿轮的形状所示为双联齿轮手工造型的三种分型方案，双联齿轮的形状为两端截面大，中间截面小，显然，采用为两端截面大，中间截面小，显然，采用图图2-7(a)方案的分型面处在方案的分型面处在铸件最小截面，不能起模铸件最小截面，不能起模;而采用而采用图图2-7(b)及及(c)方案的部位均与铸件方案的部位均与铸件的两个最大截面重合，均可起模的两个最大截面重合，均可起模;但采用但采用图图2-7(b)方案使铸件形体位于方案使铸件形体位于上、中两箱中，易产生错箱，而上、中两箱中，易产生错箱，而图图2-7(c)方案使铸件形体全部位于中方案使铸件形体全部位于中箱中，不会因上箱、中箱错箱影响

27、铸件形状位置精度。箱中，不会因上箱、中箱错箱影响铸件形状位置精度。2.砂箱砂箱砂箱是铸造生产常用的工装，造型时，用来容纳和支承砂型砂箱是铸造生产常用的工装，造型时，用来容纳和支承砂型;浇注时，浇注时，砂箱对砂型起固定作用。砂箱对砂型起固定作用。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造图图2-8(a)为小型砂箱，用于浇注尺寸较小的铸件为小型砂箱，用于浇注尺寸较小的铸件;图图2-8(b)为大型砂箱，为大型砂箱，用于浇注尺寸较大的铸件。合理选用砂箱可以提高铸件质量和劳动生用于浇注尺寸较大的铸件。合理选用砂箱可以提高铸件质量和劳动生产率，减轻劳动强度。产率，减轻劳动强度。3.造型工具及辅具造型工具及

28、辅具常用的造型工具及辅具如常用的造型工具及辅具如图图2-9所示。所示。2.2.3 造型方法造型方法图图2-10为合箱后的砂型。被春紧在上、下砂箱中的型砂与上、下砂箱为合箱后的砂型。被春紧在上、下砂箱中的型砂与上、下砂箱一起，分别被称为上型和下型。将模样从砂型中取出后，留下的空腔一起，分别被称为上型和下型。将模样从砂型中取出后，留下的空腔称为型腔。上、下型之间的分界面称为分型面。称为型腔。上、下型之间的分界面称为分型面。图图2-10中型腔内有黑中型腔内有黑点的部分表示型芯，用来形成铸件上的孔，型芯上用来安放和固定型点的部分表示型芯，用来形成铸件上的孔，型芯上用来安放和固定型芯的部分，叫做芯头，芯

29、头安放在芯座内。芯的部分，叫做芯头，芯头安放在芯座内。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造浇注时，金属液从浇口杯浇入，经直浇道、横浇道、内浇道流入型腔。浇注时，金属液从浇口杯浇入，经直浇道、横浇道、内浇道流入型腔。型腔的最高处开有出气口，型腔上方的砂型中有用通气针扎成的通气型腔的最高处开有出气口，型腔上方的砂型中有用通气针扎成的通气孔，用来排出型腔中及砂型和型芯中产生的气体。通过出气口还可观孔，用来排出型腔中及砂型和型芯中产生的气体。通过出气口还可观察金属液是否已浇满型腔。察金属液是否已浇满型腔。造型分为手工造型和机器造型两类。造型分为手工造型和机器造型两类。1.手工造型手工造型造型主要

30、工序为填砂、春砂、起模和修型。填砂是将型砂填充到已放造型主要工序为填砂、春砂、起模和修型。填砂是将型砂填充到已放置好模样的砂箱内，春砂则是把砂箱内的型砂紧实，起模是把形成型置好模样的砂箱内，春砂则是把砂箱内的型砂紧实，起模是把形成型腔的模样从砂型中取出，修型是起模后对砂型损伤处进行修理的过程。腔的模样从砂型中取出，修型是起模后对砂型损伤处进行修理的过程。手工造型是指全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型是指全部用手工或手动工具完成的造型工序。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造手工造型操作技术基本要点。手工造型操作技术基本要点。(1)造型前，要准备好造型工具、选择适当的砂箱、擦净模

