第二篇第2章 砂型铸造
第二篇 铸造(2)-砂型铸造
第三章 砂型铸造
第三节 浇注位置与分型面的选择
浇注位置---指金属浇注时铸件所处的空间位置 分型面---指砂箱间的接触表面 一 浇注位置选择原则: 铸件浇注位置对铸件质量,造型方法等有很大影响, 应注意以下原则: 1 铸件重要的加工面应朝下:如图 1) 若做不到,可放侧面或倾斜; 2) 若有几个加工面,则应把较大的放下面. 如导轨面是关键面,不允许有缺陷,则要放下面。
第三章 砂型铸造
目前,铸件生产的主要方法, 目前,铸件生产的主要方法,砂型铸件占铸件总量 90%以上 可生产各种铸钢,灰铁,球铁,可锻铸铁, 以上, 的90%以上,可生产各种铸钢,灰铁,球铁,可锻铸铁, 有色金属等. 有色金属等.用于铸造各种机械零件 砂型铸造生产过程: 砂型铸造生产过程: 配砂→造型→ 配砂→造型→烘干 配砂→造芯→ 配砂→造芯→烘干 制模→熔化 浇注→落砂→清理→检验. 熔化→ 制模 熔化→浇注→落砂→清理→检验.
第三章 砂型铸造
第三节 浇注位置与分型面的选择
二 铸型分型面的选择原则 ① 分型面应选在铸件最大截面处; ② 尽量减少分型面数量,最好只用一个分型面; 如图 ③ 尽量使铸件的主要加工面和加工基准面在同一 个砂箱内;如图 ④ 应使型腔和主要型芯位于下箱;如图 ⑤ 尽量选择平直面为分型面。如图
第三章 砂型铸造
第三章 砂型铸造பைடு நூலகம்
第二节 造型方法选择
二 机器造型及其工艺特点
种 类 压实式 震实式 震压式 抛砂造型 微震压实式 高压造型 射压式 机器造型的各种方法对比 主 要 特 点 用较低的比压压实铸型。机器结构简单,噪音较小,生产率 较高 靠造型机的震击来紧实铸型。机器结构简单,制造成本低。 但噪音大,生产率低,对厂房基础要求高,劳动繁重 在震击后加压,紧实铸型。机器的制造成本较低,生产率较 高,噪音大。型砂紧实度较均匀,能量消耗少 用抛砂方法填实和紧实铸型。机器的制造成本较低,生产率 较高,能量消耗少,型砂紧实度较均匀 在微震的同时加压紧实铸型。生产率较高,机器较易损坏 用较高的比压来压实铸型。生产率高,铸件尺寸准确,易于 自动化。但机器结构复杂,制造成本高 用射砂填实砂箱,再用高比压压实铸型,生产率高,易于自 动化,型砂紧实度高而均匀 适 用 范 围 用于成批生产的小铸件 用于成批生产的中、小铸件 用于成批生产的小铸件 用于成批生产的大型铸件 用于成批生产中、小铸件 用于大批生产中、小铸件 用于大批生产中、小铸件
砂型铸造生产工艺流程
随着科技的进步,新型材料和技术的应用 不断推动着砂型铸造工艺的发展,铸件的 质量和性能得到了显著提升。
02 砂型铸造生产工艺流程
模具设计与制作
01
根据产品图纸或样品进行模具设计,确定模具结构、尺寸和材 料。
02
使用CAD软件进行三维建模,并优化设计以满足生产要求。
制作模具原型,进行试模和修正,确保模具的准确性和可靠性。
检测流程
根据产品图纸和技术要求,对铸件的各个部位进行尺寸和形位公差 的测量,记录数据并评估其是否符合标准或客户要求。
05 砂型铸造生产中的问题与 解决方案
气孔与缩孔
气孔
气孔是由于气体在金属液中未及时逸出而形成的 孔洞,通常出现在铸件表面或内部。
缩孔
缩孔是由于金属液在冷却过程中收缩而形成的孔 洞,通常出现在铸件内部。
01
02
03
04
浇注系统阻塞
由于金属液中的杂质或砂粒堵 塞浇注系统而导致的生产中断
。
解决方案
定期清理和检查浇注系统,控 制金属液的纯净度,加强过滤
和脱氧处理等。
模具损坏
由于模具材料、设计或使用不 当导致模具损坏或寿命缩短。
解决方案
选择合适的模具材料,优化模 具设计和制造工艺,加强模具
的维护和保养等。
04 砂型铸造质量控制与检测
化学成分检测
检测目的
确保铸件材料的化学成分符合标准要求,满足产品性能和使用要 求。
检测பைடு நூலகம்法
采用化学分析法对铸件材料进行成分分析,如使用光谱分析仪、 滴定分析等。
检测流程
采集铸件样品,进行破碎、研磨、溶解等处理,然后进行化学分 析,得出各元素的含量。
金相组织检测
砂型铸造的造型工艺ppt课件
(二)型砂的性能 型砂的质量直接影响铸件的质量,型砂质量差会使
铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。良好的型砂 应具备下列性能:
①透气性 型砂能让气体透过的性能称为透气性。
