砂型铸造ppt课件

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二、砂型铸造
用机器代替手工进行造型(芯),称机器造 型(芯).
不同的紧砂方法和起模方式的组合，组 成了不同的造型机。
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二、砂型铸造
造型机的种类很多，按紧砂方法不同可分: 震压式造型机； 震实式造型机； 压实式造型机； 射压式造型机； 及气冲式造型机等。
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二、砂型铸造
1.震压式造型机 这类造型机主要由震击机构、 压实机构、起模机构和控制系统组成。
型方法。 • 特点：操作灵活、适应性广、工艺装备简单、
成本低，但其铸件质量差、生产率低、劳动强 度大、技术水平要求高，所以手工造型主要用 于单件小批生产，特别是重型和形状复杂的铸 件。
整模造型 分模造型 挖砂造型 假箱造型
活块造型 刮板造型 三箱造型 地坑造型
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二、砂型铸造
一、手工造型 根据砂型的不同特征： 两箱造型、三箱造型、脱箱造型、地坑造
(3)活块模造型
模样上可拆卸或能活动的部分叫活块。 当模样上有妨碍起模的侧面伸出部分(如 小凸台)时，常将该部分做成活块。起模时， 先将模样主体取出，再将留在铸型内的活块 单独取出，这种方法称为活块模造型。 用钉子连接的活块模造型时，应注意先将 活块四周的型砂塞紧，然后拔出钉子。
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二、砂型铸造
二、砂型铸造
(2)分模造型
分模造型的特点是：模样是分开的，模样 的分开面（称为分模面）必须是模样的最大 截面，以利于起模。分模造型过程与整模造 型基本相似，不同的是造上型时增加放上模 样和取上半模样两个操作。
分模造型适用于形状复杂的铸件，如套筒、 管子和阀体等。
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二、砂型铸造
分模造型
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二、砂型铸造
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二、砂型铸造
射砂紧实 主要用于
大批量生产的中、小型简
单铸件和造芯。射砂机工
作原理由储气筒中迅速进
入到射膛的压缩空气，由
射砂孔将型砂高速射入芯
盒的型腔中进行紧实，而
压缩空气则从射头和芯盒
的排气孔排出。射砂过程 在较短的时间内同时完成
填砂和紧实，生产率极高，
应用广泛。
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二、砂型铸造
下图为地坑造型结构，造型时需考虑浇注 时能顺利将地坑中的气体引出地面，常以焦炭、 炉渣等透气物料垫底，并用铁管引出气体。
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二、砂型铸造
地坑造型
地坑造型结构
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二、砂型铸造
地坑造型
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二、砂型铸造
制芯
为获得铸件的内腔或局部外形，用芯砂或其他材 料制成的、安放在型腔内部的铸型组元称型芯。绝大 部分型芯是用芯砂制成的。砂芯的质量主要依靠配制 合格的芯砂及采用正确的造芯工艺来保证。
即先震击紧实再压实紧实， 如图6-16所示
。砂箱填砂后，震击活塞将工作台连同砂箱
举起一定高度，然后下落，与缸体撞击，依
靠型砂下落时的冲击力产生紧实作用。型砂
紧实度分布规律与压实造型相反，越接近模
底板型砂紧实度越高，因此可以将震击造型
与压实造型联合使用。
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二、砂型铸造
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二、砂型铸造
压实造型
缺点：机器造型所用的造型设备和工艺装备
的费用高、生产准备时间长，只适用于中、
小铸件成批或大量的生. 产。
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二、砂型铸造
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二、砂型铸造
各触头能随着模样各部分的高低压入不同. 的深度，使砂型的紧实度大体均匀 34
二、砂型铸造
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二、砂型铸造
抛砂造型 制造大、中
型铸件或大型型芯时，常采 用抛砂机进行抛砂造型紧实。 抛砂机工作原理如图 所示。 是利用抛砂机机上电动机驱 动的高速旋转叶片，连续地 将传送带运来的型砂在机头 内初步紧实，并呈团状在离 心力作用下被高速地抛入砂 箱中作进一步紧实，同时完 成填砂和紧实，所以生产率 .高，型砂紧实度均匀。 36
