第2章砂型铸造的造型工艺
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黏土砂型铸造工艺过程及特点按生产工部分类,黏土砂型铸造又可分为造型工部、制芯工部、砂处理工部、熔化工部、清理工部五大部分。
每个工部所采用的工艺、材料、装备、控制方式等都会影响铸件的生产质量。
1.造型工部造型工部是铸造车间及生产的核心工部,典型的黏土砂造型工艺流程如图1-1所示。
图1-1 典型的黏土砂造型工艺流程造型工部的主要生产工序是造型、下芯、合箱、浇注、冷却和落砂。
在铸造生产过程中,由熔化工部、制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砂处理工部。
获得高精度和足够紧实度铸型是造型工部的主要任务,也是生产高表面质量和内在质量铸件的前提之一。
目前的实际生产中,除少量手工造型方法外,常用的机器造型有:震压式造型、多触头高压造型、射压造型、静压造型、气冲造型等。
不同的铸件产品、质量要求和生产率,可选择不同的造型方法及装备。
2.制芯工部制芯工部的任务是生产出合格的砂芯。
典型的制芯工部工艺流程如图1-2所示。
图1-2 典型的制芯工部工艺流程由于采用的黏结剂不同,芯砂的性能(流动性、硬化速度、强度、透气性等)都不相同,型芯的制造方法及其所用的设备也不相同。
根据黏结剂的硬化特点,制芯工艺有如下几种:1)型芯在芯盒中成形后,从芯盒中取出,再放进烘炉内烘干。
属于此类制芯工艺的芯砂有黏土砂、油砂、合脂砂等。
2)型芯的成形及加热硬化均在芯盒中完成。
属于这类制芯工艺的有热芯盒及壳芯制芯等。
3)型芯在芯盒里成形并通入气体而硬化。
属于这类制芯工艺的有水玻璃CO2法及气雾冷芯盒法等。
4)在芯盒中成形并在常温下自行硬化到形状稳定。
这类制芯工艺有自硬冷芯盒法、流态自硬砂法等。
在制芯工部中,制芯机是核心设备。
但砂芯的质量除与制芯机装备水平有直接关系外,还与芯砂种类、硬化方式、砂芯的形状结构等有关。
3.砂处理工部砂处理工部的任务是提供造型、制芯工部所需要的合乎一定技术要求的型砂及芯砂。
第六—第二章砂型铸造铸型:铸造生产中使液态金属成为固态铸件的容器。
容器的内部称型腔,其轮廓相当于所制铸件的外形。
根据铸型特点分:一次型——砂型、熔模、石膏型、实型铸造(消失模铸造);半永久型——泥型、陶瓷型、石墨型铸造;永久型——金属型、压力、挤压、离心铸造;根据浇注时金属所承受的压力状态分:重力作用下的铸造和外力作用下的铸造金属液在常压下完成浇注,称为自由浇注或常压浇注。
金属液在外力作用下实现充填和补缩,如压力铸造、挤压铸造、离心铸造和反重力铸造。
砂型铸造:是利用型(芯)砂制造铸型的铸造方法。
整模造型分模造型一、概述1 缺点、优点:砂型铸造是铸造生产中最广泛的一种方法,世界各国用砂型铸造生产的铸件占总产量的80-90%。
型砂:将原砂或再生砂+粘结剂+其它附加物所混制成的混合物。
砂型(芯):型(芯)砂在外力作用下成形并达到一定的紧实度或密度成为砂型(芯)。
2 砂型的种类湿型:由原砂、粘土、附加物及水按一定比例混碾而成湿型砂;用湿型砂春实,浇注前不烘干的砂型。
干型:经过烘干表面干型:表面仅有一层很薄(15-20mm)的型砂被干燥,其余部分仍然是湿的。
化学自硬砂型:砂型靠型砂自身的化学反应而硬化。
造型:制造砂型的工艺过程。
造芯:制造砂芯的工艺过程。
选择合适的造型(芯)方法和正确的造型(芯)工艺操作,对提高铸件质量、降低成本、提高生产率有极重要的意义。
1 按型(芯)砂粘(固)结机理分类机械粘结造型(芯)、化学粘结造型(芯)、物理固结造型(芯)2 按造型(芯)的机械化程度分类(1)手工造型(芯)手工造型(芯)是最基本的方法,这种方法适应范围广,不需要复杂设备,而且造型质量一般能够满足工艺要求,所以到目前为止,在单件、小批量生产的铸造车间中,手工造型(芯)仍占很大比重,在航空、航天、航海领域应用广泛。
缺点:劳动强度大、生产率低、铸件质量不易稳定。
模样造型、刮板造型、地坑造型,各种造型方法有不同的特点和应用范围。