铸造造型材料介绍
铸造造型材料2-1
4、原砂的颗粒形状（grain shape of base sand）及表面 原砂的颗粒形状（ sand） 原砂的颗粒形状 状况 用光学显微镜扫描电子显微镜观察原砂的颗粒，可 以清楚地看出各种砂粒的不同轮廓形状（即“粒形”）。 粒形从角度（angular）到半角形【subangular；不圆， 但无锯齿状不平处（not jagged）】到圆形（rounded） 分为六种，按圆球度（sphericity）分为三级。这是一 种对铸造用砂粒形较细致的分类法。
式中 ＳＲ —颗粒物的实际比表面积（g/cm3） ｆ —原砂的密度（对于硅砂取２ ６ g/cm3 ） ． ５ ｋ —常数，一般取５ ε —砂柱的孔隙率（％） Ａ —砂柱的截面积（ｃｍ２） Ｐ —砂柱两端空气的压差（ｃｍＨ２Ｏ） ｇ —重力加速度 （９８１ｃｍ／ｓ２） Ｌ —砂柱高度（ｃｍ） Ｔ —通气时间（ｓ） ν —通过的空气量（cm3） η —空气动力粘度（１８１×１０－８ｃｍ２ ．Ｓ）
3、 原砂颗粒组成 、 原砂颗粒组成（grain size and distribution of base sand） 原砂的颗粒组成（即粒度）包括两个概念：砂粒的粗细程 度和砂粒粗细分布的集中程度。 为检定不同原砂的颗粒组成，通常采用筛分法，是用 一套（11）筛孔尺寸自大而小的铸造用试验筛来筛分已洗 去泥分的干砂样。我国国家专业标准规定了用于测试硅砂 粒度的试验筛的筛子序号及筛孔尺寸。 可用符号表示法，累计曲线表示法，美国铸造协会平 均细度表示法（AFS grain fineness number）以及砂粒平 均尺寸表示法来方便地了解原砂粗细粒分布特征。
2、含泥量 含泥量（clay content含泥量检） 含泥量指原砂或型砂指 含泥量 直径小于0.02mm（20µm）的细小颗粒的含量而言（此含 量指质量分数），其中既有粘土，也包括极细的砂子和其 它非粘土质点。 含泥量检测丰富的原理是，利用不同颗粒尺寸的砂粒 在水中下降速度不同，将原砂中颗粒直径＞20µm与＜ 20µm的颗粒分开。检验时，称量烘干的原砂并置入烧杯中， 加入水及分散剂，煮沸及搅拌使其充分分散；然后反复按 规定时间沉淀，虹吸排除浑水和冲入清水。直到水清后， 由烘干的残留砂样质量即可以计算出原砂的含泥量。
铸造覆膜砂
铸造覆膜砂：工艺、特性及应用一、引言铸造覆膜砂是一种广泛应用于铸造行业的造型材料。
凭借其优良的特性和工艺适应性，铸造覆膜砂在各种铸造方法中发挥着重要作用。
本文将详细介绍铸造覆膜砂的工艺、特性及应用，以期提高读者对这一重要材料的认识和理解。
二、铸造覆膜砂的工艺铸造覆膜砂的制备过程主要包括原料准备、混合、压制和烧制等步骤。
以下是一般的制备工艺流程：1. 原料准备：铸造覆膜砂的主要原料包括石英砂、膨润土、黏土和添加剂等。
这些原料的质量对最终产品的质量有着至关重要的影响，因此需要严格控制。
2. 混合：将准备好的原料按照一定比例混合均匀，以确保各种成分在铸造覆膜砂中的分布均匀。
3. 压制：将混合好的原料压制成所需形状和尺寸的砂型或砂芯。
压制过程中需要控制压力、温度和时间等参数，以确保砂型或砂芯的质量和精度。
4. 烧制：压制完成后，将砂型或砂芯进行烧制，以提高其强度和耐高温性能。
烧制温度和时间应根据具体材料和工艺要求来确定。
三、铸造覆膜砂的特性1. 良好的流动性：铸造覆膜砂具有良好的流动性，能够在铸型中形成均匀的砂层，从而提高铸件的表面质量和尺寸精度。
2. 高强度：经过烧制后，铸造覆膜砂具有较高的强度，能够承受铸造过程中的各种应力和冲击，确保铸件的完整性和稳定性。
3. 优良的耐高温性能：铸造覆膜砂在高温下能够保持良好的稳定性和化学惰性，不易与金属液发生化学反应，从而确保铸件的质量和性能。
4. 良好的透气性：铸造覆膜砂具有适当的透气性，能够在铸造过程中及时排除型腔中的气体，避免气孔和针孔等缺陷的产生。
5. 可重复使用：铸造覆膜砂可以回收再利用，降低生产成本，同时减少废弃物对环境的污染。
四、铸造覆膜砂的应用1. 砂型铸造：在砂型铸造中，铸造覆膜砂主要用于制造铸型的型腔和型芯。
通过控制压制和烧制工艺参数，可以获得不同形状和尺寸的铸型，适用于各种金属材料的铸造。
2. 精密铸造：精密铸造要求铸件具有高的尺寸精度和表面质量。
金属铸造、砂型铸造及压铸的特点
金属铸造、砂型铸造及压铸的特点下面介绍一下砂型铸造，金属铸造，压型铸造的特点和区别：1．铸造还可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。
重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。
广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。
压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺。
广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。
2．砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。
砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。
砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。
砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。
旭东精密铸件厂为改变木模易变形、易损坏等弊病，除单件生产的砂型铸件外，全部改为尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。
虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。
此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。
但是，砂型铸造也有一些不足之处：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。
