砂型铸造实习总结

Foundry的词根 的词根Found：建立、创立 的词根 ：建立、
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焊接 板、棒、 型材、管材 铸锭 冶炼 铸造 热锻 冷轧 锻件 铸件 机加工 机加工
冷轧 热拔
冷冲 零件
铸造方法分类Classfication of foundry Methods 砂型铸造Sand Casting 砂型铸造
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手工造型 Hand Molding 机器造型 Machine Molding 震压造型 Vibration Ramming 微震压实造型 Vibratory squeezing Molding 高压造型 High Pressure Molding 射压造型 Shooting and Squeezing Molding 空气冲击造型 Air Impacting Molding 抛砂造型 Impeller Ramming
优点： 优点： • 形状复杂制件 complex in shape
– 液态金属流动性→复杂外形 复杂外形 – 型芯 →复杂内腔
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• 成本低廉 成本低廉cheap in production • 工艺灵活,适应范围广 工艺灵活 适应范围广adaptability in 适应范围广 technology
铸件组织致密，工艺出品率高， 铸件组织致密，工艺出品率高，设备 复杂（可 金属模的制 小批量，最好是大批量的大、中型 复杂（ 小批量， 最好是大批量的大、 较简单，可采用各种铸型， 较简单，可采用各种铸型，但生产效 用砂芯） 有色合金铸件， 用砂芯） 作费用高 有色合金铸件， 可生产薄壁铸件 率低 复杂（ 复杂（可 用砂芯） 用砂芯） 高性能和形状复杂的有色合金铸件 压力可控，铸件成型好，组织致密， 压力可控，铸件成型好，组织致密， 力学性能好， 力学性能好，但生产效率低
方案一
方案三
方案四
4. 确定主要铸造工艺参数
The Determination of Foundry ParametersБайду номын сангаас
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模样与铸件 尺寸 形状 铸造收缩余量 芯头
铸件与零件 加工余量
起模斜度 不铸孔槽,铸造圆角 不铸孔槽 铸造圆角
• 使金属液流动平稳，避免严重紊流。防止卷 使金属液流动平稳，避免严重紊流。 吸收气体和使金属过度氧化。 入、吸收气体和使金属过度氧化。 • 保证型内金属液面有足够的上升速度，以免 保证型内金属液面有足够的上升速度， 形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷。 形成夹砂结疤、皱皮、冷隔等缺陷。 • 浇注系统的金属消耗小，并容易清理。 浇注系统的金属消耗小，并容易清理。 • 减小砂型体积，造型简单，模样制造容易。 减小砂型体积，造型简单，模样制造容易。
陶瓷型铸造 铸钢及铸铁 石膏型铸造 低压铸造 差压铸造 压力铸造 离心铸造 连续铸造 消失模铸造
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很好 很好 好 好 好 较好 较差 较好
铝、镁、锌 几十克～ 几十克～ 几十公斤 合金 有色合金 铝、镁合金 几十克～ 几十克～ 几十公斤 几克～ 几克～几 十公斤
二、砂型铸造工艺设计要点 Foundry Technology Design
1. 造型方法选择 Choose of Molding Method 依据：铸件形状、尺寸、 依据：铸件形状、尺寸、技术要求 批量 实际生产条件 原则：保证质量、降低成本、 原则：保证质量、降低成本、条件可能
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2. 确定浇注位置和分型面
Choose of Pouring Position and Mold Joint
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浇注位置： 浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空 间位置。 间位置。关系到铸件的质量能否得到保 证，也涉及铸件尺寸精度及造型工艺过 程。
很好
批量生产时 各种批量的铸钢及高熔点合金的小 任何复杂 比完全用机 尺寸精度高、 尺寸精度高、 表面光洁， 表面光洁， 但工序繁多， 但工序繁多， 型复杂精密铸件， 型复杂精密铸件，特别适合铸造艺 劳动强度大 程度 加工生产便 术品、 术品、精密机械零件 宜 较复杂 较复杂 昂贵 高 模具和精密铸件 模具和精密铸件 单件到小批量 尺寸精度高、表面光洁， 尺寸精度高、表面光洁，但生产率低
铸造实习总结
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• 一、铸造的特点及应用 • 二、砂型铸造工艺设计要点
一、铸造的特点及应用
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Pouring Melt in Mold→Solidification→Casting
大平面朝下
薄壁朝下或处于侧面， 薄壁朝下或处于侧面，厚大部位置于上部或 侧面
铸件重要面朝下或处于侧面
分型面：指两半铸型相互接触的表面。在很大 分型面：指两半铸型相互接触的表面。 程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。 程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。 • 少用砂芯 • 分型面少 • 少挖砂 • 少用活块 • 便于清理 • 便于合箱
缺点： 缺点： • 力学性能低于同种材质的锻件 力学性能低于同种材质的锻件lower mechanical properties ← 铸造组织粗大，有缺陷 铸造组织粗大， • 工作条件较差 工作条件较差worse work condition • 废品率较高 废品率较高unstable quality ← 铸造工序繁多
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铸造方法
