第六章 铸造——造型方法02
现代铸造中几种造型方法介绍及应用
现代铸造中几种造型方法介绍及应用信息类型：技术交流信息加入时间：2005年11月29日10:16双击自动滚屏现在铸造工厂所采用的造型方法，过去十年间没有大的变化而造型技术有了大的进步。
对湿砂造型、精密砂型、消失模铸造分别叙述如下。
◆湿砂造型法。
Mount公司认为：适用于大部分金属材质、大批量生产的造型法中，粘土湿砂造型是最经济的造型法。
铸造工厂装备有最新技术的控制装置，就应逐步做到，用湿型砂控制技术可以反复得到最佳的性能。
这些控制装置包括，筛分分离金属、回用砂的冷却、回用砂混练时准确释量添加剂等等。
Vulcan 公司认为，现在的粘土湿砂造型机具有优良的性能，能以二年前从未达到过的速度，制造要求严格、允许差别很小时湿砂型。
再加上准确控制效率高的供砂装置，使粘土湿砂型在铁基合金和非铁合金的造型中保持最重要的地位。
Macler Assoc认为，在湿砂造型中，垂直分型与水平分型两种加以比较，对于大批量生产中、小型，灰铁件或球铁件的铸造工厂，重直分型造型都占优势，因其设备费用比较便宜、可以高速造型、所需人员少、紧实度的偏差小等优点。
但采用垂直分型工艺，在浇口方案与昌口与形态上，以及在用复杂的芯子、过滤片、冷铁、套管、舂入芯等方面都受到限制。
此外，用流动性好的合金铸造时，由于金属静压比较高，容易引起金属渗透粘砂。
在制造有色合金铸件方面，已设计了适合这类合金铸件的大批量生产各种特性垂直分型造型法，现正在推广。
但是，具有要求的机械特性的铸件，在用这种造型法达到相当高度的大批量生产之前，作为大批量铝合金铸件的生产方式，金属型铸造法依然占有优势。
Macler Assoc认为，水平分型湿砂型铸造法，对于中、小批量铸造工厂，还是有利的造型法之一，无论是上型、下型方式，或双面模板方式，对复杂铸件的生产都有适应性。
可在一个循环期内更换模样，短时间运行、长时间运行都可以有效的进行生产。
但手工操作需要机械化，为了保证生产表面优良、尺寸精度高的铸件，还需对整套设备进行改造。
砂型铸造手工造型技术PPT课件
课题二 手工造型基本操作技术
一、造型常用工具、辅具
1. 铁铲 铁铲也称铁锨，用来铲起或拌和型 (芯) 砂，也可以用作挖掘地坑或松散 砂地，如图1-4所示。 2. 筛子 筛子用来筛分和松散型砂或用以清 除砂内夹杂，有方形筛和圆形筛两种， 如图1-5所示。
图1-4 铁铲 图1-5 筛子
3. 砂舂
图1-22 提钩
16. 半圆、圆头
半圆也称竹片梗、平光杆，用来修整砂型垂直弧形的 内壁和底面，如图1-23所示。圆头用来修整砂型圆形及弧 形凹槽，如图1-24所示。
图1-23 半圆
图1-24 圆头
17. 法兰梗
法兰梗也称光槽镘刀，供修理砂型或砂芯的深窄底面 及管子两端法兰边用，由钢或青铜制成，如图1-25所示。
砂型铸造手工造型技术
—铸造工艺与技能训练
铸造生产基础知识
课题一 砂型铸造工艺过程 课题二 手工造型基本操作技术
课题一 砂型铸造工艺过程
一、铸造生产的特点及分类 1. 铸造生产的特点(见表1-1)
2.铸造的分类
根据铸造生产方法的不同，铸造主要分为砂型铸造和 特种铸造两大类。细分如下：
二、常用铸造(铸件) 材料的性能 1. 金属材料的性能
4. 熔炼
通过加热将固体的金属炉料转变成具有规定成分和 温度的液态合金，这项工作叫作熔炼。
5. 浇注
将熔融金属从浇包注入铸型的操作过程叫作浇注。
6. 落砂
用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作过程 叫作落砂。落砂的方法有手工落砂和机械落砂两种， 大量成批生产时，一般用落砂机落砂，单件小批生产 多用手工落砂。
砂舂也称舂砂锤，舂实型砂用，如图1-6所示。其平 头用来锤打紧实、舂平砂型表面，如砂箱顶部的砂。舂 砂姿势如图1-7所示。
砂型铸造——黏土砂型
6.1 黏土砂型
6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求
3)除了细小颗粒状的天然硅砂外，还有其他两种形式存在:石英砂岩 和石英岩。 (1)沉积的石英颗粒被胶体的二氧化硅或氧化铁、碳酸钙等物胶结成 块状，称为石英砂岩。石英砂岩的质地比较松散，易加工破碎，颗 粒大多呈多角形，例如湖南湘潭的石英砂岩。 (2)如果沉积的石英砂粒在地壳高温高压作用下，经过变质而形成坚 固整体的岩石则称为石英岩。
（1）测定的原理：称取定量的型砂，放入105~110℃烘干装置中使 之干燥，由烘干前后的质量差异计算出型砂的水分。 （2）一般手工造型水分为4. 5%~5.5% ，机器造型的水分为3%一4 %。 这种参数并不完全反映型砂的干湿程度。型砂的成分不同，达到最 适宜干湿程度的水分一也不同。
6.1 黏土砂型
