液态金属铸造成形（第3章）第5讲 砂型铸造.ppt

1、HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY材料科学与工程学院华中科技大学授课教师：董选普教授 吕书林博士教学内容教学内容液态金属铸造成形液态金属铸造成形1 1锻压锻压XXXXXXXX2 2焊接焊接XXXXXXXX3 3注塑注塑XXXXXXXX4 4第3章 砂型铸造3.1 3.1 砂型（芯）制造方法砂型（芯）制造方法3.2 3.2 粘土湿型粘土湿型3.3 砂型性能控制3.4 3.4 水玻璃砂型（芯）水玻璃砂型（芯）3.5 3.5 树脂砂型（芯）树脂砂型（芯）3.6 3.6 砂型烘干、合箱、浇注清理（自学）砂型烘干、合箱、浇注清理（自学）l本讲要点1:砂

2、型的种类和应用特点；2:典型砂型制造原理和种类。第3章 砂型铸造举例举例-齿轮毛坯的砂型铸造齿轮毛坯的砂型铸造 砂型铸造砂型铸造以铸造用型砂为主要原材料制成铸型，且液态金以铸造用型砂为主要原材料制成铸型，且液态金属完全靠重力充满整个铸型型腔形成铸件的方法称为砂型铸造。属完全靠重力充满整个铸型型腔形成铸件的方法称为砂型铸造。 3.1.0 概述3.1.0 概述型砂和芯砂型砂和芯砂: : 由原砂、粘结剂、由原砂、粘结剂、水和附加物组成的混合物水和附加物组成的混合物砂型和砂芯砂型和砂芯: : 型（芯）砂在外型（芯）砂在外力作用下达到一定的紧实度、具力作用下达到一定的紧实度、具有一定强度的多孔体系有一定

3、强度的多孔体系砂型铸造名词解释砂型铸造名词解释特点特点： 适应性强适应性强尺寸精度低尺寸精度低生产率低、劳动条件差生产率低、劳动条件差铸造方法的分类 (1)砂型铸造方法:通过紧实型砂获得铸型来得到坯件的方法 是最主要最传统的铸造方法 (2)特种铸造方法:壳型铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、熔模铸造、离心制造、陶瓷型铸造、消失模铸造、V法铸造等 铸型用砂较少或不用砂，采用特殊工艺装备，可获得表面更灵活、尺寸更精确、机械性能更高的铸件 Foundry technologydesignConductance of process simulationPattern-makingMoulding

4、Melting & pouringShakeout & cleaningHeat TreatmentLay-out & NDTWeldingMachiningPainting & Shipment3.1.1、砂型铸造的基本过程核电零件生产举例核电零件生产举例工序多、系统复杂、原辅材料多工序多、系统复杂、原辅材料多3.1.1、砂型铸造的基本过程3.1.1、砂型铸造的基本过程3.1.2 砂型（芯）种类及其制造1、砂型（芯）种类砂型粘土砂型无机化学粘结剂砂型有机化学粘结剂砂型湿砂型粘土表干砂型粘土干砂型水玻璃砂型磷酸盐砂型其他粘结剂砂型CO2砂型自硬水玻璃砂型物理硬化砂型自硬砂型加热硬化砂型油砂热法

5、硬化砂型自硬砂型热芯盒温芯盒砂型覆膜砂砂型三乙胺冷芯盒自硬冷芯盒砂型气硬冷芯砂型2、型（芯）砂粘结方式3.1.2 砂型（芯）种类及其制造l物理固结：不含粘结剂，用物理学原理。例如磁型铸造、物理固结：不含粘结剂，用物理学原理。例如磁型铸造、V V法造型。法造型。l化学粘结：在造型（芯）时依靠粘结剂物理化学作用达到硬化，建立强度，使砂粒化学粘结：在造型（芯）时依靠粘结剂物理化学作用达到硬化，建立强度，使砂粒结合牢固。结合牢固。l机械固结：以粘土作粘结剂。机械固结：以粘土作粘结剂。砂型制造方法化学固化物理固化机械固化型外固化型内固化型内热固化型内冷固化烘干窑粘土砂自硬法气硬法温芯盒热芯盒壳型法V法、

