第十章 鑄造1概述、砂型鑄造PowerPoint 演示文稿

1、2021-7-3 第十章 鑄造 10-1概述概述 u含義：含義： u分類：分類： 砂型鑄造；特種鑄造砂型鑄造；特種鑄造 u特點(diǎn)：特點(diǎn)： 縮松；縮孔?？s松；縮孔。 u用途：用途： 提供形狀復(fù)雜零件毛坯提供形狀復(fù)雜零件毛坯 結(jié)論：結(jié)論： 含義：含義：利用液態(tài)金屬的利用液態(tài)金屬的 流動性形成零件內(nèi)外形流動性形成零件內(nèi)外形 狀的熱加工工藝。狀的熱加工工藝。 用途：用途：提供形狀復(fù)雜提供形狀復(fù)雜 零件的毛坯零件的毛坯 特點(diǎn)：特點(diǎn)：縮孔、縮松?？s孔、縮松。 2021-7-3 第十章 鑄造 何謂形狀復(fù)雜？ -不便于用型材提供。 何謂型何謂型 材？材？ 鋼廠按國家標(biāo)注提供鋼廠按國家標(biāo)注提供 的各類鋼材的各類鋼

2、材 2021-7-3 第十章 鑄造 10-2砂型鑄造 一、生產(chǎn)過程 將液體金屬澆入用型砂緊實(shí)成的鑄型中，待凝將液體金屬澆入用型砂緊實(shí)成的鑄型中，待凝 固冷卻后，將鑄型破壞，取出鑄件的鑄造方法稱固冷卻后，將鑄型破壞，取出鑄件的鑄造方法稱 為砂型鑄造。為砂型鑄造。 何謂砂型鑄造？何謂砂型鑄造？ 2021-7-3 第十章 鑄造 工工 藝藝 準(zhǔn)準(zhǔn) 備備 落落 砂砂澆澆 注注 造造 型型 造造 芯芯 清清 理理 檢檢 驗(yàn)驗(yàn) 合合 箱箱 熔煉金屬熔煉金屬 造型材料、造型材料、配砂、配砂、制模樣、制制模樣、制 芯盒芯盒 2021-7-3 第十章 鑄造 二、造型材料二、造型材料 制造鑄型的材料稱為制造鑄型的材

3、料稱為造型材料造型材料。它通常是由砂、。它通常是由砂、 粘結(jié)劑及其他附加物按一定比例混制而成的、符合造型或粘結(jié)劑及其他附加物按一定比例混制而成的、符合造型或 造芯要求的混合料，分別稱為造芯要求的混合料，分別稱為型砂型砂和和芯砂芯砂。 1 1、對型砂和芯砂的要求、對型砂和芯砂的要求-自學(xué)自學(xué) 型（芯）砂應(yīng)具備：足夠高的型（芯）砂應(yīng)具備：足夠高的耐火性、強(qiáng)度、良好耐火性、強(qiáng)度、良好 的可塑性和一定的透氣性、退讓性的可塑性和一定的透氣性、退讓性等。等。 2021-7-3 第十章 鑄造 耐火度，指抗高溫液態(tài)金屬熱作用的能力。耐火度，指抗高溫液態(tài)金屬熱作用的能力。 耐火度好，鑄件不易產(chǎn)生粘砂。型（芯）砂

4、中耐火度好，鑄件不易產(chǎn)生粘砂。型（芯）砂中SiO2SiO2越多，越粗，越多，越粗， 耐火度越好。耐火度越好。 強(qiáng)度，指制造的型（芯）砂在起模、搬運(yùn)、合型和澆注時(shí)不易變形和強(qiáng)度，指制造的型（芯）砂在起模、搬運(yùn)、合型和澆注時(shí)不易變形和 破壞的能力。破壞的能力。 如強(qiáng)度不足，容易產(chǎn)生形狀與砂眼等缺陷。如強(qiáng)度不足，容易產(chǎn)生形狀與砂眼等缺陷。 增加粘結(jié)劑量、減少砂粒尺寸、增大型砂緊實(shí)度，均可提高強(qiáng)度。增加粘結(jié)劑量、減少砂粒尺寸、增大型砂緊實(shí)度，均可提高強(qiáng)度。 透氣性，是指型（芯）砂允許氣體透過的能力。透氣性，是指型（芯）砂允許氣體透過的能力。 透氣性差，澆注時(shí)產(chǎn)生的氣體不易排除，會使鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷。透

