砂型铸造及铸造工艺设计
铸造工艺总汇-砂型铸造工艺设计
图1 流涂装置示意图1一泄流阀, 2一涂料罐, 3一电动机, 4一搅拌杆, 5一滤网, 6一回收槽7一砂型, 8一流涂杆头, 9一控制开关, 10一软管, 11一泵5）静电喷涂法采用粉末涂料，借高压直流电形成强大静电场使粉末涂料微粒在喷枪头部的电晕放电区带电，在电场力和风力作用下向异极性砂芯（型）表面迅速集积成涂层，然后加热使涂料中粘结剂软化重熔建立涂层强度。
此法适用于尺寸较狭小的凹坑或狭缝不易徐敷上涂料的场合。
3.6 工艺分析与设计(工艺分析与参数查询)3.6.1浇注位置的确定根据对合金凝固理论的研究和生产经验，确定浇注位置时应考虑以下原则：1．铸件的重要部分应尽量置于下部。
2．重要加工面应朝下或呈直立状态。
3. 使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷。
对于大的平板类铸件，可采用倾斜浇注，以便增大金属液面的上升速度，防止夹砂结疤类缺陷（见图1、2）。
倾斜浇注时，依砂箱大小，H值一般控制在200～400mm范围内。
图1具有大平面的铸件正确的浇注位置图2 大平板类铸件的倾斜浇注4．应保证铸件能充满。
对具有薄壁部分的铸件，应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道以下，以免出现浇不到、冷却等缺陷。
图3为曲轴箱的浇注位置。
5．应有利于铸件的补缩。
6. 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验。
7. 应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型。
此外，应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。
图 3 曲轴箱的浇注位置a)不正确b）正确3.6.2 分型面的选择分型面是指两半铸型相互接触的表面。
除了地面软床造型、明浇的小件和实型铸造法以外，都要选择分型面。
分型面一般在确定浇注位置后再选择。
但分析各种分型面方案的优劣之后，可能需重新调整浇注位置。
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。
应仔细地分析、对比，慎重选择。
铸造工艺设计砂型和砂芯的制造
粘土颗粒与砂粒之间的粘结则被解释为：
砂粒因自然破碎及其在混辗过程中产生新的破碎 面而带微弱负电，也能使极性水分子在其周围规 则的定向排列。
粘土颗粒—砂粒之间的公共水化膜，通过其中水 化阳离子“桥”作用，使粘土砂获得湿态强度。
2.“表面联结”机理说
直接吸附在膨润土颗粒表面的极性水分子彼此联 结成六角网格结构，增加水分，逐渐发展成接二 连三的水分子层。粘土颗粒就是靠这种网络水分 子彼此接连，从而产生了湿态粘结力—这种极性 水分子有规则排列网络的联结可称为“表面联 结”。
2-2-1 钠水玻璃及钠水玻璃砂的硬化机理
• 一、钠水玻璃及其质量要求
• 水玻璃—各种聚硅酸盐水溶液的通称。
• 种类：钠水玻璃
•
钾水玻璃
•
季铵盐水玻璃的水溶液
• 钠水玻璃的化学式—Na2O﹒mSiO2﹒nH2O
• 特性：强碱性，PH=11～13
• 直接影响它的化学和物理性质的重要参数：
• 模数，密度，含固量，粘度。
３、原砂的颗粒形状 用光学显微镜或扫描电子显微镜观察原砂的颗粒 形状分类：
圆形砂—Ｏ 多角形砂—□ 尖角形砂—△
粒形对型砂性能的影响
①形状越圆—型砂就越易紧实，透气性也就越低； 对于使用树脂等化学粘结剂的型砂和芯砂而言， 粒形对强度的影响尤为显著；粘结剂加入量相同 的条件下，用圆粒砂的试样紧实程度高，而且砂 粒实际比表面小，比尖角砂强度高很多。 ②砂粒表面粗糙度—若有侵蚀沟痕，裂缝和孔洞 存在，粘剂消耗量增大。
受热后，产生大量挥发分，在高温下进行气相分 解，在砂粒表面沉积“光泽碳”—防止铸铁件表 面机械粘砂，提高铸件表面光洁度。
煤粉等附加物的光泽碳含量的测定—可用特殊装 置测出，但湿型砂的光泽碳形成能力较低，很难 直接测量。
铸造工艺流程中的砂型设计要点
铸造工艺流程中的砂型设计要点铸造是一种将熔融金属注入特定的砂型中并冷却固化的制造工艺，被广泛应用于各种行业。
在铸造过程中，砂型的设计起着至关重要的作用，它直接影响到铸件的质量和成型效果。
