金屬工藝學(xué) 砂型鑄造

金屬工藝學(xué)砂型鑄造砂型鑄造的工藝過程第2頁,共28頁，2024年2月25日，星期天砂型鑄造特點（1）可適用于各種形狀、大小、批量及各種合金鑄件的生產(chǎn)；（2）砂型鑄造成本低廉；（3）勞動強度較大（手工造型）；（4）鑄件表面質(zhì)量較低，生產(chǎn)周期較長；設(shè)計人員應(yīng)解決的問題：（1）繪制鑄造工藝圖；（2）選擇有關(guān)工藝參數(shù)：澆注位置，分型面，型芯數(shù)量、形狀、固定，加工余量，收縮率，起模斜度，冒口和冷鐵設(shè)置等；第3頁,共28頁，2024年2月25日，星期天

零件圖、鑄造工藝圖、模樣圖概念

零件、模樣、鑄件之間的關(guān)系第4頁,共28頁，2024年2月25日，星期天造型方法的選擇（一）手工造型1.特點：（1）操作靈活,適應(yīng)不同尺寸的大小鑄件、復(fù)雜的外廓及復(fù)雜內(nèi)型的鑄件；（2）尺寸較大的回轉(zhuǎn)體或等截面鑄件可采用地坑來取代下箱,采用刮板減少模型的費用,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間；（3）生產(chǎn)率低,對工人技術(shù)水平要求較高；（4）鑄件的尺寸精度及表面質(zhì)量較差。應(yīng)用：單件小批量鑄件的生產(chǎn)；大尺寸的零件毛坯的重要造型方法。第5頁,共28頁，2024年2月25日，星期天手工造型分類★以砂箱分類：兩箱造型、三箱造型、地坑造型…..）★以模樣砂箱共同分類(較常用）：（1）整模兩箱造型；（2）分模兩箱造型、分模三箱造型；（3）挖砂造型；（4）活塊模造型；（5）刮板造型；（6）…..第6頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1）整模兩箱造型示意圖零件的最大截面在端部，并為分型面，模樣為整體。第7頁,共28頁，2024年2月25日，星期天2）分模造型示意圖零件的最大截面在中部，并選它作分型面，模樣分開。第8頁,共28頁，2024年2月25日，星期天3）挖砂造型示意圖鑄件的最大截面不在端部，且模樣又不便分成兩半時，常采用挖砂造型。第9頁,共28頁，2024年2月25日，星期天4）活塊造型示意圖鑄件側(cè)面有局部凸起阻礙起模時，可將此凸起部分做成能與模樣本體分開的活動塊，分別起模。第10頁,共28頁，2024年2月25日，星期天5）刮板造型示意圖是用與鑄件斷面形狀相適應(yīng)的刮板代替模樣造型。第11頁,共28頁，2024年2月25日，星期天6）三箱造型（1）用三個砂箱制造鑄型的過程稱為三箱造型；（2）用于鑄件兩端截面尺寸大于中間截面時，需要用三個砂箱，從兩個方向分別起模；（3）模樣必須是分開的，以便于從中型內(nèi)起出模樣；（4）中型上、下兩面都是分型面，且中箱高度應(yīng)與中型的模樣高度相近；（5）造型過程操作較復(fù)雜，生產(chǎn)率較低，易產(chǎn)生錯箱缺陷；（6）只適于單件小批量生產(chǎn)。第12頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共28頁，2024年2月25日，星期天二、機器造型1.實質(zhì)：是用機器代替手工緊砂和起模，以減小手工造型勞動強度大，生產(chǎn)率低，不易保證鑄件質(zhì)量等問題。2.應(yīng)用：在成批大量生產(chǎn)時，常采用機器造型。3.造型機的種類及方法：（1）頂桿起模式振壓造型機：（2）微震壓實造型機：在壓實的同時進(jìn)行微震(震動頻率600～800次/min、振幅2～6mm),因而型砂緊實度的均勻性和型腔表面質(zhì)量均優(yōu)于震壓造型機,且噪聲較小。（3）射壓造型機：第14頁,共28頁，2024年2月25日，星期天機器造型的工藝特點（1）通常是采用模板進(jìn)行兩箱造型。不能三箱造型。（模板是將模樣、澆注系統(tǒng)沿分型面與模底板聯(lián)接成一整體的專用模具。）（2）機器造型也應(yīng)盡力避免活塊,因為取出活塊費時,使造型機生產(chǎn)率大為降低。（3）鑄件避免不了活塊及鑄件上的側(cè)凹時