高温金属液浇入铸型后,型内充满大量气体,这些气体 必须由铸型内顺利排出去,否则将使铸件产生气孔、浇 不足等缺陷。铸型的透气性受砂的粒度、粘土含量、水 分含量及砂型紧实度等因素的影响。砂的粒度越细,粘 土及水分含量越高,砂型紧实度越高,透气性则越差。
2
第一节 砂型铸造的造型工艺
铸造可分为砂型铸造和特种铸造。砂型 铸造的应用最为广泛,其基本工序是:模样和 芯盒制作、配制型(芯)砂、造型造芯、合型、 熔炼合金、挠注、落砂清理和检验。
3
铸造生产常规工艺流程
型砂配制
模样制作 芯盒制作
造型 制芯
合金溶炼 合型 浇注 落砂
清理
检验
芯砂配制
4
5
一、砂型铸造工艺
38
(8) 地坑造型
直接在铸造车间的砂地上或砂坑内造型的 方法称为地坑造型。
大型铸件单件生产时,为节省砂箱,降低 铸型高度,便于浇注操作,多采用地坑造型。
下图为地坑造型结构,造型时需考虑浇注 时能顺利将地坑中的气体引出地面,常以焦炭、 炉渣等透气物料垫底,并用铁管引出气体。
39
地坑造型结构
40
地坑造型
12
(四)浇冒口系统
浇注系统 浇注系统是为金属液流入型腔 而开设于铸型中的一系列通道。其作用是:
①平稳、迅速地注入金属液; ②阻止熔渣、砂粒等进入型腔; ③调节铸件各部分温度,补充金属液在冷 却和凝固时的体积收缩。
13
正确地设置浇注系统,对保证铸件质量、 降低金属的消耗量有重要的意义。
机械制造基础:03砂型铸造
2.2 砂型铸造
图2-27 车床床身、锥齿轮的浇注位置
图2-28 吊车卷筒浇注位置
2.2 砂型铸造
2)铸件的大平面尽可能朝下 原因: 避免产生夹砂缺陷(上表面因热辐射造成膨胀、强度下降,容易拱
起或开裂)
图2-29 钳工平板较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置 原因:防止浇不到或冷隔.
原因:便于造型操作和降低
模板制造费用。
图2-33 起重臂的分型面
2.2 砂型铸造
图2-34 三通铸钢件的分型面
2.2 砂型铸造
2)尽量避免活块、减少型芯数量,尽量采用砂垛代替型芯 原因:节省造芯操作和芯盒费用。
第一种方案需两个活块 第二种方案不需活块
图2-35 支架的分型方案
2.2 砂型铸造
图3-36 底座的分型方案 第一种方案为分模造型,上下内腔均需型芯 第二种方案为整模造型,沙垛代替型芯
单件生产:30— 50mm, 成批生产:15—20 mm, 大量生产:12—15 mm。
2.2 砂型铸造
2、起模斜度 为了使模样(或型芯)便于从砂型(或芯盒)中取出,凡垂直于分型面的立
壁在制造模样过程中必须留出一定的倾斜度,称为起模斜度 。 影响因素:立壁高度、造型方法及模样材料。 1) 立壁愈高,斜度愈小; 2) 机器造型比手工造型小; 3) 木模比金属模大; 4) 内壁应比外壁大
2.2 砂型铸造
图2-24 多触头高压微振造型机的工作原理示意图
2.2 砂型铸造
➢ 射沙造型
紧砂原理:采用射砂和压实复合方法紧实型砂。 特点:
1) 无砂箱的垂直分型的铸型; 2) 生产率高(240~300箱/小时); 3) 大批量生产小型简单件。 缺点: 1)垂直分型,下芯困难; 2) 模具精度要求高。
2.2砂型铸造
合成树脂 有机粘结剂 桐油
油类粘结剂
亚麻仁油
3 附加物 煤粉、重油:防粘砂。 木屑:加入到需要烘烤的砂型中,增加铸 型的孔隙率,提高其透气、退让性。 4水
三、涂料及扑料
为防止铸件表面粘砂,并使铸件表面光滑,常在 铸型型腔表面覆盖一层耐火材料。 1 涂料 石墨+粘土水剂:用于铸铁干型 石英+粘土水剂:用于铸钢干型 2 扑料 石墨粉、滑石粉:用于铸铁湿型 石英粉:用于铸钢湿型。
700 800 900
420 480 600
2 2 2
225~305 245~335 280~360
柴油机、汽油机曲 轴;磨床、铣床、车床 的主轴;空压机、冷冻 机缸体、缸套
汽车、拖拉机传动齿 轮
球化处理工艺有冲入法和型内球化法
铁水 出铁槽
冒口
积渣包
铁水包 草木灰 硅铁粉 合金球化剂 铸件 反应室
浇 注
铸 件 热 处 理
2.2.1 造型材料
造型材料:砂型铸造中用来制作铸行的原材 料以及由各种原材料按一定比例 配置而成的混合料。 型 砂:用来制作砂型的造型混合料。 芯 砂 :用来制作砂芯的造芯混合料。
一、型(芯)砂的主要性能
1 强度 型砂抵抗外力破坏的能力,有干强度和 湿强度。强度过低,易造成:塌箱、冲砂、 砂眼等缺陷。 型砂的强度取决于:粘结剂的种类、紧 实度、原砂粒度、水的含量。
★灰口铸铁的孕育处理
应用:静载下要求较高强度、高耐磨性或高气密性的铸件, 特别是厚大铸件。