因此，正确的砂型设计是确保铸造工艺成功的关键因素。
本文将讨论铸造工艺流程中的砂型设计要点。
一、材料选择在进行砂型设计之前，首先需要选择合适的砂型材料。
常用的砂型材料包括石英砂、宝石砂和石膏砂等。
不同的铸件形状和要求需要选择不同的砂型材料。
例如，对于大型和复杂的铸件，石英砂是一个理想的选择，因为它具有高热稳定性和耐腐蚀性。
而对于小型和简单的铸件，石膏砂则更适合，因为它成本低廉且易于加工。
二、砂型结构设计砂型结构的设计应该考虑到铸件的形状和尺寸，并结合铸造工艺的要求。
常见的砂型结构包括单孔型、多孔型和复合型等。
单孔型适用于形状简单、尺寸小的铸件，而多孔型适用于形状复杂、尺寸较大的铸件。
复合型砂型由多个部分组合而成，可以解决一些特殊形状的铸件。
三、浇注系统设计浇注系统是指将熔融金属引导到砂型中的管道和孔道系统。
浇注系统的设计应该考虑到金属的流动性和填充性能。
一般而言，浇注系统包括浇注口、浇注道和顶冲道等。
浇注口应位于铸件上部，并且足够大，以确保金属能够流畅地进入砂型，而浇注道和顶冲道则起到引导和均匀分布金属的作用。
四、砂芯设计砂芯是在砂型中设置的用于形成内腔的砂制件。
在一些需要孔腔或空腔的铸件中，砂芯起到关键作用。
砂芯的设计应考虑到铸件的内部结构，并保证其稳定性和耐高温性。
同时，还需要正确设置砂芯的定位和支撑方式，以保证其在铸件填充过程中不发生移位或变形。
五、壁厚设计和收缩考虑在砂型设计过程中，需要合理考虑铸件的壁厚和热收缩。
壁厚过薄容易导致铸件变形和开裂，而壁厚过厚则可能导致凝固时间过长和铸件质量不佳。
同时，热收缩也会对铸件的尺寸和形状稳定性产生影响。
因此，在砂型设计中需要根据具体材料和工艺要求，合理预留壁厚和收缩量，以保证最终成型的铸件满足要求。
砂型铸造及铸造工艺设计
砂型铸造及铸造工艺设计砂型铸造是一种常见的铸造工艺，它通过制作砂型并在其中注入熔化金属，使金属在砂型中凝固成型。
砂型铸造具有成本低、生产周期短、适用于各种金属材料等优点，因此在工业生产中得到广泛应用。
砂型铸造的工艺设计主要包括以下几个方面：模型制作、砂型制备、浇注系统设计、砂型充填与密实、凝固与固化、砂型剥离与修整等。
首先是模型制作。
模型是铸造过程中的主要参照物，它决定了最终铸件的形状和尺寸。
模型可以采用实物模型、木模、塑料模等材料制作。
在模型制作过程中，需要考虑到模型的缩短率，即模型尺寸与最终铸件尺寸之间的比例关系。
其次是砂型制备。
砂型是砂型铸造的核心部分，它承担着承载和固定熔化金属的功能。
砂型制备的关键在于砂型材料的选择和配比。
常用的砂型材料有硅砂、水玻璃、氯化钠等。
在制备砂型的过程中，需要考虑到砂型的强度、耐火性以及砂型表面的光洁度等因素。
浇注系统设计是保证铸件质量的重要环节。
浇注系统包括浇注口、浇注道和浇注杯等部分。
浇注系统的设计应考虑到金属液体的流动和凝固过程，以确保金属能够充分填充砂型，并且避免气体和杂质的混入。
砂型充填与密实是决定铸件质量的关键步骤。
在砂型充填过程中，需要确保熔化金属能够均匀地填充砂型，并且避免产生气孔和缩孔等缺陷。
砂型密实的方法包括振动、压实等。
振动可以提高砂型的密实度，压实则可以增加砂型的抗压强度。
凝固与固化是铸造过程中不可或缺的环节。
在凝固过程中，金属由液态逐渐转变为固态，并在这个过程中释放出大量的热量。
凝固过程的控制将直接影响到铸件的组织结构和性能。
固化过程的目的是使砂型的结构稳定，以便后续的剥离和修整。
最后是砂型剥离与修整。
在铸件凝固后，需要将砂型从铸件上剥离，并对铸件进行修整和清理。
砂型剥离的方法包括机械剥离、化学剥离等。
修整的目的是去除铸件上的毛刺、气孔等缺陷，使铸件达到设计要求的形状和尺寸。
总之，砂型铸造工艺设计的关键在于模型制作、砂型制备、浇注系统设计、砂型充填与密实、凝固与固化、砂型剥离与修整等方面的考虑。
砂型铸造工艺流程
砂型铸造工艺流程一、砂型铸造简介砂型铸造是一种常用的铸造方法，通过使用砂模来制造金属铸件。
砂型铸造工艺流程包括模具制备、砂型制备、浇铸、冷却、脱模和后处理等步骤。
本文将详细介绍砂型铸造的工艺流程及每个步骤的具体操作。
二、模具制备在砂型铸造中，模具是制作砂型的重要工具。
首先需要准备好铸造所需的模子。
模子可以使用木模、金属模或者其他材料制作而成。
模具制备的具体步骤如下：1.设计模具结构–根据所需铸件的结构和尺寸，设计模具的内外形状和结构。
–考虑到铸件的收缩率和热胀冷缩等因素，在设计模具时需要留出相应的缩孔和浇口。
