砂型铸造工艺过程及设备

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1、砂型铸造工艺过程及设备主讲人：王开E-Mail:wangkai@cqu.edu.cnTel:159239297782009.7主要内容什么是铸造及铸造特征。铸造加工过程及铸造类型。涉及的砂型铸造五大工部工艺特征及相应的工艺装备。将液态（熔融）的合金浇入到与零件的形状，尺寸相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法通常称为铸造。1.1铸造的实质1导论1.2铸造工艺的发展历史公元前3000年，现存最早的铸造零件——铜制武器和崇拜偶像来自中东和印度。1.2铸造的发展历史逐渐采用粘砂土，蜡型等制作消失模；中国的铸造体现在精湛的模和

2、范的制造技术，可以获得具有优良表面质量的铸件(如明永乐大钟)；德国修道士Thophilus在大约1140年，对翻砂和铸造进行了透彻的研究；18世纪下半叶，新技术的发展和铸件逐步增长的需求，极大刺激了金属铸造行业的发展。设计优雅的铸铁件不再只用于制造装饰品，也被用于机器零件和日用品的生产。1.2铸造的发展历史从出现至今，金属铸造工艺就一直被用于生产艺术品。1.3铸造工艺特征适用范围广，据统计：在机械行业中铸件占机器总质量的50%以上；可以制造各种合金铸件；铸件尺寸精度高（与一般焊接件、锻件比较）；成本低廉；可以生产形状复杂的零件。现代各种类型

3、的机器设备中铸件所占的比重很大。机床，内燃机70～80％。农业机械40～70％。农业机械1。适用范围广大型内燃机组1。适用范围广各类机床柴油机缸体200kg,灰铸铁镶宝“戒指树”变速箱轮毂轧钢机机架（铸钢，400吨）大直径管道适用材料范围广泛（钢、铁、铝、铜、锌……)虎牛祭案(春秋晚期）青铜1.3铸造工艺特征（缺点）铸造生产过程比较复杂；影响铸件质量的因素多；废品率一般较高；铸件容易出现各种缺陷。（浇不足，缩孔，气孔，裂纹等）压力铸造熔模精铸金属型铸造反重力铸造铸造成形砂型铸造特种铸造自硬砂型粘土砂型树脂砂、水玻璃砂、CP法多触头高压、气冲

4、、静压造型消失模铸造离心铸造陶瓷型铸造石膏型铸造半固态铸造1.4铸造方法分类1.5铸造工艺过程铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备。铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；铸造金属的熔化与浇注。铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金；铸件处理和检验。铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。1.6获得优质铸件的基本要求合理的合金熔炼工艺方法；模具型腔具有理想的形状，且具有足够的强度以保证熔体填充，不能妨碍合金的凝固，模具的设计也必须避免内部气孔和裂纹；模具必须

5、正确布置，以保证合金进入型腔时气体可以排除，避免与气体相关的缺陷；铸件内腔中的任何模具材料（砂芯）必须便于取出，最终必须除去铸件上多余材料。1.7国内外铸造生产技术水平比较项目国外国内尺寸精度气缸体和气缸盖：一般为CT8-CT9气缸体和气缸盖：一般为CT10表面粗糙度Ra气缸体和气缸盖：<25μm气缸体和气缸盖：>50μm使用寿命气缸套为：6000-10000h气缸套为：3000-6000h铸件废品率美、英、法、日约为2%8%-9%耗能/吨铸件360-370kg标准煤（合格铸件）3650kg标准煤劳动生产率t/(人年)658熔炼技术富氧送风

6、，铁液温度>1500℃富氧送风，铁液温度为1400℃项目国外国内造型工艺广泛采用流水线，采用高压造型、射压造型和气冲造型除汽车等行业中少数厂采用半自动、流水线外，很多厂普遍采用20世纪40年代造型技术铸造工艺装备造型机精度和精度保持能力很高；造型线精度可保持1-2年；设备综合开工率>80%；装备全部标准化、系列化、商品化精度低；精度保持能力差(小于半年)；设备综合开工率<50%;装备标准化、系列化、商品化程度低铸造用工艺材料质量很高，如日本硅砂都经过水洗，喊泥量小于0.2%质量很差，砂只作筛分，含泥量在2%以上。1.7国内外铸造生产技术水平

7、比较1.8砂型铸造工艺过程砂型铸造基本工艺过程：造型、混砂、制芯、熔炼、清理等五大工部。铸造车间布置、设备也相应分为五个工部。1.8砂型铸造工艺过程2造型工艺及装备砂型铸造模具型腔结构2.1造型工艺过程砂型的制造是整个铸造生产的核心，通常需要首先确定造型工部的工艺和设备。首先需要通过分析所生产的铸件材质、重量、尺寸大小、结构形状、表面质量和其他工艺要求，以及生产规模（批量）等因素，从而确定将要采用的造型工艺和流程，选择与之相适应的造型方式和设备、模板布置、砂箱尺寸，进而确定设备的型号规格，并为熔炼、砂处理、熔化和清理工部的设计提供依据。1）

8、砂型铸造造型过程2.2造型方法分类造型是砂型铸造的重要工序，造型方法有手工造型和机器造型两类。手工造型：即紧砂与起模是由人来完成的。手工造型操作灵活，工装简单，但劳动强度大，生产