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。
砂型铸造的造型方法
砂型铸造是一种常用的铸造方法,其造型步骤包括以下几个主要步骤:
1. 设计和制作模型:首先,根据设计要求绘制产品的三维模型,然后使用适当材料制作模型。
2. 准备砂型:将模型放入一个盒子中,然后用特殊砂粒覆盖模型,保持模型周围的砂粒的均匀分布。
可以使用特殊的砂子来制作砂型,以便在完成后能够容易地分离出铸件。
3. 组合和固化砂型:盒子内的砂粒通过使用轻微的振动或机器提供的压力,并在模型顶部加入支撑结构(如卡盘)来紧密固化。
4. 砂芯制备:如果需要内部空腔或管道,可以制作砂芯并将其放入砂型中。
5. 熔炼金属:将金属熔炼成液态,并控制其温度和化学成分,以确保在铸造时能够满足所需的性能。
6. 浇注金属:将熔融金属缓慢地倒入固化的砂型中,填充完全。
7. 冷却和凝固:让铸件在砂型中冷却和凝固,使其达到所需的硬度。
8. 破碎和分离:将砂型从冷却的铸件上破碎和分离,通常使用振动或机器进行去砂。
9. 去除缺陷和表面处理:检查铸件,去除任何缺陷或杂质,并进行表面处理(如打磨、喷漆等)以满足最终要求。
10. 检验和包装:对铸件进行质量检查,并将其妥善包装以便运输和贮存。
以上是砂型铸造的一般造型方法,具体的步骤可能会因铸件的要求和设备的不同而有所变化。
砂型铸造的造型方法砂型铸造是一种常见的金属铸造方法,也是一种常用的制造大型铸件的工艺。
该方法通过使用砂型来制造金属铸件。
砂型是一种由砂子和粘结剂构成的模具,它能够承受高温和高压,适用于各种金属的铸造。
砂型铸造的过程通常包括模具制备、铸造准备、浇注、冷却和清洁等步骤。
首先,模具制备是砂型铸造过程的第一步。
模具是根据铸件形状和尺寸而制作的,它通常由两个部分组成:上模和下模。
上模是在模具箱的上部放置的,而下模则是在模具箱的下部。
模具箱通常是用木材或金属制成的,它是为了容纳和支撑砂型而存在的。
模具制备的第二步是填充砂子。
砂子是砂型的主要成分,它需要根据铸件的形状进行筛选和处理。
在填充砂子之前,需要在上模和下模上涂抹一层分离剂,以防止砂子附着在模具上。
填充砂子后,上下模需要合拢并进行压实,以确保砂型的准确性和稳定性。
铸造准备是砂型铸造的第三步。
在此阶段中,铸模需要进行细化和修整,以确保最终的铸件质量。
细化可以使用工具来进行,例如刮刀和刷子。
修整的目的是去除砂型的顶部,并使其平整且有边缘。
浇注是砂型铸造的关键一步。
在浇注之前,需要配置铸造熔融金属,并将其倒入砂型中。
一般情况下,铸造熔融金属是通过高温熔炉来实现的,例如电弧炉或感应炉。
同时,需要注意控制浇注速度和温度,以确保铸造熔融金属能够充分填充砂型,并确保铸件的质量。
在浇注后,需要等待一段时间进行冷却。
冷却的时间根据铸件的材料和尺寸而定。
冷却是为了使铸件从高温状态冷却到室温,并使其形成良好的结构和性能。
最后,完成了冷却之后,需要对铸件进行清洁和处理。
清洁的目的是去除铸件表面的残留砂子和氧化物,以使其具有光滑的表面和良好的外观。
处理是为了加工铸件,例如修整边缘,并进行热处理和表面处理,以提高其性能和耐用性。
总的来说,砂型铸造是一种常见和重要的金属铸造方法。
它具有生产效率高、成本低、适用范围广等优点,已被广泛应用于汽车制造、机械制造和航空航天等领域。
然而,砂型铸造也有一些缺点,例如制造周期长、砂型易变形和精度低等问题。