180
硬度HB
170
160
150
140 150
100
50
0
50
100
150
表面
机械制造2-3 砂型铸造
32
2.3.1 造型方法的选择
2. 机器造型
(1)机器造型紧砂方式 抛砂式。用抛砂方法同时完成填砂和紧实铸型。机器结构
简单,但制造成本较高,生产率较高,能量消耗少,型砂紧实 较均匀。
射砂式。用射砂方法同时完成填砂和紧实铸型。生产率高,
型砂紧实度高而均匀。机器结构简单,噪音低,不用砂箱(用 活动砂箱),但垂直分型,下芯困难。
31
2.3.1 造型方法的选择
2. 机器造型
(1)机器造型紧砂方式 震压式。在震击后加压,紧实铸型。机器成本低,结构
简单,生产率较高,但噪声大。型砂紧实度较均匀。
微震压实式。在微震的同时加压紧实铸型。生产率较
高,但机器易损坏。与前者的区别:频率高、振幅小。
高压式。用较高的比压来压实铸型。生产率高,噪音小,
25
2.3.1 造型方法的选择
1. 手工造型
(3)手工造型常用方法 (详见P23 表2-5) 按模样特征分类 整模造型:适用于分型面为最大截面且位于一端的铸件,
采用整体模,两砂箱,分型面为平面,操作简单。
分模造型:适用于最大截面在中部的铸件,采用定位销定
位的分开模,分型面多是平面,操作较简单。
活块造型:适用于带有妨碍起模的凸台或凹槽的铸件,操
造型机展示视频(0:30)
30
2.3.1 造型方法的选择
2. 机器造型
(1)机器造型紧砂方式 压实式。用较低的比压(铸型单位面积上所受压力)压实
铸型。机器结构简单,噪声较小,生产率较高。但铸型上紧 下松,容易掉砂,很少单独使用。
震实式。靠造型机的震击来紧实铸型。机器结构简单,
制造成本低。但噪声大,生产率低,对厂房基础要求高,劳 动繁重。铸型上松下紧,也很少单独使用。
第二章 砂型铸造作业题答案
作业答案-3 第二章 作业答案
3:何谓铸型分型面,怎样选择分型面? :何谓铸型分型面,怎样选择分型面? 铸型分型面: 解: ⑴:铸型分型面:
两半铸型的接触表面。 两半铸型的接触表面。 如铸型分型面 图
作业答案-3 第二章 作业答案
怎样选择分型面: 解: ⑵:怎样选择分型面:
1:保证起模方便。如铸型分型面 :保证起模方便。 2:尽量减少分型面,且尽可能取平直分型面。 :尽量减少分型面,且尽可能取平直分型面。
冒口
浇口
外型
整模造型
分模造型
铸件整个(或大部分) 铸件整个(或大部分)置于同一半型内 作业答案-5 作业答案
(a)
(b)
浇铸位置示意图 答案-6 答案 答案-7 答案-4 答案 答案
冒口
浇口 砂箱 铸件 型芯
冒口
浇口
外型
整模造型
分模造型
作业答案-1 第二章 作业答案
1:什么是砂型铸造?简述其生产过程。 :什么是砂型铸造?简述其生产过程。 解:
⑴:砂型铸造: 砂型铸造: 以砂为材料制备铸型的铸造 方法。砂型铸造生产过程: 方法。砂型铸造生产过程:
⑵:简述砂型铸造生产过程。 简述砂型铸造生产过程。
制造模样 准备 型砂 清理检验 制造砂型 浇铸 熔化金属 落砂
答案-3 答案
浇 口
冒 口
型 芯
分型尽可能平直
不好: 不好:分型面不平直
分型尽可能平直
还原
好:转90°后,分型 ° 面为直线
下芯方便
还原
好
卷扬筒浇铸位置示意图 还原
不合理
合理
床身浇铸位置示意图
还原
不合理
合理
平板浇铸位置示意图
2砂型铸造
4. 需安放冒口的部位应放在分型面附近的上部或侧面
为了便于安放冒口,以实现自下而上的顺序 凝固。 厚部在 上 上,便 中 于补缩
定 向 凝 固
中 下 图2-40 卷扬筒的浇注位置
二. 铸型分型面的选择原则
——简化造型工艺 1. 分型面尽量选用平直面,以便于造型操作和降 低模板制造费用
弯曲分型面
二、 机械加工余量 ——指在铸件表面留出的准备切削去的金属层厚 度。加工余量过大切削加工费工,浪费金属;过小则 加工达不到要求而造成报废。见P37,表1-11。 浇注时朝上的表面,其加工余量应比底面和侧 面大; 铸件尺寸越大,其加工余量应随之增大; 手工造型的加工余量应比机器造型的大。
中
下 图2-40 卷扬筒的浇注位置
例如:卷扬筒的圆周表面质量要求高,不允许有明 显缺陷,为重要加工面,因此,浇注其处于侧立的 位置。
2. 铸件的大平面应朝下
可保证质量,避免产生夹砂缺陷。对于平板、. 面积较大的薄壁部位应朝下
可避免浇不足、冷隔缺陷。
第三节
砂型铸造是传 统的铸造方法, 适用于各种形状、 大小、批量及各 种合金铸件的生 产。