2.制作模具–根据设计图纸，选择合适的模具材料进行制作。
–使用机械加工或者手工加工的方式，按照设计图纸的要求制作模具的内外形状。
3.组装模具–将制作好的模具组装在一起，确保模具内外表面的高度一致，以保证最终铸件的尺寸精度。
–使用螺栓或者其他连接方式将模具牢固地固定在一起。
三、砂型制备砂型是铸造的关键步骤之一，其质量直接影响到最终铸件的质量。
砂型制备的具体步骤如下：1.选择砂料–根据铸件的性质和金属的种类，选择适合的砂料。
–砂料应具有良好的塑性和耐高温的特性，以便能够更好地填充模具。
2.调配砂料–将砂料和适量的粘结剂混合，用水使其充分搅拌均匀。
–确保砂料的湿度适中，既能够起到黏合作用，又不会因过度湿润而影响成型效果。
3.成型砂型–将调配好的砂料倒入模具中，使用工具进行压实，确保砂料填充整个模具空间。
–模具中的芯子应根据需要放置在合适的位置，以形成中空的铸件结构。
4.敲击模具–使用锤子等工具敲击模具的四周和底部，以去除空气泡并提高砂型的密实度。
–确保模具表面平整光滑，以便于浇铸过程中金属的流动。
5.脱模–等待砂型充分硬化后，将模具分离并轻轻敲击，使铸件和砂型分离。
–检查铸件和砂型的质量，并进行必要的修整和清理。
四、浇铸浇铸是将熔融金属倒入砂型中的过程。
在浇铸之前，需要进行一系列准备工作：1.预热砂型–在浇铸之前，将砂型预热以提高砂型的温度稳定性。
第四章砂型铸造工艺设计
第四章砂型铸造工艺设计1.引言砂型铸造是一种常见的金属成型工艺，广泛应用于各种金属件的生产。
本章将介绍砂型铸造工艺的设计过程，包括模具设计、砂型制备、铸造工艺参数的确定等。
2.模具设计模具设计是砂型铸造工艺的基础，直接影响到铸件的质量和生产效率。
在模具设计中，需要考虑以下几个方面的因素：2.1铸件结构首先需要根据铸件的结构确定模具的形状和尺寸。
一般情况下，模具应该尽量符合铸件的外形，并考虑到铸件的收缩率和加工余量。
2.2浇注系统浇注系统是指从熔融金属到铸件腔室的流动路径。
浇注系统应该保证金属液能够均匀地填充整个铸件腔室，并避免产生气孔和夹杂物。
一般情况下，浇注系统包括浇口、浇杯、导流槽等。
2.3排气系统排气系统是指从砂型中排出空气和燃烧产物的通道。
排气系统应该保证空气能够顺利地从砂型中排出，避免产生气孔和夹杂物。
一般情况下，排气系统包括排气槽、排气孔等。
2.4垫块和芯垫块和芯是为了形成复杂形状的内部空间而使用的辅助构件。
垫块和芯应该和模具保持一定的间隙，并考虑到铸件的收缩率和加工余量。
3.砂型制备砂型制备是砂型铸造工艺的核心环节，直接影响到铸件的表面质量和尺寸精度。
在砂型制备中，需要注意以下几个方面的问题：3.1砂料的选择砂料的选择应该根据铸件的材质和尺寸来确定。
一般情况下，砂料应该具有一定的粘结力和抗压强度，并且易于流动和散落。
3.2砂型的填充砂型的填充应该保证砂料能够均匀地填充整个模具腔室，并且能够与铸件的表面接触紧密。
填充过程中需要注意控制填充速度和压实度，避免产生气孔和夹杂物。
3.3砂型的硬化砂型的硬化是指将填充好的砂料固化成为坚硬的砂型。
硬化过程中需要注意控制硬化时间和硬化温度，避免产生裂纹和变形。
4.铸造工艺参数的确定铸造工艺参数的确定是砂型铸造工艺的重要环节，直接影响到铸件的质量和生产效率。
在确定铸造工艺参数时，需要考虑以下几个方面的因素：4.1浇注温度浇注温度应该根据铸件的材质和尺寸来确定。
砂型铸造工艺及工装设计
砂型铸造工艺及工装设计一、工艺流程设计砂型铸造的工艺流程设计是整个工艺的基础，包括以下步骤：设计铸造模具：根据产品需求和工艺要求，设计铸造模具的结构和尺寸。
制作砂型：根据模具和产品需求，制作符合要求的砂型。
浇注：将熔融的金属液体注入砂型，填充模具的型腔。
冷却：让金属液体冷却凝固，形成铸件。
脱模：将凝固的铸件从砂型中脱出，完成整个铸造过程。
二、铸造模具设计铸造模具的设计是整个工艺的核心，直接影响产品的质量和工艺的效率。
设计时需考虑以下几点：模具材料选择：根据产品需求和工艺要求，选择合适的模具材料。
模具结构确定：根据产品形状和尺寸，设计模具的结构和形状。
模具尺寸精度：根据产品要求和工艺条件，确定模具的尺寸精度。
浇口设计：浇口是金属液体注入模具的通道，设计时需考虑浇口的尺寸、位置和形式。
排气口设计：排气口是排除模具内的空气和挥发物的通道，设计时需考虑排气口的位置和大小。
