机械制造工艺教案第一章24节

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1、机械制造工艺基础主讲教师：周世权11.2　砂型机器造型铸造工艺SandMoldCastingProcessofMachinemolding-型砂和芯砂-造型和制芯；下芯并合型；金属液浇入铸型中，冷却凝固，经落砂清理和检验-铸件的工艺过程。一、型砂和芯砂原砂、粘结剂、水及其他附加物(如煤粉、重油、木屑等)按一定比例混制而成。根据粘结剂的种类不同，可分为粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等。1．粘土砂以粘土作粘结剂的型(芯)砂称为粘土砂。常用的粘土为膨润土和高岭土。粘土砂应保持一定的水份。型砂中应添加一定数量的煤粉或

2、其他附加物。砂型铸造22．水玻璃砂用水玻璃作粘结剂的型(芯)砂称为水玻璃砂。也称为化学硬化砂。　　化学硬化砂与粘土砂相比具有型砂的强度高、透气性好、流动性好，易于紧实，铸件缺陷少，内在质量高。造型(芯)周期短,耐火度高，适合于生产大型铸铁件及所有铸钢件。3．树脂砂以合成树脂作粘结剂的型(芯)砂称为树脂砂。酚醛树脂、尿醛树脂和糠醇树脂三类。　　对原砂的质量要求较高，价格较贵，树脂硬化时会放出有害气体，对环境有污染，所以树脂砂常用于制作形状复杂的、质量要求高的中、小铸件的型芯及壳型(芯)。1.2　砂型机

3、器造型铸造工艺3二、造型方法手工造型和机器造型两大类。手工造型主要用于单件小批生产，机器造型主要用于成批大量生产。1.手工造型手工造型是工人通过模样、芯盒和砂箱等工装生产砂型和砂芯的工艺过程。1.2　砂型机器造型铸造工艺42.机器造型机器造型是用造型机和模板等设备生产砂型和砂芯的工艺过程。震压造型：这种方法所用机器结构简单，价格低廉，但造型时噪声大，压实比压较低，为0.150.4Mpa,型砂紧实度不够高,铸件质量和生产率不能满足日益增长的要求。微震压实造型机：即在对型砂压实的同时进行微震，提高了铸型的

4、紧实度。1.2　砂型机器造型铸造工艺51.2　砂型机器造型铸造工艺图3-18造型生产线示意图机械化铸造车间，以造型机为核心，配以其他机械，如翻箱机、合箱机、压铁机、落砂机等辅助设备和砂处理及运输系统组成的机械化、自动化程度较高的铸造生产流水线。图3-18所示为一条造型生产线示意图，上、下箱造型机为两台微震压实造型机，该生产线效率为130～150型/小时。61.2　砂型机器造型铸造工艺3．机器造芯热芯盒射芯机制芯采用射砂方式填砂和紧砂。射砂紧实原理是将芯砂悬浮在压缩空气的气流中，以高速射人芯盒中而紧实。如

5、图3-19所示：图3-1971.2　砂型机器造型铸造工艺3．壳芯机制芯采用吹砂方式填砂和紧实。壳芯机的工作过程如图3-20所示。其主要缺点是酚醛树脂的价格昂贵，固化时间长，生产效率较热芯盒法低，制芯时有臭味产生。图3-2081.2　砂型机器造型铸造工艺三、铸件浇注位置和分型面的选择铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型内所处的位置，分型面是指两半铸型相互接触的表面。一般情况下，应先保证铸件质量选择浇注位置，后简化造型工艺决定分型面。91．浇注位置的选择原则(1)铸件的重要加工面应处于型腔底面或侧面。因为浇注

6、时气体、夹杂物易漂浮在金属液上面，下面金属质量纯净，结构致密。图3-21所示为床身导轨面朝下，图3-22所示为卷筒内、外圆表面侧立。图3-21图3-22图3-231.2　砂型机器造型铸造工艺10图3-231.2　砂型机器造型铸造工艺(2)铸件的大平面应尽量朝下。由于在浇注过程中金属液对型腔上表面有强烈的热辐射，铸型因急剧热膨胀和强度下降易拱起开裂，从而形成夹砂缺陷。所以大平面应朝下，如图3-23所示。111.2　砂型机器造型铸造工艺(3)铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面，以免产生浇不到或冷隔缺陷。(

7、4)对于合金收缩大、壁厚不均匀的铸件，应使厚度大的部分朝上或置于分型面附近，以利于安放冒口对该处补缩，如图3-22所示。121.2　砂型机器造型铸造工艺2．分型面的选择原则：（1）应便于起模，简化造型工艺。图3-24所示起重臂采用平面分型，可以避免挖砂造型，提高生产率。图3-25所示绳轮铸件在大批量生产时加一个环状型芯，使三箱造型改为两箱造型，简化了操作，提高了生产率和铸件精度，利于采用机器造型。图3-24图3-2513图3-26(2)尽量使铸件全部或大部分放在同一个砂箱内。图3-26为一床身铸件，其顶

8、部平面为加工基准面。图中方案a)因易错型而影响铸件尺寸精度。采用方案b)使加工面和基准面在同一个砂箱内，即不会错型也能够保证铸件精度，适用于批量生产。1.2　砂型机器造型铸造工艺141.2　砂型机器造型铸造工艺(3)尽量减少型芯和活块的数量。图3-27所示支座有两种工艺方案。方案a)采用分模造型，轴孔下芯方便，但底板上四个凸台必须采用活块，操作麻烦且容易产生错型缺陷。方案b)采用整模造型，铸件的重要工作面朝下，利于保证铸件的尺寸精度和质量