3．金属型铸造是用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具的现代工艺。
金属型既可采用重力铸造，也可采用压力铸造。
金属型的铸型模具能反复多次使用，每浇注一次金属液，就获得一次铸件，寿命很长，生产效率很高。
金属型的铸件不但尺寸精度好，表面光洁，而且在浇注相同金属液的情况下，其铸件强度要比砂型的更高，更不容易损坏。
因此，在大批量生产有色金属的中、小铸件时，只要铸件材料的熔点不过高，一般都优先选用金属型铸造。
铸造造型的名词解释
铸造造型的名词解释铸造，作为一种重要的金属加工方式，是通过将熔融金属注入至特定模具中，经过冷却凝固后，进行形状复制的过程。
而铸造造型则是指在这个过程中，所采用的各种模具和形状设计。
1. 材料选择与准备铸造造型的第一步是选择适合铸造的材料。
在金属铸造中，通常使用的材料包括铸铁、铸钢、铝合金等。
不同的材料有不同的特性和适用范围，需要根据所需产品的要求选择合适的材料。
在准备时，需要对所选材料进行适当的预处理，例如除去杂质、调整成分等。
2. 模具设计与制作模具是铸造造型的核心部分，决定了最终铸件的形状和尺寸。
模具可以分为砂型、金属型、陶瓷型等多种类型，选择合适的模具取决于铸件的要求和铸造工艺。
模具的制作需要根据产品的设计图纸来进行，其中包括模具的结构、内部通道、卡位等细节。
3. 铸造工艺与操作在进行铸造造型时，需要进行一系列的工艺步骤和操作。
首先是将选定的材料加热至熔化状态，通常是通过高温炉进行。
然后将熔融金属注入到模具中，并控制注入的速度和压力，以确保铸件的完整性和质量。
接着是待金属冷却凝固后，进行模具的拆卸和铸件的取出。
最后是对铸件进行表面整理、去除毛刺和尺寸检验等后续工序。
4. 质量控制与改进铸造造型是一个复杂的过程，需要严格的质量控制，以确保最终的产品满足设计要求。
常见的质量控制手段包括完善的工艺参数、严格的检验标准、合理的检测方法等。
同时，铸造造型也需要不断进行改进和优化，通过调整工艺、改进模具设计等方式提高产品的质量和性能。
总结：铸造造型作为一种重要的金属加工方式，对于制造业具有不可替代的意义。
它通过选择合适的材料和模具，并经过精心设计和操作，实现了金属产品的复制和生产。
铸造造型需要高度的技术水平和经验积累，同时也需要不断的创新和改进，以适应不断变化的市场需求。
只有不断提高铸造造型的质量和效率，才能更好地满足用户的需求，推动制造业的发展与进步。
金属加工与实训——基础常识与技能训练
第一章金属热加工基础与技能第一节铸造成形一、铸造基础知识1.铸造方法分类铸造方法主要分为砂型铸造和特种铸造两类。
特种铸造是指砂型中生产铸件的铸造方法。
特种铸造是指与砂型铸造不同的其他铸造方法。
特种铸造包括金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、连续铸造和挤压铸造等。
2.铸造特点⑴铸造适应性广。
⑵铸造具有较好的经济性。
⑶铸件力学性能较低。
二、砂型铸造1.造型材料、造型工具及砂型组成⑴造型材料制造铸型用的材料称为造型材料造型材料主要包括型砂和芯砂。
型砂和芯砂主要由原砂（SiO2）、粘接剂（如粘土、膨润土、水玻璃、植物油、树脂等）、附加物（如煤粉或木屑等）、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。
⑵造型工具铸造铸型用的工具称为造型工具。
造型工具有：沙箱、底板、舂砂锤、通气针、起模针、皮老虎、镘刀、秋叶、提钩、半圆等。
⑶砂型组成从砂型中取出模样后形成的空腔称为型腔。
上砂型与下砂型的分界面称为分型面。
型芯上的延伸部分称为芯头，用于安放和固定型芯。
2.造型方法用砂型及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程，称为造型。
造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。
⑴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。
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。
整体模造型操作简便，不会产生错箱，适用于形状简单、横截面依次减少、最大截面在端部的铸件。
②分开模造型。
模型分开两半，造型时模型分别在上砂箱和下砂箱内进行造型的方法，称为分开模造型。
分开模造型操作简便，应用广泛，适用于生产形状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，但是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，称为挖砂造型。
挖砂造型适用于单件或小批量生产分型面不是平面的铸件，生产率低，对操作人员的技术要求较高。
铸造成型
模块一 模块二 模块三 模块四
铸造概述 砂型铸造 金属铸造性能 特种铸造简介
模块一 铸造概述
一、铸造成型特点 1、适应性广。各种金属、复杂形状、各种大小。 2、经济性好。废材料利用、设备简单、机加工少。 3、力学性能低。质量不稳、晶粒粗大，缩孔、气孔。 砂型铸造 特种铸造：金属型铸造、 压力铸造、 离心铸造、 熔模铸造等。
特种铸造
一、金属型铸造 一模多铸 1、金属型材料：铸铁或碳钢。 2、金属型铸造的工艺特点 1）金属型预热 预热温度一般不低于150℃。 2）刷耐火涂料 厚0.3-0.4mm，以保护型壁表面。 3、金属型铸造的特点 1）金属型铸件冷却快，组织致密，力学性能高。 2）铸件的精度和表面质量较高 3）金属型成本贵，易产生浇不足。
二、压力铸造
简称压铸
常用压射压力为5－1500MPa，充填速度约5-5m/s， 充填时间很短，约0.01－02s。 压铸过程主要由压铸机来实现。 优点：薄壁、生产率高、细晶、强度较高。 缺点：铸件易产生缩松，制造费用贵。 应用：大批量、薄壁复杂的非铁金属小铸件。
三、离心铸造
优点：力学性能较好；省去芯子和浇注系统。 缺点：内表面质量较差。 应用：空心旋转体、钢套镶铜轴承等。 离心铸造必须在离心铸造机上进行。
铸造应力: 收缩应力、热应力和相变应力 减小铸件变形的措施: 1. 力求使铸件壁厚均匀，形状对称； 2. 合理设计浇冒口等，使铸件冷却均匀； 3. 采用退让性好的型砂和芯砂； 4.
