1-2 砂型铸造《机械制造工艺基础》（劳动版·第8版）河南省（对口招生）机电与机械类 知识点讲解

河南省（对口招生）机械类《机械制造工艺基础》 知识点讲解 1-2 砂型铸造 【课程要求】 1. 能准确叙述砂型铸造的定义、特点及应用 2. 能说出型砂、芯砂、铸型、模样、芯盒的定义与作用 3. 能准确解释收缩余量、加工余量、起模斜度、铸造圆角、芯头、浇注系统、冒口的概念 4. 能完整说出砂型铸造的工艺过程（至少说出5个环节） 5. 能识别并说出铸件常见缺陷的名称及其产生原因 6. 能根据教材图示正确指认铸型各组成部分 7. 能独立完成教材中涉及的基本概念辨析与判断 8. 能运用所学知识分析铸件缺陷的可能原因 【知识网络】 【知识要点】 知识点1 制造砂型的材料与设备 1.型砂与芯砂 ￮型砂：制造砂型，形成铸件外部形状。 ￮芯砂：制造砂芯，形成铸件内腔或简化工艺。 ￮基本原材料：铸造用砂 + 型砂黏结剂。 ￮常用铸造用砂：硅砂、锆砂、铬砂、铸铝砂、刚玉砂等。 2.铸型 ￮铸型的定义与作用。 ￮两箱砂型铸型的组成：上砂箱、下砂箱、型腔、型芯、浇注系统（直浇道、横浇道、内浇道）、出气孔、冒口。 ￮分型面：上、下砂箱之间的接触面。 3.模样与芯盒 ￮模样：形成铸型型腔的工艺装备。分类：消耗模样、可复用模样。材料：木材（单件）、金属（大批量）。 ￮芯盒：制造型芯的工艺装备。 知识点2 砂型铸造的基本概念 1.收缩余量 ￮定义：为补偿铸件收缩，模样比铸件图样尺寸增大的数值。 2.加工余量 ￮定义：预先增加、在机械加工时切去的金属层厚度。 ￮参考数值：一般小型铸件的加工余量为2～6mm。 3.起模斜度 ￮定义：为便于起模或脱芯所设的斜度。 ￮表示方法：倾斜角α或尺寸a。 ￮数值范围：一般α=0.5°～3°。 4.铸造圆角 ￮定义：相邻两表面交角处做成的圆角，半径为r。 ￮作用：方便造型、防止冲坏型腔、防止应力集中产生裂纹。 5.芯头 ￮定义与作用：保证型芯在铸型中得到正确的定位和支撑。 ￮构成：模样上的芯头（形成芯座）、型芯上的芯头（起定位支撑作用）。 6.浇注系统 ￮定义：将金属液导入型腔的通道。 ￮典型组成：浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道。 ￮作用：平稳充型、阻止杂质、控制凝固顺序、补缩。 7.冒口 ￮定义：铸型内存储补缩用熔融金属的空腔。 ￮作用：防止缩孔、缩松。 ￮后续处理：清理时切除。 知识点3 砂型铸造的工艺过程 1.工艺过程总述：砂型铸造的完整工艺过程 ￮制造模样与芯盒→制备型（芯）砂→造型→造芯→烘干→合型→浇注→落砂→清理→铸 ￮件检验 2. 造型的定义与分类 ￮造型的定义：利用型砂及模样等制造铸型的过程。 ￮分类：手工造型、机器造型。 3. 手工造型（总述） ￮特点：方法简便、适应性强，用于单件小批量生产，但效率低、质量不稳定。 ￮方法：有箱造型、脱箱造型、挖砂造型、活块造型、刮板造型。 4.有箱造型 ￮定义：用砂箱作为铸型组成部分制造铸型的过程。 ￮分类：整模造型、分模造型。 5脱箱造型 ￮在可脱砂箱内造型，合型后浇注前脱去砂箱，用于批量较大的小型铸件。 6挖砂造型 ￮将下型分型面挖成不平分型面，用于形状复杂的单件生产，操作技术要求高、效率低。 7活块造型 ￮将妨碍起模的部分做成活块，起模时先取主体再取活块，用于单件小批量生产。 8刮板造型 ￮不用模样而用刮板操作，用于大中型旋转体铸件单件小批量生产，节省模样材料但效率低。 9机器造型 ￮特点：生产率高、质量稳定，用于成批大量生产。 ￮实质：紧砂与起模机械化。 ￮限制：只适合两箱造型，不能三箱造型。 ￮紧砂方法：压实法、振实法、抛砂法等。 10造芯 ￮造芯的定义：制造型芯的过程。 ￮分类：手工造芯、机器造芯。 ￮手工造芯方法：芯盒造芯。 11合型、熔炼、浇注 ￮合型：将上型、下型、型芯、浇注系统等组合成完整铸型。 ￮熔炼：使金属由固态变为熔融状态。铸铁用冲天炉；合金铸铁用工频炉或中频炉；铸钢用三相电弧炉；铜铝用坩埚炉或中频感应炉。 ￮浇注：将熔融金属注入铸型。