31、样、备好型造型前，要准备好造型工具、选择适当的砂箱、擦净模样、备好型砂。砂。(2)摆放模样时，要注意起模斜度的方向和位置。摆放模样时，要注意起模斜度的方向和位置。(3)开始填砂时，要先用手按住模样，并用手将模样周围的型砂塞紧，开始填砂时，要先用手按住模样，并用手将模样周围的型砂塞紧，防止模样发生位移防止模样发生位移;如果砂箱较高，型砂应分几次填入。如果砂箱较高，型砂应分几次填入。(4)春砂时，春砂锤应按一定的路线均匀行进，用力要适当，并注意春春砂时，春砂锤应按一定的路线均匀行进，用力要适当，并注意春砂锤不能春击在模样上。砂锤不能春击在模样上。(5)下型做好之后，必须在分型面上均匀地撒上一层无手

32、性的分型砂，下型做好之后，必须在分型面上均匀地撒上一层无手性的分型砂，然后再造上型。然后再造上型。(6)上型做好刮平后，应在模型投影面的上方均匀地扎好通气孔。上型做好刮平后，应在模型投影面的上方均匀地扎好通气孔。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造(7)浇口杯的内表面要修光，它与直浇道的连接处应修成圆滑过渡的表浇口杯的内表面要修光，它与直浇道的连接处应修成圆滑过渡的表面。面。(8)整个砂型做好之后，应在砂箱外壁两个相邻直角边的远距离的分型整个砂型做好之后，应在砂箱外壁两个相邻直角边的远距离的分型面处，粘敷一块砂泥，做出合箱记号面处，粘敷一块砂泥，做出合箱记号(也叫合箱线也叫合箱线)，然后

33、才能开箱起，然后才能开箱起模。模。(9)起模时，要先用毛笔沾点水，均匀地刷在模样周围的型砂上，以便起模时，要先用毛笔沾点水，均匀地刷在模样周围的型砂上，以便增加这部分型砂的湿度增加这部分型砂的湿度;起模操作要精心平稳。起模操作要精心平稳。(10)起模后要精心修补砂型，并同时开出内浇道。起模后要精心修补砂型，并同时开出内浇道。(11)修型完毕，即可合箱，准备浇注。修型完毕，即可合箱，准备浇注。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造手工造型按起模特点可分为整模、分模、挖砂、活块、三箱等造型方手工造型按起模特点可分为整模、分模、挖砂、活块、三箱等造型方法。法。(1)整模造型。如果模样的最大截面处

34、于一端且为平面，使该端位于分整模造型。如果模样的最大截面处于一端且为平面，使该端位于分型面处即可起模，这种造型方法称为整模造型。整模造型模样是整体型面处即可起模，这种造型方法称为整模造型。整模造型模样是整体结构，操作简单，不会产生错型缺陷，适用于形状简单的铸件，如盘结构，操作简单，不会产生错型缺陷，适用于形状简单的铸件，如盘类、齿轮、轴承座等铸件。整模造型过程如类、齿轮、轴承座等铸件。整模造型过程如图图2-11所示。所示。(2)分模造型。如果模样的最大截面处于中间部位，可以将模样从最大分模造型。如果模样的最大截面处于中间部位，可以将模样从最大截面处分开，在上砂箱和下砂箱中分别造出上半型和下半型

35、，这种造截面处分开，在上砂箱和下砂箱中分别造出上半型和下半型，这种造型方法称为分模造型，如型方法称为分模造型，如图图2-12所示。显然，采用分模造型方法铸造所示。显然，采用分模造型方法铸造回转体类铸件非常方便，但上、下型定位不准时将产生错型缺陷。其回转体类铸件非常方便，但上、下型定位不准时将产生错型缺陷。其造型过程与整模造型基本相同。造型过程与整模造型基本相同。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造(3)挖砂造型。如果模样的一端为台阶面或曲面，则必须先挖去阻碍起挖砂造型。如果模样的一端为台阶面或曲面，则必须先挖去阻碍起模的型砂。这种造型方法称为挖砂造型，如模的型砂。这种造型方法称为挖砂造型

