砂型铸造工艺金属工艺学

金属砂型铸造技术-砂型铸造前言金属砂型铸造技术砂型铸造是一种最基本的铸造方法，其工艺过程有制造模型和芯合、混砂、造型和造芯、烘干合箱、熔化…等等。

砂型铸造在砂型中生产铸件的铸造方法。

钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。

由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。

制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。

最常用的铸造砂是硅质砂。

硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。

为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。

应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。

砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。

金属砂型铸造技术-造型方法1、各种造型方法的特点和应用造型是砂型铸造的重要工序，大体分手工和机器造型两大类。

手工造型主要用于单件或小批量铸件的生产，而机器造型则主要用于大批量的铸件制造。

1．手工造型：手工造型操作灵活、大小铸件均能适应。

在实际生产中，由于铸件的结构特点、批量大小、使用要求及生产条件的不同，所用的造型方法也不一样，如表1为常用手工造型方法的特点和应用范围。

手工造型对模型的要求不高，一般采用成本较低的木模。

对于尺寸较大的回转体或等截面的铸件，还可以采用成本更低的刮板造型法。

因此，尽管手工造型的生产率较低、获得铸件的尺寸精度及表面质量也较差，但对工人的技术水准要求较高，且在实际生产中很难完全以机器造型取代。

尤其是对于单件、小批铸件的生产。

表1 常用手工造型方法的特点和应用范围2．机器造型机器造型是将手工造型中的紧砂和起模工步实现了机械化的方法。

职业技术学院教案授课教师：班级：授课日期：课时：2课题： 5.1砂型铸造工艺教学目的：通过学习理解铸造各工艺参数的含义，掌握砂型铸造工艺；掌握浇注位置的确定原则和分型面的选择原则。

教学重点和难点：重点：砂型铸造工艺。

难点：砂型铸造工序。

教学方法：讲授法、分析法、举例法授课内容：旧课复习多孔含油制品、耐磨减摩制品是如何加工而成的？高硬度的碳化物经常采用什么工艺加工？新课学习5.1 砂型铸造工艺目前,铸件生产的主要方法,砂型铸件占铸件总量的90%以上,可生产各种铸钢,灰铁,球铁,可锻铸铁,有色金属等.用于铸造各种机械零件。

砂型铸造生产过程:配砂→造型→烘干制模熔化浇注→落砂→清理→检验造型操作顺序:1安放铸模 2套下箱,撒防粘材料 3盖上面砂 4铲填背砂 5用尖头砂冲舂砂 6用平头砂冲舂砂 7刮去多余型砂 8翻转下型 9撒分型砂 10吹去铸模上的分型砂 11撒防粘材料 12加面砂13填上型 14扎通气孔 15去上型 16 起模 17挖浇口 18合箱浇注。

一、型砂及型芯砂（一）型砂(芯)性能1、强度:型砂在外力作用下,不易破坏的性能,强度不足,会造成塌箱,砂眼等。

2、透气性:型砂之间本身有空隙,具有透气的能力.透气性不好,易出现气孔。

3、耐火性:型砂在高温金属液的作用下而不软化,熔化.若耐火性不足,砂粒粘在铸件表面上形成一层硬皮,造成切削加工困难,粘砂严重,铸件报废。

4、退让性:型(芯)砂具有随铸件的冷却收缩而被压缩其体积的性能. 若退让性不足,铸件收缩受阻,内应力加大,甚至产生裂纹、变形等.加锯末、木屑,提高退让性。

二、型砂的分类、成分和应用1、粘土砂:砂子,粘土,水,附加物(煤粉,木屑等).应用广泛:1) 不受铸件大小,重量,尺寸,批量影响。

2) 铸钢,铸铁,铜,铝合金等均可铸。

3) 手工,机器造型均可。

4) 粘土来源广,价低。

粘土砂分两类: 湿型砂:中,小件。

干型砂:质量要求高的件,大件。

2、水玻璃砂:水玻璃(硅酸钠的水溶液)为粘结剂。

金属工艺学电子教案（25）【课题编号】25-13.1【课题名称】砂型铸造，金属的铸造性能【教材版本】郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006【教学目标与要求】一、知识目标了解铸造生产的特点、分类及应用；砂型铸造工艺；金属的铸造性能。

二、能力目标针对铸件的结构形状，初步学会选用不同的手工造型方法。

三、素质目标了解铸造生产的特点、分类及应用；砂型铸造工艺；初步学会选用手工造型方法。

四、教学要求一般了解铸造生产的特点、分类及应用；砂型铸造。

初步了解金属的铸造性能。

【教学重点】铸造的特点、分类及应用；砂型铸造工艺。

【难点分析】砂型铸造工艺、金属铸造性能对铸件质量的影响。

【分析学生】1．具有学习的知识基础。

2．具有学习的能力基础、如果已进行过铸造金工实习，再学习理论，更易懂了。

3．铸造生产适应性强，成本低廉，对于受力不大的零件，应用广泛。

但是铸造生产工序多，铸件易产生缺陷，学习中要特别关注正确掌握铸造工艺，减少和避免铸造缺陷。

【教学设计思路】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。

【教学资源】1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，20052．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。