三、砂型制作工艺设计砂型制作是整个工艺的重要环节，其质量直接影响产品的质量和工艺的效率。
设计时需考虑以下几点：砂型材料选择：选择符合要求的砂型材料，如黄沙、石英砂等。
砂型紧实度控制：控制砂型的紧实度，以保证砂型的强度和稳定性。
砂型透气性控制：控制砂型的透气性，以保证浇注过程中金属液体能够顺利填充模具的型腔。
砂型表面处理：对砂型的表面进行处理，以提高产品的表面质量。
四、浇注系统设计浇注系统是金属液体注入模具的通道，其设计直接影响到金属液体的流动和填充效果。
设计时需考虑以下几点：浇注系统结构形式：根据产品要求和工艺条件，选择合适的浇注系统结构形式。
浇注系统尺寸精度：根据产品要求和工艺条件，确定浇注系统的尺寸精度。
浇注速度控制：控制浇注速度，以保证金属液体能够平稳、充足地填充模具的型腔。
浇口位置选择：根据产品形状和模具结构，选择合适的浇口位置。
溢流槽设计：溢流槽是收集多余金属液体的结构，设计时需考虑溢流槽的位置和大小。
过滤网设置：过滤网是过滤金属液体中的杂质和气泡的结构，设计时需考虑过滤网的形式和材料。
砂型铸造工艺与工装设计
详细描述
针对大型船用柴油机缸盖的工装设计，采用了高强度和刚性的材料，确保了工装的稳定性和精度。同 时，加强筋和支撑结构的设计提高了工装的耐久性和使用寿命，减少了维修和更换的频率。
实例四：复杂阀体的工装设计
总结词
结构紧凑、定位准确、操作简便
VS
详细描述
复杂阀体的工装设计采用了紧凑的结构布 局，减少了占地面积和制造成本。准确定 位和夹紧系统保证了阀体的加工精度和一 致性，提高了产品质量。同时，人性化的 操作界面和便捷的调整方式使得操作过程 简单易懂，降低了操作难度和培训成本。
砂型铸造工艺的应用范围
机械制造
砂型铸造广泛应用于机械制造领域，如汽车、船舶、 航空航天等。
农业机械
在农业机械领域，砂型铸造工艺用于生产各种农机具 和零部件。
五金工具
五金工具制造中，砂型铸造工艺用于生产各种刀具、 量具等。
砂型铸造工艺的历史与发展
历史
砂型铸造工艺起源于古代中国，随着技术的发展和进步，逐渐传播到世界各地 。
发展
现代砂型铸造工艺不断改进和创新，采用新型材料和工艺技术，提高了铸件质 量和生产效率。
02
CATALOGUE
砂型铸造工装设计基础
砂型铸造工装设计的原则
功能性原则
工装设计应满足铸造生产的功 能需求，确保能够实现预定的
铸造工艺过程。
标准化原则
工装设计应遵循标准化原则， 尽量采用标准化的零部件和材 料，以提高互换性和降低成本 。
实例二：汽车发动机缸体的工装设计
总结词
模块化、柔性、高精度
详细描述
汽车发动机缸体的工装设计采用了模块化结构，便于后期维护和升级。同时，柔性化的设计使得工装能够适应不 同型号的缸体生产，提高了设备的利用率。高精度的定位和测量系统确保了缸体的加工精度和产品质量。
第二节砂型铸造及工艺方案选择
6. 活块造型 特点：将模样上阻碍起模的局部，做成可活动的活快， 便于起模。造型和制作模样都很麻烦，生产率低。 应用范围：单件小批生产带有突起局部的铸件。 7. 刮板造型1、2 用刮板代替实体模样造型，可降低模样本钱，节约木材， 缩短生产周期。但生产率低，工人技术水平要求高。
四〕铸铁的熔炼及浇注
1、铸铁的熔炼设备有冲天炉和感应炉等。其原料有金属料、燃料 和熔剂。
2、浇注系统：引导金属液进入铸型型的通道。它包括浇口杯、 直浇道、横浇道和内浇道四个局部组成。
1、落砂：
五〕落砂、清理和检验
将浇注成形后的铸件从型砂和砂箱中别离出来的工序，它分为出 箱和清砂两个过程。有手工落砂和机械落砂两种方法。
上
上
下
下
a)不利于补缩
b)有利于补缩
收缩大的铸钢件浇注位置选择
三〕 铸型分型面的选择原那么 分型面---指砂箱间的接触外表，指两半铸型相互接 触的外表。 分型面选择的合理可以简化造型操作,提高劳动生产 率和降低本钱。 应尽量使铸件的重要加工面或大局部加工面和加工 基准面位于同一砂型中。
尽量采用平直分型面,以简化操作及模型制造。为 便于起模,故分型面应选择在铸件最大截面处(手工造 型时,局部阻碍起模的凸起可做活块)。
尽量避开易拉裂部位;不影响自由收缩. 尽量放在需加工部位,便于清理.
(2)冒口大小,依合金收缩性质及具体铸件凝固条件查手册.
2) 冷铁应用: (1) 分类:
外冷铁:只和铸件外外表接触而起激冷作用,与型砂一 起清出,可重复使用. 内冷铁:浇注后冷铁被金属液包围与铸件熔合在一起. 有气密性要求的局部不能用.
