铸造工艺流程1

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1、1,常州精棱铸锻有限公司 . 人力资源部,公司铸造产品样本,2,铸造产品样本,左：日本牧野床身 右：美国MAG床身,3,铸造产品样本 左：美国GE压缩机缸体 右：风力发电机轮毂,4,铸造产品样本,上：大型船用柴油机机架 下：瓦钖兰扫气室,5,铸造产品样本 左：核电屋根平瓦 右：南车齿轮箱,6,常州精棱铸锻有限公司 . 人力资源部,砂型铸造工艺基础,7,铸造概述,铸造混砂,造型造芯,熔炼浇注,落砂清理,砂型铸造工艺基础,1,2,3,4,5,8,铸造概述,1.铸造的概念 铸造是将金属熔化并浇注到具有零件形状相适应的铸型型腔中，等其冷却凝固后，获得毛坯或零件的方法。,9,铸造概述,2.铸造的特点 铸

2、造的特点是金属在液态下成形，即熔化的液态金属在一定的压力作用下充满铸型而获得铸件。,10,铸造概述,3.铸造的方法 铸造的方法主要分砂型铸造和特种铸造两大类。本公司采用砂型铸造。,11,铸造概述,本公司砂型铸造生产过程： 制模配砂混砂 造型制芯上涂料配模合箱熔炼浇注 落砂 清理检验入库,12,砂型铸造,砂型铸造是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。目前90%以上的铸件是用砂型铸造方法生产的。,一、砂型铸造的工艺过程,工 艺 准 备,造 型,落 砂,合 箱,浇 注,造 芯,清 理,检 验,熔炼金属,配砂、制模,13,整模造型,14,分模造型,15,4.灰铁生产工艺过程,16,4.灰铁生产工

3、艺过程,17,5.球铁生产工艺过程,18,铸造混砂,1,2,3,4,19,铸造混砂,造型（芯）材料 用来制造砂型和砂芯的材料统称造型材料。用于制造砂型的的称型砂，用于制造砂芯的的称芯砂。 1.对型（芯）砂的要求 （1）强度 （2）透气性 （3）耐火性 （4）退让性 （5）可塑性 （6）回用性,20,铸造混砂,型（芯）砂的组成 （1）原砂 （2）粘结剂：树脂 （3）附加物：固化剂 （4）涂料,21,铸造混砂,混制工艺： 配比及混制 混合料配比： 呋喃树脂的加入量一般占砂重的0.81.5%，而固化剂的加入量占树脂重的2070%，依据季节的温度变化来调节。,22,铸造混砂,造型最好采用连续式混砂机混

4、制。一般是将原砂、再生砂、固化剂、树脂依次快速混合而成，随混随用。用间歇式混砂机时，应先加砂，开动混砂机后小心加入固化剂，混拌12min之后加入树脂，混匀后立即卸砂。,23,24,混砂机,25,铸造混砂,自硬砂生产工艺流程 根据铸造车间布局、工艺性质及生产纲领要求，自硬树脂砂生产工艺流程可以有很多种变化，但一般主要由旧砂回收、旧砂破碎再生、旧砂风选、调温、砂输送及混砂等组成。,26,27,1、旧砂回收,旧砂、散落砂通过落砂机落砂后，由输送设备（振动输送、皮带输送、斗式提升机等）输送到砂块料斗储存，其间通过磁选设备去除砂中的金属余料。,28,2、旧砂破碎再生,砂块料库中的块砂料由定量振动给料机均

5、匀向破碎机给料，经破碎筛分（有预再生功能）后根据工艺要求的不同，在不同的再生设备组合中进行进一步的再生。再生设备的主要形式有撞击再生、离心再生、强力摩擦再生等，可根据工艺要求进行组合以达到要求的脱膜率。经再生的砂料存于热砂库中。,29,3、旧砂的风选及调温,含有大量微粉的热旧砂由流幕式布料器均匀布料，并经风选器多级风力分选后，微粉被除尘系统带走，去除微粉后的旧砂经调温器，调温器中的旧砂在调量板的节流作用下均匀缓慢向下移动，同时与换热片进行热交换，达到工艺要求的温度后发送往再生砂库中储存备用，至此，完成旧砂的再生工作。,30,4、新砂系统,湿新砂或袋装新砂经三回程新砂烘干系统烘干后，由气力输送装

6、置送入新砂料库备用。,31,5、新旧砂配送,根据不同的工艺要求，新旧砂的配送可以预先按比例混合后输送，也可新旧砂分别输送到混砂机上方砂库后再按比例混合。,32,树脂砂设备,现有的树脂砂设备有：落砂机；带式传送机；永磁皮带轮；振动再生机；斗式提升机；1号砂库；离心再生机；风分离机；2号砂库；砂温调节器；气力输送装置；3号砂库；混砂机；电气控制柜；水冷系统；除尘器。,33,小结：混砂工艺流程：,旧砂磁选皮带机（铁丸，铁屑分离剔除）振动再生机斗式提升机 离心再生机风选器斗式提升机 砂仓（加适量新砂）连续混砂机（加固化剂，树脂） 造型。,34,造型造芯,用模型（木模、金属模）制造铸型（砂型、金属型）型