【教学过程】一、复习旧课（10分钟）零件材料的选用及热处理课堂讨论总结报告批改情况。

二、导入新课铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。

铸造生产适应性强、成本低廉，在机械产品中，铸件占有很大的比例，如机床中为60%～80%。

但由于铸造生产工序多，铸件易产生铸造缺陷，晶粒粗大，力学性能不如锻件，因此铸件多用于受力不大的零件。

第1篇一、引言铸造工艺学是研究金属熔炼、造型、熔炼处理、凝固、冷却、铸件处理等一系列工艺过程和原理的学科。

它是金属工艺学的一个重要分支，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、船舶、能源、化工等领域。

本文将从铸造工艺学的概念、分类、特点、应用等方面进行阐述。

二、铸造工艺学的概念铸造工艺学是一门研究金属熔炼、造型、熔炼处理、凝固、冷却、铸件处理等一系列工艺过程和原理的学科。

其主要任务是研究金属材料的熔炼、凝固、冷却等过程，以及铸件质量与工艺参数之间的关系，从而为铸造生产提供理论指导和实践经验。

三、铸造工艺学的分类1. 按照铸件材料分类：铸铁铸造、铸钢铸造、有色金属铸造、粉末冶金铸造等。

2. 按照铸型材料分类：砂型铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造、熔模铸造等。

3. 按照铸造方法分类：重力铸造、压力铸造、离心铸造、电磁铸造等。

四、铸造工艺学的特点1. 材料广泛：铸造工艺可以应用于各种金属材料，包括铸铁、铸钢、有色金属等。

2. 形状复杂：铸造工艺可以生产形状复杂、尺寸精度要求高的铸件。

3. 生产成本低：与机械加工相比，铸造工艺生产成本较低。

4. 便于大批量生产：铸造工艺可以实现大批量生产，提高生产效率。

5. 可实现自动化：随着技术的发展，铸造工艺可以实现自动化生产，提高生产效率和质量。

五、铸造工艺学的应用1. 机械制造：铸造工艺在机械制造领域应用广泛，如汽车、机床、工程机械等。

2. 航空航天：铸造工艺在航空航天领域具有重要作用，如发动机、机体、零件等。

3. 船舶制造：铸造工艺在船舶制造领域应用广泛，如船体、舵叶、螺旋桨等。

4. 能源：铸造工艺在能源领域具有重要作用，如锅炉、汽轮机、发电机等。

5. 化工：铸造工艺在化工领域应用广泛，如反应器、塔、阀门等。

六、铸造工艺学的发展趋势1. 绿色铸造：随着环保意识的提高，绿色铸造技术逐渐成为主流，如水玻璃砂、粘土砂、熔模铸造等。

2. 智能化铸造：利用计算机技术、传感器、机器人等实现铸造过程的智能化控制。

金属铸造工艺流程中的砂型设计与制作金属铸造是一种重要的制造工艺，广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。