6.1.2 湿型砂性能要求
7.发气量和有效煤粉含量 1）型砂中的煤粉或其他有机附加物 在浇注受热后，产生的挥发物 在高温下进行气相分解后，在砂粒表面沉积形成光亮碳，从而可以 防止铸铁件表面机械黏砂，降低铸件表面粗糙程度。 2）煤粉等附加物的光亮碳含量可以用特殊装置测出，算出型砂中 有效煤粉含量，我国普遍采用的是测定型砂发气性的办法。发气性 测定大都是让待测定量样品在密闭体系中加热气化，或测定所产生 气体的容积(用单位质量析出的气体体积表示。（m3 /g)，或测定气 体的压力或称量残留物的质量，以确定发气量。
6. 1.3 湿型砂用原材料及其质量要求
2. 非石英质原砂: 是指矿物组成中不含或只会少量游离Si02的原砂。 在铸钢生产中采用非石英质原砂来配置无机和有机化学黏结剂型砂、 芯砂或涂料。 1)优点：较高的耐火性、热传导率和较低的蓄热系数、热膨胀系数， 膨胀均匀，无体积突变，与金属氧化物的反应能力低。 2）缺点：材料中某种配料价格较高。
铸造之造型操作规程
铸造之造型操作规程铸造作为一种重要的制造工艺，在众多工业领域中发挥着不可替代的作用。
而造型操作作为铸造过程中的关键环节，直接影响着铸件的质量和成型效果。
为了保证铸造过程的顺利进行，制定一套准确规范的造型操作规程显得尤为重要。
本文将介绍铸造之造型操作规程的相关要点，旨在帮助铸造工作者提高工作效率和操作准确性。
1. 设备与工具准备在进行造型操作前，工作人员应确保所需设备和工具齐全并处于良好状态。
常用的造型设备有模具、造型台和砂箱等。
而与之配套的工具包括铲子、扒砂铲、模具夹等。
在保证设备完好的同时，还需确认所使用的砂型材料符合要求，并妥善保存以防潮湿变质。
2. 砂型制备砂型制备是造型操作的核心环节之一。
首先，根据铸件的形状和尺寸要求，选择合适的模具，并检查其表面是否平整。
然后在造型台上将模具倒置放置，并用砂质填充整个模腔。
在填砂过程中，需要注意砂层的均匀和密实度，以保证铸件的精度和表面光洁度。
3. 模具封闭模具封闭是为了防止砂型在铸造过程中因热胀冷缩而破裂。
在封闭前，应先检查模具是否有损坏或者磨损情况，如有需要及时修补或更换模具。
然后，使用合适的夹具将模具上下两部分进行牢固地连接，并采用密封剂封闭模具缝隙，以确保砂型完整性和铸件质量。
4. 硬化处理砂型在封闭后，还需进行硬化处理。
硬化处理的目的是增强砂型强度和耐热性，以便在浇注过程中不损坏。
一般采用加热或加压的方法进行硬化处理。
具体操作中，需根据所用砂型材料的要求，设定合适的温度和时间，并确保温度均匀、时间控制准确，以防止砂型变形或破损。
5. 浇注准备在进行铸造浇注前，需要进行一系列准备工作。
首先，检查铸造设备是否正常运行和操作状况是否良好。
然后，在砂型上开设浇口和喷口，并根据需要设置浇注系统以确保熔融金属能够顺利流入砂型。
同时，还需进行炉温和合金成分的调节，以满足不同铸件的工艺要求。
6. 浇注操作浇注操作是整个铸造过程中最关键的环节。
在进行浇注操作前，需确保操作人员熟悉操作流程和注意事项，并保持沉着冷静的心态。
第六章 铸造——造型方法(02)
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特种铸造
.2 金属型铸造 1.金属型铸造的工艺 过程
1—型芯；2—上型；3—下型；4—动型；5—定型；6—摸底板 金属型结构
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2 金属型铸造
特种铸造
1）
2）
金属型的预热 金属型的
涂料喷刷
3） 金属型的
浇注
4） 铸件的出型 和抽芯时间
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2 金属型铸造
特种铸造
由于铸件冷却速度快，晶粒细，故
3.油砂和合脂砂
油砂是以桐油、亚麻仁油等植物油为粘结剂 配制成的型砂。合脂砂以合成脂肪酸残渣经煤油 稀释而成的合脂作粘结剂。
油砂或合脂砂制造结构复杂、要求高的型芯
4.树脂砂
树脂砂是以树脂为粘结剂配制成的型砂。
又分为热硬树脂砂、壳型树脂砂、覆模砂等。
用树脂砂造型或制芯，铸件质量好、生产率高、 节省能源和工时费用、工人劳动强度低、易于实现 机械和自动化、适宜成批大量生产。
二、 型(芯)砂性能 为防止铸件产生粘砂、夹砂、砂眼、气孔和
裂纹等缺陷 ，型砂应具备下列性能。 1.型砂强度 指型砂试样抵抗外力破坏的能力。 2.透气性 表示紧实砂样孔隙度的指标。 若透气性不好，易在铸件内部形成气孔等缺
陷。
3.型砂耐火性 型砂耐火性指型砂承受高温作用的能力。耐 火性差，铸件易产生粘砂。 4.退让性 退让性指型砂不阻碍铸件收缩的高温性能。 退让性不好，铸件易产生内应力或开裂。 还有:紧实度、成形性、起模性及溃散性等.
