第一章 砂型铸造
§1－1 概述
以型砂为材料制备铸型的铸造方法叫做砂型铸造。有别于砂型铸造的其它铸造方法，称为特种铸造。
砂型铸造和特种铸造比较，其缺点是：劳动条件较差，铸件质量欠佳，铸型只能使用一次，生产率也较低。优点是：不受零件的形状、大小、复杂程度及合金种类的限制；造型材料来源较广，生产准备周期短，成本低。因此砂型铸造是铸造生产重应用最广泛的一种方法，世界各国用砂型铸造生产的铸件约占铸件总产量的80～90％
砂型的种类
常用的砂型有湿型、干型、表面干型和各种化学硬化砂型（自硬砂型）。
湿型：向石英砂中加入适量的粘土和水分，混制而成的型砂称为湿型砂。用湿型砂舂实，浇注前不烘干的砂型称为湿型。铝合金、镁合金铸件、小型铸铁件的生产常使用湿型。
湿型可使铸件生产周期缩短，生产率高，经济；由于不必烘干及不需要相应的烘干装置，故节省投资及能源消耗；易于实现机械化和自动化；比干型生产劳动条件好。
干型：经过烘干的砂型称为干型。烘干后增加了强度和透气性，显著降低发气性，大大减少了由于铸型方面的原因而产生的气孔、砂眼、胀砂、夹砂等缺陷。干型的缺点是生产周期长，需要烘干设备，增加燃料消耗，恶化劳动条件，难于实现机械化和自动化。主要用于质量要求高，结构复杂，单件、小批生产的中大型铸件上。
表面干型：铸件表面仅有一层很薄的型砂被干燥（干燥层一般为15～20mm厚），铸型其余部分仍然是湿的，故称表面干型。表面干型介于湿型和干型之间，既有湿型的优点，又有湿型达不到的性能。表面干型常用于生产中、大型铝铸件和铸铁件。
化学硬化砂型（自硬砂型）：铸型靠型砂自身的化学反应而硬化，一般不需要烘干，或只经低温烘烤。优点是强度高，节约能源、效率高。但成本较高，有的易产生粘砂等缺陷。自硬砂型目前用得较多的有用水玻璃作粘结剂的水玻璃砂型以及用合成树脂作粘结剂的树脂砂型等。自硬砂型对于各种铸件均可采用。
§1－2 铸造用砂
粘土型砂
- 36 - 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。 - 37 - - 38 -
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整模造型
分模造型 - 41 - 第一节 砂型和砂芯的制造方法
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。
- 42 - 二、砂型和砂芯的制造方法分类
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。
第1篇
一、实验背景
砂型铸造是一种常见的金属铸造方法，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天等领域。本次实验旨在了解砂型铸造的基本原理和流程，掌握实验操作流程，并了解各个工序的原料和设备的使用方法。
二、实验目的
1. 了解砂型铸造的基本原理和流程。
2. 掌握砂型铸造的实验操作流程。
3. 了解各个工序的原料和设备的使用方法。
4. 掌握实验过程中的安全操作规范。
三、实验原理
砂型铸造是将熔化的金属倒入预先制作好的砂型中，经过冷却凝固后取出铸件的过程。砂型铸造具有适应性强、操作简单、成本低廉等优点，但铸件精度和质量相对较低。
四、实验步骤
1. 制作模型：根据所需铸件的形状和尺寸，制作出一个模型。模型可以是木制的、塑料的或者是金属的。
2. 制作砂型：将砂子和粘合剂混合，倒入模型中，等待其凝固。凝固后，将模型取出，得到一个空心的砂型。
3. 制作型芯：根据铸件的结构，制作出相应的型芯，以保证铸件内部结构的完整性。
4. 组装砂型：将砂型和型芯组装在一起，形成完整的铸型。
5. 浇注铸件：将熔化的金属倒入组装好的砂型中，等待其冷却凝固。
6. 取出铸件：铸件冷却后，将其从砂型中取出。
7. 去除余料：去除铸件上的砂子、粘合剂等余料。
8. 清洗和抛光：对铸件进行清洗和抛光，提高其表面质量。 五、实验结果与分析
1. 实验过程中，严格按照操作流程进行，确保了实验的顺利进行。
2. 通过实验，掌握了砂型铸造的基本原理和操作流程。
3. 实验过程中，对原料和设备的使用方法有了更深入的了解。
4. 实验结果表明，砂型铸造可以生产出形状和尺寸符合要求的铸件。
5. 实验过程中，发现了一些问题，如型砂的压实度不够、型芯的组装不够牢固等。这些问题需要在今后的实验中加以改进。
六、实验心得与体会
1. 砂型铸造是一种重要的金属铸造方法，具有广泛的应用前景。
2. 实验过程中，要严格按照操作流程进行，确保实验的顺利进行。
砂型铸造的工艺流程图
砂型铸造是一种常见且经济实用的铸造方法，适用于各种材料的铸件制造。下面是砂型铸造的工艺流程图：
1. 铸模设计：根据产品要求和图纸，设计铸模，包括型腔、浇口、冒口、水口等。
2. 型材制备：根据铸模设计，制备模板、盒子和模座等型材。
3. 模具组装：将模板、盒子和模座组装起来，形成成品模具。
4. 砂型制备：用模具将湿性砂填充进去，使其充分填充型腔。
5. 砂型压实：利用振动台或模具的震动功能，压实砂型，提高其强度。
6. 卸模：将成型的砂型从模具中取出，形成空腔。
7. 预处理：砂型在铸件浇注前需要进行预处理，包括干燥、喷涂防粘剂等。
8. 浇注：将熔融金属倒入砂型中，使其充分填满所有空腔。
9. 固化：待铸件充分冷却后，金属逐渐固化，形成铸件。
10. 砂型分离：将固化的铸件与砂型进行分离，通常通过拆模装置进行。
11. 修磨修整：对铸件进行修磨、修整，去除表面铁锈和尺寸偏差。
12. 热处理：对需要热处理的铸件进行加热、冷却等处理，改善其性能。
13. 表面处理：对铸件进行表面处理，如抛光、喷涂等，增强外观效果。
14. 检验：对铸件进行尺寸、外观、性能等的检验，确保质量符合要求。
15. 包装运输：对合格的铸件进行包装，便于存储和运输。
砂型铸造工艺流程图的步骤简单而明确，但每个步骤都需要专业技术人员的操作和监控，以确保铸件的质量。砂型铸造在制造业中广泛应用，可以生产出各种形状和尺寸的铸件，具有成本低、生产周期短的特点。同时，砂型铸造也存在一些问题，如精度和表面质量不高、模具易磨损等，但在许多行业中仍然是一种重要的铸造方法。