砂型铸造
铸造工艺图——是在零件图上用各种工艺符号
及参数表示出铸造工艺方案的图形。其中包括: 浇注位置、铸型分型面、型芯的数量、形状、尺 寸及其固定方法、加工余量、收缩率、浇注系统、 起模斜度、冒口和冷铁的尺寸和布置等。
三、 拔模斜度
垂直于分型面的侧壁均应留一定斜度,以便 于起模。 • 手工造型
– 15′~3 °
• 机器造型
– 3 ° ~10°
四、 最小铸出孔和槽 铸件上较小的孔和槽一般不铸出,用机加工的 方法加工。见P38,表1-12。 • 最小铸孔尺寸
工程材料-(砂型铸造)
技术方案确定:
造型方法
铸造工艺
思考题
P210 8-7
习题8-7a 轴承 铸件分型方案 (大批量)
下 下
上 上
上下
?
上 下
? 活块造 型
下 下
上 上
大批量生产宜 采用机器造型, 机器造型为两 箱造型。
下 上
浇注位置示意(水平浇铸)
习题8-7b 调整座 分型方案(大批量)
方案1
方案1
第一步:型(芯)砂的制备
型(芯)砂由原砂、粘结剂、水及其它附加物混制 分为:粘土砂、水玻璃砂、树脂砂 (P180) 技术要求:型(芯)砂
具有一定的强度、透气性、 退让性和溃散性等。
砂型质量的影响因素:
A. 型砂的影响:
a) 原砂的粒度状况、形状
一般认为:粒度在小尺寸范围呈正态分布,有利于
砂型强度的提高,但透气性较差。
➢ 具有所要求的化学成分 ➢ 杂质含量低 ➢ 具有所需要的温度
常用设备:冲天炉、反射炉、
A. 铸铁的熔炼 电弧炉、工频炉等。
冲天炉
冲天炉熔炼:通过焦炭的燃 烧放热使固体金属炉料熔化 并过热后成为液态金属。
出炉以浇注
B. 铸钢合金的熔炼
常用设备:电弧炉、感应电炉、平炉
C. 有色合金的熔炼
对设备要求:
B. 最小铸出孔:最小孔直径和经济性原则。
C. 起模斜度:取决于立壁高度、造型方法和模样材 料等因素,一般15’-3°。 内外壁有分(内壁3-10° )。
铸件的起模斜度示意
D. 收缩率:模样尺寸放大率K=(Lp-Lc)/Lp*100%
➢ 经验数据(HT:0.7-1%;ZG1.3-2.0 % )
E. 型芯头:芯头关系到装配的工艺性和稳定性。
砂型铸造知识点总结
砂型铸造知识点总结1. 砂型铸造的原理砂型铸造是通过在石膏、粘土或硅树脂等材料制成的模具中,倒入熔化的金属,并在金属凝固后将模具破碎,得到所需的铸件。
它的原理是利用砂型的柔软和易于成型的特点,将其用于金属铸造,通过对砂型内部空腔和外部形状进行加工,以得到所需的铸件。
2. 砂型铸造的工艺流程砂型铸造的工艺流程主要包括模具制备、浇注、凝固冷却、脱模等几个步骤。
首先是对模具进行制备,通常使用湿砂型和干砂型两种方式。
然后是浇注,将熔化的金属倒入模具中,填满模具腔室。
接着是凝固冷却,待金属完全凝固后,可以进行脱模,将铸件从模具中取出,再进行后续的处理。
3. 不同类型的砂型铸造根据模具的不同,砂型铸造可以分为湿砂型和干砂型两种类型。
湿砂型是指在模具制备过程中,使用湿润的黏土或粘合剂拌合成模砂,然后将模砂填充到模具中,经过成型、干燥等步骤,最终形成砂型。
干砂型则是指使用无机粘结剂或有机粘结剂与干净的石英砂混合,制成模砂,经过振实、成型等步骤,形成模具。
4. 砂型铸造中的砂型材料砂型铸造中使用的砂型材料主要是石英砂、河砂等天然砂,以及黏土、石膏和硅树脂等粘合剂。
石英砂具有颗粒间的细腻、坚硬、高温抗性好等特点,是最常用的砂型材料。
而粘合剂的选择则取决于铸件的要求和生产的具体条件。
5. 砂型铸造中的缺陷和质量控制在砂型铸造中,常见的缺陷主要有气孔、砂眼、夹杂、收缩孔等。
这些缺陷的产生,通常与砂型的制备、浇注过程、金属凝固等相关。
因此,对于砂型铸造的质量控制至关重要,需要从原材料质量、工艺参数、操作技术、设备状态等方面进行全面管理和控制。
6. 砂型铸造的应用领域砂型铸造广泛应用于各种机械零部件、汽车零部件、船舶零部件、航空航天零部件等领域。
由于其工艺简单、成本低、适用范围广泛,因此在制造业中仍具有重要的地位。
7. 砂型铸造中的技术要点在砂型铸造的过程中,需要注意一些技术要点,以确保铸件的质量。
比如,在模具制备过程中,要注意砂型的成型和干燥,以免产生砂眼和气孔;在浇注过程中,要控制合金的温度和浇注速度,以免产生夹杂和收缩孔;在凝固冷却过程中,要控制冷却速度,以保证金属的组织结构和性能。
第二篇 第二章 常用合金铸件的生产
思考:某产品上的灰铸铁件壁厚有5mm、25mm两种,力学 性能全部要求抗拉强度为220MPa,若全部选用HT200,是否 正确?