而在金属铸造中，砂型设计与制作是其中至关重要的一环。

本文将介绍金属铸造工艺流程中的砂型设计与制作的基本概念、流程和要点。

一、砂型设计与制作的基本概念砂型是指用特定的砂料制作而成的，用于铸造零件形状的铸型。

砂型设计与制作是根据铸件的结构形状、尺寸精度和表面质量要求，确定合理的砂型结构和砂型材料，制作出符合要求的砂型。

砂型设计与制作的质量直接影响到铸件的成型质量。

二、砂型设计与制作的流程1. 铸件结构分析：根据铸件的结构形状和尺寸要求，进行铸件结构的分析，确定铸件的重点部位和可能存在的缺陷，为后续的模具设计提供依据。

2. 砂型材料选择：根据铸件的材料、结构和质量要求，选择适合的砂型材料。

常用的砂型材料有石英砂、合成砂、水玻璃砂等。

不同的材料具有不同的耐火性、流动性和收缩性，要根据具体情况进行选择。

3. 砂型结构设计：根据铸件的结构形状和尺寸，设计砂型的结构。

砂型结构包括上型、下型、中型、芯型等组成部分，要根据铸件的结构要求和工艺要求，确定各个组成部分的形状和位置。

4. 芯型设计与制作：对于有空洞结构的铸件，需要制作芯型。

芯型是用特定的芯盒制作而成的，用于形成铸件内部的空洞。

芯型的制作包括芯盒设计、芯砂制备、芯盒装砂、成型、硬化等步骤。

5. 模具制作：根据砂型结构和芯型要求，制作模具。

模具是用于支撑砂型和芯型的，保持其形状和位置稳定。

模具制作采用传统的手工制作或数控加工等方法，制作出符合要求的模具。

6. 砂型制备：根据模具制作好的模具，进行砂型的制备。

砂型制备的步骤包括模具装填、振实、敲击、抖砂等。

7. 砂型处理：砂型制备完成后，需要进行砂型的处理。

砂型处理包括干燥、烘烤、涂覆耐火涂料等步骤，以增加砂型的耐火性和抗裂性。

8. 砂型与芯型装配：将制备好的砂型和芯型进行装配。

装配要求严密，确保砂型和芯型的结构稳定和精度要求达标。

铸造工艺学概述铸造工艺学是一门研究金属铸造技术的学科，涉及到金属熔炼、铸型与模具制备、浇注、凝固和冷却等过程。

通过使用适当的工艺，能够制造出各种形状复杂的金属零件，广泛应用于机械、航空航天、汽车等领域。

铸造工艺学对于提高产品的质量和生产效率具有重要意义。

铸造方法铸造工艺涉及多种铸造方法，常用的有：1.砂型铸造：将金属熔液倒入砂型中进行浇注，待金属凝固后，取出砂型，得到所需的铸件。

砂型铸造工艺简单、成本低，适用于制造中小型铸件。

2.金属型铸造：根据原型制作金属型，通过加热金属型并进行浇注，得到所需的铸件。

金属型铸造工艺适用于制造高精度和大型铸件。

3.石膏模铸造：使用石膏模具进行浇注，待金属凝固后，取出石膏模具，得到所需的铸件。

石膏模铸造工艺适用于制造高精度的铸件。

4.压铸：将熔融合金注入压铸机中，通过高压迫使熔融合金填充模具腔体，待熔融合金凝固后，取出模具，得到所需的铸件。

压铸工艺适用于制造复杂形状、高精度和大批量的铸件。

铸造工艺的步骤铸造工艺一般包括以下步骤：1. 模型和模具制备根据所需铸件的形状和尺寸，制作相应的模型。

模型可以是实物模型，也可以是CAD图纸。

然后根据模型制备模具，常用的材料包括砂型、金属型、石膏模具等。

2. 熔炼金属根据所需铸件的材料特性，选用适当的金属进行熔炼。

熔炼金属时需要考虑金属的熔点、熔化温度和熔炼工艺。

3. 浇注将熔融金属倒入模具中，进行浇注。

浇注时需要注意浇注温度、浇注速度和浇注方式，以确保金属能够充分填充模具，并避免产生气孔和缺陷。

4. 凝固和冷却待金属在模具中凝固后，需要进行冷却。

冷却过程中，金属会发生收缩和变形，需要通过合适的冷却措施来控制金属的凝固速度和温度分布，以避免产生应力和变形。

5. 精加工和热处理待铸件冷却后，通常需要进行精加工和热处理。

精加工包括切割、磨削、修整等工艺，以获得所需的尺寸和表面质量。

热处理包括退火、淬火等工艺，以改善铸件的力学性能。

铸造工艺的挑战铸造工艺面临着一些挑战，包括：1.自由熔化和凝固过程的不可逆性，使得铸造过程中很难控制金属的凝固行为。

砂型铸造学习报告张璐矿业工程系机械设计制造及其自动化1203班20121804342铸造简介定义：是将液态金属在重力或外力作用下填充到型腔中，待其冷却凝固后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。

优点：1.适应性广，工艺灵活性大（材料、大小、形状几乎不受限制）。

2.最适合制造形状复杂的箱体、机架、阀体、泵体、缸体等。

3.成本较低（铸件与最终零件的形状相似、尺寸相近）主要缺点有：铸件组织疏松、晶粒粗大，内部常有缩孔、缩松、气孔等缺产生，导致铸件力学性能，特别是冲击性能较低。

铸造从造型方法分，可分为砂型铸造和特种铸造两大类。

目前最常用和最基本的造型方法是砂型铸造。

砂型铸造定义：将液态金属用砂型紧实成的铸型中，待其冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法称为铸造。

砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常有合金铸件的生产。

一、主要工艺包括：制造模样、制备造型材料、造型、制芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。

（一）砂型铸型：用型砂、金属或其他耐火材料制成，包括形成铸件形状的空腔、型心和浇冒口系统的组成整体。

砂型：用型砂制成的铸型；砂型的制作是砂型铸造工艺过程的主要工序。

（二）造型材料型砂用的是粘土砂，成分包括原砂（石英质硅砂）、粘土（膨润土、普通粘土）、水、附加物（煤粉，木屑等）。

砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。

为了提高铸件的表面质量，常在砂型和型芯表面刷一层涂料。

涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂，另外还加有便于施涂的载体（水或其他溶剂）和各种附加物。

砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂和化学硬化砂型3种。

粘土湿砂型以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。

型（芯）砂的性能要求：1)可塑性：型砂在外力作用下成形，外力消除后仍能保持其形状的性能2）强度：抵抗外力破坏的能力3）耐火性：型砂在高温熔融金属的作用下不软化、不熔融烧结及不粘附在铸件表面的性能4）透气性5)退让性：铸件冷却收缩时，砂型与型芯的体积可以被压缩的性能（三）模样和芯盒1.模样由木材、金属或其他材料制成，用来形成铸型型腔的工艺装备，模样是按照根据零件图样要求绘制的铸造工艺图样制造的2.芯盒制造型芯或其他类耐火材料芯所用的装备。