第二篇第3章 砂型铸造

汽车后轮毂的分型方案
2.应尽量减少分型面的数目.
为简化操作过程,保证铸件尺寸精 度，应尽量减少 分型面数目, 减少活块的数目,特别是机器造型流水线生产, 通常只允许有一个分 型 面,而且尽量不用活块,常用砂芯代替活块.
上 下
上 中 中 下
(a) 一个分型面(机器造型)
b) 二个分型面(手工造型)
铸件的几种分型 方案
上 下
上 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
卷扬筒厚端放分型面上部是
合理的,若厚端放下面,难以
补缩。 另：圆周面质量要求 高，若采用卧铸，则圆周的 上表面质量难以保证；反之 若采用立铸，由于全部圆周
表面均处于侧立位置，其质
起重机卷扬筒的合理浇注位置
量均匀一致，较易获得合格 铸件。
且提高了铸件精度和表面质量。
缺点：机器造型所用的造型设备和工艺装备的费用高、生产准 备时间长，只适用于中、小铸件成批或大量的生产。
各触头能随着模样各部分的高低压入不同的深度，使砂型 的紧实度大体均匀
机器造型的特点
1. 采用模板的两箱造型。所谓模板就是将模型、浇注系统沿 分型面与底板联结成一体的专用工装，一般采用金属材料 制造。有单面模板和双面模板之分。
2.
不能采用三箱造型和活块造型。
第二节 浇注位置与分型面选择
浇注位置---浇注时,铸件在型内所处的状态和位置.
分型面---两半个铸型相互接触的表面
一、浇注位置选择原则
；
1、重要加工面应朝下或呈直立状态
因铸作到朝下，则应尽力使其位于侧面，当铸件的加 工面有数个时，应使较大的面朝下。
b
凹槽、台阶和胖肚加圆孔
h<10mm,b<20mm 不铸出.
五.铸造圆角
为减少应力集中和造型时不塌箱,以及减少金属液流动时的阻
力,铸件的连接壁处应做成圆角. 一般中小件圆角半径在4~12mm内选取,相联两壁的平均厚度 大时取上限,小时取下限. 六、铸造尺寸精度
一级精度 适用于熔模铸造和其它工艺方法铸造成的精密铸件.
铸件：用铸造方法制成的金属件，一般作毛坯用。
分型面：铸型组元间的接合面。分模面：模样组元间的接合面。 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。
零件：铸件经切削加工制成的金属件。
砂芯：为获得铸件的内孔或局部外形，用芯砂或其他材料制成的，安放在 型腔内部的铸型组元。
芯盒：制造砂芯或其他耐火材料所用的装备。
上 中
中 下
车床床身浇注位置
上 上
下 下
a)不合理
b)合理
起重机卷筒的浇注位置分析
2.铸件的大平面应放在下部。
3.铸件的薄壁部分应放在铸件下部或放在内浇口以下。 为防止铸件上大面积薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷， 这对于流动性差的合金尤其重要
下 上
上
下
a) 不正确
b) 正确
曲轴箱的浇注位置
4.易于产生缩孔、缩松的铸件，应把厚大部位放 在上面或侧面，以便于在铸件厚处直接安放冒口， 使之自上而下地定向凝固，进行补缩，防止缩孔。
二. 起模斜度 定义：为使模样易从铸型中取出,凡垂直于分型面的立壁,在 制模时必须留出一定的倾斜度,该斜度为起模斜度.如果 零件本身有结构斜度，则起模斜度可省去。 影响因素: 1.立壁高度:立壁愈高,斜度愈小 2.造型方法:机器造型比手工造型斜度小 3.模样材料:木模比金属模斜度大 (一般取15’-3,但内壁斜度要比外壁大，内外壁有差别 （内壁3-10） 。
减少分型面
减少活块 以型芯代替活块
三通铸钢件分型面的选择
3、分型面应尽量采用平直面，简化造型工艺
上 下
a) 曲面分型面
上 下
b) 平面分型面
起重臂的分型面
4、分型面的确定应便于下芯、合箱及检查型 腔尺寸。 5、分型面选择应尽量减少型芯数目.易于机械 加工的小孔、内腔，尽量不用型芯。内腔简单 的铸件，尽量采用“自带砂型”。
α°
° α
α°
拔模斜度 (a)增加厚度 (b)加减厚度 ©减小厚度
三. 收缩率： 定义:
K
L模样 L铸件 L铸件
100%
铸件冷却后由于线收缩而比模样尺寸小,为保证铸件应有 的尺寸,制造模样时必须使模样的尺寸比铸件加大.
