第3章 砂型铸造金属材料工艺基础.ppt

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1、第3章 砂型铸造砂型铸造工艺过程演示2-2-21砂型铸造工艺图示例 第1节 造型方法的选择n造型过程：放置模样放置砂箱填砂紧实翻箱起模合箱紧箱。一、手工造型n特点适应性和灵活性比较大；成本低；效率低，对工人技术要求高；尺寸精度和表面光洁度较低；劳动强度大、条件差。n分类整模造型分模造型两箱造型。整模造型分模造型两箱造型三箱造型刮板造型活块造型演示（动画huokuai1）挖砂造型演示（动画washa1）刮板造型演示（动画guaban1）三箱造型演示sanxiang1n实例分析以压环铸造方法的选择为例:单件、小批生产：工模具、材料成本为主要矛盾。用刮板造型;成批生产：生产率。二、机器造型n特点效率

2、高；精度高；只能两箱造型；不适合用活块，尽量少出芯：需专用工、模具，配套设备，甚至专用厂房，投资大；适应性差。n分类造型：震压造型、微震压实造型、高压造型、射压造型、抛砂机造型；造芯：热芯盒射芯机、壳芯机造芯；造型生产线：如图震压造型机 价格较低，主要缺点是型砂紧实度不够高、噪声大、工人劳动条件差，且生产率不够高。震压造型气动微震压实造型机（气动微震.swf）型砂紧实度的均匀性和型腔表面质量均优于振压造型机，且噪声较小。射压造型机（见动画sheya）射压造型形成的是一串无砂箱的垂直分型的铸型，生产率可高达每小时240300型。但因垂直分型，下芯困难，且对模具精度要求高。造型线（砂型铸造生产线.

3、swf）n案列适应机器造型的工艺方案适应小批量生产的工艺方案三、机器造芯1一射砂斗；2一闸门；3一射砂筒；4一射腔；5一射砂头；6一芯盒；7一工作台；8一汽缸；9一射砂阀；10一储气罐0 射芯机。在成批、大量生产中多用机器来造芯，最常用的就是射芯机。4方法的选择：造型、制芯方法应和生产批量相适应。大批量：要求精度高、生产效率高。造型选用机械化、自动化程度高的方法，如高压造型、气冲造型线、实型造型线。制芯可用冷芯盒、热芯盒、壳芯；中等批量：树脂自硬砂造型（芯）、抛砂机造型；单件小批：手工造型为主。铸件结构特点。造型方法应适合工厂条件包括工厂的设备条件、技术水平、管理水平。兼顾铸件的精度和成本。第

4、2节 浇注位置和分型面的选择一、浇注位置的选择原则n浇注位置：浇注时铸件在型内所处的位置和状态。在造型方法选定以后确定。n重要性：简化工艺、提高质量、改进效率和效益。n依据：造型方法、铸件技术要求、生产条件。n基本原则重要的部位和加工面朝下或处于垂直状态。缺陷少、补缩效果好，组织致密。不合理合理不合理合理铸件的大平面朝下，避免夹砂类缺陷（见dpm）。不合理合理倾斜浇注应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置。防止薄壁处产生浇不足或冷隔缺陷（见baobi）。不合理的浇注位置合理的浇注位置若铸件圆周表面质量要求高，应进行垂直浇注，三箱造型或平作立浇，以便于补缩。并将厚的部分放在铸

5、型上部,以便安置冒口，实现顺序凝固（见busuo）。不合理合理链轮合理的浇注位置（5）型芯易于安放（见guding）不合理合理二、铸型分型面的选择原则n分型面两半铸型相互接触的表面。n重要性如果选择不当，不仅影响铸件质量，而且还会使制模、造型、造芯、合型或清理等工序复 杂化，甚至还可增加机械加工工作量。n基本原则应尽量使分型面平直、数量少（见fenxingm6）。分型面A分型面B三通铸钢件的分型面选择（d）正确的分型面避免不必要的型芯和活块 改用方案II可以省去活块 改用方案II，采用整模造型，省掉了型芯底座铸件分型面的选择尽量使铸件全部或大部置于下箱方案a方案b滚齿机球铁主轴的平做立浇工艺一

