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1、第三章 金属的铸造成形工艺,用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造。 砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法,其主要工序包括：制造模样，制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等,第一节 重力作用下的铸造成形,用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。 型砂 砂型 造型是砂型铸造的最基本工序，通常分为手工造型和机器造型两大类。,一、砂型铸造,型 砂,通常型砂是由原砂(山砂或河砂)、粘土和水按一定比例混合而成，其中粘土约为9，水约为6，其余为原砂。有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能。,手捏法检验型砂,折断时断隙没有碎裂状同时有足够的强度,型砂
2、湿度适当时可用手捏成砂团,手放开后可看出清晰的手纹,芯 砂,芯砂由于需求量少，一般用手工配制。型芯所处的环境劣，所以芯砂性能要求比型砂高，同时芯砂的粘结剂(粘土、油类等)比型砂中的粘结剂的比重要大一些，所以其透气性不及型砂，制芯时要做出透气道(孔)；为改善型芯的退让性，要加入木屑等附加物。有些要求高的小型铸件往往采用油砂芯(桐油+砂子，经烘烤至黄褐色而成)。,1.铸件形体组合与造型方法,手工造型 手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型操作灵活、适应性广、工艺装备简单、成本低，但其铸件质量差、生产率低、劳动强度大、技术水平要求高，所以手工造型主要用于单件小批生产，特别是重型和形状
3、复杂的铸件。 分类：按砂箱特征区分: 按模型特征区分:机器造型,造型方法的选择,常用手工造型工具,一、手工造型 根据砂型的不同特征： 两箱造型、三箱造型、脱箱造型、地坑造型、组芯造型； 根据模样的不同特征： 整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活块造型、刮板造型。,造型方法的选择,整模造型：整模造型的模样是整体的，分型面是平面，铸型型腔全部在半个铸型内，其造型简单，铸件不会产生错型缺陷。适用于铸件最大截面在一端，且为平面的铸件。,造型方法的选择,分模造型：分模造型是将模样沿最大截面处分成两半，型腔位于上、下两个砂箱内，造型简单省工。常用于最大截面在中部的铸件。,造型方法的选择,挖砂造型：挖
4、砂造型的模样是整体的，但铸件分型面为曲面。为便于起模，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂、其造型费工、生产率低，工人技术水平要求高。用于分型面不是平面的单件、小批生产铸件。,造型方法的选择,假箱造型：假箱造型是为克服挖砂造型的挖砂缺点，在造型前预先做个底胎（即假箱），然后在底胎上制下箱，因底胎不参予浇注，故称假箱。比挖砂造型操作简单，且分型面整齐。适用于成批生产中需要挖砂的铸件。,造型方法的选择,a) 假箱 b)成形底板1-假箱 2-下砂型 3-最大分型面 4-成形底板 用假箱和成形底板造型,两箱造型：两箱造型是造型的最基本方法，铸型由成对的上型和下型构成，操作简单。适用于各种生产批量和各种大小的
5、铸件。,造型方法的选择,三箱造型：三箱造型的铸型由上、中、下三型构成。中型高度需与铸件两个分型面的间距相适应。三箱造型操作费工。主要适用于具有两个分型面的单件、小批生产的铸件。,造型方法的选择,活块造型：活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台，肋条等这些部分作成活动的（即活块）。起模时，先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。其造型费时，工人技术水平要求高。主要用于单件、小批生产带有突出部分、难以起模的铸件。,造型方法的选择,脱箱造型： 脱箱造型主要采用活动砂箱来造型，在铸型合型后，将砂箱脱出，重新用于造型。 一个砂箱可制出许多铸型。金属浇注时为防止错型，需用型砂将铸型周围填紧，也可在铸型
6、上套箱。常用于生产小铸件，因砂箱无箱带，故砂箱一般小于400mm。,造型方法的选择,地坑造型：地坑造型是利用车间地面砂床作为铸型的下箱。大铸件需在砂床下面铺以焦炭，埋上出气管，以便浇注时引气。,造型方法的选择,地坑造型仅用或不用上箱即可造型，因而减少了造砂箱的费用和时间，但造型费工、生产率低，要求工人技术水平高。适用于砂箱不足，或生产要求不高的中、大型铸件，如砂箱、压铁、炉栅、芯骨等,组芯造型：组芯造型是用若干块砂芯组合成铸型，而无需砂箱。它可提高铸件的精度，但成本高。适用于大批量生产形状复杂的铸件 。,造型方法的选择,刮板造型：刮板造型是用刮板代替实体模样造型，它可降低模样成本，节约木材，缩
7、短生产周期。但生产率低，工人技术水平要求高。用于有等载面或回转体的大、中型铸件的单件、小批生产、如带轮、铸管、弯头等。,造型方法的选择,型芯的制作,机器造型 机器造型是指用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。机器造型铸件尺寸精确、表面质量好、加工余量小，但需要专用设备，投资较大，适合大批量生产。 常用的机器造型方法有：压实式、震实式、抛砂式、射压式等。,造型方法的选择,压实紧实： 压实紧实方法单纯借助压力紧实砂型，机器结构简单、噪声小，生产率高，消耗动力少，型砂的紧实度沿砂箱高度方向分布不均匀，上下紧实度相差很大。主要适用于成批生产高度小于200mm薄而小的铸件。,造型方法的选择,高压紧
8、实： 高压紧实主要是用较高压实比压（一般在0.7MPa-1.5MPa）压实砂型。砂型紧实度高，铸件尺寸精度高，表面粗糙度Ra值小，废品率低，生产率高、噪声低、灰尘小、易于机械化、自动化、但机器结构复杂、制造成本高。主要适用于需大量生产的中、小型铸件，如汽车、机械车辆、缝纫机等产品较为单一的制造业。,造型方法的选择,震击紧实： 震击紧实主要依靠震击力坚实砂型。该方法机器结构简单，制造成本低，但噪声大、生产率低、要求厂房基础好。砂型坚实度沿砂箱高度方向愈往下愈大。主要适用于需成批生产的中，小型铸件。,造型方法的选择,震压紧实： 震压紧实是经过多次震击后再压实砂型。该方法生产率高，能量消耗少，机械磨
9、损少，砂型坚实度较均匀，但噪声大。广泛用于成批生产中、小型铸件。,造型方法的选择,微震紧实： 微震紧实是在加压坚实型砂的同时，砂箱和模板作高频率、小振幅震动。此方法生产率较高、紧实度均匀、噪声小。广泛用于成批生产中、小型铸件。,造型方法的选择,气动微震压实造型,抛砂紧实： 抛砂紧实是利用离心力抛出型砂，使型砂在惯性力下完成填砂和坚实。该方法生产率高，能量消耗少、噪声低、型砂坚实度均匀、适用性广。主要适用于单件、小批、成批、大量生产中、大型铸件或大型芯。,造型方法的选择,射压紧实： 射压紧实是使压缩空气骤然膨胀，将型砂射入砂箱进行填砂和坚实，再进行压实。该方法生产率高，坚实度均匀，砂型型腔尺寸精确、表面光滑、工人劳动强度低、易于自动化、但造型机调整维修复杂。主要适用于大批、大量生产的形状简单的中、小型铸件。,造型方法的选择,射砂紧实是用压缩空气将型（芯）砂高速射入砂箱或芯盒而进行紧实。因其将填砂、紧实两个工序同时完成，故生产率高，但用于造型，其坚实度不高、需进行辅助压实。广泛用于制芯、并开始用于造型。,机器造型的起模方式,顶箱式起模漏模式起模翻转式起模,造型方法的选择,造型方法的选择,机器造型的特点只能用两箱造型,造型方法的选择,
