砂模铸造实训教案

砂模铸造操作实训教案

【教学目的】

1．了解砂型铸造生产的工艺过程特点及应用；

2．了解手工造型的基本方法及铸造合金的熔化；

3．了解常见的铸造缺陷及产生的原因；

4．能独立进行手工两箱造型；

5．了解铸造生产的安全规范、环境保护措施及简单的经济分析。

【重点难点】

砂型铸造生产的工艺过程特点,

手工造型的基本方法，铸造缺陷及产生的原因。

【注意事项】

(一)手工造型

自己所用的造型及修型工具应放在工具箱内，砂箱不得随意乱放，以免损坏或防碍他人工作。

铲砂时锨把不要碰住别人,同时自己也要注意不要被别人碰住。

舂砂时不要将手放在砂箱边缘上，以免砸伤手指。

小要用嘴吹分型砂或型腔中的散砂，避免砂粒迷入眼睛。

在造型场内行走时要注意脚下，避免踏坏砂型或被铸件等碰伤。

(二)开炉与浇注

1．在熔炉间及造型场地观察开炉与浇注时，应站在一定的安全地带，小要影响浇注工作。

2.浇注人员必须戴好防护眼镜、护脚布等防护用具方可进行开炉和浇注等操作。

3.所有开炉与浇注工作，未经指导教师许可，实习学生不得私自动手。

4.不得用冷工具进行除渣、挡渣或在剩余金属液内敲打，以免爆溅发生烫伤事故。

（三）落砂与清理

按示范要求进行落砂操作，不要用锤头直接敲打铸件。

敲打浇冒口时应注意周围，以免发生击伤事故。

必须将铁钉、毛刺等杂物从砂中清除后方可将旧砂堆入砂堆，以免造型时发生伤手事故。

【教学过程】

一、基础知识讲解

1、铸造概念

铸造是把熔化的金属液体浇注到铸型，待其凝固冷却后获得一定形状和性能金属件的成型方法。

2、铸造分类

铸造按生产方法分，主要有砂型铸造和特种铸造两大类。

砂型铸造：就是用型（芯）砂作为造型材料制造铸型并生产铸件的方法。 砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法。

特种铸造：除砂型铸造外的其它铸造方法。 特种铸造包括金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造以及消失模铸造等多种铸造方法。

消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂层并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，上覆盖塑料薄膜，用真空泵抽负压成实体铸型，然后浇注液体金属，使模型气化并占据模型位置，凝固冷却后形成所需铸件的方法。 对于消失模铸造，有多种不同的叫法。国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“ 负压实型铸造”，简称EPC 铸造。消失模铸造技术具有与无伦比的优势，因此被国内铸造界的权威人士称为“21世纪的铸造工艺革命”和“最值得推广的绿色铸造工程”。

3、砂型铸造工艺

1）造型材料主要是用于制造砂型的型砂和用于制造砂芯的芯砂。通常型砂是由原砂(山砂或河砂)、粘土和水按一定比例混合而成，其中粘土约为9％，水约为6％，其余为原砂。有时还加入少量如煤粉、有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能。

型砂湿度适当时 手放开后可看出 折断时断隙没有碎裂状

可用手捏成砂团 清晰的手纹 同时有足够的强度

2）模样是形成铸型型腔的模具，以获得铸件的外形；芯盒是用来制做型芯的模具，以形成具有内腔的铸件（有时可形成铸件的局部外形）。木模、金属模、塑料模。

3） 铸造工艺参数有

分型面 ： 分型面是指砂型与砂型之间的分界面，选择分型面时必须使模样能从砂型中取出，并使造型方便和有利于保证铸件质量 。

拔模斜度 ： 为了易于从砂型中取出模样，凡垂直于分型面的表面，都做出0.5°～ 4°的拔模斜度。

加工余量 ： 铸件需要加工的表面，均需留出适当的加工余量。

收缩量：铸件冷却时要收缩，模样的尺寸应考虑收缩的影响。通常铸铁件要加大1％；铸钢件加大1．5％～2％；铝合金为1％～l.5％

铸造圆角：铸件上各表面的转折处，都要做成过渡性圆角,以利于造型及保证铸件质量。

芯头（芯座）: 有砂芯的砂型，必须在模样上做出相应的芯头，以便芯稳固地安放在铸型中。

零件、铸件、模样三者的关系：

尺寸：零件尺寸最小，铸件上有加工余量，尺寸比零件大，模样上除了有加工余量外还要考虑液态金属的收缩量，故尺寸最大。

形状：铸件与零件相比，铸件在垂直于分型面的壁上有起模斜度，且有些小孔、小槽不铸出。模样与铸件相比，在需铸出的孔处，并无孔且需加上型芯头。

4）、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。

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。若浇注系统不合理，铸件易产生冲砂、砂眼、渣孔、浇不到、气孔和缩孔等缺陷。典型的浇注系统由外浇口、直浇道、横浇道和内浇道四部分组成，如图5-3所示。对形状简单的小铸件可以省略横浇道。外浇口、直浇道、横浇道、内浇道。

冒口常见的缩孔、缩松等缺陷是由于铸件冷却凝固时体积收缩而产生的。为防止缩孔和缩松，往往在铸件的顶部或厚实部位设置冒口。冒口是指在铸型内特设的空腔及注入该空腔的金属。冒口中的金属液可不断地补充铸件的收缩，从而使铸件避免出现缩孔、缩松。冒口是多余部分，清理时要切除掉。冒口除了补缩作用外，还有排气和集渣的作用。

5）、铸型的组成

铸型一般由上型、下型、型芯、型腔和浇注系统组成，如图所示。铸型组元间的接合面称为分型面。铸型中造型材料所包围的空腔部分，即形成铸件本体的空腔称为型腔。液态金属通过浇注系统流入并充满型腔，产生的气体从出气口等处排出砂型。

6）常用手工造型工具