❖ 按照紧砂和起模（芯）的方法，砂型（芯）
制造可分为手工造型（芯）和机器造型（芯） 2大类。常用手工基本造型的方法很多，主要 包括整模造型 、分模造型 、挖砂造型 、假 箱造型、活块造型 、刮板造型、三箱造型 、
金属工艺学 第6章 砂型铸造
1.1 常见的造型（芯）方法
6.刮板造型(芯)
对大、中型具有等截面或回转体铸件造型时，为简单起见不用模样，采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，根据砂型型腔或砂芯表面形状，引导刮板做旋转、直线或曲线运动，以形成型腔成为型芯。
2.2 铸型分型面的选择原则
6.为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱，但下箱型腔也不宜过深，并力求避免使用吊芯和大的吊砂。
选择分型面的上述原则，对于某个具体的铸件来说难以全面满足，有时甚至互相矛盾。因此，必须抓住主要矛盾、全面考虑，至于次要矛盾，则应从工艺措施上设法解决。
分型面一般在确定浇注位置后再选择。生产中，浇注位置和分型面有时是同时确定的，分型面的优劣，在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。
1.为了方便起模而不损坏铸型，分型面应选在铸件的最大截面上。
2.尽可能使全部或大部分铸件，或者加工基准面与重要的加工面处于同一半型内以防止错型，减小铸件尺寸偏差。
1.3 3D打印铸造砂型
3D打印实现了数字化砂芯的生产，替代传统的芯盒、模具，从CAD数据直接打印砂型和砂芯，实现砂型和砂芯的无模化打印生产，降低了整体生产成本与制造风险，非常适用于中小批量、高复杂度、短期快速等要求的产品制造。
1.3 3D打印铸造砂型
现阶段，行业生产砂型3D打印设备的厂家有德国Voxeljet公司、美国的ExOne公司、中国的峰华卓立、共享装备股份有限公司等。
2.1 浇注位置的选择原则
砂型铸造造型方法PPT课件
造型方法的选择
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造型方法的选择
三箱造型：三箱造型的铸型由上、中、下三型构成。中型高度需与铸件两个分型面的间距 相适应。三箱造型操作费工。主要适用于具有两个分型面的单件、小批生产的铸件。
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造型方法的选择
活块造型：活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台，肋条等这些部分作成活动 的（即活块）。起模时，先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。其造型费时，工人 技术水平要求高。主要用于单件、小批生产带有突出部分、难以起模的铸件。
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造型方法的选择
刮板造型：刮板造型是用刮板代替实体模样造型，它可降低模样成本，节约木材，缩短生 产周期。但生产率低，工人技术水平要求高。用于有等载面或回转体的大、中型铸件的 单件、小批生产、如带轮、铸管、弯头等。
造型方法的选择
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造型方法的选择
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造型方法的选择
微震紧实：
微震紧实是在 加压坚实型砂的同时， 砂箱和模板作高频率、 小振幅震动。此方法 生产率较高、紧实度 均匀、噪声小。广泛 用于成批生产中、小 型铸件。
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造型方法的选择
抛砂紧实：
抛砂紧实是 利用离心力抛出型砂， 使型砂在惯性力下完 成填砂和坚实。该方 法生产率高，能量消 耗少、噪声低、型砂 坚实度均匀、适用性 广。主要适用于单件、 小批、成批、大量生 产中、大型铸件或大 型芯。
地坑造型仅用或不用上箱 即可造型，因而减少了造 砂箱的费用和时间，但造 型费工、生产率低，要求 工人技术水平高。适用于 砂箱不足，或生产要求不 高的中、大型铸件，如砂 箱、压铁、炉栅、芯骨等。
铸造成形PPT课件
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2.1.2. 合金的收缩
1、合金的收缩及影响因素
1）收缩的概念 ——合金在浇注、凝固和冷却过程中，其 体积和尺寸减少的现象。
收缩将使铸件产生缩孔，缩松、裂纹、变 形、残余内应力……。
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LOGO 合金收缩的三个阶段： a）液态收缩：从浇注温度到开始凝固温
（2）大平面朝下：同上原因。 图2-22 （3）大面积的薄壁部分置于下面。图2-23 （4）厚大部分朝上或置于侧面：便于安放 冒口补缩。 图2-24
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2.3.2 铸型分型面的选择
铸型分型面——各箱之间的界面。应考虑 以下原则：
（1）铸件的大部或全部置于同一箱内：易 保证尺寸精度。 图2-25
常见合金：黄铜、铸铁的流动性最好，铸
钢较差。
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LOGO 2. 影响合金流动性的因素
1）化学成分 2）浇注条件：
（1）浇注温度; （2）充型压力; （3）浇注系统。 3）铸型条件 4）铸件结构
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1） 化学成分： 纯金属、共晶成分合金的流动性最好。如 图所示。因为他们的结晶在恒温下进行，液态 合金从表层向中心逐层凝固，固液界面光滑， 对尚未凝固的液态合金的流动阻力较小。 其它成分合金的结 晶在一定温度范围内进 行，结晶区为液态金属 与初生树枝状晶体并存 的两相区，合金的流动 阻力大，流动性差。