铸件结构的合理性
1、铸件应有合理的壁厚 2、铸件壁厚应力求均匀 3、铸件要有结构斜度 4、应使铸件尽可能不用型芯
模块四
获得外形准确、内部无缺陷铸件的能力。 主要有吸气性、氧化性、流动性和收缩性等。
铸造造型材料(精)
铸钢件生产技术课程Fra bibliotek铸造造型材料
造型材料 造型材料与铸造生产的关系 型砂的分类
型砂应具备的基本性能
影响型砂性能的要素
造型材料
造型材料——凡是用来制作铸型或型芯的原材料 及由各种原材料按一定比例配制而成的工作混合 料。 型砂——用来制作铸型的工作混合料。 芯砂——用来制作型芯的工作混合料。 粘结剂— 用来粘结砂粒，使型芯砂有一定强度的 工作混合料。 附加物—用来改善型芯砂性能而加入的其他材料 涂料——用来涂敷型腔或型芯表面，以改善其表 面性能的工作混合料。
影响型砂性能的要素
1.原材料。各种原材料的类型、性能和质量。 2.配比。型砂中不同原材料的配比。 3.配制工艺。配制型砂的配制工艺、方法。 4.配制设备。配制型砂设备的选择和使用。 5.型砂性能检验。型砂性能的检测设备和方 法。
造型材料
造型材料 原砂——是骨干材料； 按理化特性分为：石英质原砂和非石英质原砂 按成砂过程分为：天然砂和人造砂 粘结剂 ——是中间材料；分为有机粘结剂和无机 粘结剂 涂料、附加物——是辅助材料。 型芯砂的质量好坏与造型材料的理化性能有直接 的影响。
造型材料与铸造生产的关系
铸造造型材料的类型、质量、性能、使用 等关系到： 铸件质量。 铸件生产成本。 铸造生产效率。 铸造生产环境。 所以，铸造工作者很重视造型材料的类型、 质量、性能和使用等相关问题。
关系铸件成本
型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型
砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件 总废品的30～50%。
型砂的分类
型砂的分类
型砂应具备的基本性能
1.良好的造型性能。包括流动性能、可塑性、韧 性、不粘模性。 2.足够的强度。包括湿强度、干强度、热湿强度、 高温强度。 3.一定的透气性、较小的吸湿性、较低的发气性。 4.较高的耐火度、较好的化学稳定性能。 5.较好的退让性和溃散性。
造型材料及型芯砂工艺(精)
陕西金鼎铸造有限公司
从广义上讲，凡是用来制造铸型（包 括芯子）的材料都属于造型材料。铸造生 产中使用的铸型有砂型、金属型、陶瓷型、 石膏型等等，需要各种各样大量的造型材 料。在以上各种铸型中，最普遍和大量使 用的是砂型。在我国或世界范围内，用砂 型生产的铸件占铸件总生产量的80%以上， 因此，在铸造行业里，一般说到造型材料， 通常指的是砂型铸造用的造型材料，包括 所用的各种原材料、混合料及涂料等。
不同的膨润土，丧失粘结能力的温度不同。 由差热分析实验证明： 天然钠基膨润土的失效温度为638℃，钙基膨 润土为316℃.由此可见，粘土砂中，存在两种 膨润土：一种是有效膨润土，另一种是死粘土。 死粘土越多，粘土粘结性能越差。
1.3煤粉
铸铁用湿型砂中加入煤粉，可以防止铸 件表面粘砂缺陷，改善铸铁件的表面光洁程 度，能减少夹砂缺陷,同时也起到提高型砂溃 散性的作用。对于湿型铸造球墨铸铁件，型 砂中加入煤粉，还能防止产生皮下气孔。
第一章
湿型砂
第一节 湿型用原材料
湿型砂造型使用的原材料通常包括原砂、 膨润土、煤粉及其它一些辅助材料，例如糊精、 淀粉、重油等。
1.1硅砂（原砂） 硅砂的主要化学成分是SiO2。我国铸造生产中 所用硅砂，根据其来源和加工方法不同，可以 分为天然硅砂和人工硅砂两大类。
天然硅砂是由火成岩经过风化或变质作用， 逐渐剥裂、细化，坚硬的石英颗粒与其他矿物 颗粒部分分离，然后再经水流或风力搬运沉积 形成砂矿。这些砂矿按其成矿条件和特点，可 分为河沙、湖砂、海砂、风积砂等几种。海砂 和湖砂又可细分为海（湖）滩砂、沉积砂、堆 积砂等。
方法和AFS平均细度表示法。 硅砂的颗粒形状是根据砂粒的圆整度和表 面棱角磨圆的程度来区分的。我国现行的《铸 造用硅砂》标准采用角形因数值对硅砂的各种 粒型进行大致的定量划分。但是实际应用中大 部分硅砂其颗粒形状都是混合的，天然硅砂的 角形因数都在1.2~1.45之间。颗粒较圆的砂粒， 混合料的流动性和紧实密度较高，砂粒间的接 触点和粘结剂“连接桥”的截面积增大，对提 高混合料的强度有利，砂粒排列约紧密，对提 高混合料的强度越有利，但是砂粒在高温状态 下的线膨胀量及膨胀应力也越大。
铸造造型材料
铸造造型材料铸造是一种常见的金属加工方法，通过将熔化的金属注入模具中，然后冷却凝固成型。
在铸造过程中，选择合适的造型材料对于产品的质量和性能有着至关重要的影响。
本文将介绍几种常见的铸造造型材料及其特点。
首先，砂型是最常用的造型材料之一。
砂型铸造是指使用砂型作为铸造模具的一种铸造方法。
砂型铸造具有模具制作简单、成本低廉、适用范围广泛等优点。
砂型铸造可分为湿砂型铸造和干砂型铸造两种类型。
湿砂型铸造是指在模具中填充湿砂，然后将其振实成型；而干砂型铸造则是指在模具中填充干砂，然后采用振实或压实的方式成型。