6、、要求的机械加工余量和最小铸出孔（1）要求的机械加工余量 n机械加工余量设计铸造工艺图时，为铸件预先增加的要切去的金属层厚度，称为要求的机械加工余量（RMA）。加工余量过大，浪费金属和加工工时并降低表面性能；过小，降低刀具寿命，不能完全去除铸件表面缺陷，达不到设计精度要求。第3节 工艺参数的选择n影响因素合金种类、工艺方法、生产批量、设备工装水平，加工面所处的位置、铸件基本尺寸的大小和结构。n标准GB/T6414-1999与尺寸公差标准配套使用。其代号用MA表示。由精到粗分A、B、C、D、E、F、G、H、J、K10个等级。n选取 按有加工要求表面的最大基本尺寸和该表面距它的加工基准尺寸二者中较

7、大的尺寸选取。（2）最小铸出孔、槽较大的孔、槽等应铸出来，以便节约金属和加工工时，同时还可以避免铸件局部过厚所造成的热节，提高铸件质量。孔、槽比较小，或者铸件壁很厚，则不宜铸出孔，直接依靠加工反而更方便。n影响因素生产批量铸造方法铸件结构。二、起模斜度n概念：在平行于出模方向（垂直于分型面或分盒面方向）上所增加的斜度。一般设在铸件没有结构斜度的垂直面上。起模斜度n影响因素立壁高度。模型材料。造型方法。自带砂胎要大。n选择要点：斜度值见有关标准。如JB/T5105-91小于产品图纸规定值内外壁的取值、方向尽量一致非加工面上要注意与相配零件一致形式：正、负或正负。三、收缩率n定义K=（LmLc）/

8、Lc100%式中：Lm 模样（或芯盒）工作面的尺寸 Lc 铸件尺寸n影响因素：合金成分、铸件结构、涂料等。n选用：经验、试验。一般灰铸铁为0.81.0%，铸造碳钢为1.32.0%，铝硅合金为0.81.2%。四、型芯头n几个概念芯头：指伸出铸件以外不与金属接触的砂芯部分。芯座：对应于芯头的砂型部分。芯头、芯座的作用：定位、支撑、出气。分类：垂直、水平。n芯头的工艺参数（组成）：芯头长度（高度）芯头斜度 芯头间隙垂直芯头水平芯头n芯头的工艺参数（组成）：芯头长度（高度）芯头斜度 芯头间隙垂直芯头水平芯头第4节 综合分析举例4.1 支座案例二：支撑轮（HT200）支承轮铸件。材料HT200，铸件质量

9、约19 kg，轮廓尺寸300 mm100 mm，生产批量为单件。造型方法：支承轮铸件采用两箱造型。辐板上三个通孔由1#型芯和上型吊砂形成，中间轮毂孔由2#型芯形成。分型面的确定：分型面位置如图所示。整个铸型的大部分都处于下型，上型只是240 mm16 mm的凸砂型和100 mm31 mm的轮毂凹砂型。这样分型既便于下芯，又便于开设浇冒口。浇冒口位置的确定：内浇口设置如按同时凝固原则，则工艺较为复杂，也没有必要；采用顺序凝固顶注法，则工艺简便易行。采用顶注引入，如果把内浇道设置在轮毂部位，工艺虽可更为简单，但不妥。因为轮廓处于铸件的中心部位，散热慢，同时轮毂又是铸件在图样上的主要几何热节处，从此处引入内浇道，将造成热节叠加，使凝固时间延长，出现缩孔、气孔的倾向增加。因此内浇道设置的位置，应开设在下分型面上，沿轮毂外周边并分散引入。为加强排气和防止缩孔，应在内浇道对面的轮缘边，开设一个排气兼有限补缩的冒口。在轮毂上设置一个出气冒口（兼有冷肋冒口的作用，加速轮毂凝固）。浇冒口位置，形状和大小如图所示。