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2.1 概述
2.2 铸造工艺基础 2.3 砂型铸造
2.4 砂型铸造的结构工艺性 2.5 特种铸造
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概述 LOGO
1.铸造——将金属材料加热到液态，浇注 到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔内 ，待其冷却凝固后，得到所需零件或毛坯的方 法。
铸造方法学习.pptx
芯头的作用是为了保证型芯在铸型中的定 位、固定以及通气。
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型芯头与铸型的第1型5页芯/共4座1页之间应有1～4 mm
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机械加工余量：在铸件上为切削加工的方便 而加大的尺寸称为机械加工余量。
机械加工余量的具体数据取决于铸件的生产 批量、合金种类、铸件大小、加工面与基准面的 距离及加工面在浇注时的位置等。
2014.01 (5)悬浮铸造：悬浮铸造是在浇注过程中，将一定
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壳型铸造示意图
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低压铸造示意图
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实型铸造示意图
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陶瓷型铸造示意图
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悬浮型铸造示意图
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常用铸造方法比较
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感谢您的观看！
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机械制造基础（京玉海）
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机械加工余量从高到低分A到J，共9个等级
，可查阅GB/T11350-1989获得。
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铸件在冷却、凝固过程中要产生收缩，为了 保证铸件的有效尺寸，模样和芯盒上的相关尺寸 应比铸件放大一个收缩量。
通常灰铁的收缩率0.7%~1.0%，铸钢的收 缩率1.3%~2.0%，铝合金的收缩率0.8%~1.2%， 锡青铜收缩率1.2%~1.4%。
砂型铸造的造型方法
砂型铸造的造型方法
砂型铸造是一种常用的铸造方法，其造型步骤包括以下几个主要步骤：
1. 设计和制作模型：首先，根据设计要求绘制产品的三维模型，然后使用适当材料制作模型。
2. 准备砂型：将模型放入一个盒子中，然后用特殊砂粒覆盖模型，保持模型周围的砂粒的均匀分布。
可以使用特殊的砂子来制作砂型，以便在完成后能够容易地分离出铸件。
3. 组合和固化砂型：盒子内的砂粒通过使用轻微的振动或机器提供的压力，并在模型顶部加入支撑结构（如卡盘）来紧密固化。
4. 砂芯制备：如果需要内部空腔或管道，可以制作砂芯并将其放入砂型中。
5. 熔炼金属：将金属熔炼成液态，并控制其温度和化学成分，以确保在铸造时能够满足所需的性能。
6. 浇注金属：将熔融金属缓慢地倒入固化的砂型中，填充完全。
7. 冷却和凝固：让铸件在砂型中冷却和凝固，使其达到所需的硬度。
8. 破碎和分离：将砂型从冷却的铸件上破碎和分离，通常使用振动或机器进行去砂。
9. 去除缺陷和表面处理：检查铸件，去除任何缺陷或杂质，并进行表面处理（如打磨、喷漆等）以满足最终要求。
10. 检验和包装：对铸件进行质量检查，并将其妥善包装以便运输和贮存。
以上是砂型铸造的一般造型方法，具体的步骤可能会因铸件的要求和设备的不同而有所变化。
优选第六章铸造造型方法
5)活块造型
将模样上妨碍起模的部分，如凸台、肋、耳 等，做成活动的，称为活块。
活块用销式燕尾与模样的主体连接，在起模 时须先取出模样主体，然后取出活块。
6)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。
刮板造型，可以降低模样成本，缩短生产 准备时间，但要求操作技能高，铸件尺寸精度低， 生产率低，故只适用于中小批生产尺寸较大的回 转体铸件，如皮带轮、齿轮等。
7) 地坑造型
❖ 地坑造型在地面以下的砂坑中造型，一般只用上 箱，可减少砂箱投资。但造型劳动量大，要求工 人技术较高生产批量不大的大、中型铸件，可节 省下箱
1.单件、小批生产 属大尺寸、回转体，可采用刮板－地坑造型。 2.成批生产 当批量 大，但又无机械化生产条件时，可 采用模样两箱造型。
8)三箱造型
二、 型(芯)砂性能 为防止铸件产生粘砂、夹砂、砂眼、气孔和
裂纹等缺陷 ，型砂应具备下列性能。 1.型砂强度 指型砂试样抵抗外力破坏的能力。 2.透气性 表示紧实砂样孔隙度的指标。 若透气性不好，易在铸件内部形成气孔等缺
陷。
3.型砂耐火性 型砂耐火性指型砂承受高温作用的能力。耐 火性差，铸件易产生粘砂。 4.退让性 退让性指型砂不阻碍铸件收缩的高温性能。 退让性不好，铸件易产生内应力或开裂。 还有:紧实度、成形性、起模性及溃散性等.