简述砂型铸造的工艺过程
简述砂型铸造的工艺过程
砂型铸造是一种常见的金属铸造工艺，下面是砂型铸造的一般工艺过程：
1. 模具设计：根据零件图纸和要求，设计制作模具，包括模具座、模具箱和砂芯。
2. 模型制作：根据零件图纸，制作零件的砂型。
一般情况下，砂型可以通过两种方式制作，即翻砂法和直板法。
3. 砂芯制作：如果零件内部有空腔或中空结构，需要制作砂芯并嵌入到砂型中。
砂芯通常采用粘结剂，在模具中制作成所需形状。
4. 砂型组装：将制作好的砂型和砂芯进行组装，形成完整的模具。
5. 熔炼金属：根据零件要求，选择合适的金属材料，加热熔化。
6. 倒铸：将熔化的金属倒入准备好的模具中，使金属充分填充整个空腔。
7. 冷却：待金属冷却凝固后，将模具打开，取出铸件。
8. 后处理：对铸件进行修整、去除余砂、修磨、抛光等处理，使其达到要求的尺寸、表面质量和形状。
9. 检验：对铸件进行外观检验、尺寸检验和性能检验，确保铸件的质量满足要求。
10. 产品竣工：经过检验合格的铸件，可进行表面处理、组装或安装，最终成为制品。
砂型铸造工艺流程
砂型铸造工艺流程砂型铸造是一种常见的铸造工艺，它是利用砂型制作铸件的方法。
以下是砂型铸造的工艺流程。
首先，确定铸件的设计。
铸件的设计需要根据产品的形状、尺寸和要求进行确定，包括铸件的内部结构、外形和加工余量等。
然后，进行模具制作。
模具是砂型铸造的重要工具，它可以通过模具材料（如铁、钢、木材等）制成。
模具的制作需要根据铸件的形状进行精确的加工，使得砂型可以准确复制铸件的形状。
接下来，准备砂型材料。
砂型铸造一般使用石英砂作为砂型材料，它具有较好的热稳定性和耐火性能。
砂型材料需要进行筛选和搅拌，以确保砂粒的均匀性和流动性。
然后，进行砂型制作。
砂型制作是砂型铸造的核心步骤。
首先，在模具中放置一个砂型芯。
砂型芯是一个与铸件内部形状相对应的砂型，它可以使得铸件具有空腔或内部结构。
然后，将砂型材料填充至模具中，通过振动或压实等方式使其紧密结合。
接下来，进行铸造准备。
在砂型制作完成后，需要对其进行干燥，以消除砂型中的水分。
干燥完成后，砂型需要进行烘烤，以提高其强度和耐热性。
同时，还需要准备熔融金属，通常是将金属加热至液态状态。
然后，进行铸件浇筑。
将熔融金属倒入砂型中，使其充满整个砂型腔体。
在浇筑过程中，需要控制熔融金属的温度和流动速度，以确保铸件的质量。
接下来，进行冷却和固化。
铸件浇筑完成后，砂型和铸件需要进行冷却，使熔融金属逐渐凝固和固化。
冷却时间一般较长，以确保铸件的完全固化。
最后，进行砂型去除和修整。
在砂型冷却和固化后，需要将砂型和铸件分开。
通过敲击或其他方式，将砂型从铸件上去除。
然后，对铸件进行修整，去除多余的砂浆和毛刺，使其达到设计要求。
综上所述，砂型铸造的工艺流程包括确定铸件设计、模具制作、砂型制作、铸造准备、铸件浇筑、冷却和固化、砂型去除和修整等步骤。
这一工艺流程在大多数铸造领域中都得到了广泛应用，并具有较高的生产效率和良好的经济效益。
砂型铸造及铸造工艺设计
砂型铸造及铸造工艺设计砂型铸造是一种常用的铸造工艺，通过在砂型中，将液态金属倒入砂型中，待金属凝固后，即可获得所需铸件。
砂型铸造工艺设计是指在进行砂型铸造时，根据铸件的形状、尺寸和要求，设计出适合的砂型铸造工艺流程，确保铸件质量和生产效率。
砂型铸造工艺设计的具体步骤如下：第一步，确定铸件的形状和尺寸。
根据铸件的图纸和要求，确定铸件的形状和尺寸。
铸件的形状和尺寸直接影响到砂型的设计和制造，因此在确定铸件形状和尺寸时，需要考虑到铸件的可铸性和制造工艺。
第二步，选择适当的砂型材料。
常用的砂型材料有石英砂、石膏砂、黏土砂等。
选择适当的砂型材料需要考虑到砂型的耐火性、流动性和可塑性等方面的要求。
第三步，设计砂型结构。
根据铸件的形状和尺寸，设计出适合的砂型结构。
砂型结构包括上下模板、芯子和样板等。
上下模板用于固定砂型，芯子用于制造中空铸件，样板用于制造固定模板。
砂型结构的设计需要保证砂型的密实性和刚度，以确保铸件的精度和强度。
第四步，制造砂型。
根据砂型结构的设计，制造适合的砂型。
制造砂型的过程包括准备砂型材料、混合砂型材料、充填砂型、震动砂型、刮平砂型等。
制造砂型时需要注意砂型的密实性和表面平整度，以确保铸件的质量。
第五步，准备铸造设备和材料。
在进行砂型铸造之前，需要准备好铸造设备和材料。
铸造设备包括炉子、浇注设备、除渣设备等。
铸造材料包括金属液体和砂型材料。
第六步，进行砂型铸造。
在准备好铸造设备和材料之后，进行砂型铸造。