6、EPC3.1.2 砂型（芯）的制造砂型铸造砂型铸造手工造型手工造型机器造型机器造型震压造型微震压实造型高压造型射砂造型射压造型整模造型；分模造型 挖砂造型；活块造型刮板造型；三箱造型3、型（芯）制造方式 手工造型(芯)机器造型(芯) 3.1.2 砂型（芯）种类及其制造轴承零件模样带浇口的铸件a)模样置于砂箱中 填砂造下型b)用平头砂舂锤平用刮板刮去余砂c)翻转下型，修光平面， 撒分型砂d)放浇口棒，造上型 扎通气孔e)开箱，起模f)挖外浇口 开内浇口修型，合箱，待浇注3、型（芯）制造方式3.1.2 砂型（芯）种类及其制造1)、手工造型常用方法a)手工造型操作灵活，大小铸件均可适应，可采用各种模

7、样及型芯，通过两箱造型、三箱造型等方法制出外廓及内型复杂的铸件。b)特点： 生产率低；生产率低； 对工人技术水平要求较高；对工人技术水平要求较高； 铸件尺寸精度及表面质量较差；铸件尺寸精度及表面质量较差； 主要用于单件、小批生产，有时也可用于大批量的生产。主要用于单件、小批生产，有时也可用于大批量的生产。a)生产方式： 单件、小批生产 成批生产3.1.2 砂型（芯）种类及其制造地坑造型地坑造型3.1.2 砂型（芯）种类及其制造地坑造型是利用车间地面砂床作为铸型的下箱。大铸地坑造型是利用车间地面砂床作为铸型的下箱。大铸件需在砂床下面铺以焦炭，埋上出气管，以便浇注时件需在砂床下面铺以焦炭，埋上出气

8、管，以便浇注时引气。引气。造型费工、生产率低，要求工人技术水平高。适用于砂箱造型费工、生产率低，要求工人技术水平高。适用于砂箱不足，或生产要求不高的中、大型铸件，如砂箱、压铁、不足，或生产要求不高的中、大型铸件，如砂箱、压铁、炉栅、芯骨等炉栅、芯骨等. .3.1.2 砂型（芯）种类及其制造特点：特点：机器造型铸件尺寸精确、表面质量好、机器造型铸件尺寸精确、表面质量好、加工余量小，但需要专用设备，投资较加工余量小，但需要专用设备，投资较大，适合大批量生产。大，适合大批量生产。震压式紧实3.1.2 砂型（芯）种类及其制造 震压紧实主要依靠震击力坚实砂型。该方法机器结构简单，制造成本震压紧实主要依靠

9、震击力坚实砂型。该方法机器结构简单，制造成本低，但噪声大、生产率低、要求厂房基础好。砂型坚实度沿砂箱高度方向愈低，但噪声大、生产率低、要求厂房基础好。砂型坚实度沿砂箱高度方向愈往下愈大。主要适用于需成批生产的中，小型铸件。往下愈大。主要适用于需成批生产的中，小型铸件。 高压紧实主要是用较高压实高压紧实主要是用较高压实比压（一般在比压（一般在0.7MPa-1.5MPa0.7MPa-1.5MPa）压实砂型。压实砂型。 砂型紧实度高，铸件尺寸精砂型紧实度高，铸件尺寸精度高，表面粗糙度度高，表面粗糙度RaRa值小，废品值小，废品率低，生产率高、噪声低、灰尘率低，生产率高、噪声低、灰尘小、易于机械化、自

10、动化。小、易于机械化、自动化。 机器结构复杂、制造成本高。机器结构复杂、制造成本高。主要适用于需大量生产的中、小主要适用于需大量生产的中、小型铸件，如汽车、机械车辆、缝型铸件，如汽车、机械车辆、缝纫机等产品较为单一的制造业。纫机等产品较为单一的制造业。（a）原始位置）原始位置（b）压实位置）压实位置 多触头高压造型原理图多触头高压造型原理图543213.1.2 砂型（芯）种类及其制造高压紧实3 3) ). .机器造型的工艺特点机器造型的工艺特点用模板造型；用模板造型；只适用两箱造型只适用两箱造型; ; 不适宜用挖砂和活块造型不适宜用挖砂和活块造型. .3.1.2 砂型（芯）种类及其制造机器造型的特点只能用两箱造型机器造型的特点只能用两箱造型通常是采用模板进行两箱造型。通常是采用模板进行两箱造型。模板是将模模板是将模样、浇注系统沿分型面与模底板联成一体的样、浇注系统沿分型面与模底板联成一体的专用模具专用模具。造型后，模底板形成分型面，模造型后，模底板形成分型面，模样形成铸型空腔，而模底板的厚度不影响铸样形成铸型空腔，而模底板的厚度不影响铸件的形状与尺寸。件的形状与尺寸。思考题手轮零件手轮零件木模木模有几种常见的造型方有几种常见的造型方法可以完成造型？法可以完成造型？能否用机器造型？能否用机器造型？