5、氣性差，澆注時(shí)產(chǎn)生的氣體不易排除，會使鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷。 用圓形、粒大的砂，降低粘土含量和造型緊實(shí)度，可提高透氣性。用圓形、粒大的砂，降低粘土含量和造型緊實(shí)度，可提高透氣性。 2021-7-3 第十章 鑄造 可塑性可塑性，是指型（芯）砂在外力作用下容易獲得清晰的模 型輪廓，外力去除后仍能完整地保持其形狀的性能完整地保持其形狀的性能。 退讓性退讓性，是指鑄件冷卻收縮時(shí)，型（芯）砂可被壓縮能力被壓縮能力。 退讓性不好，易使鑄件收縮時(shí)受阻而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引 起鑄件變形和開裂。 2021-7-3 第十章 鑄造 2、型（芯）砂的組成、型（芯）砂的組成 原砂。原砂。 原砂是砂型的主體，其主要成分是石英（Si

6、O2）。質(zhì)量高的原砂雜 質(zhì)含量少、粒度均勻，呈圓形。 粘結(jié)劑。粘結(jié)劑。 其作用的粘結(jié)砂粒，使型（芯）砂具有一定的強(qiáng)度和可塑性，常用的 粘結(jié)劑有粘土、膨潤土、桐油、水玻璃等。 附加物。附加物。 常用的附加物有煤粉、木屑等。加煤粉是為了澆注時(shí)在鑄型與金屬液 間產(chǎn)生氣膜，防止粘砂，提高鑄件表面質(zhì)量。木屑能改善型（芯）砂 的退讓性和透氣性。 2021-7-3 第十章 鑄造 三、造型和造芯三、造型和造芯 造型（或造芯）造型（或造芯）是指用造型材料及模樣、芯盒等工藝裝備制造砂是指用造型材料及模樣、芯盒等工藝裝備制造砂 型和型芯的過程型和型芯的過程。 造型：造型：用模樣形成型砂型腔，在用模樣形成型砂型腔，在

7、澆注后形成鑄件的外部輪廓澆注后形成鑄件的外部輪廓。 型芯型芯 ：用芯盒制成置于鑄型中，用芯盒制成置于鑄型中，澆注后形成鑄件內(nèi)孔或局部外形澆注后形成鑄件內(nèi)孔或局部外形。 模樣和芯盒單件、小批量常用木材，大批量可用塑料或金屬制造。模樣和芯盒單件、小批量常用木材，大批量可用塑料或金屬制造。 根據(jù)機(jī)械化程度不同，通常分為根據(jù)機(jī)械化程度不同，通常分為手工造型手工造型和和機(jī)器造型機(jī)器造型兩大類。兩大類。 2021-7-3 第十章 鑄造 （一）、手工造型（一）、手工造型 手工造型手工造型是全部用手工或手動工具完成的造型工序。是全部用手工或手動工具完成的造型工序。 手工造型手工造型特點(diǎn)：特點(diǎn)： 操作方便靈活、

8、適應(yīng)性強(qiáng)，模樣生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短；操作方便靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，模樣生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短； 生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量不易保證；生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量不易保證； 適用于單件或小批量生產(chǎn)。適用于單件或小批量生產(chǎn)。 常用的手工造型方法可分為：常用的手工造型方法可分為：整模造型、分模造型（兩整模造型、分模造型（兩 箱造型、三箱造型）箱造型、三箱造型）、挖砂造型、活塊造型、刮板造型挖砂造型、活塊造型、刮板造型。 2021-7-3 第十章 鑄造 整模造型整模造型 -其模樣為一個(gè)整體的，放在一個(gè)砂箱內(nèi)，型面是平其模樣為一個(gè)整體的，放在一個(gè)砂箱內(nèi)，型面是平 面面。 條件：條件： 適用于鑄件形狀簡單、最大截面在鑄