❖ 铸件两端截面尺寸比中间部分大，采用两箱造型 无法起模时铸型可由三箱组成，关键是选配高度 合适的中箱。造型麻烦，容易错箱单件小批量生 产具有二个分型面的铸件
2．机器造型（芯）
❖ 机器造型按紧实的方式不同，可分为：震击 造型、压实造型、射砂造型和抛砂造型4种基 本方式。
震击造型
❖ 震击造型紧砂过程分2步，即先震击紧实再压 实紧实， 如图6-16所示。砂箱填砂后，震击活塞将 工作台连同砂箱举起一定高度，然后下落，与缸体 撞击，依靠型砂下落时的冲击力产生紧实作用。型 砂紧实度分布规律与压实造型相反，越接近模底板 型砂紧实度越高，因此可以将震击造型与压实造型 联合使用。
铸造工艺基础知识2021完整版PPT
铸件上有妨碍起模的小凸台、肋板等，制模时
将它们做成活动部分。造型起模时，先起出主 体模样，然后再从侧面取出活块。其造型费工 时，要求操作技术水平高。
主要用于单件、小批生产带有 突出部分并且难以起模的铸件。
模样虽为整体的，但铸件的分型面为曲面。为 了起出模型，造型时用手工挖去阻碍起模的型 砂。其造型费工时、生产率低，要求操作技术 水平高。
缩孔和缩松的形成及防止
铸件在凝固过程中，内部的液态金属不断补充各部金 属的收缩，体积减小，液面下降，在铸件内部上表面出现 的空隙称为缩孔。
铸件在凝固过程中，树枝状枝晶很发达，将液体分隔 成互相不连通的小区域，导致外部金属液不能进行补缩， 使枝晶间和枝晶内产生了细小的缩孔即缩松。
防止缩孔的措施： 设置冒口，使缩孔集中到冒口中，最后切去 冒口部分 尽量选用共晶成分和结晶温度范围窄的合金
1. 浇注位置的选择原则 (1) 铸件的重要加工面应朝下 (2) 铸件的大平面应朝下 (3) 铸件薄壁部分应放在下部 (4) 应保证铸件实现定向凝固 (5) 应便于型芯的固定、安装和排气并便于合型
2. 分型面的选择原则
(1) 分型面尽量采用平面
(2) 分型面数量尽量减少
(3) 尽量使铸件全部或大部
各种手工造型方法的特点和适用范围
造型方法 整模造型 分模造型 活块造型
挖砂造型
假箱造型
主要特点
适用范围
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。
适用于最大截面在一端，且为 平面的铸件。
模样沿截面最大处分为两半，型腔位于上、下 适用于最大截面在中部的铸件。 两个半型内，造型简单，节省工时。
设计铸件侧壁上的凸台、凹槽时，要考虑到起模方便，尽量防止使用活块和型芯。
浅谈铸造中造型的方法
浅谈铸造中造型的方法作者：崔永来源：《环球市场》2019年第14期摘要：随着新时代的高速发展，人类的生活也发生着翻天覆地的变化，而在这巨大的变化中，充当中坚力量的自然是我们的制造业，而在制造板块中，大部分机械零件是由金属材料制成的，而这些金属材料大部分都是通过铸造方法制成的毛坯或零件加工而来的，本文将对铸造中的砂型铸造所用的造型方法进行简要描述总结。
关键词：铸造;手工造型;整模造型;分模造型;挖砂造型;活块造型铸造的工艺方法很多，一般将铸造分成砂型铸造和特种铸造两大类。
用型砂和型芯砂制造铸型的方法称为砂型铸造;由于砂型铸造的造型材料来源广“泛，价格低廉，因此砂型铸造目前仍然是国内外应用最广泛的铸造方法，也是最基本的铸造方法。
砂型铸造中造型的方法可分为手工造型和机器造型两大类。
手工造型成本低，操作灵活，适应性强，生产准备工作简单，但生产率低，质量不稳定，工人劳动强度高。
主要用于单件、小批量生产及新产品试制等。
机器造型中的填砂、紧实、起模等基本操作都为机械化，生产率高，铸件质量高，质量稳定。
易于组织自动流水线生产，大大减轻了工人的劳动强度，适于成批、大量生产。
一、手工造型手工造型常用的砂箱和工具。
砂箱是牢固的固紧所捣实的砂子，以便于铸型的搬运及在浇注时承受液体金属的压力。
造型工具主要有底板、春砂锤、通气针、起模针、皮老虎、馒刀、秋叶、提钩和半圆等。
手工造型操作灵活，使用不同的造型工具可进行整模造型、分模造型、活块造型、挖砂造型、三箱造型、刮板造型及地坑造型等。
根据铸件的形状、大小和生产批量选择造型方法。
（一）整模造型。
整模造型是指用整體模样进行造型的方法。
图1所示为整模造型的基本过程。
它的特点是：模样是一个整体的，型腔全部位于一个砂型内，分型面是平面。
此方法操作简便，铸型型腔形状和尺寸精度较好，适用于形状简单而且最大截面在一端的铸件，如齿轮坯、带轮、轴承座之类的简单铸件。
（二）分模造型。
