河南科技大學《鑄造機械化》復習總結(jié)

第一章型砂緊實的測量主要采用三種方法：緊實度法、硬度法、緊實率法。1、緊實度法A緊實度—單位體積內(nèi)型砂的重量即為型砂緊實度δ=G/Vδ型砂緊實度G型砂重量V型砂體積B.測量方法：取所測部位型砂試樣（用圓柱鋼管?。┓Q量計算。特點是：測量值為平均緊實度時容易測量、局部較難，易損壞砂型。2、硬度法硬度法測量特點：比較方便、不破壞砂型，內(nèi)部緊實度不能測；在δ高時靈敏度不均勻；對化學硬化，干砂型不適用；緊實度較高時硬度值變化不顯著。3、緊實率法緊實率（J）型砂緊實后的體積變化量與原體積之比。緊實率的大小不僅表示型砂的緊實程度，還表示型砂的可緊實性或成型性對緊實度的工藝要求：1、砂型緊實的要有一定的強度①搬運翻轉(zhuǎn)不脫落②型腔表面抵抗?jié)沧㈣F水的沖刷壓力③鐵水凝固過程的膨脹壓力2、緊實后的砂型要容易起模3、具有必要的透氣性，避免產(chǎn)生氣孔等缺陷。壓實過程的三個階段：第一階段：P增加很小砂粒間的大孔隙被壓沒，H下降很多。第二階段：砂粒間位移變成較緊密的排列，砂粒間摩擦力和粘結(jié)力對型砂的進一步緊實起阻礙作用，P增加較大，δ增加不大。第三階段：高比壓階段，當P繼續(xù)增加，砂粒本身由于應力過大而破碎。一般石英砂，破碎比壓2Mpa以上，P增加很大，δ增加很小。使壓實實砂緊實度均勻化的方法：1、減小壓縮比的差別1）應用成型壓頭2)壓膜造型3）應用多觸頭壓頭4)應用模樣退縮裝置2、模板加壓與對壓法1）模板加壓法2）對壓法3、提高壓前的填砂緊實度1）控制型砂緊實率2）提高填砂緊實度，重力填砂3）復合實砂或壓實前將砂預緊實。4、多次加壓與順序加壓1）應用成型壓頭2）應用多觸頭壓頭3）壓膜造型4）應用模樣退縮裝置微震實砂特點：能實現(xiàn)壓震——微震和壓實組合起來有四種實砂方法。單純微震、預震加壓實，單純壓震先預震后壓震。射砂過程：1、射砂過程的分段：a.射前期:射孔打開,型砂尚未射出,時間0.008-0.011左右,氣壓約50kPab.自由射砂階段:砂粒以氣砂流的形式穿過射孔填入芯盒(80%-90%)c.壓砂團緊實階段:芯盒上部氣壓差使砂團相互推壓形成密集流2、射砂過程氣壓梯度流化區(qū)、搭棚波動和空穴的形成3、影響射砂的因素（1）射砂氣壓及氣壓梯度提高射砂氣壓，能提高氣壓梯度，加強氣流滲透,使砂能順利射出。（2）型砂性能與射砂筒中型砂的緊實型砂性能粘結(jié)力小，流動性好（油砂,樹脂砂）;濕強度高，粘結(jié)力大的型砂，流動性差，不易出砂，易搭棚。射筒中型砂的緊實，型砂越緊實，氣流滲透阻力越大。（3）進氣方式采用均勻進氣時，有利于射砂。這時氣壓梯度密集在錐型射砂孔處，增強氣流滲透有利于射砂。射頭邊上的等壓線比中心密不易搭棚。但均勻進氣的射砂機構(gòu)設計制造較復雜。（4）錐型射頭與射孔大小錐形射頭使射砂筒的氣流向射頭集中，增大滲透速度。有利于射砂。射孔不易過小，小射孔孔壁對砂粒的射出阻力相對增大，使?jié)B透氣流速度減小，不利于射砂，射孔足夠大，利于射砂。氣沖緊實法的工作原理：氣流以極高速度進入砂型頂部空腔，氣壓急劇提高，在0.015內(nèi)提高至0.35～0.50MPa升高速度dp1/dt（P1為型頂空腔處氣壓）可達80MPa/S。這樣急劇升高的氣壓，作用在砂型頂上，將型砂緊實。氣沖緊實法的兩個階段：1)自上而下的初步緊實及加速運動階段：氣沖閥打開，驟然升高的氣壓使最上面一層型砂得到初步緊實，形成一層初實層型砂緊實并向下運動。