二、可锻铸铁
可锻铸铁又称玛铁(钢)。它是将白口铸铁经石墨化 退火而成的一种铸铁。抗拉强度得到显著提高,且有着相 当高的塑性与韧性(但不可锻)。
(3)缺口敏感性小 由于石墨已使金属基体形成了大量缺口, 因此,外来缺口对灰铸铁的疲劳强度影响甚微,从而增加了
零件工作的可靠性。
(4)铸造性能优良,切削加工性好 灰铸铁的含碳量近于共 晶,流动性好。由于铸铁在结晶过程中伴有石墨析出,石墨 的析出所产生的体积膨胀抵消了部分铁的收缩,故收缩率甚 小。
2.影响铸铁组织和性能的因素
铸铁中的碳以石墨形式析出的过程称为石墨化。在铁碳合金中 ,碳有两种存在形式:其一是渗碳体,其中w(C)=6.69% ;其二是石墨,用符号G表示,其w(C)=100%。石墨具有特 殊的简单六方晶格,如图所示。
一、灰铸铁
金属基体+片状石墨
(1)灰铸铁的化学成分 灰铸铁的化学成分大致是: w(C)=2.5%~4.0%,w(Si)=1.0%~2.5%,w(Mn)=0.5%~1.4%, w(S)≤0.15%,w(P)≤0.3%。 (2)灰铸铁的显微组织 由于化学成分和冷却条件的综合影 响,灰铸铁在室温下的显微组织有三种类型:铁素体(F)+ 片状石墨(G);铁素体(F)+珠光体(P)+片状石墨(G);珠光 体(P)+片状石墨(G)。
灰铸铁的抗压强度受石墨的影响较小,并与钢相近。
图 2-12 灰铸铁的显微组织
铸造性能好,价格低、 生产简单,强度低, 减磨,耐磨,减振, 石墨膨胀,作承受压 力的机床底座,床身 和不重要的构件、零 件如:端盖、凸轮等 导轨、缸体
9—2砂型铸造
第二节砂型铸造铸件的形状与尺寸主要取决于造型和造芯,而铸件的化学成分则取决于熔炼。
造型、造芯和熔炼是铸造生产中的重要工序。
一、造型♦用型砂及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程,称为造型。
♦造型时用模样形成铸型的型腔,在浇注后形成铸件的外部轮廓。
(一)造型材料制造铸型用的材料称为造型材料,主要包括型砂和芯砂。
型砂和芯砂主要由原砂(SiO2 )、粘结剂(多用粘土和膨润土,有时也用水玻璃、植物油、树脂等)、附加物(煤粉或木屑等)、旧砂和水组成。
造型材料应具备一定的强度、可塑性、耐火性、透气性、退让性和溃散性等性能。
(二)造型方法造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。
1.手工造型全部用手或手动工具完成的造型工序称为手工造型。
其特点是操作灵活,适应性强,模型成本低,生产准备时间短。
但造型效率低,劳动强度大,劳动环境差,主要用于单件小批量生产。
(1)整体模造型整体模造型是将模样做成与零件形状相应的整体结构进行造型的方法。
整体模造型的特点是把整体模样放在一个砂箱内,并以模样一端的最大表面作为铸型的分型面。
这种造型方法操作简便,容易制造,适用于形状简单的横截面依次减小、不允许有错箱缺陷的铸件。
(2)分开模造型模型分为两半,造型时模型分别在上、下砂箱内进行造型的方法。
此法主要用于某些没有平整的表面,而且最大断面在模型中部,难以进行整模造型时的铸件,可将模型在最大断面处分开,进行分开模造型。
这种造型方法操作简便,应用广泛,适用于生产形状较复杂的铸件以及带孔的铸件,如套筒、阀体、管子、箱体等铸件。
(3)挖砂造型模型虽是整体的,但铸件的分型面为曲面,为了能起出模型,造型时用手工挖去阻碍起模型砂的造型方法。
此法适用于小批生产整体模,分型面不平的铸件。
(4)假箱造型利用预先制备好的半个铸型简化造型操作的方法,称为假箱造型。
其特点是比挖砂造型操作简便,且分型面整齐。
此方法适应于小批或成批生产整体模,分型面不是平面的铸件。
砂型铸造的方法
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2. 1铸造概述
• 2.金属模 • 金属模是用金属制成的模样。 • 1)制造金属模的材料 • 铝合金、钢合金、灰铸铁、铸钢及钢材等。它们具有不同的加工性能
