4.2.1 砂型铸造（1）（课件）-高一《金属加工基础》同步精品课堂（机工版·第2版）

《金属加工基础》 机械工业出版社 同步精品课程——中职专业课 第四单元 铸造 模块二 第一课时 砂型铸造 知识目标 了解造型的定义和方法、造型材料。 能力目标 熟悉造型方法的分类。 情感目标 理解手工造型、机器造型的原理和方法，并能在实际生活中合理运用。 三维目标 导入情景 01 思考：什么是造型？有哪些方法？ 齿轮毛坯的砂型铸造工艺流程简图 新知学习 02 铸件的形状与尺寸主要由造型、造芯、合型、浇注等工序确定，铸件的化学成分则由金属熔炼过程确定。 因此，造型、造芯、合型、金属熔炼、浇注是铸造生产中的重要工序。 新知学习 02 一、造型 造型是指用型砂及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程。铸型由型砂、金属或其他耐火材料制成，包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合。当砂型由砂箱支承时， 砂箱也是铸型的组成部分。 砂型形成铸件的型腔，其形状和大小与铸件的形状和大小相适应，液态合金经过浇注系统充满型腔后，经冷却即可形成铸件。 新知学习 02 一、造型 ( 一 ) 造 型 材 料 与 造 型 工 具 1. 造 型 材 料 造型材料是制造铸型(芯)所用的材料， 一般是指砂型铸造所用的材料。它主要包括 水洗砂(型砂和芯砂)、粘结剂(粘土、膨润土、水玻璃、植物油、树脂等)、各种附加物 (煤粉或木屑等)、旧砂和水。造型材料的好坏，对铸件的质量起着决定性的作用。为了获 得合格的铸件，造型材料应具有一定的强度、可塑性、耐火性、透气性、退让性等。 新知学习 02 一、造型 强度是型砂(或芯砂)在造型后能够承受外力作用而不被破坏的能力。如果型砂(或 芯砂)的强度不足，容易造成塌箱、冲砂和砂眼等缺陷。 可塑性是指为了在铸型中得到清晰的模样轮廓，型砂(或芯砂)所具有的塑造能力。 砂本身是不具有良好的可塑性的，但在砂中加入粘结剂后，砂就具有了良好的可塑性。例 如，砂中加入的粘土越多，型砂(或芯砂)的可塑性就越高。 新知学习 02 一、造型 耐火性是指型砂(或芯砂)在高温液体金属注入时，不软化、不易熔融烧结以致粘附 在铸件表面上的性能。型砂(或芯砂)耐火性差，容易粘附型砂(或芯砂),导致清理困难 和切削困难。 透气性是指型砂(或芯砂)由于砂粒之间存在空隙，能够通过气体的能力。型砂(或 芯砂)的透气性差，容易造成部分气体残留在铸件中而产生气孔缺陷。 新知学习 02 一、造型 退让性是指铸件冷却收缩时，型砂(或芯砂)的体积可以被压缩的能力。型砂(或芯 砂)的退让性差会阻碍铸件收缩，造成铸件产生内应力，甚至产生开裂等缺陷。为了提高 型砂(或芯砂)的退让性，可在型砂(或芯砂)中加入木屑、草灰和煤粉等，使砂粒之间 的间隙加大。 新知学习 02 一、造型 2.造型工具 造型工具是指制造铸型用的工具。常用造型工具有砂箱、底板、砂春、通气针、起模 针、皮老虎、镘刀、秋叶、提钩、半圆等. 新知学习 02 一、造型 a) 砂箱 b) 底板 c) 砂春 d)通气针 e) 起模针 f) 皮老虎 g) 镘刀 h) 秋叶 i)提钩 j) 半圆 新知学习 02 一、造型 (二)砂型的各组成部分 在造型过程中，将型砂春紧在上砂箱和下砂箱中，连同砂箱一起，可分别形成上砂型和 下砂型。型腔是模样从砂型中取出后形成的空腔，利用型腔在浇注后可形成铸件的外部轮廓。分型面是铸型组元间的接合面，即上砂型与下砂型的分界面。 新知学习 02 一、造型 (二)砂型的各组成部分 型芯用于形成铸件的孔或内部轮廓。芯头是指模样上的突出部分，是在铸型内形成芯座 并放置芯头的部分。芯头不形成铸件的轮廓，只是对型芯进行准确定位和支承，并使型芯落 入型芯座内。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。 新知学习 02 一、造型 砂型组成示意图 新知学习 02 一、造型 为了使模样容易从铸型中取出或使型芯自芯盒中脱出，在模样上需要设置起模斜度 。起模斜度是平行于起模方向，在模样或芯盒壁上设置的斜度。 型腔上方设有出气口，用于排出型腔中的气体。另外，利用通气针也可在砂型中扎多个 通气孔，用于排出型腔中的气体。浇注位置是指浇注时铸型分型面所处的位置，金属液从浇 口杯中浇入，经直浇道、横浇道、内浇道平稳地流入型腔中。 新知学习 02 一、造型 起模斜度 新知学习 02 一、造型 (三)造型方法 对于砂型铸造来说，造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。 1. 手工造型 手工造型是全部用手或手动工具完成的造型工序。手工造型具有操作灵活，适应性强，模样制作成本低、生产准 备时间短等