第一章 铸造成型(课件)—《金属加工基础》同步教学(北京理工大学出版社）

第一章铸造成型 第一节 铸造工艺基础 第二节 砂型铸造详解 第三节铸造工艺图 第四节金属的铸造性能 第五节铸件结构工艺性 第六节特种铸造 第一节 铸造工艺基础 一、铸造成型特点 1．成本低廉，设备简单、周期短 2．成型方便，工艺灵活性大 3．砂型铸件的力学性能较差，质量不够稳定 4．砂型铸造成型生产劳动强度大，生产条件差 二、铸造成型方法 l．特种铸造 2．砂型铸造 返回 第二节 砂型铸造详解 一、工艺流程 砂型铸造的T艺过程如图1-1所示。图1-2为齿轮毛坯的砂型铸造T艺过程简图。铸件的形状与尺寸主要取决于造型和制芯，而铸件材料的化学成分则取决于熔炼。所以，造型、制芯和熔炼是铸造生产中的重要T序。 二、造型材料和工具 1．造型材料 制造铸型用的材料称为造型材料。造型材料主要包括型砂和芯砂。型砂和芯砂主要由原砂、黏结剂（多用黏土和膨润土，有时也用水玻璃、植物油、树脂等）、附加物毛坯（煤粉或木屑等）、旧砂和水组成。 下一页 返回 第二节 砂型铸造详解 为了获得合格的铸件，造型材料应具备一定的强度、可塑性、耐火度、透气性、退让性和溃散性等性能。 2．造型工具 制造铸型用的T具称为造型T具。造型常用的T具是砂箱及底板、砂舂、通气针、起模针、皮老虎、镘刀、秋叶、提钩、半网等，如图1-3和图1 -4所示。 二、砂型组成 如图1-5所示，型砂被舂紧在上砂箱和下砂箱中，连同砂箱一起，分别称为上砂型和下砂型。从砂型中取m模样后形成的空腔称为型腔，在浇注后形成铸件的外部轮廓。上砂型和下砂型的分界面称为分型面。图中有阴影线的部分表示型芯，型芯用于形成铸件的孔。 上一页 下一页 返回 第二节 砂型铸造详解 型芯上的延伸部分称为芯头，用于安放和固定型芯。型芯头位于砂型的型芯座上。型芯中设有通气孔，用于排出型芯在受热过程中产生的气体。型腔的上方开设出气口，用于排出型腔中的气体。另外，利用通气针在砂型中还扎有多个通气孔。金属液从浇口杯中浇入，经直浇道、横浇道、内浇道流入型腔中。 四、两种造型方法 1．手工造型 全部用手或手动工具完成的造型工序称为手工造型。手工造型的特点是操作灵活，适应性强，模型制作成本低，生产准备时间短。 上一页 下一页 返回 第二节 砂型铸造详解 但造型效率低，劳动强度大，劳动环境差，主要用于单件小批量生产。造型时如何将木模顺利地从砂型中取出，而又不致破坏型腔的形状，是一个很关键的问题。因此，围绕如何起模这一问题，就形成了各种不同的造型方法。 (1)整体模造型 (2)分开模造型 (3)挖砂造型 (4)假箱造型 (5)活块造型 (6)三箱造型 (7)刮板造型 上一页 下一页 返回 第二节 砂型铸造详解 2.机器造型 用机器全部地完成或至少完成紧砂操作的造型工序称为机器造型。机器造型的实质就是机器代替了手工紧砂和起模，它是现代化铸造车间的基本造型方法。特点是生产率高，铸件尺寸精度高和表面质量好，改善了劳动条件，很适合于成批大量生产铸件。 (1)紧砂方法常用的紧砂方法有震实、压实、振压、抛砂、压射等几种形式。其中以振压式应用最广，图1-14为振压式紧砂方法。 上一页 下一页 返回 第二节 砂型铸造详解 (2)起模方法常用的起模方法有顶箱、漏模、翻转三种。图1-15为顶箱起模方法。 随着生产的发展，新的造型设备会不断出现，从而使整个造型和制芯过程逐步地实现自动化，并逐步提高生产效率。 三、制芯 制造型芯的过程称为制芯。型芯的主要作用是用来获得铸件的内腔，但有时也可作为铸件难以起模部分的局部铸型。浇注时，由于型芯受金属液的冲击、包围和烘烤，因此，与砂型相比，型芯必须具有较高的强度、耐火度、透气性、退让性和溃散性。满足上述性能主要是依靠合理配制芯砂和正确的制芯工艺来保证的。在制芯过程中，应采取下列一些措施: 上一页 下一页 返回 第二节 砂型铸造详解 1.在型芯上开设通气孔 2.在型芯里放置芯骨 3.刷涂料及烘干 四、浇注系统 为了填充型腔和冒口而开设在铸型中的一系列通道，称为浇注系统。通常浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成，如图1-20所示。浇注系统的主要作用是保证液态金属均匀、平稳地流人并充满型腔，以避免冲坏型腔;防止熔渣、沙粒或其他杂质进人型腔;调节铸件凝固顺序或补给铸件冷凝收缩时所需的液态金属。若浇注系统设计得不合理，铸件易产生冲砂、砂眼、夹渣、浇不足、气孔和缩孔等缺陷。 上一页 下一页 返回 第二节 砂型铸造详解 五、熔炼 金属熔炼质量的好坏对能否获得优质的铸件有着重要的影响。如果金属液的化学成分不合格，会降低铸件的力学性能和物理性能。常用的熔炼设备有冲天炉(适合于熔炼铸铁)、电炉(适合于熔炼铸钢)、琳竭炉(适合于熔炼非铁金属)。 六、合型