造型工步生产工艺技术

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1、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

2、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !“第九篇造型工部生产工艺技术第一章造型工艺概述第一节造型方法的选择造型方法多种多样， 仅手工造型方法就有几十种， 对于某一个铸件采用什么造型方法好， 要根据铸件的质量要求、 重量、 形状结构复杂程度和尺寸、 生产数量、 生产条件及其技术要求等多方面因素来决定。例如一个简单的圆筒

3、铸件， 当其粗而短且是单件或少量生产时， 可用车板造型； 当其细而长时则用导向刮板造型； 生产数量较大时， 用模样造型；大量生产时用模板造型。又如一个槽轮铸件， 单件生产时用活砂造型； 批量生产时用三箱造型； 大量生产时用砂芯造型等。如果一个铸件虽然重量和壁厚并不大， 但很复杂， 就要采取干型砂或湿型干芯造型才能浇出合格的铸件。因此， 对于一定形状结构的铸件，要综合考虑各种因素才能确定其造型方法。第二节湿砂型与干砂型一、 湿砂型砂型做好后， 在潮湿状态下进行浇注， 因此叫做湿砂型。湿砂型由于型砂中所采用!“#第一章造型工艺概述的粘结剂的不同又分为普通湿砂型和活化湿砂型造型。普通湿砂型以粘土为主

4、要粘结剂， 砂型表面不刷涂料， 完全湿态下浇注。活化湿砂型以活化膨润土为主要粘结剂。（一） 湿砂型的特点湿砂型不需要烘干， 有利于组织专业化流水线生产， 生产周期短， 生产效率高， 铸件成本低。湿砂型是在湿态下造型和浇注， 造型过程中灰尘少， 劳动条件较好， 容易落砂。但是湿型强度低， 不宜浇注大件， 主要用来浇注 !“#$以下的小型铸件。湿型水分含量高， 浇注时大量水分蒸发， 铸件容易产生气孔、 砂眼、 粘砂、 夹砂等铸件缺陷。（二） 湿砂型的应用范围湿砂型广泛用于铸铁、 有色金属和小型低碳钢铸件的造型。在铸铁件湿砂型中， 手工造型用于生产 %“#$以下的小件， 个别情况下也可以生产几吨重的

5、修配件。在机械化流水线生产中， 型砂制备和造型都易于实行机械化， 型砂性能稳定， 砂型紧实度均匀， 可以浇注 !“#$以下的铸件。一般来说， 湿砂型在铸铁件生产中应用比较广泛， 不少中小铸铁车间普遍采用湿砂型。在铸钢件中， 由于铸钢浇注温度高， 铸件粘砂、 夹砂、 气孔等缺陷较严重， 因此湿砂型应用较少。但是在机械化流水线生产的铸钢车间， 湿砂型也得到了应用， 可以用来浇注小型薄壁 （几十千克重） 的低碳钢铸件。在有色合金铸件中， 因为铜合金或铝合金的浇注温度较低， 金属氧化物不与砂型发生作用， 铸件一般都比较小， 因此有色合金铸件广泛采用湿砂型。二、 干砂型干砂型是砂型、 砂芯造好后， 在型

6、 （芯） 表面涂以涂料， 利用烘干设备按照一定的烘干工艺规范将砂型 （芯） 烘干后再进行合型浇注。干砂型能满足大中型铸件的生产要求。（一） 干砂型的特点干砂型和砂芯都要刷涂料， 经烘干后才能浇注， 具有良好的透气性， 高的热稳定性和低的发气性等优良性能。在浇注时涂料在砂型 （芯） 和铸件表面形成气幕屏幕， 可以避免湿砂型常常出现的气孔、 砂眼、 粘砂、 夹砂等铸件缺陷， 从而大大提高铸件的表面质量。干砂型的干强度很高， 能承受较大的压力， 因而可以浇注大中型铸件， 甚至特大型铸件。干砂型 （芯） 制好后需要专门的烘干设备烘干， 提高了铸件成本。烘干和反复吊运延长了生产周期， 缩短了砂箱寿命，