砂型铸造的材料主要包括砂、粘结剂和水。
砂型铸造适用于各种形状和大小的铸件，广泛应用于汽车、机械、船舶等行业。
其次，金属型是另一种常见的造型材料。
金属型铸造是指使用金属型作为铸造模具的一种铸造方法。
金属型铸造具有模具寿命长、铸件表面质量高、尺寸精度高等优点。
金属型铸造可分为永久金属型铸造和临时金属型铸造两种类型。
永久金属型铸造是指使用铁、钢等金属材料制作的模具，可重复使用多次；而临时金属型铸造则是指使用铝、铜等金属材料制作的模具，通常用于小批量生产。
金属型铸造的材料主要包括铸造金属、模具材料和涂料。
金属型铸造适用于要求尺寸精度和表面质量较高的铸件，广泛应用于航空、航天、国防等高端领域。
最后，陶瓷型是一种特殊的造型材料。
陶瓷型铸造是指使用陶瓷型作为铸造模具的一种铸造方法。
陶瓷型铸造具有高温抗热、耐磨耐腐蚀、尺寸稳定等优点。
陶瓷型铸造主要应用于高温合金、不锈钢、耐热合金等特殊材料的铸造。
陶瓷型铸造的材料主要包括陶瓷型材料、粘结剂和填料。
陶瓷型铸造适用于高温、高压、腐蚀等恶劣环境下的铸造，广泛应用于航空发动机、航空航天等领域。
总之，不同的铸造造型材料具有各自独特的特点和适用范围，选择合适的造型材料对于产品的质量和性能至关重要。
在实际应用中，需要根据具体的铸造要求和工艺条件，综合考虑各种因素，选择最合适的造型材料，以确保铸件质量和生产效率的提高。
铸造常用的成型工艺
主要有砂型铸造和特种铸造2大类。
1 普通砂型铸造，利用砂作为铸模材料，又称砂铸，翻砂，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类，但并非所有砂均可用以铸造。
好处是成本较低，因为铸模所使用的沙可重复使用；缺点是铸模制作耗时，铸模本身不能被重复使用，须破坏后才能取得成品。
1.1 砂型（芯）铸造方法：湿型砂型、树脂自硬砂型、水玻璃砂型、干型和表干型、实型铸造、负压造型。
1.2 砂芯制造方法：是根据砂芯尺寸、形状、生产批量及具体生产条件进行选择的。
在生产中，从总体上可分为手工制芯和机器制芯。
2特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。
2.1 金属模铸造法利用熔点较原料高的金属制作铸模。
其中细分为重力铸造法、低压铸造法和高压铸造法。
受制于铸模的熔点，可被铸造的金属也有所限制。
2.2 脱蜡铸造法这方法可以为外膜铸造法和固体铸造法。
先以蜡复制所需要铸造的物件，然后浸入含陶瓷（或硅溶胶）的池中并待乾，使以蜡制的复制品覆上一层陶瓷外膜，一直重复步骤直到外膜足以支持铸造过程(约1/4寸到1/8寸)，然后熔解模中的蜡，并抽离铸模。
其后铸模需要多次加以高温，增强硬度后方可用以铸造。
此方法具有良好的准确性，更可用作高熔点金属(如钛)的铸造。
但由于陶瓷价格颇高，而且制作需要多次加热和复杂，故成本颇为昂贵。
成型工艺1.重力浇铸：砂铸，硬模铸造。
依靠金属自身重力将熔融金属液浇入型腔。
2.压力铸造：低压浇铸，高压铸造。
依靠额外增加的压力将熔融金属液瞬间压入铸造型腔。
铸造造型用原材料标准
目录页次1- 铸造用硅砂 2 2- 铸造用标准砂 4 3- 铬铁矿砂 5 4- 锆砂 6 5- 膨润土7 6- 粘土8 7- 磺酸固化剂9 8- 铸造用合脂粘结剂10 9- 糊精粉11 10- 高强度粉状合脂12 11- 工业用碳酸钠13 12- 锯末14 13- 煤粉15 14- 石墨粉16 15- 砂型铸造快干涂料17 16- 工业酒精18 17- 甲基硅油19 18- 石松子粉20 19- 型芯粘结膏21 20- 铸造用脱模剂22 21- 覆膜砂23 22- 陶瓷浇注系统24 23- 浇注用粘土质耐火砖25 24- 泡沫陶瓷过滤网27 25- 保温冒口28 26- 白石蜡29 27- 松香30-铸造用硅砂本标准规定了铸造用硅砂的牌号、试验方法、验收规则和贮存。
本标准适用于砂型铸造用硅砂（以下简称硅砂）1 引用标准GB9442-88 铸造用硅砂GB7143-86 铸造用硅砂化学分析方法。
2 牌号硅砂牌号应符合表1的规定，牌号按GB9442的规定表示。
3 技术要求3.1 硅砂主要技术指标应符合表1中的规定。
表1 GB9442-883.2 硅砂主要粒度组成部分不小于75%，中间筛残留量不小于25%3.3 硅砂其它项目指标应符合表2的规定________________________________________________________________表2 GB9442-883.4硅砂烧结点应高于1500℃.3.5 硅砂中不应混有煤屑、碎木片、小石块、石灰石等杂物。
4 试验方法4.1 硅砂的SiO2含量、含泥量及角形系数按GB9442中试验方法进行。
4.2 硅砂的灼减量按GB7143中有关规定进行。
4.3 酸耗值、烧结点按有关规定进行。
5 验收规则5.1 每批硅砂应有质量保证书。
5.2 验收项目为：SiO2含量、粒度、含泥量、耗酸值，并目测角形系数。