36、，如图图2-13所示。显然，挖砂所示。显然，挖砂造型的生产率低，劳动强度大。只有在单件小批量生产时，对于端面造型的生产率低，劳动强度大。只有在单件小批量生产时，对于端面不平又不便分模的带轮、手轮等零件，才采用挖砂造型。不平又不便分模的带轮、手轮等零件，才采用挖砂造型。在成批生产时，为避免每型挖砂，可采用假箱造型。先挖砂造假箱下在成批生产时，为避免每型挖砂，可采用假箱造型。先挖砂造假箱下型，再造假箱上型型，再造假箱上型;然后在假箱上型上承托模样造一批下型，再在一批然后在假箱上型上承托模样造一批下型，再在一批下型上造上型。假箱不用来组成铸型，不参与浇注，假箱造型过程如下型上造上型。假箱不用来组成铸

37、型，不参与浇注，假箱造型过程如图图2-14所示，或采用成型模板造型，成型模板造型如所示，或采用成型模板造型，成型模板造型如图图2-15所示。这所示。这样可大大提高生产率，还可提高铸件质量。样可大大提高生产率，还可提高铸件质量。(4)活块造型。如果模样上有妨碍起模的部分，应将这部分做成活块。活块造型。如果模样上有妨碍起模的部分，应将这部分做成活块。造型时先取出模样的主体部分，如造型时先取出模样的主体部分，如图图2-16 (a)所示所示;上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造再从旁侧小心地取出活块，如再从旁侧小心地取出活块，如图图2-16 (b)所示。这种造型方法称为活所示。这种造型方法称为活

38、块造型。显然，采用活块造型方法操作难度较大。在单件小批量生产块造型。显然，采用活块造型方法操作难度较大。在单件小批量生产中，常用活块造型来铸造具有凸台类铸件。成批生产时，可用外砂芯中，常用活块造型来铸造具有凸台类铸件。成批生产时，可用外砂芯取代活块，如取代活块，如图图2-17所示。所示。(5)三箱造型。如果模样两端截面大而中间小，需采用三个砂箱，从两三箱造型。如果模样两端截面大而中间小，需采用三个砂箱，从两个分型面处分别取出模样。槽轮的三箱造型过程如个分型面处分别取出模样。槽轮的三箱造型过程如图图2-18所示。显然，所示。显然，采用三箱造型方法操作复杂，生产率低，且要求中砂箱的高度应与中采用三

39、箱造型方法操作复杂，生产率低，且要求中砂箱的高度应与中型的模样的高度基本相当。在单件小批量生产中，常用于铸造两端截型的模样的高度基本相当。在单件小批量生产中，常用于铸造两端截面较大一类零件的毛坯。在成批大量生产中，可采用带外型芯的分模面较大一类零件的毛坯。在成批大量生产中，可采用带外型芯的分模两箱造型，如两箱造型，如图图2-19所示。如果槽轮较小，质量要求较高，一也可用所示。如果槽轮较小，质量要求较高，一也可用带外型芯的整模两箱造型，如带外型芯的整模两箱造型，如图图2-20所示。所示。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造(6)刮板造型。如果铸造尺寸较大的回转体或等截面形状的铸件，不用刮板

40、造型。如果铸造尺寸较大的回转体或等截面形状的铸件，不用模样而采用特制刮板进行造型的方法称为刮板造型。根据砂型型腔模样而采用特制刮板进行造型的方法称为刮板造型。根据砂型型腔(或或砂芯砂芯)的表面形状，引导刮板做旋转、直线或曲线运动，如的表面形状，引导刮板做旋转、直线或曲线运动，如图图2-21和和图图2-22所示。刮板造型能节省制模材料和工时，但对造型工所示。刮板造型能节省制模材料和工时，但对造型工人的技术要求较高，生产率低，多用于单件小批量生产。人的技术要求较高，生产率低，多用于单件小批量生产。(7)地坑造型。如果是大型铸件单件生产时，为节省砂箱，降低砂型高地坑造型。如果是大型铸件单件生产时，为