砂型铸造的过程包括熔炼金属、倒入砂型、待金属凝固、冷却铸件、取出铸件等。
在进行砂型铸造时，需要控制铸造温度、倒铸速度和铸造压力，以确保铸件的质量。
第七步，进行铸件的后处理。
在进行砂型铸造之后，需要对铸件进行后处理，包括去除砂型、修整表面、热处理等。
后处理的目的是提高铸件的机械性能和表面质量。
砂型铸造工艺设计需要综合考虑铸件的形状、尺寸和要求，选择适当的砂型材料和制造过程，并进行铸造和后处理。
金属铸造工艺流程中的砂型设计与制作
金属铸造工艺流程中的砂型设计与制作金属铸造是一种重要的制造工艺，广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。
而在金属铸造中，砂型设计与制作是其中至关重要的一环。
本文将介绍金属铸造工艺流程中的砂型设计与制作的基本概念、流程和要点。
一、砂型设计与制作的基本概念砂型是指用特定的砂料制作而成的，用于铸造零件形状的铸型。
砂型设计与制作是根据铸件的结构形状、尺寸精度和表面质量要求，确定合理的砂型结构和砂型材料，制作出符合要求的砂型。
砂型设计与制作的质量直接影响到铸件的成型质量。
二、砂型设计与制作的流程1. 铸件结构分析：根据铸件的结构形状和尺寸要求，进行铸件结构的分析，确定铸件的重点部位和可能存在的缺陷，为后续的模具设计提供依据。
2. 砂型材料选择：根据铸件的材料、结构和质量要求，选择适合的砂型材料。
常用的砂型材料有石英砂、合成砂、水玻璃砂等。
不同的材料具有不同的耐火性、流动性和收缩性，要根据具体情况进行选择。
3. 砂型结构设计：根据铸件的结构形状和尺寸，设计砂型的结构。
砂型结构包括上型、下型、中型、芯型等组成部分，要根据铸件的结构要求和工艺要求，确定各个组成部分的形状和位置。
4. 芯型设计与制作：对于有空洞结构的铸件，需要制作芯型。
芯型是用特定的芯盒制作而成的，用于形成铸件内部的空洞。
芯型的制作包括芯盒设计、芯砂制备、芯盒装砂、成型、硬化等步骤。
5. 模具制作：根据砂型结构和芯型要求，制作模具。
模具是用于支撑砂型和芯型的，保持其形状和位置稳定。
模具制作采用传统的手工制作或数控加工等方法，制作出符合要求的模具。
6. 砂型制备：根据模具制作好的模具，进行砂型的制备。
砂型制备的步骤包括模具装填、振实、敲击、抖砂等。
7. 砂型处理：砂型制备完成后，需要进行砂型的处理。
砂型处理包括干燥、烘烤、涂覆耐火涂料等步骤，以增加砂型的耐火性和抗裂性。
8. 砂型与芯型装配：将制备好的砂型和芯型进行装配。
装配要求严密，确保砂型和芯型的结构稳定和精度要求达标。
砂型铸造工艺设计概述
铸造工艺图实例2
作业：P80 （1） 补充作业：定性画出图示支座的铸造工艺
图、模型图及铸件图
材料：灰铁 铸造工艺：砂型铸造 生产量：单件小批
(1)外浇口
其作用是容纳注入的金属液并缓解液态金属对砂型的冲击。 小型铸件通常为漏斗状(称浇口杯)，较大型铸件为盆状(称 浇口盆)。
(2)直浇道
是连接外浇口与横浇道的垂直通道，改变直浇道的高度可以 改变型腔内金属液的静压力从而改善液态金属的充型能力。
(3)横浇道
横浇道是将直浇道的金属液引入内浇道的水平通道，一般 开在砂型的分型面上。横浇道的主要作用是分配金属液入内 浇道和隔渣。
四、收缩率
铸件由于凝固、冷却后的体积收缩，其各部分尺寸均小 于模样尺寸。为保证铸件尺寸要求，需在模样(芯盒)上加大 一个收缩的尺寸。加大的这部分尺寸称收缩量，一般根据铸 造收缩率来定。铸造收缩率定义如下：
K＝[(L模－L件)/L件]×100% 式中： K为铸造收缩率；L模为模样尺寸；L件为铸件尺寸。
铸造收缩率主要取决于合金的种类，同时与铸件的结构 、大小、壁厚及收缩时受阻碍情况有关。对于一些要求较高 的铸件，如果收缩率选择不当，将影响铸件尺寸精度，使某 些部位偏移，影响切削加工和装配。
通常灰铸铁为0.7～1.0%，铸造碳钢为1.3～2.0%，铝硅
合金为0.8～1.2%，锡青铜为1.2～1.4%。
四、铸造工艺方案
概括说明铸造生产的基本过程和方法的工艺 文献，包括造型和造芯方法、铸型种类、浇注位 置和分型面的确定等。
第一节 浇注位置与分型面的选择
浇注位置：浇注时铸件在砂型中所处的空间位置。 分型面：铸型组元间的结合面
一、浇注位置的选择原则
原则：主要考虑铸件质量 1.铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面
2.4砂型铸造
参见表2-12
有色金属：表面光洁，加工余量少。
生产批量 大批量生产，机器造型