5.3 对成批定点供应的原砂，并且在质量稳定的情况下，对含泥量、SiO2、酸耗值每月抽检一次，但验收人员对外观应检查，发现异样时应及时送检。
造型材料1
图7-2 整模造型
图7-3 分模造型
图7-4 手轮铸件的挖砂造 型过程
图7-5 假箱造型
图7-6 活块造型
图7-7 三箱造型
图7-8 刮板造型
1、整模造型的模样是整体的，分型面是平面，铸 型型腔全部在半个铸型内，其造型简单，铸件不会 产生错型缺陷。适用于铸件最大截面在一端，且为 平面的铸件。
图7-9 整模造型模型图
2007年，中国的铸件产量超过了3000万t，
占全球铸件产量的1/3,是名符其实的铸造大国。
其中砂型铸造是铸造工艺的主要方法，约占整 个铸件生产的80%。相对于特种铸造方法，由 砂型铸造的造型材料带来的粉尘污染、空气污 染及固体污染最为严重。因此实现砂型铸造的
绿色清洁生产，对实现绿色铸造具有重要的意
实质就是机器代替人完成手工紧砂和起模过程，它是 现代化铸造车间的基本造型方法。
特点：
生产率高，铸件尺寸精度高，表面质量好，改善了 工人劳动条件，适用于成批和大量生产。
常用的紧砂方法：震实、压实、震压、抛砂、射压等 几种型式，其中震压式紧砂方法应用最广。 目前应用广泛的起模方法：顶箱、漏模、翻转三种。
2、分模造型是将模样沿最大截面处分成两半，型腔 位于上、下两个砂箱内，造型简单省工。常用于最 大截面在中部的铸件。
图7-10 分模造型模型图
3、挖砂造型的模样是整体的，但铸件分型面为曲面。 为便于起模，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂、其 造型费工、生产率低，工人技术水平要求高。用于分 型面不是平面的单件、小批生产铸件。
铸造造型材料
主讲：杨少锋
绪论
英文名称： molding material
定义：制造铸型用的各种材料。砂型铸造中指制 造铸型（芯）用的材料。包括砂、有机或无机黏 结剂和其他附加物。
第一章 铸造造型材料
4、铸造用砂的含泥量
在铸造上将颗粒直径小于等于20μm的称为泥分， 大于20μm的称为砂。在砂和土的混合物中，泥量 的质量分数大于50%的称为泥，否则为砂。 原砂的含泥量对型砂的强度、透气性和耐火度等性能 都有很大的影响。原砂中所含的泥分往往有相当一部 分不是粘土矿物组成，其粘结性能比普通粘土差。
粘土的种类
粘土根据它含有的粘土矿物种类及其性能的不同，主 要分为普通粘土和膨润土两大类。用N和P分别表示。
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（一）普通黏土
普通黏土俗称白泥，呈白色或灰白色。
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（二）膨润土
膨润土主要由蒙脱石和黏土矿物质所组成，具有较大的吸水 膨胀性、胶体分散性、吸附性、离子交换性和湿态黏结性能。 按其主要交换性阳离子的不同，铸造用膨润土可分为钠基膨润 土和钙基膨润土，分别以PNa 和PCa表示
不同的阳离子，其吸附水分子的能力是不同的：
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（三）钙膨润土的活化处理 粘土表面吸附阳离子的吸附能取决于被吸附离子的作用 力场。因此，可以用另一种价数高或浓度大的阳离子取 代原先吸附于粘土上的阳离子，此即粘土的阳离子交换 性质。这种粘土的离子交换反应具有同号离子相互交换 ，离子以等量变换；交换和吸附是可逆过程和离子交换 并不影响粘土本身的结构等特点。
四、非石英质铸造用砂
在铸造生产中，石英砂是应用最广、用量最大的铸造用砂。它 的粒度等级广泛，能与各种铸造粘结剂结合，资源丰富，价格 低廉，在一般的情况下基本上满足铸造用砂的要求。 石英砂存在的主要问题是：①热膨胀系数较大，尤其在573℃ 相变时所引起的突然膨胀，将使铸件产生夹砂、尺寸不符等缺
陷；②石英砂的蓄热系数较小，铸型的冷却能力较弱；③石英
2、水玻璃的胶凝
水玻璃中存在着单硅酸与胶体粒子的溶解平衡：
砂型铸造的介绍
砂型铸造的介绍砂型铸造是一种常见且重要的金属成型工艺，广泛应用于各个领域。
它是一种以砂为模型材料，通过铸造工艺制造金属零件的方法。
砂型铸造具有成本低、适用范围广、生产效率高等优点，成为了制造业中不可或缺的一环。
砂型铸造的制作过程相对简单，成本较低。
制作砂型所需的原材料主要是砂和粘结剂。
砂是一种常见的自然材料，易得且价格低廉。
粘结剂的种类也较多，可以根据不同的金属材料选择合适的粘结剂。
通过将砂和粘结剂混合，制作成砂型，然后将金属熔化倒入砂型中，待金属冷却凝固后，取出砂型，即可得到所需的金属零件。
相比其他成型工艺，砂型铸造的原材料成本较低，适用于大规模生产。
砂型铸造的适用范围广。
无论是铁、钢、铝、铜等常见金属，还是镍、锌、锡等稀有金属，砂型铸造都可以胜任。
不同金属材料的熔点、流动性等特性各异，通过调整砂型的制作工艺和粘结剂的类型和比例，可以适应不同金属的铸造要求。