然后确定木模结构,绘制木模结构图。对于复杂木模,为便于加工制 造,可将木模分解成许多通用胡合件.朴别加丁.最后熬体胡奖而成。
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2. 1铸造概述
• 有了正确的太樟结构.还需有正确的操作步骤,如果把步骤弄错,不 仅影响工作进度和成品质量,有时可能无法进行工作。例如轴衬的木 模制造,轴衬的机械图样见图2-3,由于外形为半圆形,轴孔在木模 上铲出,故在轴衬的平面处分型。先用一块直纹木料做成半圆柱形主 体1,主体外圆的中间铲出凹槽2,然后用横纹木料做两只半圆形法兰 3,与主体对准中心后勃接钉牢,再用圆凿铲出轴孔即可,见图2-4。
• 型砂中除含有原砂、黏结剂和水等材料外,还加人一些辅助材料如 煤粉、重油、锯木屑、淀粉等,使砂型和芯型增加透气性、退让性, 提高抗铸件粘砂能力和铸件的表面质量,使铸件具有一些特定的性能。
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2. 1铸造概述
• 3.型砂的制备 • 黏土砂根据在合箱和浇注时的砂型烘干与否分为湿型砂、干型砂和表
• 2)黏结剂 • 黏结剂的作用是使砂粒粘结在一起,制成砂型和芯型。黏土是铸造生
产中用量最大的一种黏结剂,此外水玻璃、植物油、合成树脂、水泥 等也是铸造常用的勃结剂。 • 用戮土作黏结剂制成的型砂又称戮土砂,其结构如图2-1所示黏土资 源丰富,价格低廉,它的耐火度较高,复用性好。水玻璃砂可以适应 造型、制芯工艺的多样性,在高温下具有较好的退让性,但水玻璃加 人量偏高时,砂型及砂芯的溃散性差。油类勃结剂具有很好的流动性 和溃散性、很高的干强度,适合于制造复杂的砂芯,浇出的铸件内腔 表面粗糙度Ra值低。
2-2砂型铸造
3.确定工艺参数
3. 拔模斜度 为便于把模样(或型芯)从砂型(或从 芯盒)中取出,铸件上垂直于分型面的各 个侧面应有一定斜度。 拔模斜度在铸造工艺图中需标出,其大 小取决于立壁的高度、造型方法、模样材 质及该侧面在型腔中的位置。 通常3°~ 15°。
3.确定工艺参数
4. 型芯头与型芯座 型芯:铸件孔形和各种内腔,简化模样的 外形,铸出铸件上局部妨碍拔模的凸台、 凹槽等结构。 型芯头:浇注时不与液态金属接触,起到 定位、导引型芯中气体排出的作用。 型芯座:支撑、固定型芯
§2 砂型铸造
铸造是将金属液体浇注到形状、尺寸相 铸造 同的铸型型腔中从而获得铸件的方法。若 将液体注入砂型中,则称为砂型铸造 砂型铸造。 砂型铸造 砂型铸造应用最为广泛,世界各国用砂 型铸造生产的铸件占铸件总产量的80%以 上。
一、砂型铸造的工艺过程
图2-7 工艺过程简图 制造模样 → 放入模样填砂、紧实、造型 → 起模 制造芯盒→型芯(砂芯) 合型→浇 注→冷却凝固→落砂处理→铸件 型芯:用于制作铸件的孔形及各种内腔。
分型面选择原则(表2-3)
• 分型面应避免曲折,数量尽量少,最好 是只有一个且为平面。机器造型时分型 面只能有一个。 • 应能方便、顺序地取出模样或铸件。一 般选在铸件最大截面处。 • 应尽量与浇注位置一致,并尽量满足 (或参考)浇注位置的要求(与选择浇 注位置兼顾考虑)。
分型面选择原则
• 应尽量使型腔全部或大部分置于同一个 砂型内,且最好使型腔或使加工面与基 准面位于下型中。(便于起模、浇注) • 尽量减少型芯数,并且使型芯便于安放 和稳定。
3.确定工艺参数
1.机械加工余量 铸造时在零件的加工表面增加的供切削加 工用的余量,在切削加工时需从铸件上切 削掉的材料厚度。 大批量:机器造型 精度高 余量小 单件、小批量:手工造型 精度低 余量大 材料材质不同,预留加工余量也不同。
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机器造型的特点
1. 采用模板的两箱造型。所谓模板就是将模型、浇注系统沿 分型面与底板联结成一体的专用工装,一般采用金属材料 制造。有单面模板和双面模板之分。
2.