单件、小批生产，手工造型
最小铸出孔直径 铸铁件 铸钢件
Ф 15～30
＜Ф25 ＜Ф35
3.工艺参数的选择
2）起模斜度 ：便于模样从砂型中取出。
取决于起模高度、造型方法、模样材料、等。
机器造型比手工造型斜度小； 木模比金属模斜度大； 立壁越高，斜度越小； 内斜度比外斜度大。
造型材料应具备以下性能：
可塑性：砂和芯砂在外力作用下要易于成形。 足够的强度：型砂和芯砂在外力作用下要不易破坏。 耐火性：型砂和芯砂在高温下要不易软化、烧结、粘附。 透气性：型砂和芯砂紧实后要易于通气。
退让性：型砂和芯砂在冷却时其体积可以被压缩。
2）造型方法
用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型，是 砂型铸造的最基本工序。
单面模板
是模板底面一面有模样的模板。 上模板→上型
下模板→下型
合型两块模板。用两台造型机。
(a)铸件
(b)上模板（有浇注系统）
(c)下模板
特点：结构简单，应用较多。
双面模板
上半个模样和浇注系统固定在模底板一侧，下半个模样固定在该 模底板另一侧对应位臵，在同一台造型机上造出上、下型。
双面模板
造下型 1-模底板;
2.铸型分型面的选择 4.铸造工艺图的绘制
作用：制模（模样、 芯盒）、造型（芯）、 准备生产设备、铸件 检验的依据。
定义：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。
1. 浇注位置的选择
① 铸件重要加工面、主要工作面、大平面、基准面应朝下 （或侧面）， 以防产生气孔等，使其组织致密、质量好。
《砂型铸造工艺设计》
整理课件
4、内浇道与铸件型腔连接位置的选择原则
• ①应使内浇道中的金属液畅通无阻地进入型腔，不正面 冲击铸型壁、砂芯或型腔中薄弱的突出部分。
• ②内浇道不应妨碍铸件收缩。如图4—16所示的圆环铸 件，其四个内浇道做成曲线形状，就不会阻碍铸件向中心 的收缩，避免了铸件的变形和裂纹。
• ③内浇道尽量不开设在铸件的重要部位。因内浇道附近 易局部过热而造成铸件晶粒粗大，并可能出现疏松，进而 影响铸件品质。
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(2) 分型面(中间)注入式浇注系统
内浇道开设在分型面上
优点：内浇道开设在分型面上，能方便地按需要进行布置， 有利于控制金属液的流量分布和铸型热量的分布。
应用：应用普遍，适用于中等质量、高度和壁厚的铸件。
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(3) 底注式浇注系统
内浇道开设在型腔底部
优点：金属液充型平稳，避免了金属液冲击型芯、飞溅和 氧化及由此引起的铸件缺陷；型内气体易于逐渐排出，整 个浇注系统充满较快，利于横浇道撇渣。 缺点：型腔底部金属液温度较高，而上部液面温度较低， 不利于冒口的补缩。
30～50 50
注： 若孔很深，孔径很小，一般不铸出； 不加工的特形孔，原则上应铸出； 非铁金属铸件上的孔，应尽量铸出。
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2．起模斜度
在造型和造芯时，为了顺利起模而不致损坏砂型和 砂芯，应该在模样或芯盒的起模方向上带有一定的斜度， 这个斜度称为起模斜度。
若铸件本身没有足够的结构斜度，就要在铸造工 艺设计时给出铸件的起模斜度。
整理课件
注：L－冒口的相对长度（相对延续率） 沿铸件长度方向各个冒口根部长度的总和与铸件被补缩 部分长度之比的百分数。
整理课件
第四节 液态成形工艺设计实例
第2讲：砂型铸造及铸造工艺方案
型芯设计：
浇注系统设计 冒口和冷铁的尺寸、布置
床身造 型演示
飞轮的铸造工艺过程
砂型的组成
一、铸件工艺图
铸造工艺方案
包括：
对零件结构进行铸造工艺性分析 选择造型、制芯方法 确定铸件浇注位置及分型面 确定铸造工艺参数
确定型芯形状、尺寸及数量
绘制铸造工艺图
1.造型（芯）方法
分模造型
分模造型演示
特点：适合于外形简单，最大截面位于零件中部的铸件
挖砂造型
特点：适合于分型面为曲面的铸件
假箱造型
特点：适合于分型面为曲面的铸件，替代挖沙造型
活块造型
特点：适合于外形上有影响起模的小结 构,如凸台、吊耳等结构的铸件
刮板造型
特点：适合于回转体铸件，用刮板替代模样造型
地坑造型
特点：适合于大型重 型铸件
造型方法选择
手工造型：刮板造型 vs 实体模样造型：批量
机器造型-震压造型
机器造型方法演示
