铸造成型教程.pdf

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1、铸造成型教程2.1概述铸造是指将熔炼好的金属浇入铸型，待其凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。用铸造方法得到的金属件称为铸件。铸造的方法很多，主要有砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造以及熔模铸造等，其中以砂型铸造应用最广泛。砂型铸造的典型工艺过程包括模样和芯盒的制作、型砂和芯砂配制、造型制芯、合箱、熔炼金属、浇注、落砂、清理及检验。图2－1是套筒铸件的铸造生产工艺过程。图2-1套筒砂型铸造工艺过程示意图铸造的优点是可以铸出各种大小规格或形状复杂的铸件，且成本低，材料来源广，所以铸造是机械制造中生产零件或毛坯的主要方法之

2、一。而铸造的主要缺点是铸件的力学性能及精度较差，使铸造在生产中受到一定的限制。但在机器设备中，铸件所占的比重还是很大的，如机床、内燃机、轧钢机等机械中，铸件的重量约占机器总重量的75％以上，可见铸造生产在机器制造中的重要性。2.2砂型铸造工艺2.2.1型砂的制备制造砂型的材料称为造型材料，用于制造砂型的材料习贯上称为型砂，用于制造砂芯的造型材料称为芯砂。通常型砂是由原砂（山砂或河砂）、粘土和水按一定比例混合而成，其中粘土约为9％，水约为6％，其余为原砂。有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能。紧实后的型

3、砂结构如图2-2所示。铸造成型教程2.2.2.制模样和芯盒模样是形成铸型型腔的模具，芯盒是来制型芯以形成具有内腔的铸件。制造模样和芯盒常用的材料有木材、金属和塑料。在单件、小批量生产时广泛采用木质模样和芯盒，在大批量生产时多采用金属或塑料模样、芯盒。为了保证铸件质量，在设计和制造模样和芯盒时，必须先设计出铸造工艺图，然后根据工艺图的形状和大小，制造模样和芯盒。在设计工艺图时，要考虑下列一些问题：１）分型面的选择分型面是上下砂型的分界面（见图2-1），选择分型面时必须使模样能从砂型中取出，并使造型方便和有利于保证铸件质量。２）拔模

4、斜度为了易于从砂型中取出模样，凡垂直于分型面的表面，都做出0.5°～4°的拔模斜度。３）加工余量铸件需要加工的表面，均需留出适当的加工余量。４）收缩量铸件冷却时要收缩，模样的尺寸应考虑收缩的影响。通常铸铁件要加大1％；铸钢件加大1．5％～2％；铝合金为1％～l.5％。５）铸造圆角铸件上各表面的转折处，都要做成过渡性圆角,以利于造型及保证铸件质量。６）芯头有砂芯的砂型，必须在模样上做出相应的芯头，以便芯稳固地安放在铸型中。图2-3是压盖零件的铸造工艺图及相应的模样图。从图中可见模样的形状和零件图往往是不完全相同的。图2-3压盖零件

5、的铸造工艺图及相应的模样图铸造成型教程2.2.3手工造型和机器造型在生产中有手工造型和机器造型。手工造型操作灵活，但生产率低，适于单件小批量生产。机型造型生产率高，生产铸件的质量好，适于批量生产。一、手工造型手工造型就是由人工用造型工具来进行砂型制造。手工造型方法很多，常用的造型方法有：整模两箱造型、分模造型、挖砂造型、活块模造型刮板造型及三箱造型等。常用的造型工具如图2-4所示。图2-4常用造型工具a)捣砂锤b)直浇道棒c)通气针d)起模针e)墁刀：修平面及挖沟槽用f)秋叶:修凹的曲面用g)砂勾:修深的底部或侧面及钩出砂型中散

6、砂用h)皮老虎l.整模两箱造型当零件的最大截面在端部，并选它作分型面，将模样做成整体的整模两箱造型步骤如下（图2-5）。图2-5a齿轮坯整模两箱造型1)造下砂型2)造上砂型３）扎通气孔４）开箱起模与合型图2-5b落砂后带浇口的铸件整模造型的型腔全在一个砂箱里，能避免错箱等缺陷，铸件形状、尺寸精度较高。模样制造和造型都较简单，多用于最大截面在端部的、形状简单的铸件生产。2．分模造型套管的分模两箱造型过程，如图2-6所示。这种造型方法简单，应用较广。分模造型时，若砂箱定位不准，夹持不牢，易产生错箱，影响铸件精度，铸件沿分型面还会产生

7、披缝；影响铸件表面质量，清理也费时。图2-6分模两箱造型3．挖砂造型当铸件的最大截面不在端部，且模样又不便分成两半时，常采用挖砂造型。图2-7所示为手轮的挖砂造型过程示意图，图2-7挖砂造型a)手轮坯模样：分型面不平，不能分成两半b)放置模样，开始造下型c)反转，挖出分型面d)造上型，起模，合型e)落砂后带浇口的铸件挖砂造型时，要将下砂型中阻碍起模的砂挖掉，以便起模。由于要准确挖出分型面，操作较麻烦，要求操作技术水平较高，故这种方法只适用于单件或小批生产。4．活块造型当铸件侧面有局部凸起阻碍起模时，可将此凸起部分做成能与模样本体

8、分开的活动块。起模时，先把模样主体起出，然后再取出活块，如图2-8所示为活块造型过程。图2-8活块造型过程a)零件b)铸件c)模样d)造下砂型e)取出模样主体f)取出活块活块造型时必须将活块下面的型砂捣紧，以免起模时该部分型砂塌落，同时要避免撞紧活块，造成起模困