7、腔以形成铸件的外表面，称造型。用芯盒制造型芯，以形成铸件的内表面称为造芯。,35,造型现场,36,造型造芯,造型 造型是铸型制造过程中的重要工序，它的任务是获得质量合格的铸型。 1.造型工具及辅具 2.铸型结构 3.造型方法 按造型手段可分为手工造型和机器造型两大类。,37,造型造芯,手工造型 手工造型方法很多，要根据铸件的形状、大小和生产批量的不同进行选择，常用方法有： 1）整模造型：整体模型，分型面为平面,38,整模两箱造型,39,造型造芯,分模造型：分开模型，分型面多是平面,40,分模两箱造型,41,三箱造型,42,造型造芯,活块造型：将模样上有妨碍取模的部分做成活动的,43,造型造芯,

8、型 芯 用来获得铸件的内孔或局部外形而制造的独立砂型，其由芯砂或其它材料组成。 要求：更高的强度、透气性、耐火性和退让性。,44,造型造芯,造芯 造芯和造型一样，可用于手工制造，也可用机器制造。 1.手工造芯：造芯时多用芯盒制造，有时也用刮板制造。 （1）用芯盒制造 （2）用刮板制造,45,造型造芯,为增加型芯的强度，在型芯中应放置芯骨（小型芯骨大多用铁丝或铁钉制成）。 开通气孔排气。 刷涂料和烘干，提高其耐火性、强度和透气性。,芯座,46,造型造芯,2.机器造芯：在大批量生产中，常用型芯制作设备是射芯机和壳（吹）芯机。,射芯机工作原理,壳（吹）芯制造原理,47,造型造芯,下芯工序： 1.下芯

9、前操作者检查砂芯、砂型的质量情况，检查项目有涂料质量、浇冒口质量、气眼、活块位置、是否有严重的松砂等情况。 2.把砂芯的芯头部分涂料积存清除掉，下箱砂芯芯头不要进行修磨，上箱砂芯可以进行轻微修磨，修磨量为为宜。下芯时要保持砂芯水平，砂型的芯头部分不能有突起的砂子和砂块，防止砂芯高起不平，注意砂型铸件的壁厚，必要时用卡板进行检查。需要粘结的砂芯用专用修补膏粘结牢固，待牢固后再进行合箱。,48,造型造芯,合箱工序： 1.合箱前要有专人对砂型进行检查，主要检查砂型内是否有砂眼、缺少砂芯、砂芯位置不对等情况。合格后用的封箱泥条进行封箱，封箱泥条不要距离型腔和浇注系统太近。有一些砂箱不需要进行封箱。,4

10、9,造型造芯,2.合箱时检查砂箱衬套是否齐全、正确，两根行车吊链长度要一样，上箱处于水平位置，不得有倾斜现象，以防错箱缺陷的发生。合箱时一定要用正确的合箱销，严禁不用合箱销进行合箱、打箱卡。然后座上浇口圈砂芯，浇口圈砂芯不得重复使用。,50,造型造芯,3.合完箱后要有专人进行检查，主要检查项目有：合箱是否到位；浇冒口是否通畅；是否有未上涂料的部位；是否错箱；浇口圈位置是否正确等情况。 4.合箱后班长要对当班的生产数量、品种进行统计，填写生产报表和生产标牌。生产标牌包含品种、数量、铸件牌号。,51,52,53,小结：造型工艺过程,手工造型步骤： 造外模型板放平套砂箱放砂舂砂 剖面刮平硬化起模适当

11、修型 上涂料 烘干 制芯：芯子放好放芯骨砂舂实硬化脱模上涂料烘干 配模：小号先下，按号码顺序。合箱、披缝嵌掉。,54,获得一定成分和一定温度的铁水, 浇入铸件型腔中,熔炼浇注,55,熔炼浇注,熔炼：将各种金属炉料按一定的比例加入炉内，重新熔化并加热到一定程度的过程。 熔炼设备：冲天炉、电炉。 本公司采用中频电炉熔炼,56,熔炼浇注,1.合金的铸造性能 合金的铸造性能主要有：流动性，即液态金属充填铸型的能力。收缩性，是使铸件产生缩孔、缩松、内应力、变形和裂纹等铸造缺陷的主要原因。偏析现象，因金属内部化学成分不一致，铸件各部分性能有差异。,57,熔炼浇注,铸造性能好的合金应是流动性好，收缩小，偏析

