第六章金屬液態(tài)成型(三-砂型鑄造)-副本

1、鑄造工藝的優(yōu)點與不足2、鑄造過程中金屬的三種區(qū)域3、三種凝固方式4、鑄造性能包括幾個方面5、充型能力由哪些因素決定，可能引起的缺陷6、收縮的三個階段及可能引起的缺陷7、兩種凝固原則§6.3

砂型鑄造方法套筒砂型鑄造工藝示意圖一.砂型鑄造的造型方法機器造型震壓造型射壓造型高壓造型拋砂造型1、整模造型鑄件圖將模型做成與零件形狀相適應的整體結構，用整體模型進行造型的方法造型特點：？

適用范圍：？

最大截面位于一端并為平面的簡單鑄件的單件、小批生產(chǎn)整體模，平面分型面，型腔在一個砂箱內(nèi)；造型簡單，鑄件精度表面質量較好2、分模造型鑄件圖豎直放置，下端法蘭阻礙起模水平放置，模型上部的型砂阻礙起模造型特點：？

模樣沿最大截面分為兩半，型腔位于上、下兩個砂箱，造型簡便適用范圍：？

最大截面在中部，一般為對稱性鑄件，如套、管、閥類零件單件、小批生產(chǎn)3、挖砂造型手輪鑄件圖最大截面不在一段，模型又不允許分成兩半（模型太薄或分模很費事）假箱造型造型特點：

模樣為整體，但分型面不是平面，造型時手工挖去阻礙取模的型砂，生產(chǎn)率低，技術水平高適用范圍：分型面不是平面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)整模造型，立板上的凸臺阻礙起模分模造型，底板上的凸臺阻礙起模4、活塊造型將模型上阻礙取模的部分做成活動的稱為活塊。起模時，先取出模型的主體，再單獨取出活塊。造型特點：對鑄件上妨礙起模的小部分做成活動部分。起模時先取出主體部分，再取出活動部分適用范圍：用于妨礙起模部分的鑄件的單件、小批生產(chǎn)有沒有起模問題？有沒有出現(xiàn)新的問題？5、三箱造型造型特點：鑄件兩端截面尺寸比中間大，必須有兩個分型面適用范圍：主要用于手工造型，具有兩個分型面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)6、刮板造型刮板是一塊和鑄件斷面形狀相適應的木板，造型時將刮板圍繞固定的中心旋轉，在砂型中刮制出所需的型腔。造型特點：用刮板代替模樣造型。節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期，生產(chǎn)率低，技術水平高，精度較差適用范圍：用于等截面或回轉體大中型鑄件的單件、小批生產(chǎn)為省卻挖砂操作，在造型前特制一個底胎，然后在底胎上造下箱；底胎可多次使用，不參與澆注表

常用手工造型方法的特點及應用造型方法主要特點適用范圍整體模，平面分型面，型腔在一個砂箱內(nèi)；造型簡單，鑄件精度表面質量較好分模造型模樣沿最大截面分為兩半，型腔位于上、下兩個砂箱，造型簡便挖砂造型假箱造型最大截面位于一端并為平面的簡單鑄件的單件、小批生產(chǎn)最大截面在中部，一般為對稱性鑄件，如套、管、閥類零件單件、小批生產(chǎn)模樣為整體，但分型面不是平面，造型時手工挖去阻礙取模的型砂，生產(chǎn)率低，技術水平高分型面不是平面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)分型面不是平面的鑄件的成批生產(chǎn)活塊造型對鑄件上妨礙起模的小部分做成活動部分。起模時先取出主體部分，再取出活動部分用于妨礙起模部分的鑄件的單件、小批生產(chǎn)整模造型采用活動砂箱造型，合型后脫出砂箱表

常用手工造型方法的特點及應用造型方法主要特點適用范圍刮板造型用刮板代替模樣造型。節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期，生產(chǎn)率低，技術水平高，精度較差兩箱造型鑄型由上型和下型構成，各類模樣，操作方便三箱造型脫箱造型用于等截面或回轉體大中型鑄件的單件、小批生產(chǎn)最基本的造型方法。各種鑄型，各種批量鑄件兩端截面尺寸比中間大，必須有兩個分型面主要用于手工造型，具有兩個分型面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)用于小鑄件的生產(chǎn)。地坑造型在地面砂床中造型，不用砂箱或只用上箱用于要求不高的中、大型鑄件的單件、小批生產(chǎn)續(xù)兩箱造型分模造型挖砂造型活塊造型三箱造型1.手工造型