7、浇注后的开型落砂较困难， 降低了劳动生产率。（二） 干砂型的应用范围单件、 小批量生产的大、 中型或重型铸铁件， 由于其表面质量要求高， 有的需要承受&(第九篇造型工部生产工艺技术高压， 或铸件结构很复杂， 因此常采用干砂型浇注， 以保证铸件的各项性能要求。铸钢件的浇注温度高， 收缩率大， 一般都采用干砂型； 特别是大型铸钢件不仅用干砂型浇注， 而且采用高质量的原砂； 因此干砂型在铸钢件上应用非常广泛。有色合金铸件主要采用湿砂型， 但较大的铜合金铸件也多采用干砂型浇注。第三节造型操作要领造型是铸造生产中一个重要而又复杂的生产环节， 也是技术性很强的操作， 不仅要求造型工掌握一定的理论知识， 而

8、且要有熟练的操作技巧。下面就造型操作中的填砂、春砂、 起模、 修型的操作要领作简单介绍。一、 填砂型砂一般分为面砂、 中间砂、 背砂以及特殊用途砂 （如提高退让性的锯末砂， 提高热导率的镁砂等） 。贴近模样表面填面砂， 面砂后面是背砂， 有时在面砂和背砂之间填中间砂或特殊用途砂。填砂前要检查大型模样的起模装置是否牢固； 填砂时检查冷铁、 浇道模样、 活块等的埋放情况。填面砂时， 对于价格昂贵的型砂， 须先用手工贴覆， 然后放上中间砂或背砂才开始舂砂。填入的面砂和背砂应松散、 不结块。面砂的厚度视铸件壁厚和型砂的种类而定， 舂实后约 !“ # $“%， 大型铸件舂实后的面砂厚度可达 &“% 以上

9、。手工舂砂时每次填砂厚度约 &“%， 用风动捣固器舂砂时每次填砂厚度约 !“ #!“%。二、 舂砂根据铸造合金及型砂种类的不同， 舂砂要领有一定差异。&( 铸铁与有色合金件舂砂要领春砂前将模样、 活块、 浇冒口模样先用砂固定好位置， 不要舂歪或移位。不易舂实的部位或模样凹陷处先用手塞紧或舂实， 但不宜过硬， 以防在起模时一起带出。活块的临时定位销要及时取出， 避免起模时损坏砂型。为了防止塌型， 有的部位要放入木条、 铁钩、 铁棍等加强。舂砂时要注意气路的设置与贯通、 舂头与模样之间的砂层要保持在 !“% 以上， 以)*第一章造型工艺概述免损坏模样或局部砂块舂得太硬， 在起模时砂块粘在模样上或浇

10、注后铸件产生结疤。舂砂的紧实度要均匀适当， 舂砂太松易产生掉砂、 塌型、 胀砂现象； 舂砂太紧会降低砂型透气性， 使铸件产生气孔。箱带处砂型要舂紧些， 以防塌型。下型要比上型舂得紧些， 以防胀砂。干型要比湿型舂得紧些。总之， 整个砂型紧实度要合理分布。!“ 铸钢件舂砂要领铸钢件用型 （芯） 砂有粘土砂、 水玻璃砂、 树脂砂等， 由于砂的性能不同， 其舂砂要领有较大区别。（#） 粘土砂的春砂要领。铸钢件粘土砂造型春砂要领与铸铁件基本相同， 但舂砂的紧实度要高得多， 面砂层的硬度要求更高， 背砂层除了有退让性要求的部位之外， 原则上也要舂得紧些， 要硬到用手插钉比较困难的程度。（!） 水玻璃砂舂砂

11、要领。水玻璃砂流动性好， 只要用木棒或风舂大体舂一遍即可， 有时甚至只需用脚踩一遍即可吹 $%!硬化。但对烘干的粘土水玻璃砂必须认真舂实。（&） 覆砂造型的春砂要领。覆砂造型是指采用锆砂、 铬矿砂等价格昂贵的面砂 （厚度在 # ( )*+） 用作大型铸钢件造型的方法。覆砂造型时， 将面砂层贴覆在模样需要贴覆的部位， 即砂型 （芯） 构成铸件的型腔表面。然后放中间砂 （水玻璃砂） ， 舂制到规定的厚度便可扎气孔吹 $%!进行硬化， 最后用一般背砂将砂箱填平。在工艺中规定有隔砂冷铁时， 因为隔砂层厚度一般只有 #* ( !*+， 可预制木条放在模样与冷铁之间进行舂砂， 舂好后抽出木条用砂填实空际，