不能采用三箱造型和活块造型。
第二节 浇注位置与分型面选择
浇注位置---浇注时,铸件在型内所处的状态和位置.
分型面---两半个铸型相互接触的表面
φ 60
φ 215
下 上
用砂胎减少砂芯数目的实验
型芯
自带型芯
D>H时,可用砂垛取代型芯
(砂垛:上箱叫吊砂,下箱叫自带型芯)
砂型铸造-手工造型分型方案选定
综合分析举例1:
综合分析举例2:支座
方案Ⅲ, 凹槽底面 分型,优 缺点同方 案Ⅱ,轴 孔用型芯, 大批量生 产,不能 用活块和 挖砂。
当采用活块时,轴 孔难下芯。单件小 批
第一节 造型方法
造型是砂型铸造的重要工序,大体分手工和
机器造型两大类。 手工造型主要用于单件或小批量铸件的生产, 而机器造型则主要用于大批量的铸件制造。
整模造型
分模造型
挖砂造型
活块造型
三箱造型:铸件中间小,两端大,须两分型面
上 中 下
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。
,凹槽易铸出。但易错箱,且 加强筋处过薄易损坏。
半
第三节
工艺参数确定
机械加工余量、起模斜度、收缩率、最小铸出孔、铸造圆角等
一、机械加工余量 定义 : 在铸件的加工面上预先留出的准备在机械加工时切去的 金属层厚度。 影响因素: 1.合金种类: 灰口铸铁:表面平整,加工余量少. 铸 钢: 表面粗糙,加工余量大. 有色金属:表面光洁, 材料昂贵,加工余量小. 2.造型方法:大批量生产,机器造型,加工余量少. 小批量生产,手工造型,加工余量大. 3.铸件尺寸: 尺寸大,误差越大,加工余量大.
锡青铜, 1.2—1.4%
2铸件形状及尺寸:收缩是非自由的,所以受铸件形状、 尺寸的影响.
四.最小铸出孔
确定原则:(经济性原则) 1、大孔和槽应铸出,较小孔和槽不铸出. 孔: 加上加工余量的孔径<25mm,不铸出. 槽、台阶、胖肚圆:h<10mm,b<20mm 不铸出.
2、零件图上不加工孔和槽无论大小均铸 .
上 下
上 下
a)不利于补缩
b)有利于补缩
收缩大的铸钢件浇注位置选择
卷扬筒厚端放分型面上部是
合理的,若厚端放下面,难以
补缩。 另:圆周面质量要求 高,若采用卧铸,则圆周的 上表面质量难以保证;反之 若采用立铸,由于全部圆周
表面均处于侧立位置,其质
起重机卷扬筒的合理浇注位置
量均匀一致,较易获得合格 铸件。
第二篇
铸造
第二章 砂型铸造
第二章
砂型铸造
砂型铸造:指铸型由砂型和砂芯组成,而砂型和砂 芯是用砂子和粘结剂为基本材料制成的。 砂型铸造是传统的铸造方法,适于各种形状、 大小及各种合金铸件的生产。 铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号表示铸造 工艺方案的图形。
本章围绕铸造工艺方案的制定介绍有关造型方法 选择、浇注位置和分型面选择等内容 。
一、浇注位置选择原则
;
1、重要加工面应朝下或呈直立状态
因铸件上表面的气孔、夹渣比下部多,组织也不如下面致密, 如果难以作到朝下,则应尽力使其位于侧面,当铸件的加 工面有数个时,应使较大的面朝下。
上 中
中 下
车床床身浇注位置
上 上
下 下
a)不合理
b)合理
起重机卷筒的浇注位置分析
2.铸件的大平面应放在下部。
5、尽量减少型芯的数目, 同时有利于砂芯的定位、 稳固、排气、检验方便,较大的砂芯应尽量使芯 头朝下,尽量避免砂芯吊在上箱或悬壁.
二、分型面的选择
1、尽量使铸件全部或大部置于同一半型内,或 者使加工面和加工基准面放在同一半型中,这 样有利于保证铸件精度(如防止错箱影响精度)。
冒口 上 下
Φ 350
α°
° α
α°
拔模斜度 (a)增加厚度 (b)加减厚度 ©减小厚度
三. 收缩率: 定义:
K
L模样 L铸件 L铸件
100%
铸件冷却后由于线收缩而比模样尺寸小,为保证铸件应有 的尺寸,制造模样时必须使模样的尺寸比铸件加大.
影响因素:
1合金种类: 灰铁, 0.7—1.0% 铸钢, 1.3—2.0%
汽车后轮毂的分型方案
2.应尽量减少分型面的数目.