41、节省砂箱，降低砂型高度，便于浇注操作，可采用地坑造型。直接在铸造车间的地面坑内造度，便于浇注操作，可采用地坑造型。直接在铸造车间的地面坑内造型的方法称为地坑造型。较小铸件可在软砂床内造型，即在地面挖一型的方法称为地坑造型。较小铸件可在软砂床内造型，即在地面挖一个坑，填入型砂，放入模样，进行造型。大型铸件则需要在特制的地个坑，填入型砂，放入模样，进行造型。大型铸件则需要在特制的地坑坑(称硬砂床称硬砂床)内造型，如内造型，如图图2-23所示。所示。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造2.机器造型机器造型机器造型是用机器全部地完成或至少完成紧砂操作的造型工序。与手机器造型是用机器全部地完成或至

42、少完成紧砂操作的造型工序。与手工造型相比，机器造型生产率高工造型相比，机器造型生产率高;造型时因模板与砂箱有定位导销，定造型时因模板与砂箱有定位导销，定位准确，故铸件尺寸精度较高，表面粗糙度较小。此外，机器造型对位准确，故铸件尺寸精度较高，表面粗糙度较小。此外，机器造型对工人操作技术要求不高，易于掌握，工人的劳动强度低。但机器造型工人操作技术要求不高，易于掌握，工人的劳动强度低。但机器造型需要专用设备及专用砂箱和模板等，一次性投资费用大，适用于大量、需要专用设备及专用砂箱和模板等，一次性投资费用大，适用于大量、成批生产的铸件。成批生产的铸件。机器造型时采用模样和底板牢固地组合成一体的模板来造型

43、。模板上机器造型时采用模样和底板牢固地组合成一体的模板来造型。模板上有浇口模和定位装置有浇口模和定位装置(定位销和定位销孔定位销和定位销孔)。定位装置保证分别在两台。定位装置保证分别在两台造型机上造出的上、下箱精确的合箱。此外，机器造型是专门制造上、造型机上造出的上、下箱精确的合箱。此外，机器造型是专门制造上、下箱的机器配对组成生产线，故不宜用于三箱造型及活块造型。下箱的机器配对组成生产线，故不宜用于三箱造型及活块造型。图图2-24是常用的震压式造型机造型过程示意图。是常用的震压式造型机造型过程示意图。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造2.2.4 造芯造芯型芯主要用来形成铸件的内腔或局

44、部外形。用型芯砂造的型芯一也叫型芯主要用来形成铸件的内腔或局部外形。用型芯砂造的型芯一也叫砂芯，根据砂芯的尺寸、形状、生产批量以及技术要求不同，造芯方砂芯，根据砂芯的尺寸、形状、生产批量以及技术要求不同，造芯方法也不同。通常有手工造芯和机器根执一造芯两大类。机器造芯的生法也不同。通常有手工造芯和机器根执一造芯两大类。机器造芯的生产率高、紧实均匀、砂芯质量好，适用于成批大量生产。据芯盒材料产率高、紧实均匀、砂芯质量好，适用于成批大量生产。据芯盒材料的不同，手工造芯有塑料芯盒、芯盒射砂、射芯、挤压、震实及压实的不同，手工造芯有塑料芯盒、芯盒射砂、射芯、挤压、震实及压实芯盒等。金属芯盒和术芯盒，而机

45、器造芯有壳芯、根据芯盒结构的不芯盒等。金属芯盒和术芯盒，而机器造芯有壳芯、根据芯盒结构的不同，芯盒又可分为三种同，芯盒又可分为三种:整体式芯盒，用于形状简单的中、小砂芯，如整体式芯盒，用于形状简单的中、小砂芯，如图图2-25(a)所示所示;对开式芯盒，用于圆形截面的较复杂砂芯，如对开式芯盒，用于圆形截面的较复杂砂芯，如图图2 25(b)所示所示;可拆式芯盒，用于形状复杂的中、大型砂芯，如可拆式芯盒，用于形状复杂的中、大型砂芯，如图图2-25(c)所示。对于内径大于所示。对于内径大于200mm的弯管砂芯，可用刮板造芯。的弯管砂芯，可用刮板造芯。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造为了保证砂