型砂配制
模样制作 芯盒制作
造型 制芯
合金溶炼 合型 浇注 落砂
清理
检验 铸件
芯砂配制
生产工艺流程图
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二、砂型铸造
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二、砂型铸造
砂型铸造按造型方法分为：
手工造型
手工造型是用手工或手动工具完成的造型 工序。
机器造型
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二、砂型铸造
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常 用 手 工 造 型 工
具 6
二、砂型铸造
• 手工砂型铸造 是铸造生产中常用的造
另外，型芯砂还应具有一些特殊的性能，如吸湿 性要低（以防止合箱后型芯返潮）；发气要少（金属浇 注后，型芯材料受热而产生的气体应尽量少）；出砂性 要好（以便于清理时取出型芯）。
型芯一般是用芯盒制成的，其开式芯盒制芯是常 用的手工制芯方法，适用于圆形截面的较复杂型芯。
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二、砂型铸造
(a)
(b)
(c)
机器造型是把造型过程中的主要操作---紧砂与起模实现机械化。根据紧砂和起模 方式不同，有气动微震压实造型、射压造型、 高压造型、抛砂造型。
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二、砂型铸造
机器造型（芯） 按紧实的方式不同，可
分为：震击造型、压实造型、射砂造型 和抛砂造型4种基本方式。
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二、砂型铸造
• 震击造型
紧砂过程分2步，
多通过震击和压实紧实型砂，绝大部分都是 边震边压。震击压实都采用气动,为高频率低 振幅的微振形式,铸型硬度均匀.
所有机器都带有起模结构，起模比较平稳。 这种造型机的特点是：机构简单、操作方便 、投资较小，适用于各种材质小件的造型。
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二、砂型铸造
气动微振压实造型机,它采用振击(频率 150～500次/分,振幅25～80mm)－压实-微振( 频率700～1000次/分,振幅5～10mm)来紧实 造型。这种造型机噪音较小,型砂紧实度均匀 ,生产率高.
铸造工艺学
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讲授内容
一、铸造概述 二、砂型铸造 三、造型材料 四、浇注系统 五、铸造合金及其熔炼 六、铸造工艺设计 七、铸造缺陷的分析、检验和修补 八、特种铸造
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二、砂型铸造
铸造可分为砂型铸造和特种铸造。砂型铸造的 应用最为广泛：
砂型铸造——90%以上 特种铸造——铸件性能较好，精度高，效率高。
型、组芯造型； 根据模样的不同特征： 整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造
型、活块造型、刮板造型。
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二、砂型铸造
(1) 整模造型
整模造型的特点是：模样是整体结构，最 大截面在模样一端为平面；分型面多为平面； 操作简单。整模造型适用于形状简单的铸件， 如盘、盖类 等。
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整模造型
二、砂型铸造
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二、砂型铸造
抛砂造型 制造大、中
型铸件或大型型芯时，常采
用抛砂机进行抛砂造型紧实。
抛砂机工作原理如图 所示。
是利用抛砂机机上电动机驱
动的高速旋转叶片，连续地
将传送带运来的型砂在机头
内初步紧实，并呈团状在离
心力作用下被高速地抛入砂 箱中作进一步紧实，同时完
成填砂和紧实，所以生产率
高，型砂紧实度均匀。
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机器造型的特点
1. 采用模板的两箱造型。所谓模板就是将模 型、浇注系统沿分型面与底板联结成一体 的专用工装，一般采用金属材料制造。有 单面模板和双面模板之分。
2. 不能采用三箱造型和活块造型。
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二、砂型铸造
机器造型
手工造型生产率低，铸件表面质量差， 要求工人技术水平高，劳动强度大，因此在批 量生产中，一般均采用机器造型。
零件图 活块造型
铸件
模样
(a)造下型、拔出钉子
(b)取出模样主体
(c) 取出活块
1-用钉子连接活块. 2-用燕尾连接活块
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二、砂型铸造
活块造型
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二、砂型铸造