机器造型-震压造型
微震压实造型
高压造
（垂直分型）射砂造型全过程
机器造芯
机器造型的工艺特点
适宜：
一个分型面 两箱造型
不加工孔：不论大小 均要铸造
收缩率
体积：模样 > 铸件 > 零件
合金的收缩、切削加工
影响收缩率
合金成分、铸型机械阻碍、铸件各部分制约
收缩率
灰铸铁0.7%~1.0% 铸造碳钢1.3%~2.0% 铝硅合金0.8%~1.2%
起模斜度
手工造型
15′～3
°
机器造型
3
° ～10°
砂型铸造工艺设计
数字化转型
利用计算机技术实现铸 造过程的数字化控制， 提高生产效率和产品质
量。
环保节能
采用环保材料和节能技 术，降低铸造过程中的
能耗和污染排放。
智能化制造
结合物联网、大数据等 技术，实现铸造生产线 的智能化管理，提高生
产效率。
定制化生产
满足个性化需求，实现 定制化生产，提高产品 附加值和市场竞争力。
工艺流程
主要包括模具制作、型砂 配置、模具填充、金属浇 注、冷却和脱模等步骤。
砂型铸造工艺的重要性
应用广泛
砂型铸造工艺适用于各种 金属材料和复杂形状铸件 的生产，具有较高的灵活 性和适应性。
成本较低
砂型铸造工艺相对其他铸 造方法成本较低，能够降 低生产成本，提高经济效 益。
高效生产
砂型铸造工艺具有较高的 生产效率和规模化生产能 力，能够满足大规模生产 的需求。
砂型铸造工艺设计
contents
目录
• 引言 • 砂型铸造工艺流程 • 砂型铸造材料选择 • 砂型铸造工艺优化 • 砂型铸造工艺应用与发展
01 引言
砂型铸造工艺简介
01
02
03
定义
砂型铸造是一种使用砂型 模具进行金属铸件生产的 工艺。
历史
砂型铸造工艺起源于古代， 随着技术的发展不断改进， 至今仍广泛应用于工业生 产。
未来砂型铸造工艺展望
创新材料应用
探索新型铸造材料，提高产品 性能和降低成本。
智能检测与质量控制
利用先进检测技术实现铸造过 程的实时监控和质量控制。
绿色铸造
推动环保法规的实施，实现铸 造行业的绿色可持续发展。
国际化合作与交流
加强国际合作与交流，引进先 进技术和管理经验，提升我国
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一、铸造生产的特点及其应用
结合教材，说出铸造的生产特点有哪些？主要应用在哪些地方？
生产特点： 1.可生产复杂形状的毛坯或者零件。（因为金属液体的流动性） 2.比较灵活。（铸件大小、重量及生产批量不受限制） 3.成本低，节省资源，材料利用率高。（铸型可批量制造，溶液状态下的金属） 4.质量不够稳定，废品率高。（工序多，投料多，控制不好出现）
应用：机床、汽车、拖拉机、动力机械等制造业中， 25%～80%的毛坯制造。
二、铸造生产一般工艺流程
浇将
金
从
入熔
属
铸
铸铸
凝
型
型型
固
中
铸金
冷
取
属
却
出
合格
清
理
去
除 浇
检
冒 口
验
及
毛
刺
不合格
砂型铸造简易流程图
三、铸型的构造及作用
三、铸型的构造及作用
铸型一般由上型、下型、型芯、浇注系统等几部分组成。
型芯的作用及形成
常见的型芯 水平型芯 垂直型芯 悬臂型芯 悬吊型芯 引申型芯 外型芯
型芯是砂型中的重要组成部分，在制造中空铸件或有妨碍 起模的凸台铸件时，往往要使用型芯。
四、砂型的制造
造型 方法
材料 性能
材料 分类
造型 方法
材料 性能
材料 分类
1.黏土砂：黏土砂是由砂、黏土、水和附加 物（煤粉、木屑等）按比例混合制成。 2.水玻璃： 3.油砂、合脂砂和树脂砂 4.树脂砂
砂型铸造及铸造工艺规程设计
授课班级：19级机电班 授课老师：廖复边
新课引入（问题引入）
回忆上一节课的看的视频，说出铸 造的基本过程是什么？
1.准备铸型（一定形状的模型） 2.浇铸烧好的金属液体 3.冷却成型，获得一定形状和大小的铸件。
学目标
1.知道铸造的生产特点及其应用。 2.知道铸造的一般工艺流程，并能画出流程图。 3.能懂得铸型构造各部分的名称及作用。 4.了解常用铸型——砂型，材料的组成及其分类。
铸型各部分结构的作用
砂箱 铸型 分型面 浇铸系统 型腔 型芯 出气孔 冒口 冷铁
造型时，用于盛放和填充型砂的开口容器。 浇注时，容纳液态金属，冷却后形成铸件。 上、下铸型的分界面。 金属液经浇铸系统流入型腔。 容纳金属液的空腔（由造型材料所形成）。） 在铸型中安放，可阻挡部分金属以形成铸件内腔或某种特定外形。 用针在铸型或型芯上扎出的用于排气的小孔。 供补缩铸件用熔融金属的空腔，有时还起排气集渣作用。 为加快铸件局部冷却，在铸型、型芯中安放的金属物。