为简化操作过程,保证铸件尺寸精 度,应尽量减少 分型面数目, 减少活块的数目,特别是机器造型流水线生产, 通常只允许有一个分 型 面,而且尽量不用活块,常用砂芯代替活块.
上 下
上 中 中 下
(a) 一个分型面(机器造型)
b) 二个分型面(手工造型)
铸件的几种分型 方案
砂型铸造的工艺过程
熔炼金属
造型 工 艺 准 备 合箱 造芯 浇注 落砂 清 理
检验
配砂、制模
砂型铸造生产过程 绘制零件铸造工艺图——制造模样和芯盒——造型和造 芯——下芯、合箱——浇注——落砂——清理——质量检验— —获得合格铸件。
一、基本术语
铸型:用型砂、金属或其他耐火材料制成;包 括形成铸件形状的空腔、型 芯和浇冒系统的组合整体。 型腔:铸型中造型材料所包围的空腔部分。
二级精度 三级精度 用于金属模、塑料模的机器造型. 一般用于手工造型(手工造型误差大)
七.型芯的设计(包括型芯的分块和芯头的设计) 1.型芯的分块(选定形状和数目) 1)应使型芯有足够的强度、定位准确,安放牢固,排气方 便。 2)应使型芯有大的填砂面和烘干面,便于造械加工的小孔、内腔,尽量不用型芯。内腔简单的 铸件,尽量采用“自带砂型”。
铸件:用铸造方法制成的金属件,一般作毛坯用。
分型面:铸型组元间的接合面。分模面:模样组元间的接合面。 模样:由木材、金属或其他材料制成,用来形成铸型型腔的工艺装备。
零件:铸件经切削加工制成的金属件。
砂芯:为获得铸件的内孔或局部外形,用芯砂或其他材料制成的,安放在 型腔内部的铸型组元。
芯盒:制造砂芯或其他耐火材料所用的装备。
减少分型面
减少活块 以型芯代替活块
三通铸钢件分型面的选择
3、分型面应尽量采用平直面,简化造型工艺
上 下
a) 曲面分型面
上 下
b) 平面分型面
起重臂的分型面
4、分型面的确定应便于下芯、合箱及检查型 腔尺寸。 5、分型面选择应尽量减少型芯数目.易于机械 加工的小孔、内腔,尽量不用型芯。内腔简单 的铸件,尽量采用“自带砂型”。
带轮的刮板造型
导向刮板造型
2.机器造型
机器造型是将手工造型中的紧砂和起模工步实现了机械化的
方法。
优点:与手工造型相比,不仅提高了生产率、改善劳动条件而
且提高了铸件精度和表面质量。
缺点:机器造型所用的造型设备和工艺装备的费用高、生产准 备时间长,只适用于中、小铸件成批或大量的生产。
各触头能随着模样各部分的高低压入不同的深度,使砂型 的紧实度大体均匀
b
凹槽、台阶和胖肚加圆孔
h<10mm,b<20mm 不铸出.
五.铸造圆角
为减少应力集中和造型时不塌箱,以及减少金属液流动时的阻
力,铸件的连接壁处应做成圆角. 一般中小件圆角半径在4~12mm内选取,相联两壁的平均厚度 大时取上限,小时取下限. 六、铸造尺寸精度
一级精度 适用于熔模铸造和其它工艺方法铸造成的精密铸件.
φ 60
φ 215
用砂胎减少砂芯数目的实验
2.芯头设计: 芯头是指铸件以外不与金属液接触的型芯部分。 芯头的作用是定位、固定、排气、和使清砂方便. 型芯头的形状和尺寸对于型芯的装配工艺性和稳 定性有很大影响. (1)垂直芯头---上芯头斜度大,高度小些,便于合 箱,下芯头斜度小,高度大些,稳定.若垂直型芯粗, 短,上芯头可省略. (2)水平芯头---芯头较长,芯头也有斜度,便于下 芯合箱,悬壁型芯头必须长而大,以支持型芯,防 下垂,或被金属液抬起.
二. 起模斜度 定义:为使模样易从铸型中取出,凡垂直于分型面的立壁,在 制模时必须留出一定的倾斜度,该斜度为起模斜度.如果 零件本身有结构斜度,则起模斜度可省去。 影响因素: 1.立壁高度:立壁愈高,斜度愈小 2.造型方法:机器造型比手工造型斜度小 3.模样材料:木模比金属模斜度大 (一般取15’-3,但内壁斜度要比外壁大,内外壁有差别 (内壁3-10) 。
3.铸件的薄壁部分应放在铸件下部或放在内浇口以下。 为防止铸件上大面积薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷, 这对于流动性差的合金尤其重要
下 上
上
下
a) 不正确
b) 正确
曲轴箱的浇注位置
4.易于产生缩孔、缩松的铸件,应把厚大部位放 在上面或侧面,以便于在铸件厚处直接安放冒口, 使之自上而下地定向凝固,进行补缩,防止缩孔。