《砂型铸造的方法课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《砂型铸造的方法课件（129页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2章章 铸造铸造2.1 铸浩概述铸浩概述2.2砂型铸造的方法砂型铸造的方法2.3其他铸造方法其他铸造方法2.4 技能训练项目技能训练项目返回第第2章章 铸造铸造 将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法，称为铸造。铸造是生产机器零件毛坯的主要方法毛坯或零件的方法，称为铸造。铸造是生产机器零件毛坯的主要方法之一，其实质是液态金属逐步冷却凝固而成形，因而具有下列优点之一，其实质是液态金属逐步冷却凝固而成形，因而具有下列优点:(1)可以铸造出内腔、外形很复杂的毛坯。可以铸造出内腔、外形很复杂的毛坯。(2)
2、工艺灵活性大。几乎各种合金，各种尺寸、形状、重量和数量的铸工艺灵活性大。几乎各种合金，各种尺寸、形状、重量和数量的铸件都能生产。如铸件重量可由几克到几百吨，壁厚可由几毫米到几米件都能生产。如铸件重量可由几克到几百吨，壁厚可由几毫米到几米左右。铸件材料可用铸铁、碳钢、合金钢，也可用铜合金和铝合金等。左右。铸件材料可用铸铁、碳钢、合金钢，也可用铜合金和铝合金等。其中，铸铁材料应用极广。某些形状极复杂的零件只能用铸浩方洪制其中，铸铁材料应用极广。某些形状极复杂的零件只能用铸浩方洪制造毛坏。造毛坏。(3)铸件成本较低。铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直铸件成本较低。铸造用原材料大都来源广泛，价
3、格低廉，并可直接利用房机件和一切屑。接利用房机件和一切屑。下一页返回第第2章章 铸造铸造液态成形也给铸造带来某些缺点，如铸造组织疏松、晶粒粗大，内部液态成形也给铸造带来某些缺点，如铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。因此铸件的机械性能，特别是冲击易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。因此铸件的机械性能，特别是冲击韧性，比同样材料锻件的机械性能差。另外铸造工序多，且难以精确韧性，比同样材料锻件的机械性能差。另外铸造工序多，且难以精确控制，使得铸件质量不够稳定。铸造的劳动条件也较差。控制，使得铸件质量不够稳定。铸造的劳动条件也较差。虽然铸造存在上述的缺点，但由于铸造的上述各项优点更加
4、明显，因虽然铸造存在上述的缺点，但由于铸造的上述各项优点更加明显，因而在工业生产中得到广泛的应用。在各类机械工业中，铸件所占比重而在工业生产中得到广泛的应用。在各类机械工业中，铸件所占比重很大。很大。上一页返回下一页2.1铸造概述铸造概述2.1.1型砂配置型砂配置1.型砂的性能型砂的性能砂形铸造的造型材料为型砂，其质量好坏直接影响铸件的质量、生产砂形铸造的造型材料为型砂，其质量好坏直接影响铸件的质量、生产效率和成本。生产中为了获得优质的铸件和良好的经济效益，对型砂效率和成本。生产中为了获得优质的铸件和良好的经济效益，对型砂性能有一定的要求。性能有一定的要求。1)强度强度型砂抵抗外力破坏的能力称
5、为强度。它包括常温湿强度、干强度和硬型砂抵抗外力破坏的能力称为强度。它包括常温湿强度、干强度和硬度，以及高温强度。型砂要有足够的强度，以防止造型过程中产生塌度，以及高温强度。型砂要有足够的强度，以防止造型过程中产生塌箱和浇注时液体金属对铸型表面的冲刷破坏。箱和浇注时液体金属对铸型表面的冲刷破坏。2)成形性成形性型砂要有良好的成形性，包括良好的流动性、可塑性和不粘模性，型砂要有良好的成形性，包括良好的流动性、可塑性和不粘模性，下一页返回上一页2.1铸造概述铸造概述铸型轮廓清晰，易于起模。铸型轮廓清晰，易于起模。3)耐火性耐火性型砂在高温作用下不熔化、不烧结的性能为耐火性。型砂要有较高的型砂在高温