此外，砂型铸造还可以制作出形状复杂、结构繁琐的零件，满足工业生产对于零件形状、尺寸和表面质量的要求。
砂型铸造具有生产效率高的特点。
相比其他铸造工艺，砂型铸造的生产周期相对较短。
一方面，砂型的制作过程简单，不需要复杂的设备和工艺。
另一方面，砂型的制作可以与金属熔炼和浇注同时进行，提高生产效率。
此外，砂型铸造还可以批量生产相同或类似的零件，进一步提高生产效率和降低成本。
砂型铸造虽然有很多优点，但也存在一些局限性。
首先，由于砂型的材料和制作工艺限制，砂型铸造不能制作太大体积的零件。
其次，砂型铸造的表面质量相对较差，需要进一步的加工和处理。
此外，砂型铸造还有一定的缺陷率，需要进行严格的质量控制和检测。
砂型铸造是一种重要的金属成型工艺，具有成本低、适用范围广、生产效率高等优点。
它在各个领域都有广泛的应用，为工业生产提供了可靠的零件制造解决方案。
随着科学技术的不断进步，砂型铸造工艺也在不断发展和创新，为未来的制造业发展提供更多可能性。
铸造配料计算
铸造实验报告一、铸造方法：湿型砂型铸造，手工造型。
二、造型材料的配方：由查《铸造技术数据手册》中的湿型砂配比表可得 1、背砂：新砂5%、旧砂94%、膨润土1%。
2、面砂：新砂40.4%、旧砂50%、膨润土4.5%、煤粉4%、重油1%、碳酸钠0.1%。
3、芯砂：新砂52%、旧砂40%、粘土6%、糖浆2%。
四、确定炉料配比 1、新生铁：根据感应电炉熔炼铸铁的特性，为保证显微组织正常，炉料中生铁锭的用量不能超过20%。
故选择新生铁的配比为20%，则新生铁的加入量：150公斤⨯20%=30公斤2、废钢为了使炉料含碳量足够，废钢的配比为23%，则废钢的加入量为：150公斤⨯23%=34.5公斤3、回炉料回炉料的加入量为：150公斤-30公斤-34.5公斤=85.5公斤 五、计算炉料中各元素的应有含量 1、炉料应含碳量铁水所需的平均含碳量（铁水C ）应等于毛坯所需的含碳量（1C ），即铁水C =1C ，碳熔炼烧损为1%，则炉料C =铁水C /（1-0.01）=1C /0.99因为毛坯所需的含碳量1C 已知为3.3%，所以炉料C =铁水C /1-0.01=1C /0.99=3.3/0.99=3.33%验算炉料实际含碳量：新生铁带进的碳量：2C =4.0⨯20%=0.8% 回炉料带进的碳量：3C =4.15⨯57%=2.37% 废钢带进的碳量：4C =1.0⨯23%=0.23%所以炉料实际含碳量C=2C +3C +4C =0.8%+2.37%+0.23%=3.4%2、炉料应含硅量：铁水所需的平均含硅量（铁水Si ）应等于毛坯所需的含硅量（1Si ），即铁水Si =1Si ，硅熔炼烧损为6%，则炉料Si =铁水Si /（1-0.06）=1Si /0.94因为毛坯所需的含硅量1Si 已知为1.95%，所以炉料Si =铁水Si /（1-0.06）=1Si /0.94=1.95/0.94=2.07%验算炉料实际含硅量：新生铁带进的含硅量：2Si =1.85%⨯20%=0.37% 回炉料带进的含硅量：3Si =1.5%⨯57%=0.855% 废钢带进的含硅量：4Si =0.26%⨯23%=0.05%所以炉料实际含硅量Si =2Si +3Si +4Si =0.37%+0.855%+0.06%=1.285% 炉料中尚缺硅量=炉料应含硅量-炉料中实际含硅量=2.07%-1.285%=0.785% 3、炉料应含锰量铁水所需的平均含锰量（铁水Mn ）应等于毛坯所需的含锰量（1Mn ），即铁水Mn =1Mn ，锰熔炼烧损为8%，则因为毛坯所需的含锰量1Mn 已知为0.8%，所以炉料Mn =铁水Mn /(1-0.08)=0.8//0.92=0.87%验算炉料实际含锰量：新生铁带进的锰量：2Mn =0.03%⨯20%=0.006% 回炉料带进的锰量：3Mn =0.7%⨯57%=0.399% 废钢带进的锰量：4Mn =0.25%⨯23%=0.058%所以炉料中实际含锰量Mn =2Mn +3Mn +4Mn =0.006%+0.399%+0.058%=0.463%炉料中尚缺锰量=炉料应含锰量-炉料实际含锰量=0.87%-0.463%=0.407% 六、计算铁合金加入量 1、硅铁加入量补加含硅75%的硅铁的百分数=炉料中尚缺的硅量（%）/硅铁的含硅量（%）=0.785/75%=1.05% 即每100公斤炉料补加1.05公斤含硅75%的硅铁 则150公斤炉料补加含硅75%的硅铁量为： 1.5⨯1.05公斤=1.57公斤2、锰铁加入量补加含锰65%的锰铁的百分数=炉料中尚缺的锰铁（%）/锰铁的含量（%）=0.407%/65%=0.626%即每100公斤炉料补加0.626公斤含锰65%锰铁则则150公斤炉料补加含锰65的锰铁量为：1.5 0.626公斤=0.939公斤。
铸造模具用什么材料
铸造模具用什么材料铸造模具使用的材料有以下几种：根据铸件产量的不同即铸造模具使用次数的不同，可分别选用木材、塑料、铝合金、铸铁及钢材等。
木模目前仍广泛应用于手工造型或单件小批量生产中，但随着环境保护要求日益加严，木材使用将日益受到限制，代之而起的将是实型铸造。
实型铸造以泡沫塑料板材为材料，裁剪粘接而成模样，然后浇注而成铸件。
该方法较之用木模，不但节省了木材，而且使铸件有更高的尺寸精度和更好的表面粗糙度，塑料模应用呈上升趋势，尤其是可加工塑料的推向市场和塑料模寿命的提高，更使得塑料模应用日益广泛。
铝合金模由于重量轻、尺寸精度又较高，固此应用仍较广泛。
但近来应用已有减少趋势，部分范围已分别为塑料模(当铸件批量较小时)或铸铁模(当铸件批量较大时)所取代。
铸铁模具仍是大批量铸造生产的首选，并被大量使用，它具有强度高、硬度高、耐磨、加工性好、成本低廉、使用寿命长等优点。
近几年来，由于铸造水平的提高，已有越来越多的模样、模底板、型板框等采用强度和耐磨性更高的球铁或低稀土合金灰铸铁制作，而耐热疲劳性能更好的蠕墨铸铁也被用于芯盒材料。
钢材以往主要用于铸模上的标准件、耐磨镶块或内衬，较少用于制作铸造模具本体，因为碳钢使用寿命并不高于球铁或低合金灰铁，而合金钢价格又十分昂贵。
但随着模具加工技术的提高及对铸造模具尺寸稳定性要求的提高，模具钢、铬钼台金钢也用于制作铸造模具。
此外，据有铸造模具多年经验的洛阳刘氏模具介绍，已有越来越多的钢材用于制作模底板、芯盒框架等工装件上。
这些铸造模具所使用的材料当中现在铸铁用得最多，因为现在人工造型将被逐渐淘汰，用造型机，射芯机，壳芯机造型是必然趋势，用这些造型设备造型，铸造模具大多用铸铁作为原材料。
铸造模具材料的选择：1、生产批量：当冲压件的生产批量很大时，模具的工作零件凸模和凹模的材料应选取质量高、耐磨性好的模具钢。
对于模具的其它工艺结构部分和辅助结构部分的零件材料，也要相应地提高。
铸造型芯材料
铸造型芯材料铸造型芯材料是用于铸造过程中制作型腔的材料，它在铸造工艺中起着至关重要的作用。
铸造型芯材料的选择直接影响到铸件的质量和生产效率。
本文将介绍铸造型芯材料的种类、特点和应用。
铸造型芯材料可以分为有机型芯材料和无机型芯材料两大类。
有机型芯材料主要由有机胶粘剂和填充物组成，具有良好的可塑性和粘结性，适用于生产大型铸件和复杂形状的铸件。
无机型芯材料则以无机粘结剂为基础，填充物主要包括石英砂、铝砂等，具有高强度和高耐热性能，适用于高温铸造。
有机型芯材料主要有砂芯材料和蜡芯材料两种。
砂芯材料是通过在模具中注入砂浆，然后经过加热固化成型的芯体材料。
砂芯材料具有良好的脱模性能和一定的耐高温性能，适用于钢铁、铜合金等铸件的生产。
蜡芯材料则是通过将蜡状材料注入模具中，并在一定温度下使其固化成型的芯体材料。
蜡芯材料具有良好的可塑性和粘结性，适用于复杂形状的铸件生产。
无机型芯材料主要有石膏型芯材料和石英砂型芯材料两种。
石膏型芯材料是以石膏为基础材料，经过混合、造型和固化而成的芯体材料。
石膏型芯材料具有较高的强度和较好的耐高温性能，适用于铸件的生产。
石英砂型芯材料则是以石英砂为主要填充物，通过添加粘结剂和硬化剂制成的芯体材料。
石英砂型芯材料具有高强度和耐高温性能，适用于高温铸造。
铸造型芯材料的选择应根据铸件的材质、形状和工艺要求来确定。
对于大型铸件和复杂形状的铸件，可以选择有机型芯材料，以保证铸件的精度和一致性。
对于高温铸造，应选择耐高温性能较好的无机型芯材料，以保证铸件在高温条件下的稳定性。
铸造型芯材料的制备过程也需要注意。
在制备过程中，应保证材料的质量和配比的准确性，以确保芯体材料具有良好的可塑性和粘结性。
同时，还应注意控制制备温度和时间，以保证芯体材料的固化和硬化效果。
铸造型芯材料在铸造工艺中具有重要的作用。
不同的铸造型芯材料适用于不同的铸件和工艺要求。
在选择和制备铸造型芯材料时，应根据具体情况进行合理的选择和操作，以确保铸件的质量和生产效率。
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目录
CONTENTS
一
造型材料概述
二 型（芯）砂性能及检测方法
三
铸造用原砂
四
树脂砂工艺
五
铸造用涂料
一 造型材料概论
造型 材料
1、造型材料的重要性
对铸件质量的影响 对生产效率和成本的影响 对环境的影响
提质 降本 生态
2、型（芯）砂的基本组成和造型原材料的分类
1—原砂沙粒 2—黏结剂 3—附加物 4—微孔（空隙）
适合呋喃树脂的偶联剂：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，商品 名KH550。一般加入量为树脂的0.2% ～0.3%。
6、配方及配制方法
（1）一般配方：树脂加入量（占原砂质量分数）0.8%～1.5% 固化剂加入量（占树脂质量分数）25%～50% 添加剂加入量（占树脂质量分数）0.1%～0.3%
（2）配制方法： 间歇式混砂机（碗式混砂机）
3.62 2.23
铸钢再生砂 铸铁再生砂
铸钢： 2.25% 铸铁： 3.56%
（5） 颗粒形状
圆形砂 （ ○ ） 钝角形砂（ □ ） 尖角形砂（ △ ） 椭圆形砂（ ○ － □ ） 方形砂 （ ○ － △ ）
2、特种砂
（1） 铬矿砂
（2） 刚玉砂
（3） 石灰石砂 （4） 锆砂 （5） 镁砂 （6） 其他砂种（橄榄石砂、铝矾土砂、碳质砂等）
水玻璃砂
