第三章砂型铸造

机器造型使造型中最主要的两项操作----紧砂 机器造型使造型中最主要的两项操作----紧砂 ---和起模实现了机械化。它可大大提高生产率， 和起模实现了机械化。它可大大提高生产率，改善 劳动条件以及提高铸件的精度和表面质量。 劳动条件以及提高铸件的精度和表面质量。在大批 量生产中，尽管机器造型所需要的设备、 量生产中，尽管机器造型所需要的设备、专用砂箱 和模板等投资较大，单铸件总的成本仍能显著降低。 和模板等投资较大，单铸件总的成本仍能显著降低。 机器造型使现代化铸工车间生产的基本方式。 机器造型使现代化铸工车间生产的基本方式。
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复杂型芯实例
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复杂型芯实例
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立板
底板
方案2 方案2
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4、活块造型 、
将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。 将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。起 模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。 模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。 为了能取出模型，将立板上的凸台做成活块。 为了能取出模型，将立板上的凸台做成活块。活块 与主体之间常采用销钉（或燕尾槽）连接。 与主体之间常采用销钉（或燕尾槽）连接。
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结 束
造型过程： 造型过程：
整模AVI
返 回
造型过程： 造型过程：
分模AVI
返 回
造型过程： 造型过程：
挖砂AVI
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造型过程： 造型过程：
活块AVI
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造型过程： 造型过程：
三箱AVI
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造型过程： 造型过程：
刮板AVI
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制芯过程： 制芯过程：
制芯AVI
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机器造型过程： 机器造型过程：
材料成型工艺基础》 《材料成型工艺基础》CAI课件 课件 金属的液态成型(2) 金属的液态成型(2)
§2 金属的液态成形方法
一、砂型铸造成形
砂型铸造-----用型砂制造铸型的铸造方法 砂型铸造-----用型砂制造铸型的铸造方法 -----
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砂型铸造的工艺过程
熔化金属 零 件 图 模型 芯盒 造型 合箱 制芯 入库 检验 浇注 落砂 清理
采用两个分型面和三 个砂箱的造型方法 例如所示铸件， 例如所示铸件，若采用方案 （1）进行整模造型，则A处型砂 进行整模造型， 阻碍起模；若采用方案（2）进 阻碍起模；若采用方案（ 行分模造型， 行分模造型，A处型砂还阻碍起 模；采用方案（3）和（4），则 采用方案（ ），则 B处型砂阻碍起模；若采用方案 处型砂阻碍起模； （5）进行分模造型，则A、B处 进行分模造型， 型砂都阻碍起模。 型砂都阻碍起模。所以这些方案 都不合理。 都不合理。
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（2）
（1）
B
（5） （3）
A
（4）
5、三箱造型 、
采用两个分型面和三 个砂箱的造型方法 如果采用铸件横放分模造型， 如果采用铸件横放分模造型， 虽然解决了起模的问题， 虽然解决了起模的问题，但铸件 需要两个横放的型芯来铸处铸件 上、下的空腔。这时，型芯的固 下的空腔。这时， 定难度较大。 定难度较大。这种方法也不很合 理。
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4、活块造型 、
将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。 将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。起 模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。 模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。 例如所示铸件，若采用方案1进行整模造型， 例如所示铸件，若采用方案1进行整模造型，则立板 上的凸台阻碍起模； 上的凸台阻碍起模；
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2、分模造型 、
零件图
该零件若用整模造型是否可行？ 该零件若用整模造型是否可行？
若垂直放置时，下端法兰阻碍起模，不可行。 若垂直放置时，下端法兰阻碍起模，不可行。
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二、分模造型
零件图
A
A-A旋转
A 若水平放置时，模型上部的型砂会阻碍起模，也不可行。 若水平放置时，模型上部的型砂会阻碍起模，也不可行。
立板
底板 方案1 方案1
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4、活块造型 、
将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。 将模型上阻碍起模的部分做成活动的称为活块。起 模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。 模时，先取出模型的主体，再单独取出活块。 若采用方案2分模进行造型，则底板上的凸台阻碍起模。 若采用方案2分模进行造型，则底板上的凸台阻碍起模。
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机器造型设备举例
气动微震压实 造型机
气动多触头震压式 造型机
气冲造型机