最后與底板發(fā)生沖擊，模板在最低層所受的沖擊力為最大，沖擊力數(shù)倍工作氣壓。底板上的砂型可以達到很高的緊實度。2)自下而上的沖擊緊實階段：在上述緊實波到達底板時，運動滯止，產(chǎn)生沖擊力，這時砂層仍有一定的運動速度，此時下面砂層已是有一定緊實度的物體、表現(xiàn)出剛度較大，所以第二次沖擊力很大，可以將型砂緊實到很大的緊實度。這種沖擊，由下向上進行一直到砂層頂部。影響拋砂緊實的因素：1、拋砂速度與葉片旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)，拋砂速度越大沖擊越大δ越高2、拋砂頭移動速度一般0.30～0.60m/s適當3、供砂速度供砂速度的大小，決定著每次拋出砂團的大小，當拋砂速度一定時，砂團的沖擊能力與砂團重量成正比。4、其它因素，工裝結(jié)構(gòu)（箱帶設計）型砂的含水率拋頭離模板高度操作熟練程度等。起模機構(gòu)：要求平穩(wěn)，沒有沖擊，速度緩慢，多采用液壓傳動。起模方式：頂箱起模，翻轉(zhuǎn)起模（1）頂箱起模：1、頂桿法2、托箱法3、漏模法2翻轉(zhuǎn)起模1翻臺2轉(zhuǎn)臺法第二章氣動微震機構(gòu)及震壓機構(gòu)1彈簧墊式氣動微震及壓實機構(gòu)（1）原始位置a左半圖，彈簧高度H,為防止預震時工作與壓實活塞發(fā)生撞擊，兩者之間有間隙△=15mm～20mm。2）預震：加砂過程中或加砂后壓實前的震擊a如右半3）壓震：壓實的同時進行微震b圖左半消除△間隙，壓實，b圖右半震擊注：起模時，為了防止工作臺的浮動現(xiàn)象影響起模質(zhì)量，工作臺需用預緊機構(gòu)以保證起模平穩(wěn)。2.氣墊式微震壓實機構(gòu)（單柱塞）工作原理1）預震氣墊進氣孔、震擊進氣孔2）壓震壓實進氣孔、震擊進氣孔特點：氣墊缸可常有氣，耗氣量小，震擊力可調(diào)，撞擊面成環(huán)形震擊效果好。結(jié)構(gòu)復雜。3.氣動微震機構(gòu)實現(xiàn)壓震的條件要實現(xiàn)壓震，1.缸內(nèi)氣壓不僅要克服活塞、工作臺和有效負荷的重力，2.要克服由于消除工作臺與壓實活塞上沿的間隙△而增加的彈簧恢復力，3.還要進一步克服震鐵移動進氣行程Se,膨脹行程Sr所產(chǎn)生的彈簧恢復力，故壓震比微震困難。確保膨脹行程終了時能夠順利地打開排氣孔。多觸頭高壓造型機特點：壓實比壓在7～20Kg/cm2=0.7～1.5Mpa優(yōu)點：鑄件尺寸精度高，表面光潔度好，減輕鑄件重量偏差鑄件合格率高，勞動條件好。缺點：機器結(jié)構(gòu)復雜，輔助設備多，投資大，工藝裝備嚴，設備保養(yǎng)及維修水平高。多觸頭高壓造型機基本部件：高壓壓實缸高壓造型機壓實缸結(jié)構(gòu)類型：多觸頭壓頭加砂機構(gòu)模板更換裝置高壓壓實缸特點（1）空行程和預壓階段。工作阻力小，工作行程長，要求快速運行，對高壓壓實缸的要求：低壓大流量的油泵（2）高壓壓實階段。工作阻力大，工作行程短，允許低速運行，對高壓壓實缸的要求，高壓小流量的油泵。高壓造型機壓實缸的結(jié)構(gòu)類型1）帶有增速舉升缸的壓實機構(gòu)。通過中心導柱減小截面積提高速度，可采用高壓大流量油泵，需要高位油箱。2）帶增壓缸的壓實機構(gòu)特點：用低壓大流量油泵，高壓壓實用增壓油缸來實現(xiàn)。不需要高位油箱，結(jié)構(gòu)緊湊，但復雜。