金属铸造成形工艺特点
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金属铸造成形工艺特点
第一节 重力作用下的铸造成形
靠液态金属自身的重力充填型腔的形成工艺
第二节 外力作用下的铸造成形
靠外力充填型腔的形成工艺
第一节 重力作用下的铸造成形
金属的液态成型工艺的种类
Clasfication of foundry Methods
砂型铸造
手工造型 机器造型
液态成型工艺
特种铸造
特点： 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，
适用于:单件、小批生产尺寸较大的回转体铸件，如 皮带轮、齿轮等。
8 ）大型地铸件坑单造件生型产时，为节省下砂箱，降低铸型
高度，便于浇铸，多采用地坑造型。
造型时先在地坑中填入型砂，制好砂床，再将模 样安卧好，再填砂舂实、刮平，造上箱。
1.砂箱及造型工具
如图所示。
手工造型的两箱造型图解
排气孔 上箱flask
分型面P/L
型腔 Cavatity
型芯Core
浇注系统 gating system
下箱
2.常见手工造型方法
1) 整模造型
特点： 模样是整体的，铸型的型腔一般只在下箱。造型时
，整个模样能从分型面方便地取出。 整模造型因操作简便，无砂箱错位现象。
一、砂型铸造
是用模样和型砂制造铸型的一种工艺。Βιβλιοθήκη Baidu
零件图
铸造工艺图
模样图、芯盒图、铸型装配图
混制型砂
制造模样及芯盒 预处理造型材料
混制芯砂
造型
烘干铸型
准备 炉料
熔炼 金属
化验
合型 浇注
落砂、清理
制芯 烘干芯子
检验
热处理
合格铸件
基本工艺过程
砂型铸造
造型材料: 型砂和芯砂 由原砂、粘结剂、水和附 加物
铸件两端截面尺寸比中间大，必须 主要用于手工造型，具有
有两个分型面
两个分型面的铸件的单件
、小批生产
采用活动砂箱造型，合型后脱出砂 用于小铸件的生产。 箱
地坑造型 在地面砂床中造型，不用砂箱或只 用于要求不高的中、大型
用上箱
铸件的单件、小批生产
砂型铸造-手工造型分型方案选定
填砂、紧实和起模人工完成
机器造型machine molding
：机器加砂、紧砂与起模（造型机）
（一）手工造型
优点---手工造型操作灵活、工艺装备(模样、 芯盒、砂箱等)简单、生产准备时间短、适 应性强，造型质量一般可满足工艺要求，
缺点---生产率低、劳动强度大、铸件质量较 差，所以主要用于单件小批生产。
金属型铸造 熔模铸造 压力铸造 低压铸造 陶瓷型铸造 离心铸造
一、砂型铸 造
砂型铸造是传统的铸造方法，由于适应
于各种形状、大小、批量及各种合金铸件
的生产，也是使用最广的一种铸造方法。
一、砂型铸 造
➢基本术语
模样 由木材、金属或其他材料制成，用来形 成铸型型腔的工艺装备称为模样。
芯盒：制造型芯或其他种类耐火材料芯所用 的装备称为芯盒。 芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。
挖砂
5） 假箱造型
假箱造型
对于分型面为阶梯面或曲面的铸件，当生产数量较多时， 为了克服挖砂造型的缺点，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舂紧制成砂 质成形底板
6)活块造型
阀类零件单件、小批生产
挖砂造型
模样为整体，但分型面不是平面， 分型面不是平面的铸件的 造型时手工挖去阻碍取模的型砂， 单件、小批生产
生产率低，技术水平高
假箱造型
为省却挖砂操作，在造型前特制一 分型面不是平面的铸件的 个底胎，然后在底胎上造下箱；底 成批生产
胎可多次使用，不参与浇注
活块造型 对铸件上妨碍起模的小部分做成活 用于妨碍起模部分的铸件 动部分。起模时先取出主体部分， 的单件、小批生产 再取出活动部分
活块造型
铸件上有妨碍起模的小凸台、肋条等。制模时将此部分 作成活块，在主体模样起出后，从侧面取出活块。
适用于单件、小批生产带有突起部分的铸件
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 。
7) 刮板造型
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。