模样为沿最大截面分成两半的分开模，造型时模样分别在上下型内，分型面是平面。
铸造九种常用造型方法与技术PPT课件
2. 填砂 3. 舂砂
舂砂时，为防止模样移动和浇口棒歪斜，要先用砂舂扁头在模样和浇(冒) 口模样四周舂几下，把它们固定住，如图4-16所示。
图4-16 舂砂方法
4. 撒分型砂
（1）当分型面有较大的倾斜度，撒上的砂粒不能留住时，对湿砂型可在 分型面上铺一层纸隔离，如图4-17，对需烘干的砂型，可在分型面上先喷刷 一些水后再撒细干砂。
图4-1 整模造型的模样
1. 造下型
（1）安放模样 （3）按实面砂 （5）扎通气孔
（2）填砂 （4）舂实 （6）翻型、修分型面
2. 造上型
（1）在修整好的下型表面均匀地撒上一薄层分型砂。 （2）根据工艺要求，将浇口棒安放在适当位置上，然后加入面砂。 （3）用刮板刮去多余的背砂，使砂型背面基本平直。
铸造九种造型方法与技术
—铸造工艺与技能训练
造型方法与技术
课题一 造型专业知识 课题二 整模造型 课题三 分模造型 课题四 挖砂造型 课题五 假箱造型
课题六 课题七 课题八 课题九 课题十
活块造型 多箱造型 刮板造型 地坑造型 机器造型
课题一 造型专业知识
一、造型工艺知识
生产上的铸型分类及其特点与应用范围见表4-1。
图4-24 分模造型的模样
具体操作方法如下：
1. 造下型
（1）安放模样 同前面讲过的整模造型方法一样，将下模样(带定位孔的模样),放在底 板的适当位置上。 （2）填砂舂实 在模样表面均匀地加入面砂并舂实，拐角处和不易舂实处，用手按实 或用小砂舂尖头舂实。 （3）翻型 将舂实的砂型多余的背砂刮去，用气眼针扎出通气孔。
图4-13 起模
6. 合型
如图4-14所示，将上型按定位装置对准放到下型上。
图4-14 合型
第六章 金属液态成型(三-砂型铸造)
备和验收的最基本的工艺文件。 备和验收的最基本的工艺文件。图纸上需 要表示出铸型分型面、浇注系统、 要表示出铸型分型面、浇注系统、型芯结 构尺寸、铸件加工余量、 构尺寸、铸件加工余量、控制凝固措施等 内容。 内容。
圆锥齿轮的零件图， 圆锥齿轮的零件图，铸造工艺图及模样图
1.浇注位置的选择 1.浇注位置的选择
（2）最小铸孔尺寸
灰口铸铁的最小铸孔尺寸 ( mm) 名 称 最小铸孔尺寸(mm) 最小铸孔尺寸 Ф 30～50 ～ Ф 15～30 ～ Ф 12～15 ～
单件、 单件、小批量生产 成批量生产 大量生产
（3）铸造收缩率( K ) L 模样 – L 铸件 K= L 模样
铸件在凝固过程中, 它的各部分尺寸一般都 要缩小, 铸件尺寸缩小 的百分率, 叫做铸造线 收缩率或铸造收缩率。
(a)垂直安置 垂直安置 (b)水平安置 水平安置
型 芯 的 各 种 形 式
型芯撑的应用示意图
5.浇注系统、 5.浇注系统、冒口和冷铁的设计 浇注系统
浇注系统： 浇注系统：是 引导液态金属 进入铸型的一 系列通道的总 称。
浇注系统示意图
冒口的设置
冷铁的设置
灰口铸铁的机械加工余量 灰口铸铁的机械加工余量 ( mm )
铸件最大 浇注时 加工面与基准面的距离 ( mm ) 尺寸( mm ) 位置 尺寸( <50 50～120 ～ 120～260 ～ ～ ～ 顶 面 3.5～4.5 4.0～4.5 <120 ～ ～ 底、侧 2.5～3.5 3.0～3.5 5.0～5.5 ～ ～ ～ 顶 面 4.0～5.0 4.5～5.0 120～260 ～ 4.0～4.5 ～ ～ ～ 底、侧 3.0～4.0 3.5～4.0 6.0～7.0 ～ ～ ～ 顶 面 4.5～6.0 5.0～6.0 260～500 ～ 4.5～5.0 ～ ～ ～ 底、侧 3.5～4.5 4.0～4.5
02-2铸造成型技术
1.3
铸 造 结 构 工 艺 性
• 1.3.4 铸造性能对结构的要求
3）铸件壁的连接 • 避免交叉和锐角连接 为了减少热节，避免铸件产生缩孔、缩松等缺陷，铸件上筋的连接应尽量避 免交叉和锐角连接。中、小铸件可采用交错接头，大件宜采用环状接头，而 厚壁与薄壁相连接要逐步过渡，而不能采用锐角连接
热节大
• 1.2.3 刮板造型
1.2 砂 型 铸 造
• 1.2.3 三箱造型
1.2 砂 型 铸 造
1.2
砂 型 铸 造
• 1.2.3 地坑造型
1.2 砂 型 铸 造
• 1.2.3 挖砂造型
1.2 砂 型 铸 造
• 1.2.3 假箱造型
1.2 砂 型 铸 造
1.3 1.3砂型铸造工艺过程
砂 型 铸 造 工 艺 设 计
2铸造成型技术（2）
1.