CO2硬化水玻璃砂 自硬水玻璃砂
物理硬化水玻璃砂
用其他黏结剂的型砂
植物油砂芯
油砂
合脂砂 渣油砂
热芯盒砂
人工合成树脂砂
覆膜砂 冷芯盒砂
自硬树脂砂
二、型（芯）砂的性能及检测方法
1 强度
5 发气性
2 透气性
6 退让性
3 流动性
7 溃散性
4 可塑性和韧性
三、铸造用原砂
1、硅砂（石英砂）
（1） 矿物成分和化学成分 矿物成分：石英、长石、 云母、铁的氧化物、碳酸盐、 硫化物及黏土等。 化学成分：SiO2及其他杂 质。
下≤0.5～
1.0
3、树脂
（1） 组分：以糠醇为只要原料，配以甲醇、尿素或苯酚等 合成。 （2）技术指标
含氮量：含氮量越高，型砂强度越高、韧性越好、溃散性越 好，但易产生气孔。铸铁用砂N≤5%，铸钢选用低氮或无氮树脂， 有色铸件选用高氮树脂。
糠醇含量：糠醇越高，型砂强度越高，但型砂脆性增大，成 本增加。一般70%～90%为宜。
SiO2含 量/%
粒度组别/ 含泥量
目
/%
铸钢
中、大 ≥97 件
30～50 40～70
≤0.2
铸钢
一般件 ≥96
40～70 50～100
≤0.2
铸铁
中大件 ≥90
40～70
≤0.2
铸铁
一般件 ≥90
有色金属 各类件 ≥85
50～100
≤0.1～ 0.2
70～140 ≤0.1～ 100～200 0.2
游离甲醛含量：衡量树脂是否可用于生产的重要依据。且易 挥发，对人体有害。一般要求0.3%以下。
游离酚：毒性最大。无氮树脂中要求其含量≤2%。 含水量：使型砂强度降低，硬化速度变慢。无氮树脂要求含 水量≤2%；低、中氮树脂要求≤6%；高氮树脂要求≤12%。 黏度：黏度太高，不易与搅拌均匀，且型砂流动性差，不易 紧实，型砂易黏模型。低、中氮树脂要求60mPa.s以下；高氮树脂 要求150mPa.s以下。 常温强度：树脂质量优劣最重要的指标。
四、树脂砂工艺
1、优缺点
优点
（1）铸件质量高 （2）溃散性好 （3）流动性好 （4）硬化后强度高 （5）旧砂再生率高 （6）无需烘干 （7）粉尘和噪音明显减 少
缺点
（1）树脂价格高 （2）受气温和湿度影响 较大 （3）发气量大 （4）反应需要一定时间 （5）有气味
2、原砂质量要求
材质种类 铸件类 型
4、催化剂（固化剂）
（1）无机催化剂：磷酸、硫酸乙酯等。 （2）有机催化剂：苯磺酸、对甲苯磺酸、二甲苯甲酸等。
有机催化剂酸度范围宽、硬化速度可调、硬化后强度高、 浇注时有机物分解，不残留在再生砂中等特点，故普遍树脂砂 生产中采用。
5、添加剂
硅烷偶联剂：提高树脂砂的强度，树脂消耗量降低1/3，改 善树脂砂的吸湿性。
型砂结构示意图
3 造型原材料分类
颗粒骨干材料
硅砂、石灰石砂、 铬矿砂、刚玉砂、
锆砂、镁砂等
造型原材料
黏结材料
黏土、膨润土、树 脂、水玻璃、渣油、
水泥等
附加材料
煤粉、氧化铁粉、 木屑、糖浆、淀粉
等
4 型（芯）砂的分类
型（芯）砂
黏土型砂
无机黏结剂 型（芯）砂
有机黏结剂 型（芯）砂
湿型砂 表干型砂 干型砂
目 数 新 砂 再生砂 变化量
6～12
0 0.17 0.17
标准砂
20
0.01 1.2 1.19
30
1.02 6.9 5.88
40 49.35 41.3 -8
50 38.44 34.2 -4.3
70
9.4 13 3.58
100 1.55 2.85 1.3
140 0.21 0.2 -0
30 40 50 70 100 140 200~底 盘
目数
200～底 0.02 0.11 0.09
%
（4） 灼烧减量
再生砂灼烧减量
4.5
4
3.5 3
3.8 3.38 3.78 3.79 3.92 3.64 3.44
2.5
3.02
2 2.3 1.5
2.23 2.28 2.12 2.21 2.16
2.3
2.32 2.24
1
0.5
0
3.62 3.73 2.37 2.17 2.06
含水量 /%
≤0.1～ 0.2
≤0.1～ 0.2
≤0.1～ 0.2
≤0.1～ 0.2≤0Fra bibliotek1～ 0.2耗酸值 /mL ≤5
≤5
≤5
≤5
≤5
灼烧减量 微粉含量
/%
/%
≤5
140目以
下≤0.5～
1.0
≤5
200目以
下≤0.5～
1.0
≤5
140目以
下≤0.5～
1.0
≤5
200目以
下≤0.5～
1.0
≤5
270目以
（2） 含泥量 D ≤0.020mm的微小颗粒。 黏土型用砂含泥量≤0.8%，树脂砂等有机黏结剂型用砂含 泥量≤0.3%。
（3） 粒度及粒度分布
60 50 40 30 20 10 0
6~12 20
2011-4-12新砂 2011-4-25新砂
2011-4-6铸钢再生砂 (内) 2011-4-13铸钢再生砂 (内) 2011-4-19铸钢再生砂 （ 外） 2011-4-19铸钢再生砂 （ 内） 2011-4-26铸钢再生砂 （ 内） 2011-4-26铸钢再生砂 （ 外）
连续式混砂机
单砂双混法 双砂三混法
7、硬化特性
强 度
最高强度
完全硬化
t6
强度降低
D2
V
D1D1
t0t0 tt11 tt22 tt33 tt44 tt55