表2-2 常用手工造型方法的特点及应用
续
造型方法
主要特点
适用范围
刮板造型 用刮板代替模样造型。节约木材， 用于等截面或回转体大中 缩短生产周期，生产率低，技术水 型铸件的单件、小批生产 平高，精度较差
两箱造型
铸型由上型和下型构成，各类模样 最基本的造型方法。各种
，操作方便
铸型，各种批量
三箱造型 脱箱造型
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。 整模造型 图示
2) 分模造型
将模样沿最大截面处分为两半，型腔分别位于 上、下两个半型内。
特点：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。 造型简单，节省工时 。
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。
表2-2 常用手工造型方法的特点及应用
造型方法
主要特点
适用范围
整模造型 整体模，平面分型面，型腔在一个 最大截面位于一端并为平 砂箱内；造型简单，铸件精度表面 面的简单铸件的单件、小
质量较好
批生产
分模造型
模样沿最大截面分为两半，型腔位 最大截面在中部，一般为
于上、下两个砂箱，造型简便
对称性铸件，如套、管、
造型方法: 手工造型
整模造型 分模造型 三箱造型 挖砂造型 活块造型 刮板造型等
机器造型
压实式造型 震机压实式造型 微震压实式造型 高压式造型
空气冲击式造型
射压式造型
抛砂式造型
铸件形体组合-造型方法选定
手工造型hand molding 定义---全部用手工或手动工具完成的造型工
序称为手工造型。
演示
3）三箱造型过程
演示
特点：铸件两端截面尺寸比中间大，采用两箱无法 起模，将铸件放在三个砂箱中组合而成。
注意：中箱高度须与铸件两个分型面的间距相适应 。三箱造型操作费工，且需配有合适的砂箱。
适用于：单件小批生产。具有两个分型面的铸件。
4)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。 特点：模样是整体的，但铸件的分型面是曲面。 造型操作麻烦，生产率低， 要求操作技术水平高。 适用于：单件、小批量生产。
第一节 重力作用下的铸造成形
靠液态金属自身的重力充填型腔的形成工艺
第二节 外力作用下的铸造成形
靠外力充填型腔的形成工艺
第一节 重力作用下的铸造成形
金属的液态成型工艺的种类
Clasfication of foundry Methods
砂型铸造
手工造型 机器造型
液态成型工艺
特种铸造
特点： 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，
适用于:单件、小批生产尺寸较大的回转体铸件，如 皮带轮、齿轮等。
8 ）大型地铸件坑单造件生型产时，为节省下砂箱，降低铸型
高度，便于浇铸，多采用地坑造型。
造型时先在地坑中填入型砂，制好砂床，再将模 样安卧好，再填砂舂实、刮平，造上箱。
1.砂箱及造型工具
如图所示。
手工造型的两箱造型图解
排气孔 上箱flask
分型面P/L
型腔 Cavatity
型芯Core
浇注系统 gating system
下箱
2.常见手工造型方法
1) 整模造型
特点： 模样是整体的，铸型的型腔一般只在下箱。造型时
，整个模样能从分型面方便地取出。 整模造型因操作简便，无砂箱错位现象。
一、砂型铸造
是用模样和型砂制造铸型的一种工艺。Βιβλιοθήκη Baidu
零件图
铸造工艺图
模样图、芯盒图、铸型装配图
混制型砂
制造模样及芯盒 预处理造型材料
混制芯砂
造型
烘干铸型
准备 炉料
熔炼 金属
化验
合型 浇注
落砂、清理
制芯 烘干芯子
检验
热处理
合格铸件
基本工艺过程
砂型铸造
造型材料: 型砂和芯砂 由原砂、粘结剂、水和附 加物
铸件两端截面尺寸比中间大，必须 主要用于手工造型，具有
有两个分型面
两个分型面的铸件的单件
、小批生产
采用活动砂箱造型，合型后脱出砂 用于小铸件的生产。 箱
地坑造型 在地面砂床中造型，不用砂箱或只 用于要求不高的中、大型
用上箱
铸件的单件、小批生产
砂型铸造-手工造型分型方案选定
填砂、紧实和起模人工完成
机器造型machine molding
：机器加砂、紧砂与起模（造型机）