多觸頭壓頭多觸壓頭是由許多小的壓頭組成為一個壓頭體，數(shù)目在20～120間甚至更多，多觸頭外像樣與砂箱內(nèi)壁之間應有10～15mm的間隙觸頭為矩形，單個觸頭連長100～200mm相鄰觸頭間隙6～10mm1、主動式多觸頭指在其工作過程中觸頭由獨立的油壓推動主動加壓的2、浮動式多觸頭工作特點是：在壓砂過程中，多觸頭本身并不采用液壓驅(qū)動，而是由向上運動的砂型接觸多觸頭時產(chǎn)生壓力，實現(xiàn)壓實。由于多觸頭后面的液壓缸壓力相平衡，使實砂壓力均勻化。3、提高邊觸頭壓砂力的方法垂直分型無箱射砂造型機的造型特點：1、用射壓方法緊實砂型，所得型塊緊實度高而均勻。2、型塊的兩面都有型腔，鑄件的形狀由兩個型塊組成分型面是垂直的。3、澆注時，不需專設卡緊機構(gòu)，型塊串與澆注平臺之間的摩擦力可以抵住澆注壓力。生產(chǎn)率高。一個砂型即相當一個鑄型，造小型件稅率可達300型/小時垂直分型無箱射砂造型機的造型循環(huán)：工序Ⅰ——射砂正、反壓板關(guān)閉造型室，進行射砂，結(jié)束后關(guān)閉射砂閥，排氣。工序Ⅱ——壓實C孔進油A孔排油工序Ⅲ——起模Ⅰ反壓板起模B孔進油D孔排油工序Ⅳ——推出合型并將整個砂型列向前推出相當一個砂型距離D進工序Ⅴ——起模Ⅱ壓實板起模A孔進油D孔排油工序Ⅵ——關(guān)閉造型室D孔進油B孔排油射砂機構(gòu)特點：射砂筒較高（適應造型用砂量大），進氣為頂部進氣，射砂頭的錐度較大，有利于型砂流動，為上排氣射砂筒內(nèi)裝有料位計擺頭，用以檢查筒內(nèi)砂面高度。為了避免射砂后型砂分布不均勻需要進行二次射砂。油缸系統(tǒng)：（1）主油缸結(jié)構(gòu)特點：油路控制較簡單，但起模Ⅰ工序時，反壓板起動時對壓實板有干擾易損壞砂型。較新的結(jié)構(gòu)是將前后兩個活塞隔離，以避免干擾。（2）增速油缸特點：結(jié)構(gòu)與前油缸基本相同，作用通過減少油壓的作用面積，來提高油缸中活塞的速度以提高造型生產(chǎn)率。采用增速油缸可使工序Ⅱ推出合型和工序Ⅵ關(guān)閉造型室所用的時間減少。垂直分型無箱射壓造型生產(chǎn)線特點：只需配以適當?shù)蔫T造輸送機就可以組成造型生產(chǎn)線，不需其它輔機，布置簡單，占地面積小。1、生產(chǎn)線各工藝段長度的確定L=L冷+L澆+L造+L落L冷=小時生產(chǎn)率×鑄件冷卻時間×每塊砂型厚度冷卻段通常比較長20～30m以上澆注段長度L澆=6m左右L造——型機尺寸定L落——落砂設備2、輸送機功能（鑄型輸送機）1>輸送機應按造型機的節(jié)拍作直線步移運動2>鑄型輸送機推力的作用時間必須與壓實板推動砂型串的時間同步3、輸送機的類型1>夾持式輸送器2>柵板式步移鑄型輸送器水平分型脫箱造型方法優(yōu)點1>比垂直分型、下芯、下冷鐵方便，穩(wěn)固2>模板面積有效利用率高，只占分型面的15%～20%3>垂直分型射壓造型時，如果模樣比較高，模樣下面射砂陰影處。甩得的緊實度較低，壓實后緊實度不均勻，而水平分開可以避免。4>水平分型時，鐵液壓力主要取決于上半型的高度較易保證鑄件質(zhì)量，垂直分型鐵液壓力取決于整個砂型的高度為了減小澆注壓力，就得縮小澆注系統(tǒng)的截面，這樣會導致鑄件質(zhì)量變差。5>有利于舊的鑄造車間改造。手工脫箱造型，水平分型可以保持原來的工藝特點，比較方便。