6、作用下不熔化、不烧结的性能为耐火性。型砂要有较高的耐火性，同时应有较好的热化学稳定性，较小的热膨胀率和冷收缩率。耐火性，同时应有较好的热化学稳定性，较小的热膨胀率和冷收缩率。4)透气性透气性型砂要有一定的透气性，以利于浇注时产生的大量气体的排出。透气型砂要有一定的透气性，以利于浇注时产生的大量气体的排出。透气性过差，铸件中易产生气孔性过差，铸件中易产生气孔;透气性过高，易使铸件粘砂。另外，具有透气性过高，易使铸件粘砂。另外，具有较小的吸湿性和较低发气量的型砂对保证铸造质量有利。较小的吸湿性和较低发气量的型砂对保证铸造质量有利。5)退让性退让性 退让性是指铸件在冷凝过程中，型砂能被压缩变形的性能
7、。型砂退退让性是指铸件在冷凝过程中，型砂能被压缩变形的性能。型砂退上一页 下一页返回2.1铸造概述铸造概述让性差，铸件在凝固收缩时将易产生内应力、变形和裂纹等缺陷，所让性差，铸件在凝固收缩时将易产生内应力、变形和裂纹等缺陷，所以型砂要有较好的退让性。以型砂要有较好的退让性。此外，型砂还要具有较好的耐用性、溃散性和韧性等。此外，型砂还要具有较好的耐用性、溃散性和韧性等。2.型砂的组成型砂的组成将原砂或再生砂与勃结剂和其他附加物混合制成的物质称为型砂和芯将原砂或再生砂与勃结剂和其他附加物混合制成的物质称为型砂和芯砂。砂。1)原砂原砂原砂即新砂，铸造用原砂一般采用符合一定技术要求的天然矿砂，最原砂即
8、新砂，铸造用原砂一般采用符合一定技术要求的天然矿砂，最常使用的是硅砂。其二氧化硅含量在常使用的是硅砂。其二氧化硅含量在80%98%，硅砂粒度大小及均，硅砂粒度大小及均匀性、表面状态、颗粒形状等对铸造性能有很大影响。除硅砂外的各匀性、表面状态、颗粒形状等对铸造性能有很大影响。除硅砂外的各种铸造用砂称为特种砂，如石灰石砂、错砂、镁砂、橄榄石砂、种铸造用砂称为特种砂，如石灰石砂、错砂、镁砂、橄榄石砂、上一页 下一页返回2.1铸造概述铸造概述铬铁矿砂、钦铁矿砂等，这些特种砂性能较硅砂优良，但价格较贵，铬铁矿砂、钦铁矿砂等，这些特种砂性能较硅砂优良，但价格较贵，主要用于合金钢和碳钢铸件的生产。主要用于合
9、金钢和碳钢铸件的生产。2)黏结剂黏结剂黏结剂的作用是使砂粒粘结在一起，制成砂型和芯型。黏土是铸造生黏结剂的作用是使砂粒粘结在一起，制成砂型和芯型。黏土是铸造生产中用量最大的一种黏结剂，此外水玻璃、植物油、合成树脂、水泥产中用量最大的一种黏结剂，此外水玻璃、植物油、合成树脂、水泥等也是铸造常用的勃结剂。等也是铸造常用的勃结剂。用戮土作黏结剂制成的型砂又称戮土砂，其结构如用戮土作黏结剂制成的型砂又称戮土砂，其结构如图图2-1所示黏土资源所示黏土资源丰富，价格低廉，它的耐火度较高，复用性好。水玻璃砂可以适应造丰富，价格低廉，它的耐火度较高，复用性好。水玻璃砂可以适应造型、制芯工艺的多样性，在高温下具
10、有较好的退让性，但水玻璃加人型、制芯工艺的多样性，在高温下具有较好的退让性，但水玻璃加人量偏高时，砂型及砂芯的溃散性差。油类勃结剂具有很好的流动性和量偏高时，砂型及砂芯的溃散性差。油类勃结剂具有很好的流动性和溃散性、很高的干强度，适合于制造复杂的砂芯，浇出的铸件内腔表溃散性、很高的干强度，适合于制造复杂的砂芯，浇出的铸件内腔表面粗糙度面粗糙度Ra值低。值低。上一页 下一页返回2.1铸造概述铸造概述 3)涂料涂料 涂敷在型腔和芯型表面、用以提高砂型表面抗粘砂和抗金属液冲刷等涂敷在型腔和芯型表面、用以提高砂型表面抗粘砂和抗金属液冲刷等性能的铸造辅助材料称为涂料。使用涂料，有降低铸件表面粗糙度值，性
11、能的铸造辅助材料称为涂料。使用涂料，有降低铸件表面粗糙度值，防止或减少铸件粘砂、砂眼和夹砂缺陷，提高铸件落砂和清理效率等防止或减少铸件粘砂、砂眼和夹砂缺陷，提高铸件落砂和清理效率等作用。涂料一般由耐火材料、溶剂、悬浮剂、黏结剂和添加剂等组成。作用。涂料一般由耐火材料、溶剂、悬浮剂、黏结剂和添加剂等组成。耐火材料有硅粉、刚玉粉、高铝矾土粉，溶剂可以是水和有机溶剂等，耐火材料有硅粉、刚玉粉、高铝矾土粉，溶剂可以是水和有机溶剂等，悬浮剂如膨润土等。涂料可制成液体、膏状或粉剂，用刷、浸、流、悬浮剂如膨润土等。涂料可制成液体、膏状或粉剂，用刷、浸、流、喷等方法涂敷在型腔、型芯表面。喷等方法涂敷在型腔、型
12、芯表面。型砂中除含有原砂、黏结剂和水等材料外，还加人一些辅助材料如煤型砂中除含有原砂、黏结剂和水等材料外，还加人一些辅助材料如煤粉、重油、锯木屑、淀粉等，使砂型和芯型增加透气性、退让性，提粉、重油、锯木屑、淀粉等，使砂型和芯型增加透气性、退让性，提高抗铸件粘砂能力和铸件的表面质量，使铸件具有一些特定的性能。高抗铸件粘砂能力和铸件的表面质量，使铸件具有一些特定的性能。上一页 下一页返回2.1铸造概述铸造概述3.型砂的制备型砂的制备黏土砂根据在合箱和浇注时的砂型烘干与否分为湿型砂、干型砂和表黏土砂根据在合箱和浇注时的砂型烘干与否分为湿型砂、干型砂和表面烘干型砂。湿型砂造型后不需烘干，生产效率高，主
13、要应用于生产面烘干型砂。湿型砂造型后不需烘干，生产效率高，主要应用于生产中、小型铸件中、小型铸件;干砂型需要烘干，它主要靠涂料保证铸件表面质量，可干砂型需要烘干，它主要靠涂料保证铸件表面质量，可采用粒度较粗的原砂，其透气性好，铸件不容易产生冲砂、粘砂等缺采用粒度较粗的原砂，其透气性好，铸件不容易产生冲砂、粘砂等缺陷，主要用于浇注中、大型铸件陷，主要用于浇注中、大型铸件;表面烘干型砂只在浇注前对型腔表面表面烘干型砂只在浇注前对型腔表面用适当方法烘干一定深度，其性能兼具湿砂型和干砂型的特点，主要用适当方法烘干一定深度，其性能兼具湿砂型和干砂型的特点，主要用于中型铸件生产。用于中型铸件生产。湿型砂一
14、般由新砂、旧砂、黏土、附加物及适量的水组成。铸铁件用湿型砂一般由新砂、旧砂、黏土、附加物及适量的水组成。铸铁件用的湿型砂配比的湿型砂配比(质量比质量比)一般为旧砂一般为旧砂50%80%、新砂、新砂5%20%,黏土黏土6%10%,煤粉煤粉2%一一7%、重油、重油1%、水、水3%6%。各种材料通过混制。各种材料通过混制上一页 下一页返回2.1铸造概述铸造概述工艺使成分混合均匀，戮土膜均匀包覆在砂粒周围，混砂时先将各种工艺使成分混合均匀，戮土膜均匀包覆在砂粒周围，混砂时先将各种干料干料(新砂、旧砂、黏土和煤粉新砂、旧砂、黏土和煤粉)一起加人混砂机进行干混，再加水湿一起加人混砂机进行干混，再加水湿混后
15、出碾。型砂混制处理好后，应进行性能检测，对各组元含量如戮混后出碾。型砂混制处理好后，应进行性能检测，对各组元含量如戮土含量、有效煤粉含量、含水量等，砂性能如紧实率、透气性、湿强土含量、有效煤粉含量、含水量等，砂性能如紧实率、透气性、湿强度、韧性参数做检测，以确定型砂是否达到相应的技术要求，也可用度、韧性参数做检测，以确定型砂是否达到相应的技术要求，也可用手捏的感觉对某些性能作出粗略的判断。手捏的感觉对某些性能作出粗略的判断。上一页 下一页返回2.1铸造概述铸造概述2.1.2 模样的制作模样的制作 模样是根据零件形状设计制作，用以在造型中形成铸型型腔的工艺装模样是根据零件形状设计制作，用以在造型
16、中形成铸型型腔的工艺装备。设计模样要考虑到铸造工艺参数，如铸件最小壁厚、加工余量、备。设计模样要考虑到铸造工艺参数，如铸件最小壁厚、加工余量、铸造圆角、铸造收缩率和起模斜度等。铸造圆角、铸造收缩率和起模斜度等。(1)铸件最小壁厚是指在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的铸件最小壁厚是指在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小厚度。铸件设计壁厚若小于铸件工艺允许最小壁厚，则易产生浇最小厚度。铸件设计壁厚若小于铸件工艺允许最小壁厚，则易产生浇不足和冷隔等缺陷。不足和冷隔等缺陷。(2)加工余量是为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸件设计时预先加工余量是为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸件设计时预先增加的金属层厚度，该厚度在铸件机械加工成零件的过程中去除。增加的金属层厚度，该厚度在铸件机械加工成零件的过程中去除。(3)铸件浇注后在凝固冷却过程中，会产生尺寸收缩，其中以固态收缩铸件浇注后在凝固冷却过程中，会产生尺寸收缩，其中以固态收缩阶段产生的尺寸缩小对铸件的形状和尺寸精度影响最大，此时的收缩阶段产生的尺寸缩小对铸件的形状和尺寸精度影响最大，此时的收缩率又称线收缩率。率又称线收缩率。上一
