机械制造工艺学第一章铸造

一、砂型铸造的工艺过程
1．制作模样与芯盒
模样——用来形成铸型型腔的工艺装备。 芯盒——用来制造型芯的工艺装备。
消耗模样 可复用模样
2．制备型（芯）砂
型（芯）砂——用来制造铸型的材料。 基本原材料——铸造砂和型砂黏结剂。 常用的铸造砂——原砂、硅质砂、锆砂、铬铁矿砂、刚 玉砂等。
3．造型
造型——利用制备的型砂及模样等制造铸型的过程。 （1）手工造型 （2）机器造型
铸件、托板、铁箱等要整齐地码放，防止倾倒伤人。 为了避免散乱、便于清扫、利于装运，需将铸件、冷铁、废砂、垃圾
等装入箱内或盒中。铸件尽可能地不直接着地，而放在托板上,工具分 类装入工具箱中,化学品需放入专用箱内并盖好。
第二节 砂型铸造
一、砂型铸造的优缺点
优点： 1、不受合金种类、铸件形状和尺寸的限制，应用最广 2、设备简单，操作灵活，生产准备时间短 缺点： 1、产品尺寸精度低、质量不稳定，报废率高
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
采用刮板代替实体模样造型，可降低 模样成本，节约木 材，缩短生产周期。
可用于有等截面或回转体的大、中型铸 件的单件或小批量生产，如带轮、铸管、弯 头等 。
（2）机器造型
机器造型——指用机器全部完成或至少完成紧砂操作 的造型工序。
将模样沿最大截面处分成两半，型腔位 于上、下两个砂箱内。造型简单，生产率低。
常用于最大截面在中部的铸件
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
制模时，将铸件上妨碍起模的小凸台、 肋条等部分做成活动的（即活块）。
主要用于带有凸出部分、难以起模 的铸件的单件或小批量生产。
由于铸造具有上述特点，所以被广泛应用于机 械工件的毛坯制造。在各种机械和设备中，铸件质 量占有很大的比例，如拖拉机及其他农业机械中， 铸件质量所占比例达40%～70%；在金属切削机床、 内燃机中达70%～80%，在重型机械设备中则可高 达90%。但由于铸造易产生缺陷，性能不高，因此 多用于制造承受应力不大的工件。
1 第一节 铸造基础 2 第二节 砂型铸造 3 第三节 特种铸造及铸造新技术
第一节 铸造基础
一、 铸造及其分类
铸造分类图
二、 铸造的特点
表1-1
优点：
1. 便于生产形状复杂 特别是有复杂内腔的工件
2. 成本低，价格低廉，应用广泛
缺点： 组织疏松，内部容易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷
铸件韧度降低
三、铸造的应用
四、铸造安全文明生产要求
进行铸造的工作人员必须有相应的上岗证和操作证，持证上岗。 操作人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。 熔炼炉炉体及其附属设施完好，控制系统灵敏可靠，升降起吊装置符合起
重机械要求，炉坑干燥并设护栏或盖板，炉料符合专门要求。 铸造设备完好，操纵灵敏，安全防护装置齐全可靠，除尘装置符合要求。 压铸机压铸型区有防护装置并与压射程序联锁；制芯机芯盒加热棒长短适
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
在地基上挖坑，并利用挖出的地坑进行造型 主要用于大型铸件
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
用若干块砂芯组合成铸型，而不需要 砂箱。它可提高铸件的精度，但成本高 。
模样是整体的，铸件分型面为曲面。
适用于分型面不是平面的单件 或小批量生产的铸件 。
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
在造型前预先做一底胎（即假箱），然后在 底胎上制作下箱，底胎不参与浇注。
用于代替批量生产中需要挖砂造型的铸件。
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
b）取芯
5．合型
合型——又称合箱，是将铸型的各个组元，如上型、 下型、型芯、浇注系统等组合成一个完整铸型的操作过程。
合型前，应对砂型和型芯的质量进行检查，若有损坏， 需要进行修理；为检查型腔顶面与型芯顶面之间的距离， 需要进行试合型（称为验型）。
铸型由成对的上型和下型构成，操作简单。 适用于各种生产批量和各种大小的铸件
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
铸型由上、中、下三型构成，中型高度需 与铸件两个分型面的间距相适应。操作费工。
主要适用于具有两个分型面的铸件的 单件或小批量生产 。
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
手工造型——全部用手工或手动工具完 成的造型工序。手工造型操作灵活、适应性 广、工艺装备简单、成本低，但其铸件质量 不稳定、生产率低、劳动强度大、操作技艺 要求高。
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
紧砂——提高砂箱内的型砂和芯盒内的芯砂紧实度的 操作。常用方法有压实法、震实法、抛砂法等。
振压式造型机紧砂和起模 a）震压式造型机 b）紧砂 c）起模
4．造芯
造芯——制造型芯的过程。
手工造芯：主要应用于单件、小批量生产。 机器造芯：生产效率高，砂芯质量好，适用于批量生产。
源自文库
a）芯盒的装配 芯盒造芯示意图
中，线头连接可靠；混砂机防护罩牢固可靠，检修门电器联锁；抛（喷） 丸机密封良好，门孔电器联锁。
铁水包、钢水包和灼热件起重作业影响范围内，不得设置休息室、更 衣室和人行通道，不得存放危险物品，地面应保持干燥。
高温烘烤作业人员应穿戴耐高温、防喷溅的防护用品；液态金属、高 温材料运输设备要设置耐高温、防喷溅设施，不得在有易燃易爆物质 的区域停留，离开厂区时应当发出警报信号。
适用于批量生产形状复杂的铸件
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型
模样是整体的，铸件分型面为平面，铸型 型腔全部在半个铸型内，其造型简单，铸件不 会产生错型缺陷 。
适用于铸件最大截面在一端且为平面的铸件
两箱造型 三箱造型 地坑造型 组芯造型 整模造型 挖砂造型 假箱造型 分模造型 活块造型 刮板造型