第三章造型生產(chǎn)線1生產(chǎn)線組成：主機（造型機）輔機（翻箱機，合型機，落砂機，壓鐵機，捅箱機，分箱機等），運輸設備（鑄型輸送機，輥道等）2生產(chǎn)線主要輔機：為完成鑄造工藝過程而設置的輔機有：刮砂裝置，扎氣孔器，翻箱機，合型機，落箱機，壓鐵機，澆注機，捅箱機，落砂機，分箱機，清掃機等；為完成砂箱運送而設置的輔機有：升箱機，降箱機，轉(zhuǎn)箱機，推箱機構(gòu)，擋箱機構(gòu)等。3造型生產(chǎn)線上使用合型機有：靜態(tài)合型機和動態(tài)合型機靜態(tài)合型機：是在合型過程中，上，下砂型在水平方向沒有運動，這種合型方式動作準確，容易保證質(zhì)量，機器結(jié)構(gòu)也較簡單。動態(tài)合型機：是指上，下砂箱在水平運動過程中進行合型，為了保證合型準確，合型時，上下砂箱在水平方向的運動必須同步。4水平連續(xù)式鑄型輸送機：由輸送小車，傳動裝置，張緊裝置，軌道系統(tǒng)等部分組成5澆注機的類型和結(jié)構(gòu)：1）傾轉(zhuǎn)式澆注機2）底注式澆注機3）氣壓式澆注包4）電磁泵澆注裝置6澆注自動化的有關(guān)問題；1）澆注包的保溫2）澆注包與砂型的對準和同步3）澆注速度的控制4）澆注終點或澆注量的控制。7落砂：就是在鑄型澆注并冷卻到一定溫度后，將鑄型破碎，使鑄型與砂箱分離，鑄件與砂型分離。8常用落砂設備的分類機械振動：1）偏心振動落砂機2）慣性振動落砂機：單軸振動落砂機雙軸振動落砂機：強迫（輸送，無輸送）無強迫（輸送，無輸送）滾筒式落砂機和其他類型9偏心振動落砂機原理：偏心振動落砂機的工作原理，他靠一根轉(zhuǎn)動的偏心軸帶動整個落砂機框架和柵格運動。放在柵格上的鑄型不斷的被拋起，然后又靠自重下落與柵格發(fā)生撞擊，從而使鑄型破碎，型砂經(jīng)柵格孔落下運走。10偏心振動落砂機特點：偏心振動落砂機的振幅等于偏心軸的偏心距，它是恒定的，不隨載荷的大小而變化，當載荷變化時，柵床對鑄型的撞擊強烈程度基本不變，在一定范圍內(nèi)適應不同大小的鑄型落砂。缺點是撞擊力全部由偏心軸和軸承所承受，降低了軸承等機件的使用壽命，并提高了對機器基礎的要求。11單軸慣性振動落砂機工作原理：落砂柵床被彈簧支承于機坐上，落砂柵床上帶有偏重的主軸，當主軸旋轉(zhuǎn)時，由偏重產(chǎn)生的離心力使落砂柵床振動，并與砂箱發(fā)生撞擊而進行落砂。12單軸慣性振動落砂機特點：整個落砂柵床支承彈簧上，落砂時撞擊力一部分被彈簧吸收，主軸及其軸承所受的沖擊力小，機器使用壽命長，對機器基礎的要求可以降低。振幅的大小將隨載荷的大小而變化。適用于成批生產(chǎn)。13慣性撞擊振動落砂機工作原理：鑄型放在固定支架上，下面安置慣性振動落砂機，靠落砂柵床的撞擊而進行落砂14慣性撞擊振動落砂機特點：第一，撞擊振動落砂機可以保證足夠大的振幅。第二，撞擊振動落砂機允許的載荷變化范圍遠比一般慣性式的大。第三，在相同載荷情況下撞擊落砂機比一般慣性式落砂機消耗功率較小。15雙軸慣性振動落砂機原理：是利用激振器的雙偏重在相向旋轉(zhuǎn)時，由于水平慣性力相互抵消，只有垂直慣性力的作用，使支承在彈簧上的落砂柵床只有上下振動。如果將激振器傾斜于柵床安裝，那么激振力便分解成垂直和水平兩個分力，這就形成了輸送式落砂機雙軸慣性振動落砂機的結(jié)構(gòu)形式有兩類：一類是強迫聯(lián)系，另一類是無強迫聯(lián)系16滾筒式落砂機特點：完全封閉，粉塵和噪音容易控制，勞動條件好?？