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机器制芯设备举例
普通射芯机
冷芯盒射芯机
多功能射芯机
机械紧砂与起模 射砂挤压造型
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砂铸流水线
总而言之，造型是砂型铸造最基本的工序， 总而言之，造型是砂型铸造最基本的工序，在许多 情况下，造型方法的选定是制定铸造工艺的前提。 情况下，造型方法的选定是制定铸造工艺的前提。 要正确合理地选择造型方法， 要正确合理地选择造型方法，必须考虑铸件的生产 要求（质量要求、生产数量要求等） 要求（质量要求、生产数量要求等）和铸件的形状对不 同造型方法的适应性，以及不同造型方法的特点。 同造型方法的适应性，以及不同造型方法的特点。只有 深刻了解了各种造型方法的特点和适用性， 深刻了解了各种造型方法的特点和适用性，我们才能作 出合理的选择。 出合理的选择。 在各种造型方法中，整模造型、分模造型、 在各种造型方法中，整模造型、分模造型、挖砂造 活块造型、三箱造型是最基本的方法， 型、活块造型、三箱造型是最基本的方法，应该重点掌 握。
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刮制下型
带轮铸件 木桩 刮制上型
刮板
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8、型芯制作 、
型芯的主要作用是用来形成铸件的内腔， 型芯的主要作用是用来形成铸件的内腔，有时 也用来形成复杂铸件的外形（如外型芯）。 也用来形成复杂铸件的外形（如外型芯）。
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型芯一般用芯盒制成。 型芯一般用芯盒制成。芯盒的空腔形状和铸件 的内腔相适应。 的内腔相适应。
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为了同时满足起模和型芯稳定安放的问题， 为了同时满足起模和型芯稳定安放的问题，可以采用 三箱造型，如上图所示。 三箱造型，如上图所示。
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三箱造型的特点： 三箱造型的特点：
必须采用分模； 必须采用分模； 中箱的上、下两面都是分型面； 中箱的上、下两面都是分型面；错箱可能性 增大； 增大； 必须具备高度和模型相适应的中层砂箱； 必须具备高度和模型相适应的中层砂箱； 适用于外形具有两个最大截面， 适用于外形具有两个最大截面，中间夹有一 个小截面的铸件； 个小截面的铸件； 造型较复杂，生产率较低， 造型较复杂，生产率较低，只适用于单件小 批生产； 批生产；
为了指导模型（芯盒）的设计、生产准 为了指导模型（芯盒）的设计、 铸型制造和铸件检验， 备、铸型制造和铸件检验，铸造生产应具有 铸造工艺图。 铸造工艺图。
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常用造型方法及其选择
造 型 方 法 造型 整 模 造 型 分 模 造 型 挖 砂 造 型 活 块 造 型 三 箱 造 型 造型 刮 板 造 型
最大截面
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挖砂造型的特点： 挖砂造型的特点：
分型面是一曲面，由手工挖出； 分型面是一曲面，由手工挖出； 每造一型需挖砂一次，操作麻烦，生产率低， 每造一型需挖砂一次，操作麻烦，生产率低， 要求操作技术水平高； 要求操作技术水平高； 因不易准确地挖出模型的最大截面， 因不易准确地挖出模型的最大截面，致使铸件 在分型面处产生毛刺（披缝）； 在分型面处产生毛刺（披缝）； 适用于最大截面在中间,但不便分模（ 适用于最大截面在中间,但不便分模（模型太薄 或分模面不是平面，而是较复杂的曲面） 或分模面不是平面，而是较复杂的曲面）的铸 件; 适用于单件生产。 适用于单件生产。
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3、挖砂造型 、
有些铸件（如手轮等），最大截面不在一端， 有些铸件（如手轮等），最大截面不在一端，模型又不 ），最大截面不在一端 允许分成两半（模型太薄或制造分模很费事），可以将 允许分成两半（模型太薄或制造分模很费事），可以将 ）， 模型做成整体，采用挖砂造型法。 模型做成整体，采用挖砂造型法。
立板

底板 模型
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活块造型的特点： 活块造型的特点： 模型上妨碍起模的局部做成活块， 模型上妨碍起模的局部做成活块，活块 与主体模型活动连接； 与主体模型活动连接； 要求工人操作水平较高； 要求工人操作水平较高； 生产率较低，仅适用于单件小批生产。 生产率较低，仅适用于单件小批生产。
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5、三箱造型 、
三箱造型改为两箱造型
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6、刮板造型 、
有些尺寸大于500mm的旋转体铸件，如带轮、 有些尺寸大于500mm的旋转体铸件，如带轮、飞 500mm的旋转体铸件 轮等，由于生产数量较少，为节省模型材料及费用， 轮等，由于生产数量较少，为节省模型材料及费用， 缩短加工时间，可以采用刮板造型。 缩短加工时间，可以采用刮板造型。刮板是一块和 铸件断面形状箱适应的木板。 铸件断面形状箱适应的木板。造型时将刮板绕着固 定的中心旋转，在砂型中刮制出所需要的型腔。 定的中心旋转，在砂型中刮制出所需要的型腔。
对开式芯盒
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可拆式芯盒制芯 对于形状复杂的大、中型砂芯，为了便于取芯， 对于形状复杂的大、中型砂芯，为了便于取芯，可 将芯盒分成几块，分别拆去芯盒取出型芯。 将芯盒分成几块，分别拆去芯盒取出型芯。 芯盒 芯盒 芯盒
烘干板
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复杂型芯举例1 复杂型芯举例1
复杂型芯举例2 复杂型芯举例2
9、机器造型 、
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该零件的模型应该采用分开的模型 。即沿模型截面最大 处分为两半，并用销钉将其定位。 处分为两半，并用销钉将其定位。
模型图
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分模造型的特点： 分模造型的特点：