9、件一端且為平面的適用于鑄件形狀簡單、最大截面在鑄件一端且為平面的 鑄鑄 件。件。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 造型簡單，鑄件不會產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷；造型簡單，鑄件不會產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷； 注意：注意： 型腔不可太深！型腔不可太深！ 結(jié)論：結(jié)論： u最大截面位于端部最大截面位于端部 u簡單，避免多箱造簡單，避免多箱造 型的錯(cuò)位型的錯(cuò)位 u型腔不可太深型腔不可太深 2021-7-3 第十章 鑄造 分模造型分模造型 -分模造型是將模樣沿最大截面處分成兩分模造型是將模樣沿最大截面處分成兩 半，型腔位于上、下兩個(gè)砂箱內(nèi)半，型腔位于上、下兩個(gè)砂箱內(nèi) z條件：條件： 沿最大截面分型。沿最大截面分型。 z特點(diǎn)：特點(diǎn)： 造型簡單省工，上

10、下型易錯(cuò)移，造成鑄件錯(cuò)型。造型簡單省工，上下型易錯(cuò)移，造成鑄件錯(cuò)型。 z注意：注意： 定位銷牢固、可靠！定位銷牢固、可靠！ 2021-7-3 第十章 鑄造 挖砂造型挖砂造型 挖砂造型的模樣是整體的，但鑄件分型面 為曲面。為便于起模，造型時(shí)用手工挖去 阻礙起模的型砂。 其造型費(fèi)工、生產(chǎn)率低，工人技術(shù)水平 要求高。用于分型面不是平面的單件、小 批生產(chǎn)鑄件。 特點(diǎn)：技術(shù)含量高，效率低，單件小特點(diǎn)：技術(shù)含量高，效率低，單件小 批生產(chǎn)批生產(chǎn) 應(yīng)用：最大截面不再端面且不便分模應(yīng)用：最大截面不再端面且不便分模 造型（太薄）造型（太?。?注意：挖沙深度準(zhǔn)確：到最大截面處注意：挖沙深度準(zhǔn)確：到最大截面處 坡度不

11、可太陡坡度不可太陡 2021-7-3 第十章 鑄造 活塊造型活塊造型 -活塊造型是在制模時(shí)將鑄件上的妨礙起模的小凸臺，肋條等這些部活塊造型是在制模時(shí)將鑄件上的妨礙起模的小凸臺，肋條等這些部 分作成活動的（即活塊）。起模時(shí)，先起出主體模樣，然后再從側(cè)面取出活塊。分作成活動的（即活塊）。起模時(shí)，先起出主體模樣，然后再從側(cè)面取出活塊。 u用途：用途： 主要用于單件、小批生產(chǎn)帶有突出部分、難以起主要用于單件、小批生產(chǎn)帶有突出部分、難以起 模的鑄件。模的鑄件。 2021-7-3 第十章 鑄造 刮板造型刮板造型 刮板造型是刮板造型是用刮板代替實(shí)體模樣造型用刮板代替實(shí)體模樣造型，它可降低模樣成，它可降低模樣

12、成 本，節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期。本，節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期。 u應(yīng)用：應(yīng)用： 用于有等載面或回轉(zhuǎn)體的大、中型鑄件的單件、小批用于有等載面或回轉(zhuǎn)體的大、中型鑄件的單件、小批 生產(chǎn)，如帶輪、鑄管、彎頭等。生產(chǎn)，如帶輪、鑄管、彎頭等。 2021-7-3 第十章 鑄造 小結(jié)： 掌握常見的造型方法及特點(diǎn)、注意事項(xiàng) 2021-7-3 第十章 鑄造 （二）、機(jī)器造型（二）、機(jī)器造型 機(jī)器造型是指用機(jī)器完成全部或至少完成緊砂操作機(jī)器造型是指用機(jī)器完成全部或至少完成緊砂操作 的造型方法。的造型方法。 1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 生產(chǎn)率高，鑄型緊實(shí)度高而均勻；生產(chǎn)率高，鑄型緊實(shí)度高而均勻； 型腔輪廓清晰，鑄件質(zhì)量穩(wěn)定；型