挖沙造型的模样是整体的，但铸件分型面为曲面。为便于起
模，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂、其造型费工、生产 率低，工人技术水平要求高。用于分型面不是平面的单件、 小批生产铸件。
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二、砂型铸造
射压式造型机 有两种机型，一种是垂直分型无
箱造型机，另一种是水平分型脱箱造型机。 其共 同的特点是：不用砂箱，节省工装费用，占地面 积较小。
垂直分型无箱造型是指在造型、下芯、合型及浇 注过程中，铸型的分型面呈垂直状态（垂直于地 面）的无箱射压造型法。
• 压实造型是利用压头的压力将砂箱的型 砂紧实，紧砂过程分2步，先震击紧实再压 实紧实。压实造型示意图如图6-17所示。先 把型砂填入砂箱，然后压头向下将型砂紧实 ，辅助框是用来补偿紧实过程中型砂被压缩 的高度。压实造型生产率高，但型砂沿高度 方向的紧实度不够均匀，一般越接近底板， 紧实度越差，因此适用于高度不大的砂箱。
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二、砂型铸造
零件图
(a)造下型
(b)翻下型、 挖修分型面
(c)造上型、敞箱、 起模
(d)合箱
(e)带浇口的铸件
挖沙造型
手轮的挖.砂造型过程
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二、砂型铸造
三箱造型
用三个砂箱制造铸型的过程称为三箱造型。前述 各种造型方法都是使用两个砂箱，操作简便、应用广 泛。但有些铸件如两端截面尺寸大于中间截面时，需 要用三个砂箱，从两个方向分别起模。
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二、砂型铸造
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刮板是一块和铸件截面形状相适应的木板。 造型时将刮板绕着固定的中心轴旋转，在砂型中 刮制出所需的型腔，如下图所示。
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二、砂型铸造
(a)皮带轮铸件
(b)刮板
(c)刮制下型
(d)刮制上型
(e)合型
皮带轮铸件的刮板造型过程
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二、砂型铸造
假箱造型：假箱造型是为克服挖砂造型的挖砂缺点，在造型前
预先做个底胎（即假箱），然后在底胎上制下箱，因底胎不参 予浇注，故称假箱。比挖砂造型操作简单，且分型面整齐。适 用于成批生产中需要挖砂的铸件。
(d)
(e)
对开式芯盒制芯
(a)准备芯盒 (b)夹紧芯盒，分次加入芯砂、芯骨，舂砂 (c)刮平、扎通 气孔 (d)松开夹子，轻敲芯盒 (e)打开芯盒，取出砂芯，上涂料
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二、砂型铸造
机器造型是将手工造型中的紧砂和起模工 步实现了机械化的方法。
优点：与手工造型相比，不仅提高了生产率 、改善劳动条件而且提高了铸件精度和表面 质量。
假箱造型
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二、砂型铸造
利用预制的成形底板或假箱来代替挖砂造型中所挖去 的型砂，如下图所示。
假箱造型
用假箱和成形底板造型 a) 假箱 b)成形底板 1-假箱 2-下砂型 3-最.大分型面 4-成形底板 25
二、砂型铸造
(8) 地坑造型
直接在铸造车间的砂地上或砂坑内造型的 方法称为地坑造型。
大型铸件单件生产时，为节省砂箱，降低 铸型高度，便于浇注操作，多采用地坑造型。
浇注时砂芯受高温液体金属的冲击和包围，因此 除要求砂芯具有铸件内腔相应的形状外，还应具有较 好的透气性、耐火性、退让性、强度等性能，故要选 用杂质少的石英砂和用植物油、水玻璃等粘结剂来配 制芯砂，并在砂芯内放入金属芯骨和扎出通气孔以提 高强度和透气性。
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二、砂型铸造
制芯
形状简单的大、中型型芯，可用粘土砂来制造。但 对形状复杂和性能要求很高的型芯来说，必须采用特殊 粘结剂来配制，如采用油砂、合脂砂和树脂砂等。
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二、砂型铸造
三箱造型
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二、砂型铸造
铸件图 模样
(a)造下箱
(b)翻箱、造中箱
(c)造上箱 三箱造型
(d)依次取箱 带轮的三.箱造型过程
(e)下芯合型
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二、砂型铸造
三箱造型
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二、砂型铸造
(6)刮板造型
尺寸大于500mm的旋转体铸件，如带轮、飞 轮、大齿轮等单件生产时，为节省木材、模样加 工时间及费用，可以采用刮板造型。