（一）手工造型
优点---手工造型操作灵活、工艺装备(模样、 芯盒、砂箱等)简单、生产准备时间短、适 应性强，造型质量一般可满足工艺要求，
缺点---生产率低、劳动强度大、铸件质量较 差，所以主要用于单件小批生产。
金属型铸造 熔模铸造 压力铸造 低压铸造 陶瓷型铸造 离心铸造
一、砂型铸 造
砂型铸造是传统的铸造方法，由于适应
于各种形状、大小、批量及各种合金铸件
的生产，也是使用最广的一种铸造方法。
一、砂型铸 造
➢基本术语
模样 由木材、金属或其他材料制成，用来形 成铸型型腔的工艺装备称为模样。
芯盒：制造型芯或其他种类耐火材料芯所用 的装备称为芯盒。 芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。
挖砂
5） 假箱造型
假箱造型
对于分型面为阶梯面或曲面的铸件，当生产数量较多时， 为了克服挖砂造型的缺点，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舂紧制成砂 质成形底板
6)活块造型
阀类零件单件、小批生产
挖砂造型
模样为整体，但分型面不是平面， 分型面不是平面的铸件的 造型时手工挖去阻碍取模的型砂， 单件、小批生产
生产率低，技术水平高
假箱造型
为省却挖砂操作，在造型前特制一 分型面不是平面的铸件的 个底胎，然后在底胎上造下箱；底 成批生产
胎可多次使用，不参与浇注
活块造型 对铸件上妨碍起模的小部分做成活 用于妨碍起模部分的铸件 动部分。起模时先取出主体部分， 的单件、小批生产 再取出活动部分
活块造型
铸件上有妨碍起模的小凸台、肋条等。制模时将此部分 作成活块，在主体模样起出后，从侧面取出活块。
适用于单件、小批生产带有突起部分的铸件
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 。
7) 刮板造型
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。
表2-2 常用手工造型方法的特点及应用
续
造型方法
主要特点
适用范围
刮板造型 用刮板代替模样造型。节约木材， 用于等截面或回转体大中 缩短生产周期，生产率低，技术水 型铸件的单件、小批生产 平高，精度较差
两箱造型
铸型由上型和下型构成，各类模样 最基本的造型方法。各种
，操作方便
铸型，各种批量
三箱造型 脱箱造型
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。 整模造型 图示
2) 分模造型
将模样沿最大截面处分为两半，型腔分别位于 上、下两个半型内。
特点：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。 造型简单，节省工时 。
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。
表2-2 常用手工造型方法的特点及应用
造型方法
主要特点
适用范围
整模造型 整体模，平面分型面，型腔在一个 最大截面位于一端并为平 砂箱内；造型简单，铸件精度表面 面的简单铸件的单件、小
质量较好
批生产
分模造型
模样沿最大截面分为两半，型腔位 最大截面在中部，一般为
于上、下两个砂箱，造型简便
对称性铸件，如套、管、
造型方法: 手工造型
整模造型 分模造型 三箱造型 挖砂造型 活块造型 刮板造型等
机器造型
压实式造型 震机压实式造型 微震压实式造型 高压式造型
空气冲击式造型
射压式造型
抛砂式造型
铸件形体组合-造型方法选定
手工造型hand molding 定义---全部用手工或手动工具完成的造型工
序称为手工造型。
演示
3）三箱造型过程
演示
特点：铸件两端截面尺寸比中间大，采用两箱无法 起模，将铸件放在三个砂箱中组合而成。
注意：中箱高度须与铸件两个分型面的间距相适应 。三箱造型操作费工，且需配有合适的砂箱。
适用于：单件小批生产。具有两个分型面的铸件。
4)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。 特点：模样是整体的，但铸件的分型面是曲面。 造型操作麻烦，生产率低， 要求操作技术水平高。 适用于：单件、小批量生产。