46、芯的尺寸精度、形状精度、强度、透气性和装配稳定性，为了保证砂芯的尺寸精度、形状精度、强度、透气性和装配稳定性，造芯时应根据砂芯尺寸大小、复杂程度及装配方案采取以下措施。造芯时应根据砂芯尺寸大小、复杂程度及装配方案采取以下措施。(1)放置芯骨。如放置芯骨。如图图2-26所示，以提高砂芯强度，防止砂芯在制造、搬所示，以提高砂芯强度，防止砂芯在制造、搬运、使用中被损坏。运、使用中被损坏。(2)开出气孔。如开出气孔。如图图2-27所示，以便浇注时顺利而迅速地排出砂芯中所示，以便浇注时顺利而迅速地排出砂芯中的气体。砂芯中的排气槽的气体。砂芯中的排气槽(孔孔)一定要与砂型的排气道接通。一定要与砂型的排气道

47、接通。(3)刷涂料。在砂芯表面刷涂料以降低铸件内腔的表面粗糙度值并防止刷涂料。在砂芯表面刷涂料以降低铸件内腔的表面粗糙度值并防止粘砂。铸铁件砂芯常用石墨涂料，铸钢件砂芯则用硅石粉涂料，非铁粘砂。铸铁件砂芯常用石墨涂料，铸钢件砂芯则用硅石粉涂料，非铁合金铸件的砂芯可用滑石粉涂料。合金铸件的砂芯可用滑石粉涂料。(4)烘干。烘干砂芯以提高砂芯强度和透气性，减少砂芯在浇注时的发烘干。烘干砂芯以提高砂芯强度和透气性，减少砂芯在浇注时的发气量。气量。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造芯头必须有足够的尺寸和合适的形状，以保证砂芯在安放时定位准确芯头必须有足够的尺寸和合适的形状，以保证砂芯在安放时定位

48、准确并稳定可靠。若铸件形状特殊，单靠芯头不能使砂芯牢固固定时，还并稳定可靠。若铸件形状特殊，单靠芯头不能使砂芯牢固固定时，还可以用芯撑加以固定，如可以用芯撑加以固定，如图图2-28所示，浇注时芯撑和液体金属可以所示，浇注时芯撑和液体金属可以熔焊在一起，但铸件致密性差。熔焊在一起，但铸件致密性差。2.2.5 开设浇注系统与合型开设浇注系统与合型1.开设浇注系统开设浇注系统浇注系统是指为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。合理浇注系统是指为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。合理选择浇注系统各部分的形状、尺寸和位置，对于获得合格铸件、减少选择浇注系统各部分的形状、尺寸和位置，对于获得合

49、格铸件、减少金属的消耗具有重要的意义。若浇注系统设计得不合理，铸件易产生金属的消耗具有重要的意义。若浇注系统设计得不合理，铸件易产生冲砂、砂眼、渣眼、浇不到、气孔和缩孔等缺陷。冲砂、砂眼、渣眼、浇不到、气孔和缩孔等缺陷。上一页 下一页返回2.2 砂型铸造砂型铸造典型的浇注系统由浇典型的浇注系统由浇u杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。如杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。如图图2-29所示。所示。(1)浇口杯。浇口杯是漏斗形外浇道，单独制造或直接在铸型中形成，浇口杯。浇口杯是漏斗形外浇道，单独制造或直接在铸型中形成，成为直浇道顶部的扩大部分。它承接来自浇包的金属液，减缓金属液成为直浇道顶部的扩大部分。

50、它承接来自浇包的金属液，减缓金属液流的冲击，使金属液平稳地流入直浇道，并具有挡渣和防止气体卷入流的冲击，使金属液平稳地流入直浇道，并具有挡渣和防止气体卷入浇道的作用。浇道的作用。(2)直浇道。直浇道是浇注系统中的垂直通道，通常带有一定的锥度。直浇道。直浇道是浇注系统中的垂直通道，通常带有一定的锥度。其截面多为圆形。直浇道以其高度产生的静压力，使金属液充满型腔其截面多为圆形。直浇道以其高度产生的静压力，使金属液充满型腔的各个部分。的各个部分。(3)横浇道。横浇道是浇注系统中的水平通道。其截面多为梯形，一般横浇道。横浇道是浇注系统中的水平通道。其截面多为梯形，一般设在上砂型分型面以上的位置。横浇道