材料成形设备及控制 第1-3章铸造设备课件.ppt

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1、材料成形设备及控制机电工程学院材料成型及控制教研室本课程学时：56学时学分：3.5学分考核方式：闭卷考试考试分值：理论考试占70%，平时作业+出勤占30%绪论1、材料成形设备分类及其特点材料成形设备包括以下四大类：课程主要讲授内容：液态成形设备：如浇注设备、砂处理设备、造型设备（※※）、落砂及清理设备。塑性成型设备：通用机械压力机（※※）、油压机（※※）、螺旋压力机、锻锤（※※）。教学要求：在设备介绍中，主要阐述设备的分类、构造、特点、用途及选择。个别地方需要同学做相关的笔记。第1章概述1、液态成形设备与工艺的关系2、液态成形设备

2、的分类根据铸造工艺过程可分为：型砂芯混制、造型、熔炼浇注和落砂清理几个部分。型砂芯混制设备：主要由混砂机、松砂机、筛砂机、辅助装置等。造型设备：震击及震压造型机、气动微震压实造型机、射芯机、壳芯机、垂直分型无箱射压造型机、高压造型机和气冲造型机。熔炼设备：配料设备、加料设备、料位检测及炉后控制装置及熔炼炉。浇注设备：浇注机械、如倾转式浇注机、气压式浇注机、底注式浇注机、电磁式浇注机等。落砂清理：振动落砂机、滚筒落砂机等。清理设备有抛丸机、喷丸清理设备、清理滚筒等。其他设备：连铸设备、离心铸造设备、压力铸造设备、低压铸造设备、真空铸

3、造设备等。第2章熔炼设备及控制一、浇注机械浇注设备是铸造过程中的重要工序。目前浇注机械可分为：倾转式、气压式、底注式、和电磁式几种。1.倾转式浇注机2.气压式浇注机2.气压浇注原理示意图2.底注式浇注机目前种类分为三种：塞杆式底注、塞杆-倾转双级浇注机和气压-塞杆-倾转底注式浇注。3.电磁式浇注机3.浇注过程机械控制的关键问题浇注过程控制需要注意的几个关键问题：浇注包的保温、浇注包的对位与同步、浇注速控制及浇注量的控制。浇注包保温除在包衬上加以绝热性良好的保温层外，大多还要配备加热设备，使金属液保温炉中不仅可保持温度不下降，必要时

4、还可以略有提高，以适应调整浇注温度的需要。对铅、铝、铜等有色合金，多采用电阻丝保温。铸铁和铸钢的浇注温度较高，大都用单熔沟有芯工频炉进行加热保温。浇注量的控制可采用重量定量法、容积定量法、时间定量法、红外线探测器、光电管定量一个完善的砂处理工艺过程包括：旧砂处理，新砂、煤粉、粘土、水等原材料的处理，型砂的制备等子系统。一、旧砂的处理旧砂：经浇注落砂后的砂子。旧砂的特点：高温、有部分砂团、混有铁杂物及芯头、含有一定的灰分旧砂的处理过程：落砂---磁选Ⅰ--破碎Ⅰ---磁选Ⅱ---筛分---冷却----储存备用二、新砂的处理新砂的特点

5、：水分高，混有杂物新砂的处理：原新砂---筛分—烘干—冷却—筛分—储存备用煤粉、粘土等材料一般对外购买，不需自行处理。三、砂处理工艺流程型砂铸造是各种铸造方法中应用最普遍的一种成形方法。砂处理的一个重要生产环节是配制型砂和芯砂。通常1t合格铸件，大约需要5~10t型砂。第3章砂处理设备及控制本章主要介绍混砂机、松砂机、筛砂机、冷却、磁分装置等。混砂机分类（工作机构）碾轮式转子式摆轮式垂直碾轮式倾斜碾轮式带附加压力碾轮式转子式碾轮转子式按照工作方式分为：间歇式和连续式3.1混砂设备机械化砂处理是以混砂机为核心的型砂制备与处理系统，型

6、砂质量除与原材料的性能有关外，混砂是影响型砂质量的关健因素。按混砂机构的特征分：碾轮式、转子式、碾轮转子式、摆轮式。（一）碾轮式混砂机(S11系列)1.碾轮式混砂机的工作原理通过碾轮对造型材料的碾压、搓揉以及刮砂板的搅拌作用达到混砂目的。2.强化碾轮式混砂机混砂过程的措施强化混砂过程的途径：增加碾压力、增加碾压次数、增加砂粒之间的相对运动。采取的措施：提高混砂机的主轴转速；增加碾压力；增强对型砂的搅拌作用3.弹簧加减压装置工作原理：将弹簧力施加到碾轮上，在不增加碾轮质量的前提下，增加碾轮的碾压力弹簧加压装置的特点：●在保持一定碾压

7、力的情况下减轻了碾轮的质量，从而可以提高主轴转速。●碾压力可随着混砂过程以及混砂机中物料的多少而自行调节，随混碾时间的延长，型砂强度提高，砂层变厚，碾轮上抬，弹簧加压，碾压力增加，当卸料时，随砂层变薄，碾轮下降，碾压力减小。弹簧加压装置的结构混砂机的结构特点：1、具有减压装置。其结构有加压和减压装置复合而成，砂层厚时，加压弹簧起作用，增加碾压力，砂层薄时，减压弹簧起作用，使减压力减小。2、采用短形矮刮板，节约功率，刮板底采用硬质合金，提高使用寿命。3、地盘上铺一层辉绿岩铸石板，耐磨光滑不粘砂，减少刮板铲砂阻力，便于清理。4、抽屉式

8、卸砂门、带快速取样器、带回转接头的加水器。4.碾轮式混砂机的结构带壁刮板、内刮板工作特点：间歇式工作。应用：混砂质量好，可用于各种类型粘土砂的混制，有时也用于水玻璃砂、合脂砂的混制。生产中应避免负载起动。（二）碾轮转子式混砂机(S13系列)混砂机构