铸件材质
铸件重量
表面光 铸件复杂 生产成本 程度 洁度
适用范围
工艺特点
砂型铸造
各种材质
几十克～ 几十克～ 很大 几十克～ 几十克～ 20 公斤
差
简单
低
最常用的铸造方法 手工：灵活、易行，但效率低， 手工：灵活、易行，但效率低，劳动 手工造型:单件 单件、 手工造型 单件、小批量和难以使 强度大， 强度大，尺寸精度和表面质量低 用造型机的形状复杂的大型铸件 机械：尺寸精度和表面质量高， 机械：尺寸精度和表面质量高，但投 机械造型：适用于批量生产的中、 机械造型：适用于批量生产的中、 资大 小铸件
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应用：形状复杂， 应用：形状复杂，受力简单的制件
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• 特种铸造 特种铸造Special Casting
熔模铸造 Fusible Pattern Molding 金属型铸造 Permanent Mold Casting 压力铸造 Pressure Die Casting 低压铸造 Low Pressure Die Casting 离心铸造 Centrifugal Casting 实型铸造 Evaporative Pattern Casting
铸造Foundry：是一种液态金属成形的方法，即将金 ：是一种液态金属成形的方法， 铸造 属加热到液态，使其具有流动性， 属加热到液态，使其具有流动性，然后浇入到具有 一定形状的型腔的铸型中， 一定形状的型腔的铸型中，液态金属在重力场或外 力场（压力、离心力、电磁力等） 力场（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型 冷却并凝固成具有型腔形状的铸件。 腔，冷却并凝固成具有型腔形状的铸件。
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分型面和浇注位置 的表示
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方案二
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几克～ 几克～几 铝、镁合金 十公斤 灰铁、 灰铁、球铁 钢、有色 各种 几十公 斤～几吨 很大 几克～ 几克～几 吨
铸件尺寸精度高、表面光洁， 铸件尺寸精度高、表面光洁，组织致 复杂（ 复杂（可 金属模的制 大量生产的各种有色合金中小型铸 生产率高，成本低。 密，生产率高，成本低。但压铸机和 用砂芯） 薄壁铸件、 用砂芯） 作费用很高 件、薄壁铸件、耐压铸件 铸型成本高 一般为圆 筒形铸件 长形连续 铸件 较复杂 较低 低 较低 小批量到大批量的旋转体形铸件、 铸件尺寸精度高、表面光洁，组织致 小批量到大批量的旋转体形铸件、 铸件尺寸精度高、表面光洁， 各种直径的管件 密，生产率高 固定截面的长形铸件，如钢锭、 固定截面的长形铸件，如钢锭、钢 组织致密，力学性能好， 组织致密，力学性能好，生产率高 管等 不同批量的较复杂的各种合金铸件 铸件尺寸精度较高， 铸件设计自由度 铸件尺寸精度较高， 工艺简单， 大，工艺简单，但模样燃烧影响环境
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• 铸造圆角 Curving of Casting
外圆角： 外圆角：Bull Nose 内圆角： 内圆角：Filleted Corner
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• 不铸孔、槽 Stop-off Piece 不铸孔、
金属型铸造
有色合金
好
复杂铸件
铸件精度、表面质量高 组织致密， 量高， 金属模的费 小批量或大批量生产的非铁合金铸 铸件精度、表面质量高，组织致密， 也用于生产钢铁铸件（ 力学性能好，生产率高。 用较高 件，也用于生产钢铁铸件（ 力学性能好，生产率高。
熔模铸造
铸钢及有色 几克～几 几克～ 公斤 合金 几公斤～ 几公斤～ 几百公斤
加工余量 Machining Allowance
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•起模斜度 起模斜度
Pattern Draft
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•铸造收缩余量 铸造收缩余量 Casting Shrinkage Allowance
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• 横浇道
–良好的阻渣能力。 良好的阻渣能力。 良好的阻渣能力
• 内浇道
–位置、方向和个数应符合铸件的凝固原则或补缩方 位置、 位置 法。 –在规定的浇注时间内充满型腔。 在规定的浇注时间内充满型腔。 在规定的浇注时间内充满型腔 –金属液进入型腔时避免飞溅、冲刷型壁或砂芯。 金属液进入型腔时避免飞溅、 金属液进入型腔时避免飞溅 冲刷型壁或砂芯。
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典型浇注系统的结构 1浇口环 2直浇道 3直浇道窝 4 浇口环 直浇道 直浇道窝 横浇道 5末端延长段 6内浇道 末端延长段 内浇道
• 直浇道
–提供必要的充型压力头，保证铸件轮廓、棱角清晰。 提供必要的充型压力头，保证铸件轮廓、棱角清晰。 提供必要的充型压力头
• 芯头（型芯）设计Cores Print Design 芯头（型芯）
砂芯：形成铸件的内腔、 砂芯：形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出 砂的部位。 砂的部位。
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5. 确定浇注系统 确定浇注系统Gating System
• 浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通 道之总称。 道之总称。 • 由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道窝、 由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道窝、 ）、直浇道 横浇道和内浇道等部分组成。 横浇道和内浇道等部分组成。