铸 造 方 法
1.
铸 造 方 法
1.2
砂 型 铸 造
1.2.1砂型铸造工艺过程
1.2 砂 型 铸 造
1.2.2铸型装配图
1.2 砂 型 铸 造
• 1.2.3 整模造型
1.2 砂 型 铸 造
• 1.2.3 分模造型
1.2 砂 型 铸 造
• 1.2.3 活块造型
1.2 砂 型 铸 造
1.3
• 1.3.1 浇注位置的选择
砂
铸件主要加工面或重要工作面朝下或处于侧面
型
铸
造
工
艺
设
计
1.3 • 1.3.1 浇注位置的选择
砂 铸件主要加工面或重要工作面朝下或处于侧面 型 铸 造 工 艺 设 计
铸件主要加工面或重要工作面朝下或处于侧面
想 一 想
砂型铸造的造型方法
砂型铸造的造型方法砂型铸造是一种常见的金属铸造方法，也是一种常用的制造大型铸件的工艺。
该方法通过使用砂型来制造金属铸件。
砂型是一种由砂子和粘结剂构成的模具，它能够承受高温和高压，适用于各种金属的铸造。
砂型铸造的过程通常包括模具制备、铸造准备、浇注、冷却和清洁等步骤。
首先，模具制备是砂型铸造过程的第一步。
模具是根据铸件形状和尺寸而制作的，它通常由两个部分组成：上模和下模。
上模是在模具箱的上部放置的，而下模则是在模具箱的下部。
模具箱通常是用木材或金属制成的，它是为了容纳和支撑砂型而存在的。
模具制备的第二步是填充砂子。
砂子是砂型的主要成分，它需要根据铸件的形状进行筛选和处理。
在填充砂子之前，需要在上模和下模上涂抹一层分离剂，以防止砂子附着在模具上。
填充砂子后，上下模需要合拢并进行压实，以确保砂型的准确性和稳定性。
铸造准备是砂型铸造的第三步。
在此阶段中，铸模需要进行细化和修整，以确保最终的铸件质量。
细化可以使用工具来进行，例如刮刀和刷子。
修整的目的是去除砂型的顶部，并使其平整且有边缘。
浇注是砂型铸造的关键一步。
在浇注之前，需要配置铸造熔融金属，并将其倒入砂型中。
一般情况下，铸造熔融金属是通过高温熔炉来实现的，例如电弧炉或感应炉。
同时，需要注意控制浇注速度和温度，以确保铸造熔融金属能够充分填充砂型，并确保铸件的质量。
在浇注后，需要等待一段时间进行冷却。
冷却的时间根据铸件的材料和尺寸而定。
冷却是为了使铸件从高温状态冷却到室温，并使其形成良好的结构和性能。
最后，完成了冷却之后，需要对铸件进行清洁和处理。
清洁的目的是去除铸件表面的残留砂子和氧化物，以使其具有光滑的表面和良好的外观。
处理是为了加工铸件，例如修整边缘，并进行热处理和表面处理，以提高其性能和耐用性。
总的来说，砂型铸造是一种常见和重要的金属铸造方法。
它具有生产效率高、成本低、适用范围广等优点，已被广泛应用于汽车制造、机械制造和航空航天等领域。
然而，砂型铸造也有一些缺点，例如制造周期长、砂型易变形和精度低等问题。
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三、手工造型 1.砂箱及造型工具 如图所示。
砂箱
刮砂板 底板
砂舂
通气针 起模针
皮老虎
镘刀
镘勺
提勾
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2.常见手工造型方法 1)整模造型
特点是：模样是整体的，铸型的型腔一般 只在下箱。
整模造型因操作简便，无砂箱错位现象，适 用于外形轮廓上有一个平面可作分型面的简单铸 件，如齿轮坯、轴承、皮带、轮罩等。
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铸造工艺图是指导模样设计、生产准备、铸型铸造和铸 件检验的基本工艺文件。且由它绘制模样图和合箱图。
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造型方法的选择
造型用砂 又称：型(芯)砂 一、 型(芯)砂组成 型砂及芯砂是制造铸型和型芯的造型材料,它 主要由原砂、粘结剂、附加物和水混制而成。
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3)挖砂造型
当铸件最大截面在中部，模样又不便分成两 半(如分模后模样太薄或分面是曲面)时，只能将 模样做成整模，造型时挖掉防碍起模的砂子。
挖砂造型操作麻烦，生产率低，要求操作 技术水平高，仅适用于单件小批量生产。
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4) 假箱造型
利用特制的假箱或型板进行造型，自然形成曲面 分型。可免去挖砂操作，造型方便
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7) 地坑造型
❖ 地坑造型在地面以下的砂坑中造型，一般只用上 箱，可减少砂箱投资。但造型劳动量大，要求工 人技术较高生产批量不大的大、中型铸件，可节艺基础－铸3
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1.单件、小批生产 属大尺寸、回转体，可采用刮板－地坑造型。 2.成批生产 当批量 大，但又无机械化生产条件时，可 采用模样两箱造型。
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❖ 按照紧砂和起模（芯）的方法，砂型（芯）
制造可分为手工造型（芯）和机器造型（芯） 2大类。常用手工基本造型的方法很多，主要 包括整模造型 、分模造型 、挖砂造型 、假 箱造型、活块造型 、刮板造型、三箱造型 、
地坑造型等，常用手工基本造型方法的特点 和应用范围见表6-4。