可用外型芯三、機器造芯（射芯機造芯）普通造芯、熱芯盒造芯、冷芯盒造芯、殼型造芯第15頁,共28頁，2024年2月25日，星期天二、澆注位置和分型面的選擇澆注位置：鑄型澆注時鑄型分型面所處的空間位置。分型面：是指鑄型組元間的結(jié)合面。（一）澆注位置選擇原則1.鑄件的重要加工面應(yīng)朝下。第16頁,共28頁，2024年2月25日，星期天2.鑄件的大平面應(yīng)朝下第17頁,共28頁，2024年2月25日，星期天3.鑄件的面積較大的薄壁部分置于下部，垂直或傾斜位置第18頁,共28頁，2024年2月25日，星期天3.鑄件的面積較大的薄壁部分置于下部，垂直或傾斜位置。第19頁,共28頁，2024年2月25日，星期天4.若鑄件圓周表面質(zhì)量要求較高，應(yīng)進(jìn)行立鑄，以便于補縮。第20頁,共28頁，2024年2月25日，星期天（二）鑄型分型面的選擇原則1.應(yīng)使造型工藝簡化（1）盡量使分型面平直、數(shù)量少。單件、小批生產(chǎn)中,

也可采用彎曲分型面。第21頁,共28頁，2024年2月25日，星期天（1）盡量使分型面數(shù)量少第22頁,共28頁，2024年2月25日，星期天2.避免不必要的活塊和型芯等、以簡化造型工藝。第23頁,共28頁，2024年2月25日，星期天方案Ⅰ分模造型上下內(nèi)腔均需采用型芯。

方案Ⅱ,采用整模造型,省掉了型芯。第24頁,共28頁，2024年2月25日，星期天

3.應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。

（便于造型、下芯、合箱和檢驗壁厚）例：床身鑄件,頂部平面為加工基準(zhǔn)面。方案a：在同一砂箱內(nèi),鑄件精度高,是大批量生產(chǎn)時的合理方案。方案b：單件、小批生產(chǎn)條件下,鑄件尺寸偏差在一定范圍內(nèi)可用劃線來矯正。第25頁,共28頁，2024年2月25日，星期天三、工藝參數(shù)的選擇（一）、機械加工余量和最小鑄孔1.機械加工余量：鑄件上為切削加工而加大的尺寸。1）砂型鑄造鋼件因表面粗糙，余量應(yīng)該加大；2）機器造型余量比手工造型余量小；

3）合金鑄件價格較貴,余量應(yīng)比鑄鐵件余量小；4）鑄件朝上表面加工余量應(yīng)比底面和側(cè)面大；根據(jù)GB/T6414-1999機械加工余量等級分為A、B、C、D…..H、J、K共10級，數(shù)值依次加大。表2-10/P70列出了灰鑄鐵件的機械加工余量。第26頁,共28頁，2024年2月25日，星期天

2.最小鑄孔、槽1）大的孔、槽應(yīng)當(dāng)鑄出,以減少切削加工工時、節(jié)省金屬材料,減小的熱節(jié)；2）灰鑄鐵件的最小鑄孔:單件生產(chǎn)30～50

mm成批生產(chǎn)15～20

mm大量生產(chǎn)12～15

mm3）零件圖上不要求加工的孔、槽,無論大小均應(yīng)鑄出。第27頁,共28頁，2024年2月25日，星期天（二）起模斜度起模斜度：凡垂直于分型面的立壁在制模時,必須留出一定的傾斜度。通常為15′～3°）1）機器造型