梢酝瑫r完成落砂、鑄件冷卻、型砂破碎及冷卻。缺點薄壁鑄件容易撞壞17影響造型生產(chǎn)線布置的因素：1）最主要的因素是造型工藝2）決定性因素；造型機的型式，規(guī)格和性能3）生產(chǎn)線的運行方式將影響輔機的結(jié)構(gòu)形式，砂箱回送以及分箱機和接箱機的結(jié)構(gòu)形式等4）輔機的結(jié)構(gòu)形式，性能和配套方式5）自動控制的方式以及發(fā)信號裝置6）廠房條件以及環(huán)境保護的要求18造型生產(chǎn)線布置的原則：1）根據(jù)實際條件和具體要求來決定2）生產(chǎn)線所選用的鑄造工藝必須經(jīng)過試驗，證明是切實可行的，并經(jīng)過可行性論證3）生產(chǎn)線應滿足生產(chǎn)綱領要求4）生產(chǎn)線盡量實現(xiàn)澆注機械化5）注意解決造型生產(chǎn)線中各工序間的生產(chǎn)平衡問題6）生產(chǎn)線的運輸形式宜采用分段累加式滾道的柔性連接，或在工序間增設緩沖環(huán)節(jié)7）生產(chǎn)線各機械傳動方式宜采用電動，液動，氣動機械和油阻尼的綜合傳動，并有自動潤滑系統(tǒng)8）生產(chǎn)線控制系統(tǒng)宜采用分散控制9）生產(chǎn)線有較高的可維修性，這意味著結(jié)構(gòu)簡單，耐久，配件不需要稀缺材料等10）有良好的建筑適應性，占地面積小，在場內(nèi)沒有大的動載荷及地坑，為生產(chǎn)線服務的起重設備載荷不大等等。除此以外，還應盡量使能耗低，重視生態(tài)條件的改善及注重人文工程等。19造型生產(chǎn)線布置幾種類型：簡單機械化機械化半自動化自動化生產(chǎn)線20封閉式造型生產(chǎn)線：是采用連續(xù)式或脈動式鑄型輸送機組成不間斷地環(huán)形流水線開放式造型生產(chǎn)線：是采用間歇式鑄型輸送機組成直線布置的流水線21串聯(lián)式布線特點：是造好的上型從造型機到合型機之間的運行方向。與造型段或下芯段鑄型輸送機小車運行方向平行或重迭。并聯(lián)式布線特點：是造好的上型從主機到合型機的運行方向與鑄型輸送機在造型段或下芯段的運行方向垂直或成一定角度。第四章砂處理生產(chǎn)線1混砂機工作原理：電動機通過減速器使混砂機主軸旋轉(zhuǎn)，在主軸的頂端裝有十字頭，兩個碾輪通過軸和曲柄裝在十字頭兩側(cè)，十字頭的另外兩側(cè)固定著垂直的內(nèi)刮板和外刮板。加料后，由固定的底盤和周圍構(gòu)成的機盆內(nèi)有一定厚度的砂層。碾輪一方面隨主軸公轉(zhuǎn)，一方面由于與砂層摩擦又繞碾輪軸自轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)動過程中將處于碾輪前方的松散砂層壓實。隨十字頭一起轉(zhuǎn)動的刮板接著將壓實的砂層推起，松散，并把砂送入下一個碾輪的工作區(qū)域，工碾輪在一次碾壓。內(nèi)刮板將砂從底盤中心向外送，外刮板將圍圈附近的砂向里推，也起到一定的混合作用，碾輪混砂機的混砂原理是靠碾輪的重力，即碾壓力壓實砂層，使物料在壓實過程中相對運動，互相摩擦，將濕潤的粘土逐漸的包覆在砂粒表面形成粘土膜。2刮板作用：攪拌作用——水平方向的流動——上下翻動；導向作用——將混砂物料推向碾輪的下方3碾輪的作用：碾壓作用—破碎干砂塊、分散集中的粘土團；搓研作用—使砂粒的表面均勻的包覆一層粘結(jié)膜；拖抹作用—碾輪的滑移4對混砂機的工藝要