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掌握砂型铸造是合理选用铸造方法，正确设 计铸件的基础和关键，金工课的核心内容。
铸造工艺图—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。
其中有：浇注位置、铸型分型面、芯（非
“蕊”也）子的数量、形状、尺寸及固定方法、
加工余量、浇注系统、起模斜度、冒口和冷铁的
尺寸和布置等。
热加工工艺基础
——铸 锻 焊
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1
第六章 铸造工艺基础
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第三节 铸造方法
根据铸型的种类不同，铸造方法分为砂型铸造和特种铸 造2大类。砂型铸造是目前最常用、最基本的铸造方法。
砂型铸造的基本工艺过程，如图6-15所示。主要工序包 括制造模样和芯盒、备制型砂和芯砂、造型、造芯、合 型、浇注、落砂清理和检验等。其中造型（芯）是砂型 铸造最基本的工序，造型方法的选择是否合理，对铸件 质量和成本有着重要的影响。按紧实型砂和起模方法不 同，造型方法可分为手工造型和机器造型2种。
水玻璃砂是以水玻璃（硅酸 钠Na2O·mSiO2的水溶液）为粘 结剂配制成的化学硬化砂。
它是除粘土砂外用得最广泛 的一种型砂。
水玻璃砂铸型或芯无需烘干、 硬化速度快、生产周期短、易于 机械化、劳动条件改善。
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3.油砂和合脂砂
油砂是以桐油、亚麻仁油等植物油为粘结剂 配制成的型砂。合脂砂以合成脂肪酸残渣经煤油 稀释而成的合脂作粘结剂。
油砂或合脂砂制造结构复杂、要求高的型芯
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4.树脂砂
树脂砂是以树脂为粘结剂配制成的型砂。
又分为热硬树脂砂、壳型树脂砂、覆模砂等。
用树脂砂造型或制芯，铸件质量好、生产率高、 节省能源和工时费用、工人劳动强度低、易于实现 机械和自动化、适宜成批大量生产。
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二、 型(芯)砂性能 为防止铸件产生粘砂、夹砂、砂眼、气孔和
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型(芯)砂按粘结剂的种类可分为：
1.粘土砂
粘土砂是以粘土为粘结剂配制成 的型砂。
由原砂(应用最广的是硅砂,主 成 分SiO2 ) 、粘土、水及附加物按一定比 例配制而成。
粘土砂是迄今为止铸造生产中应用最广泛的
型砂。可用于制造铸铁件、铸钢件及非铁合金的
铸型和不重要的型芯。
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2.水玻璃砂
将模样上妨碍起模的部分，如凸台、肋、耳 等，做成活动的，称为活块。
活块用销式燕尾与模样的主体连接，在起模 时须先取出模样主体，然后取出活块。
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6)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。
刮板造型，可以降低模样成本，缩短生产 准备时间，但要求操作技能高，铸件尺寸精度低， 生产率低，故只适用于中小批生产尺寸较大的回 转体铸件，如皮带轮、齿轮等。
对于分型面为阶梯面或曲面的铸件，当生产数量较 多时，可用成形底板代替平面底板，并将模样放置在成 形底板上造型，可省去挖砂操作。
成形底板可根据生产数量的不同，分别用金属、
木材制作；如果件数不多，可用粘土较多的型砂春紧制
成砂质成形底板，称为假箱。
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5)活块造型
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8)三箱造型
❖ 铸件两端截面尺寸比中间部分大，采用两箱造型 无法起模时铸型可由三箱组成，关键是选配高度 合适的中箱。造型麻烦，容易错箱单件小批量生 产具有二个分型面的铸件
裂纹等缺陷 ，型砂应具备下列性能。 1.型砂强度 指型砂试样抵抗外力破坏的能力。 2.透气性 表示紧实砂样孔隙度的指标。 若透气性不好，易在铸件内部形成气孔等缺
陷。
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3.型砂耐火性 型砂耐火性指型砂承受高温作用的能力。耐 火性差，铸件易产生粘砂。 4.退让性 退让性指型砂不阻碍铸件收缩的高温性能。 退让性不好，铸件易产生内应力或开裂。 还有:紧实度、成形性、起模性及溃散性等.
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2)分模造型 特点是：铸件的最大截面不在端部而在中部， 因而木模沿最大截面分成两半。
操作简便，适用于形状较复杂的铸件，特别 广泛用于有孔或带有型芯的铸件，如套筒、水管、 阀体、箱体、曲轴、立柱等。
后图为分模造型过程。
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