12、小。灰口铸铁的熔点低，凝固范围窄，故流动性好；在结晶时析出石墨，产生体积膨胀，可部分抵消凝固收缩，故收缩也小。而球墨铸铁的铸造性能比灰铸铁差。,58,熔炼浇注,灰口铁是含碳量为2.5-4%、含硅量1-3%的铁碳合金，碳在合金中以片状石墨存在 . 而球墨铸铁中的碳在合金中以球状石墨存在，它在浇注前以镁、镁合金或稀土镁合金为球化剂进行球化处理，故使铁水温度降低，流动性变差。且收缩较大，容易产生铸造缺陷。,59,熔炼浇注,2.感应电炉熔炼铸铁 感应电炉熔炼铸铁是利用交流电的感应作用，使坩埚内的金属炉料本身发出热量，使其熔化，并进一步将铁液过热的一种熔炼方法。,60,中频炉的构造,61,熔炼浇注,感应

13、电炉的 工作原理 感应电炉就是利用电磁感应的原理进行工作，熔化金属炉料的。以无芯感应电炉（坩埚式）为例，如图所示。,62,熔炼浇注,在一个用耐火材料制成的坩埚外面，套着螺旋形的感应线圈（感应器）。坩埚内装有金属炉料。当线圈上通过交流电时，交流电感应作用在金属炉料内部产生感应电动势，从而在炉料内部产生感应电流，并克服金属炉料的电阻而转换为热量，将金属炉料熔化。,63,熔炼浇注,64,熔炼浇注,先配料，后装料 （1）中频炉装料是在不带剩余铁液的情况下进行的，装料次序为：回炉料和生铁（切屑）废钢。回炉料熔点低可及早形成熔池，底装渣料则可及时对初期熔池起保护作用。 此外，装料重量应计入5%左右 熔损和

14、烧损。,65,熔炼浇注,（2）熔化 开始以低压供电，为40%60%，然后逐步提高电压。 中频炉功率连续可调，且密度大，有利于实现快速熔炼，但操作时也须遵循功率先小后大的原则。,66,熔炼浇注,熔化期要密切注意炉料有否“搭桥”故障。一旦发现有搭桥现象，要及时加以排除。因为产生炉料搭桥时，下部铁液将过热，温度剧增，可能引起底部炉衬的严重侵蚀，甚至导致漏炉事故。铁液过热也会加剧元素烧损和含气量的增加。,将熔融金属与固体炉料的搭桥料相隔开的空间,熔融金属,67,如让过热气体积聚在下面空间，炉顶上形成一个盖，就会发生搭桥。如产生了搭桥，需立即切断电源,将熔融金属与固体炉料的搭桥料相隔开的空间,熔融金属,

15、68,熔炼浇注,后续炉料都要在前次投入的炉料未熔完前投入。切屑均匀投于熔池液面，一次投入量不宜超过炉子熔炼的6%8%。切屑冷装在炉内是不允许的，因为这将增加氧化烧损。,69,熔炼浇注,熔化过程中会产生一定量的非金属夹杂物，它们中有一些是由炉料和炉衬带来，也有的是元素氧化生成的氧化物。由于感应电炉的电磁搅拌作用，绝大多数非金属夹杂物会浮升至液面，与渣料一起结合为熔渣，而另有少量的可能黏附于炉壁或残留在铁液之中。,70,熔炼浇注,（3）精炼 炉料化清，熔渣形成后即进入精练期。 精练期的主要任务是：调整铁液的化学成分至规定的范围；进一步清除非金属夹杂物和降低气体含量；提高铁液温度至符合出炉要求。,7

16、1,熔炼浇注,在取样分析后，如果成份不合格，需要调整成份调整前，炉渣扒干净，调碳时，除去铁液表面熔渣后，加入增碳剂，当增碳小于0.2 % 时，可将增碳剂直接加入铁水中，并进行人工搅拌。当增碳大于0.2 % 时，必须先倒出部分铁水，在炉内加入增碳剂，然后铁水冲入. 使增碳剂迅速熔解并被铁液均匀吸收。常用的增碳剂有石墨电极、天然石墨和石油焦等。石墨电极成分较纯，完全适用于灰铸铁和球墨铸铁的增碳。从铁液液面加入增碳剂，其回收率为85%92%，增碳剂粒度为 15mm。,72,熔炼浇注,浇注系统 浇注系统是在浇注时引导金属液进入型腔所流经的一系列通道，合理的浇注系统能保证金属液连续、平稳地流入铸型，克服和减少各种铸造缺陷。,73,熔炼浇注,典型的浇注系统由外浇口、直浇口、内浇口组成，包括冒口在内称为浇冒系统。铸铁件通常采用封闭式浇注系