影响因素:
1合金种类: 灰铁, 0.7—1.0% 铸钢, 1.3—2.0%
第一节 造型方法
造型是砂型铸造的重要工序，大体分手工和
机器造型两大类。 手工造型主要用于单件或小批量铸件的生产， 而机器造型则主要用于大批量的铸件制造。
整模造型
分模造型
挖砂造型
活块造型
三箱造型
2．机器造型
机器造型是将手工造型中的紧砂和起模工步实现了机械化的
方法。
优点：与手工造型相比，不仅提高了生产率、改善劳动条件而
5、尽量减少型芯的数目, 同时有利于砂芯的定位、 稳固、排气、检验方便，较大的砂芯应尽量使芯 头朝下,尽量避免砂芯吊在上箱或悬壁.
二、分型面的选择
1、尽量使铸件全部或大部置于同一半型内，或 者使加工面和加工基准面放在同一半型中，这 样有利于保证铸件精度（如防止错箱影响精度）。
冒口 上 下
Φ 350
第二篇
铸造
第三章 砂型铸造
第三章
砂型铸造
砂型铸造：指铸型由砂型和砂芯组成，而砂型和砂 芯是用砂子和粘结剂为基本材料制成的。 砂型铸造是传统的铸造方法，适于各种形状、 大小及各种合金铸件的生产。 铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号表示铸造 工艺方案的图形。
本章围绕铸造工艺方案的制定介绍有关造型方法 选择、浇注位置和分型面选择等内容 。
φ 60
φ 215
下 上
用砂胎减少砂芯数目的实验
型芯
自带型芯
D>H时,可用砂垛取代型芯
(砂垛:上箱叫吊砂,下箱叫自带型芯)
砂型铸造-手工造型分型方案选定
第三节
工艺参数确定
机械加工余量、起模斜度、收缩率、最小铸出孔、铸造圆角等
一、机械加工余量 定义:在铸件的加工面上预先留出的准备在机械加工时切去的 金属层厚度。 影响因素: 1.合金种类: 灰口铸铁:表面平整,加工余量少. 铸 钢: 表面粗糙,加工余量大. 有色金属:表面光洁,材料昂贵，加工余量小. 2.造型方法:大批量生产,机器造型,加工余量少. 小批量生产,手工造型,加工余量大. 3.铸件尺寸: 尺寸大,误差越大,加工余量大.
砂型铸造的工艺过程
熔炼金属
造型 工 艺 准 备 合箱 造芯 浇注 落砂 清 理
检验
配砂、制模
砂型铸造生产过程 绘制零件铸造工艺图——制造模样和芯盒——造型和造 芯——下芯、合箱——浇注——落砂——清理——质量检验— —获得合格铸件。
一、基本术语
铸型：用型砂、金属或其他耐火材料制成；包 括形成铸件形状的空腔、型 芯和浇冒系统的组合整体。 型腔：铸型中造型材料所包围的空腔部分。
φ 60
φ 215
用砂胎减少砂芯数目的实验
2.芯头设计: 芯头是指铸件以外不与金属液接触的型芯部分。 芯头的作用是定位、固定、排气、和使清砂方便. 型芯头的形状和尺寸对于型芯的装配工艺性和稳 定性有很大影响. (1)垂直芯头---上芯头斜度大,高度小些,便于合 箱,下芯头斜度小,高度大些,稳定.若垂直型芯粗, 短,上芯头可省略. (2)水平芯头---芯头较长,芯头也有斜度,便于下 芯合箱,悬壁型芯头必须长而大,以支持型芯,防 下垂,或被金属液抬起.
锡青铜, 1.2—1.4%
2铸件形状及尺寸:收缩是非自由的,所以受铸件形状、 尺寸的影响.
四.最小铸出孔
确定原则:(经济性原则) 1、大孔和槽应铸出,较小孔和槽不铸出. 孔: 加上加工余量的孔径<25mm,不铸出. 槽、台阶、胖肚圆:h<10mm,b<20mm 不铸出.
2、零件图上不加工孔和槽无论大小均铸 .
二级精度 三级精度 用于金属模、塑料模的机器造型. 一般用于手工造型（手工造型误差大）
七.型芯的设计(包括型芯的分块和芯头的设计) 1.型芯的分块(选定形状和数目) 1）应使型芯有足够的强度、定位准确，安放牢固，排气方 便。 2）应使型芯有大的填砂面和烘干面，便于造芯和烘干。
上 下
（3）易于机械加工的小孔、内腔，尽量不用型芯。内腔简单的 铸件，尽量采用“自带砂型”。