手工造型時最主要的緊砂和起模兩道工序用手工進行。特點是：適應性強，工藝裝備簡單、生產(chǎn)準備時間短、成本低，但鑄件質量難保證，生產(chǎn)率低，勞動強度大，要求工人技術水平較高。主要用于單件、小批生產(chǎn)。2.機器造型

機器造型時緊砂和起模的基本操作是用機器來完成的。特點是：生產(chǎn)率高，鑄件的質量好，成本高。只適用于中、小鑄件的成批或大量生產(chǎn)。二.造型材料型砂應具備的主要性能？型砂組成示意圖型砂用來制造砂型和型芯的材料，由硅砂（石英砂，主要成分為SiO2）、粘結劑、水和附加物混合而成。1)

要有一定的強度型砂或芯砂在造型后能承受外力而不致被破壞的能力稱為強度。砂型及型芯在搬運、翻轉、合型及澆注金屬時，有足夠的強度才會保證不破壞、塌落和脹大。

若型(芯)砂的強度不足，鑄件易產(chǎn)生砂眼、夾砂等缺陷。2)

具有良好的透氣性

型(芯)砂孔隙透過氣體的能力稱為透氣性

在澆注過程中鑄型與高溫金屬液接觸，水分氣化、有機物燃燒及液態(tài)金屬冷卻時析出的氣體，必須通過鑄型排出，否則將在鑄件內(nèi)產(chǎn)生氣孔或使鑄件澆不足。3)

應有足夠的耐火性

型(芯)砂經(jīng)受高溫熱作用的能力稱為耐火度

耐火度主要取決于砂中SiO2的含量，若耐火度不夠，就會在鑄件表面或內(nèi)腔形成一層粘砂層，不但清理困難、影響外觀，而且為機械加工增加了困難。4)

具備較好的退讓性鑄件凝固和冷卻過程中產(chǎn)生收縮時，型砂能被壓縮、退讓的性能稱為退讓性若型(芯)砂退讓性不足，會使鑄件收縮時受到阻礙，產(chǎn)生內(nèi)應力、變形和裂紋等缺陷。三.造型工藝設計任務

：根據(jù)零件的結構特點、技術要求以及生產(chǎn)批量等條件，確定鑄造工藝，繪制鑄造工藝圖。鑄造工藝圖

：制造模樣、鑄型，進行生產(chǎn)準備和驗收的最基本的工藝文件。圖紙上需要表示出鑄型分型面、澆注系統(tǒng)、型芯結構尺寸、鑄件加工余量、控制凝固措施等內(nèi)容。1.澆注位置的選擇澆注位置:是指澆注時鑄型所處的空間位置。鑄件鑄件鑄件床身導軌的澆注位置（1）

鑄件的重要工作面、主要的加工面應？

朝下或側立放置吊車卷筒澆注位置不合理合理錐齒輪的澆注位置合理不合理平板的澆注位置（2）鑄件的大平面應？

朝下放置澆注過程中，高溫金屬對型腔的上表面有強烈的熱輻射，易導致上表面型砂急劇膨脹而拱起開裂，是鑄件表面產(chǎn)生夾砂、氣孔等缺陷。Why？箱蓋的澆注位置不合理合理（3）應將鑄件薄而大的平面放在？

下部、側面或傾斜位置。雙排鏈輪的澆注位置（4）應將鑄件的厚大部分放在?