12、 用钢板焊制的专门舂砂工具舂实空隙内的面砂。在舂砂过程中， 若模样较高， 一次用面砂全部贴覆有困难， 可将面砂的贴覆与中间砂的填、 舂同时进行。如果模样很高， 只舂面砂和中间砂也有困难时， 可分层进行填舂和硬化。但在吹气硬化前， 要将上、 下砂层修平再硬化。若中间中断作业， 也要将分界面修平后再停止作业， 以改善新填面砂与已填面砂交界面的连接状况。树脂砂的舂砂要领与覆砂造型基本相同。目前有采用水玻璃锆砂作面砂， 用较粗粒度的树脂砂作中间砂， 用快干水泥砂作背砂的自硬砂造型新工艺。这种造型方法同时具备水玻璃砂和树脂砂的优点， 铸件成本低而质量高， 其舂砂方法与覆砂造型相同。三、 起模起模前先将模

13、样四周砂型稍作修整， 压光浮砂。干砂型要将模样四周的砂型稍微压低或削低一些， 以防起模时被拉松带起， 造成合型时此处砂型被压坏。,-第九篇造型工部生产工艺技术舂砂后的模样与型壁结合很严， 为便于起模， 需要松模使模样与型壁之间产生均匀而足够的间隙， 松模量要适当， 松动不能过分。松模后找出模样重心位置， 小件的起模针要放在重心位置上， 大件的起模吊具的合力要通过重心。起模方向应保持垂直向上， 边向上起出边敲打模样。起模动作是先缓慢上起， 当模样快全部起出砂型时， 应快速上升，以防模样起出型腔口面时摇摆撞坏砂型。四、 修型起模时带出的大块型砂， 取出后仍要覆盖于原处， 在覆盖前将砂型损伤处刷一薄

14、层淡淡的粘结剂或水， 覆盖后插铁钉加固。凡砂型损坏的部位， 应事先刷少量的水稍加润湿， 但湿型刷水一定要少， 过湿会使铸件产生气孔。刷水后用面砂加插铁钉修补。大面积或较浅的损坏面， 先挖深划毛， 再进行修补， 并插铁钉加固。对局部松软的部位， 用手按实或用手锤舂实。型腔内以及浇冒口系统内的尖角、 两面相交的棱角必须倒成圆角。在型腔内的转角处、 凸台、 浇口附近、 大平面上、 损坏修补处、 型腔薄弱部位都要在修型时插铁钉加固。干型型腔和芯头四周分型面上应修出 ! “ #$ 的披缝， 湿型只压平不留披缝。整个修型过程， 是从上往下修， 避免下面修好后又被上面落下的型砂弄脏。砂型修好后要开出浇口，

15、内浇道不要开在模浇道的尽头或上部， 以便发挥横浇道的集渣作用。浇道应使金属液平稳流入型腔， 以免冲坏砂型和砂芯。各浇道表面要修光滑、 正确， 以防金属液将砂粒冲入型腔中。最后扎出暗冒口和芯座上的出气孔， 在型腔内和浇冒口内均匀地涂刷一定厚度的涂料。%&第一章造型工艺概述第二章造型工部工艺流程与布置第一节概述造型工部是铸造车间的核心工部， 典型的砂型造型工艺流程如图 ! “ # “ $ 所示。造型工部的主要生产工序是造型、 下芯、 合型、 浇注、 冷却和落砂。在铸造生产过程中， 由熔化工部、 造芯工部和砂处理工部供给造型工部所需的液态金属、 砂芯和型砂； 造型工部将铸件和旧砂分别运送给清理工部和

16、砂处理工部。造型工部的工艺流程和机械化程度直接影响到熔化、 砂处理、 造芯和清理等工部的工艺流程、 工艺设备和机械化运输设备的选择和布置。因此， 在进行铸造车间设计和管理时， 应以造型工部为基础来协调其它工部。图 ! “ # “ $造型工艺流程图 %&%第九篇造型工部生产工艺技术造型设备是造型工部的主要设备， 造型设备的数量决定于铸造车间的生产纲领和造型设备的生产率。根据机械化程度的不同， 造型工部可分为手工或简单机械化造型工部， 机械化或自动化造型工部两类。目前工业化铸造生产中， 机械化或自动化造型工部使用较多， 我国也有一些手工或简单机械化造型工部。由造型机及其辅机 （合型机、 铸型输送机等） 组成的机械化或自动化造型生产线可进行多种多样的布置。第二节典型造型工部的布置根据所选用的铸型输送机类型的不同， 造型生产线可分为封闭式和开放式两种。封闭式造型生产线是用连续式或脉动式铸型输送机组成环状流水生产线； 开放式造型生产线是用间歇式铸型输送机组成直线布置的流水生产。按铸型从造型机到合型机的运行方向与铸