材料成型设备 【精品课件 全】

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V
δ-- 型砂紧实度(g/cm3) m -- 型砂的质量(g) V -- 型砂的体积(cm3)
松散砂的紧实度 δ ≤1.3 g/cm3； 一般紧实度的砂型δ＝1.55～1.7 g/cm3； 高压紧实后的砂型δ＝1.6～1.8 g/cm3； 非常紧密的砂型 δ＝1.8～1.9 g/cm3。
四、型砂紧实程度的测量
• 但是，硬度计在高紧实度范围内 的灵敏度较差。
型砂表面硬度与紧实度 的关系
③紧实率法
• 型砂紧实后，其体积变化量与原体积之比，即： J V V
• 紧实率大表示紧实度高。
型砂紧实率示意图
第二节 型砂紧实方法
五类：①压实紧实； ②震击紧实； ③抛砂紧实； ④射砂紧实； ⑤气流紧实。
一、 压实紧实
压震：
将微震机构加上压实机构，在对型 砂进行压实紧实时，加上微震作用， 即所谓压震实砂。压震紧实时，压实 气缸先将震击活塞、工作台、砂箱及 辅助框等举起，以一定的比压压在压 板的下面基本不动。震击气缸进气时， 使震铁上下震动。震铁每上下一次， 打击工作台下面的撞击面一次。不断 撞击，形成微震。这时，加在砂型中 的紧实力，除了原来压实缸施加的静 压力之外，还形成动的紧实力，加强 了紧实的效果．
多触头压头实砂示例
a)加压前；b)加压后

1-小液压缸，2-多触头，3-辅助框，4-模样，5-砂箱
（3）使用压膜造型
压膜造型示例 1-压头，2-橡皮膜，3-砂箱，4-模样
用一块弹性的橡皮膜作 压头，压缩空气作用于 橡皮膜的内部，对型砂 进行压实，这种橡皮膜 可以视作能自动适应模 样形状的成形压头，使 各处的实砂力量相等， 从而使紧实度均匀化。 其主要缺点是橡皮膜容 易损坏，砂箱上不能设 置箱带。
二、震击紧实
• 震击实砂是将型砂填入砂 箱，然后工作台将砂箱连 同型砂举升到一定高度， 并让其自由下落，工作台 与机体发生撞击。撞击时， 型砂的下落速度变成很大 的冲击力，作用在下面的 砂层上，使型砂层层得到 紧实。震击若干次后，砂 型可以达到很大的紧实度。
•
震击紧实原理
1-工作台，2-活塞，3-气缸， 4-进气孔，5-排气孔
（2）使用多触头压头
整块的平压板不能适应模样上不 同的压缩比，所以将它分成许多 小压板，称做多触头压头。
每个小压头的后面是一个液 压缸，液压缸的油路是互相 连通的．因此在压砂型时， 每个小压头的压力大致相等， 这样即使对应于模样高点的 一些压头被顶住，也不妨碍 其他压头继续下压。所以压 实时，各个触头能随着模样 的高低．压入不同的深度， 使砂型各部分的压缩比均匀 化。
• 砂型紧实后的机械强度是由型砂紧实程度决定的，常用的型 砂紧实测量方法有：
• ① 密度法
取所测部位的型砂试样，测其质量与体积之比，即得型砂 的紧实度。但测量部位的砂型被损坏了。
② 硬度法
• 由于具有一定紧实度的砂型，其 表面硬度也是一定的。测量比较 方便，也不破坏砂型。
• 一般紧实后的砂型表面硬度力 60-80单位，高压造型可达90单 位以上。
第一章 铸造设备
砂型铸造的工艺过程
第一章 造型设备
第一节 概述
一、造型工艺过程
主要包括：填砂、紧实、起模、翻箱、下芯、 合箱以及砂型运输等工序。 其中最主要的是填砂、紧实和起模。
二、对紧实的工艺要求
a. 砂型紧实后的强度，能够经受住搬运或翻转过程中 的震动而不脱落；型腔表面能抵抗浇注时铁水压力。
震击紧实获得的紧实度分布曲线
震压紧实
震击加压实的紧实度分布曲线 1-震击紧实曲线，2-震击附加压实的紧实曲线
微震紧实
震击紧实的另一个缺点是，强 烈的震击使地基和环境都受到 振动的干扰，这是普通震击造 型机的严重缺点，于是发展了 缓冲的微震结构形式。
在震击气缸进气时，震击活塞 上升，而气缸体则受缸内气压 的作用，压着弹簧向下运动。 气缸排气时，震击工作台由惯 性上升一段距离后下落，与此 同时，气缸4因下降一段距离后 受弹簧的推力而上升，下落的 工作台与向上运动的气缸在一 定的位置相遇，发生撞击，这 一撞击，是由两个运动着的物 体之间互相碰撞产生，震击效 果很大，但传到地基上的力较 小，消震效果很好。这种震动， 振幅小而频率高，因而叫做微 震．
砂箱高度不同时砂型内紧实度的变化
（3）模样高度
深凹比A=
当A＞0.8时，深凹处底部型砂紧 实度则难以保证
压缩比：
5、使压实紧实的紧实度均匀化的方法
主要措施是减小压缩比的差别和采用模板加压。 （1）使用成型压板
成形压板是按照模样形状而变化，相应于模样高度m处，压板 的深度为n。为使整个砂型的压缩比相同，则有
3、压实紧实的方法
• （1）上压法 • （2）下压法：上部压板
顶住砂箱不动，下部的模 板充当压头，由下向上深 入砂箱压实型砂。
下压法示意图 1-工作台；2-模板；3-砂箱； 4-上部压板；5-机器的固定台面
（3）对压法
4、影响压实紧实度的因素（以上压法为例）
（1）砂箱不同位置的影响
（2）砂箱高度
b. 紧实后的砂型应起模容易，并能保证铸型的精度。 c. 砂型应具有必要的透气性，避免产生气孔等缺陷。。
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• 型砂是包覆着粘结剂膜的砂粒。在外力的作用下， 颗粒不断靠近而形成紧实状态—砂型。 • 这种紧实状态是以紧实度来衡量。
三、紧实度
紧实度：单位体积内型砂的质量。 只要具有一定紧实度的砂型，才会呈现出一定的砂型强度和 表面硬度，从而达到工艺上的要求。
1、紧实率与压实比压的关系
压实机构按比压大小的分类
压实分类
比压（MPa）
轻压
＜0.15
低压
0.15～0.4
中压
0.4～0.7
高压
＞0.7
超高压
＞2.5
2、辅助框的设计
保证预紧加砂量的主要方法是设计适当的预填框，称为辅助框。
辅助框计算示意图
1-压头，2-辅助框， 3-砂箱，4-模样
式中：V--模样的体积（cm3）； F--砂箱的内截面积（cm2）。 δ0、δ1——型砂紧实前、后的紧实度(g/cm3)； H、h —— 分别为砂箱和辅助框的高度(cm)。
把微震和压实结合起来， 可实现四种紧实方法： 单纯微震、震后加压、 压震、微震+压震。不 同的震和压的方法所得 的紧实效果如图所示。