上部或側面（5）確定澆注位置時應盡量減少型芯

的數(shù)量,要有利于型芯的安裝、

固定、檢查和排氣不合理合理機床床腳的澆注位置支架的澆注位置不合理合理2.鑄型分型面的選擇

鑄型分型面:是指兩半鑄型相互接觸的表面。鑄件鑄件鑄件（1）分型面應選在鑄件的最大截面上，鑄件的全部或大部分位于同一砂箱內(nèi)（2）分型面應盡量選用平面不合理合理起重臂的分型面（3）應盡量減少分型面的數(shù)目外芯減少分型面繩輪鑄件分型面（4）分型面的選擇應盡量減少型芯

及活塊的數(shù)量（5）盡可能使鑄件的全部或大部分、或者

加工基準面與重要的加工面處于同一半型內(nèi)不合理合理螺栓塞頭的分型面箱體分型面的選擇機床支柱分型面的選擇（6）應盡量使型腔及主要型芯位于下箱機床床腳澆注位置分型面3.工藝參數(shù)的確定

鑄造工藝參數(shù)包括：

機械加工余量鑄造收縮余量撥模斜度芯頭

澆注系統(tǒng)冒口鑄造工藝參數(shù)是與鑄造工藝過程有關的某些工藝數(shù)據(jù)，包括收縮余量、加工余量、起模斜度、鑄造圓角、芯頭芯座等，它直接影響模樣、芯盒的尺寸和結構，選擇不當會影響鑄件的精度、生產(chǎn)率和成本。

1、加工余量：指在鑄件表面上留出的準備切削去的金屬層厚度。影響加工余量的因素有合金種類、鑄造方法、鑄件結構、尺寸及加工面在型內(nèi)的位置等。2.收縮余量：為補償收縮，模樣比鑄件圖樣尺寸增大的數(shù)值。其大小與鑄件尺寸大小、結構、壁厚、鑄造合金的線收縮率及收縮時受阻礙情況有關。常以鑄件線收縮率表示。即3、起模斜度：為便于取模，在平行于起模方向的模樣表面上所增加的斜度稱起模斜度。4.芯頭：芯頭起定位和支撐型芯、排除型芯內(nèi)氣體的作用，不形成鑄件輪廓。有垂直和水平兩種形式。水平芯設計5.澆注系統(tǒng)：是引導液態(tài)金屬進入鑄型的一系列通道的總稱。澆注系統(tǒng)示意圖原則：澆注系統(tǒng)要保證金屬液能均勻，平穩(wěn)地充滿型腔，避免沖壞型腔；應阻止熔渣、砂粒、氣體和其他雜質進入型腔，能調節(jié)鑄件冷卻凝固順序，并有一定的補縮能力。6.冒口：主要作用是補給鑄件凝固收縮時所需的金屬，避免產(chǎn)生縮孔。因冒口中的金屬液應最后凝固，一般設置在鑄件最高處或最厚處。4.鑄造工藝圖的繪制

鑄造工藝圖是在零件圖上以規(guī)定的紅、藍等色符號表示鑄造工藝內(nèi)容所得到的圖形。它決定了鑄件的形狀、尺寸、生產(chǎn)方法和工藝過程。其繪制步驟如下：

1）分析鑄件質量要求、結構特點和生產(chǎn)批量；2）選擇造型方法；

3）選擇澆注位置和分型面；4）確定工藝參數(shù)。如加工余量、起模斜度、不鑄孔、鑄造收縮率；5）設計型芯；6）設計澆冒口系統(tǒng)；7）繪制鑄造工藝圖。

鑄造工藝實例支承臺零件承受中等載荷，起支承作用，材料為灰鑄鐵，小批量生產(chǎn)。1、分型面2、澆注位置3、工藝參數(shù)：加工余量、拔模斜度、線收縮率、型芯頭

思考一

鑄造工藝設計的內(nèi)容，就是在對零件圖進行工藝分析的基礎上，繪制鑄造工藝圖。如圖所示的車床進給箱體零件圖，其工藝分析如下：車床進給箱零件圖

該鑄件在質量上沒有特殊要求，故應盡量簡化造型工藝，同時保證基準面的質量，可有如圖a所示的三種方案。方案I——分型面在軸孔軸線上，凸臺A和槽C采用型芯，便于鑄出軸孔，飛邊少，易清理，下芯頭尺寸大，穩(wěn)定性好；但基準面D朝上，易產(chǎn)生缺陷；型芯數(shù)量較多。適于大批量生產(chǎn)。方案II——分型面在基準面D處；