浇注温度：灰铸铁1200～1380℃。浇注速度：kg/s。 12落砂和清理 ￮落砂：手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开。注意冷却时间要足够。 ￮清理：清除表面黏砂、型砂、浇口、冒口、飞边、氧化皮等。方法：滚筒清理、喷丸清理、打磨清理。 13检验 ￮铸件检验包括：外观质量、内在质量、使用质量。 知识点4铸件的缺陷 1.按照教材表1-1，讲解七种缺陷 【练习题】 一、单项选择题 1.砂型铸造中最常用的铸造用砂是（ ） A. 锆砂 B. 硅砂 C. 铬砂 D. 刚玉砂 2.铸型中用于排出型腔内气体的通道是（ ） A. 直浇道 B. 横浇道 C. 出气孔 D. 内浇道 3.下列哪项不属于浇注系统的组成部分？（ ） A. 浇口杯 B. 直浇道 C. 冒口 D. 内浇道 4.手工造型中，操作技术要求最高、生产效率最低的方法是（ ） A. 整模造型 B. 分模造型 C. 挖砂造型 D. 脱箱造型 5.机器造型的实质是（ ） A. 自动浇注 B. 紧砂与起模机械化 C. 自动合型 D. 自动落砂 6.铸件清理时不需要清除的是（ ） A. 浇口 B. 冒口 C. 型芯 D. 分型面 7.下列哪种缺陷是由于金属液温度过低或浇注速度太慢造成的？（ ） A. 缩孔 B. 气孔 C. 冷隔 D. 粘砂 8.模样上的芯头在造型时形成的位置是（ ） A. 型腔 B. 芯座 C. 浇道 D. 冒口 9.刮板造型主要适用于（ ） A. 小型复杂铸件 B. 大批量生产的铸件 C. 大中型旋转体铸件 D. 薄壁铸件 10.下列哪项是防止铸件产生缩孔的有效措施？（ ） A. 提高浇注温度 B. 设置冒口 C. 增加型砂水分 D. 加快浇注速度 二、判断题 1.砂型铸造只能用于黑色金属，不能用于有色金属。（ ） 2.型砂和芯砂的基本原材料是相同的，都是铸造用砂和黏结剂。（ ） 3.铸造圆角的作用之一是防止铸件产生气孔。（ ） 4.脱箱造型适用于批量较大的小型铸件。（ ） 5.浇注速度越快越好，不会对铸件质量产生影响。（ ） 6.铸件检验只需要检查外观质量，不需要检查内在质量。（ ） 7.裂纹分为冷裂和热裂两种。（ ） 8.砂眼是铸件内部或表面充塞砂粒的孔眼。（ ） 三、名词解释 1.型砂 2.加工余量 3.浇注系统 4.冷隔 四、简答题 简述砂型铸造中手工造型的常见方法有哪些？并简要说明其中两种方法的特点或适用场景。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.C 3.C 4.C 5.B 6.D 7.C 8.B 9.C 10.B 二、判断题 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.√ 三、名词解释 1.型砂：用来制造砂型的材料，形成铸件的外部形状。 2.加工余量：为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸造工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度。 3.浇注系统：为了将金属液导入型腔，而在铸型中做出的各种通道，由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。 4.冷隔：铸件上有未完全熔合的缝隙或注流，其交接处圆滑的缺陷，通常由浇注温度太低或浇注速度太慢造成。 四、简答题 手工造型的常见方法有：有箱造型、脱箱造型、挖砂造型、活块造型、刮板造型。 两种方法的特点或适用场景： （1）有箱造型：用砂箱作为铸型组成部分，分为整模造型和分模造型，适用于形状简单的铸件或有分模面的铸件。 （2）挖砂造型：将下型分型面挖成不平分型面，用于形状复杂的单件生产，操作技术要求高、效率低。 （3）刮板造型：不用模样而用刮板操作，用于大中型旋转体铸件单件小批量生产，节省模样材料但效率低。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $