《金属工艺学》实验指导书

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1、《金属工艺学》实验指导书实验一手工造型一、实验目的1、了解梨砂、型芯砂等造型材料的组成、性能及其制备;2、了铸造&产的工艺过程及其特点、握简单铸型的造型方法。实验设备、仪器型砂.砂箱.模样等造熨用具。三*安全规程:1、不得在实习场地用砂打闹、嬉戏。2、不得将造黑丄具乱扔.乱放，或者用工具敲击砂箱及其它物件。3、紧砂吋不得将于•放在砂箱上。4、在造型场内行走吋要注意脚下，以免踩坏砂型或被铸件、砂箱等碰伤。四.实验步骤K型砂的组成为满足上述各种性能要求，型砂要用多种原料按一定比例在混砂机器屮混制而成。常用的原料有:（1）原砂：即新砂。最

2、常用的铸造砂是硅质砂。主要成分SiO"铸造用砂Si02的含量85-97%。（2）附加物：为改善某些性能而加入的材料。主要有：煤粉、重汕：作用在于提高铸件表面质量。（3）粘接剂：粘接剂作用是用来粘接砂粒的材料。主要有：粘土、水玻璃、树脂、合脂.植物油等。（4）水：加入水的目的是和粘土混合形成粘土浆，包附在单个砂粒的表而，使砂粒之间具有一定粘接力。粘土与水分的重量比为3：1吋型砂强度可达最人值。2.型（芯）砂的混制混砂的目的是将型砂的各种组成原料混合均匀，进而使粘接剂均匀分如在砂粒表而，形成粘土膜。首先要根据铸件的金属材料（铸诙、铸钢、

3、冇色金属）大小，来确定型砂中SiO2的含量，砂粒的大小，形状，是否增加附加物和选择那种粘接剂。选择材料后一般在混砂机中混砂，机器混砂的优点是：混拌均匀，混砂质量较好。型砂的混制过程是：按配方加入新砂、旧砂、粘接剂和附加物，先干混广2min,再加入水湿混3~4min,性能符合要求示出砂，使用前要过筛并使其松散，可用手感法检验型砂的干湿程度。对于砂处理机械化生产线，也可用型砂质量控制仪在线自动控制型砂质量。3、砂型的组成砂型是由上、下型形成的型腔（获得铸件形状的空腔）、砂芯、浇注系统和砂箱等部分组成。如图所示（1）砂箱：造型时填入型砂的

4、容器，分上、中、下等砂箱。（2）分型面：各铸型间的结合面，其数最为铸型数减一。依据具体模样来确定。（3）浇注系统：金属液流入型腔的通道。a•浇注系统的组成：外浇口：又称浇口杯，形状多为漏斗或池形（用于较人铸件），作用是承受从浇包倒出来的金属液，减轻金属液流的冲击力，使金属液平移流入直浇道。总浇道：是连接外浇口与横浇道的垂直通道，产牛静压力，调节直浇道髙度，可调节金属液对铸型的压力，增强金属液体的充型能力。横浇道：位于内浇道之上，起挡渣和分配金属流最的作用。内浇道：是总接和型腔相连的通道，应使金属液体快而平稳的充型，切忌内浇道正对型芯

5、，如圆形铸件，应该沿砂型切线方向安置。b.浇铸系统的类型：顶注式、底注式、中间注入式、分段注入式。其中最常用的是顶注式，优点:易于充型，补缩效來好，简单易做，适用于重量小，高度低和形状简单的材料。（4）冒口：作用是补充金属液凝固收缩所需的金属液，冒口同时还兼有排气、浮渣及观察浇铸情况等作用。冒口分明冒口和暗冒口，合箱后外观能看得见的冒口称明冒口，反之称暗冒口。冒口应设在铸件最高和最后凝固处，冒口为铸件多余部分，在铸件清理时了以切除。冒口主要用于凝固收缩人的合金铸件和舉厚差人的铸件。（5）型腔：砂型屮除浇注系统外，可容纳液态合金形成铸

6、件的空腔，通过模样形成。（6）型芯：用芯砂制成安放在砂型内部形成铸件内腔或局部外形，型芯一般山芯体和芯头两部分组成。（7）通气孔：在砂型或型芯上，用针或扎气孔板扎出的通气孔，用以排气。（8）出气孔：在砂型或型芯中，为排除浇铸时形成的气体而设置的沟槽或孔道。（9）冷铁：为加快铸件局部冷却，在砂型或型芯中安放的金属物。分内外冷铁，控制铸件冷却方式和凝I古I顺序。4、造型及型芯的制作4.1、整体模手工造型操作步骤以整模为例整模造型模样没有分型面，型腔一般只在下箱。用于最大截面在端部，且为平直的铸件。（1）造型前的准备工作选择介适的模底板和

7、砂箱。擦净模样：以免造型吋型砂粘在模样上，起模时损坏型腔。在模底板上放好模样和下砂箱，注意模样在砂箱屮的位置。（2）舂砂先用而砂覆盖模样（用量根据铸件的壁厚而定，约20-50mm）用手塞紧然后加背砂，背砂要分次加，一次不易过多，以免舂不紧。砂要按一定线路进行，以保证紧实度均匀，注意不要撞到模样上。舂砂用力要适度，靠近箱壁处及模样周围紧实度要稍高些。最后一次加砂高出砂箱约50nmi左右,铺平用舂砂锤平而端舂紧示，用刮砂板将多于砂刮掉，（注意：刮砂板要贴紧箱边刮平）。舂砂是造型过程中一道重耍工序，一定耍做到紧实适度、均匀。（3）翻转下砂

8、型：翻转而应将下砂型与底板间错动一下。（4）修光分型面，撒分型砂。（5）安放上砂箱和直浇道模，制作上砂型。（6）用气孔针扎出气孔，修光外浇口，做出合箱线：注意，气孔的分布要合理，气孔深度距离模样人约10-20inmo（7）开箱、取模、