13、腔輪廓清晰，鑄件質(zhì)量穩(wěn)定； 設(shè)備投資大，故只適用成批或大量生產(chǎn)。設(shè)備投資大，故只適用成批或大量生產(chǎn)。 機(jī)器造型中機(jī)器造型中緊砂、起模緊砂、起模主要工序由機(jī)器主要工序由機(jī)器完成。完成。 常用的緊實(shí)方法有：常用的緊實(shí)方法有：壓實(shí)緊實(shí)、高壓緊實(shí)、震壓緊實(shí)、微壓實(shí)緊實(shí)、高壓緊實(shí)、震壓緊實(shí)、微 震緊實(shí)、射砂緊實(shí)等震緊實(shí)、射砂緊實(shí)等。 2021-7-3 第十章 鑄造 壓實(shí)緊實(shí)壓實(shí)緊實(shí) 單純借助壓力緊實(shí)砂型。 應(yīng)用： 主要適用于成批生產(chǎn)高度小于主要適用于成批生產(chǎn)高度小于200mm200mm薄而小薄而小 的鑄件。的鑄件。 2021-7-3 高壓緊實(shí)高壓緊實(shí) 主要是用較高壓實(shí)壓力壓實(shí)砂型。主要是用較高壓實(shí)壓力壓

14、實(shí)砂型。 應(yīng)用：應(yīng)用： 主要適用于需大量生產(chǎn)的中、小主要適用于需大量生產(chǎn)的中、小 型鑄件，如汽車、機(jī)械車輛、縫紉機(jī)型鑄件，如汽車、機(jī)械車輛、縫紉機(jī) 等產(chǎn)品較為單一的制造業(yè)等產(chǎn)品較為單一的制造業(yè)。 第十章 鑄造 2021-7-3 震壓緊實(shí)震壓緊實(shí) 是經(jīng)過多次震擊后再壓實(shí)砂型。 特點(diǎn)： 生產(chǎn)率高，能量消耗少，機(jī)械磨 損少；砂型堅(jiān)實(shí)度較均勻，但噪聲 大。 應(yīng)用： 廣泛用于成批生產(chǎn)中、小型鑄 件。 第十章 鑄造 2021-7-3 微震緊實(shí)微震緊實(shí) 是在加壓堅(jiān)實(shí)型砂的同時(shí)，砂箱和是在加壓堅(jiān)實(shí)型砂的同時(shí)，砂箱和 模板作高頻率、小振幅震動。模板作高頻率、小振幅震動。 應(yīng)用：廣泛用于成批生產(chǎn)中、小型鑄件。應(yīng)用

15、：廣泛用于成批生產(chǎn)中、小型鑄件。 第十章 鑄造 2021-7-3 拋砂緊實(shí)拋砂緊實(shí) 是利用離心力拋出型砂，使型砂在是利用離心力拋出型砂，使型砂在 慣性力下完成填砂和堅(jiān)實(shí)。慣性力下完成填砂和堅(jiān)實(shí)。 主要適用于主要適用于中、大型鑄件中、大型鑄件。 第十章 鑄造 2021-7-3 （三）、造芯（三）、造芯 最常用的造芯方法是最常用的造芯方法是芯盒造芯芯盒造芯，將，將芯砂填入芯盒芯砂填入芯盒，經(jīng)，經(jīng)緊砂緊砂、 脫盒脫盒、烘干烘干、修整修整后即可制成型芯。后即可制成型芯。 根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，芯盒可分為根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，芯盒可分為整體式整體式、對開式對開式、可拆式可拆式等結(jié)等結(jié) 構(gòu)形式，見圖構(gòu)形式，見圖10-13

16、10-13。 由于型芯是放置于砂型內(nèi)腔的，澆注時(shí)受四周金屬的包圍，由于型芯是放置于砂型內(nèi)腔的，澆注時(shí)受四周金屬的包圍， 因此制造型芯時(shí)還需在因此制造型芯時(shí)還需在型芯中放置型芯中放置芯骨芯骨并將型芯烘干以增加并將型芯烘干以增加 強(qiáng)度，在型芯中應(yīng)做強(qiáng)度，在型芯中應(yīng)做通氣孔通氣孔，以免鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷。，以免鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷。 根據(jù)填砂與緊砂方式不同，也可分為根據(jù)填砂與緊砂方式不同，也可分為手工與機(jī)器造芯手工與機(jī)器造芯。 第十章 鑄造 2021-7-3 1、手工芯盒造芯： 1）整體芯盒造芯： -即芯盒是整體的。圖10-13a 條件：能從芯盒中順利磕出。 應(yīng)用：形狀簡單、規(guī)則的小型型芯。如圓 柱、圓臺

17、等 特點(diǎn)：造芯簡單；形狀精度好。 第十章 鑄造 2021-7-3 2）對開心盒造芯 -將芯盒沿對稱平面一分為二，做成兩半 的造芯方法。 分類： 兩半芯盒合起來造芯。 特點(diǎn)：注意定位；脫盒方便；不便于整合造芯時(shí)首特點(diǎn)：注意定位；脫盒方便；不便于整合造芯時(shí)首 選。選。 兩半芯盒分別填沙造芯、粘合、烘干。兩半芯盒分別填沙造芯、粘合、烘干。 特點(diǎn)：便于開設(shè)通氣道；便于安放芯骨，一般用于特點(diǎn)：便于開設(shè)通氣道；便于安放芯骨，一般用于 大型工件造芯。大型工件造芯。 兩半芯盒分別填沙造芯、烘干、粘合。兩半芯盒分別填沙造芯、烘干、粘合。 特點(diǎn)：同上特點(diǎn)：同上 第十章 鑄造 2021-7-3 2、芯骨作用、安放注

18、意事項(xiàng) 作用：增加砂芯強(qiáng)度 種類： 鐵絲：小型砂芯 圓鋼：大型砂芯 安放注意事項(xiàng)： 芯骨要完全被芯砂所包圍！ 第十章 鑄造 2021-7-3 3、常見通氣道方法 蠟線通氣 特點(diǎn)：方便；用于比較薄的砂芯 配方：松香：石蠟：機(jī)油=4：1：0.20.3 開排氣道：大型砂芯 第十章 鑄造 2021-7-3 （四）、澆注系統(tǒng)（四）、澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指為金屬液體注入型腔而在鑄型中開設(shè)的一澆注系統(tǒng)是指為金屬液體注入型腔而在鑄型中開設(shè)的一 系列系列通道通道。它是利用造型時(shí)一定的模型來形成的。它是利用造型時(shí)一定的模型來形成的。 典型的澆注系統(tǒng)有典型的澆注系統(tǒng)有澆口杯或澆口盆、直澆道、橫澆道和澆口杯或澆口盆、直澆道、橫澆道和 內(nèi)澆道等內(nèi)澆道等。 澆注系統(tǒng)按澆注系統(tǒng)按內(nèi)澆道的位置高低內(nèi)澆道的位置高低可分為可分為頂柱式、中柱式、頂柱式、中柱式、 底柱式和階梯式底柱式和階梯式等類型，等類型， 第十章 鑄造 2021-7-3 頂注式：頂注式： 優(yōu)點(diǎn)：充型速度快優(yōu)點(diǎn)：充型速度快 缺點(diǎn)：對型腔底部沖擊大缺點(diǎn)：對型腔底部沖擊大 應(yīng)用：型腔比較淺的小型、薄型鑄件應(yīng)用：型腔比較淺的小型、薄型鑄件 底注式：底注式： 優(yōu)點(diǎn)：沖擊力??；熔