1、鑄造：將液態(tài)金屬注入鑄模型腔，冷卻凝固后，得到一定形狀的空白或零件的方法。 鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)零件形狀復(fù)雜，技術(shù)靈活，成本低。 缺陷機(jī)械的性能低，精度低，效率差，工作條件差。 分類：砂型鑄造90%以上的特殊鑄造鑄件性能好、精度低、效率高的中國(guó)鑄造技術(shù)歷史悠久，三千多年前，青銅器已應(yīng)用二千五百年前，鑄鐵工具已相當(dāng)普遍。 泥型、金屬型和無蠟型是我國(guó)創(chuàng)造的三種鑄造技術(shù)。 第一節(jié)砂型鑄造造型技術(shù)，鑄造可分為砂型鑄造和特殊鑄造。 砂型鑄造應(yīng)用最廣泛，其基本工序?yàn)榛y和芯箱的制作、調(diào)模(芯)砂、造型造芯、合模、熔化合金、可撓注、落砂和檢測(cè)。 鑄造生產(chǎn)的常規(guī)工藝流程，一、砂型鑄造工藝(一)砂和制造砂芯的砂

2、型鑄造用造型材料主要用于制造砂型的砂和砂芯的砂芯。 通常，砂為原砂(山砂或河砂)，粘土和水以一定比例混合而成，其中粘土約為9，水約為6，其侑預(yù)為原砂。 有時(shí)也添加少量粉煤、植物油、木屑等附屬品，提高砂和型芯砂的性能。 緊縮的鑄件砂的構(gòu)造如圖所示。 砂構(gòu)造模式圖1-砂粒2-空隙3-附件4-粘土膜由于芯砂需求量少，因此通過手工制備。 放置型芯的環(huán)境差，所以要求型芯砂的性能比鑄件砂高，并且型芯砂的粘接劑(粘土、油類等)比鑄件砂中的粘接劑的比重大是重要的，所以其通氣性不及鑄件砂，制作型芯時(shí)必須形成通氣路(孔)的型芯的退避有些要求高的小型鑄件采用油砂芯(桐油砂、煎至黃褐色)。 (2)型砂的性能型砂的質(zhì)量

3、直接影響鑄件的質(zhì)量，型砂的質(zhì)量差會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔、砂眼、粘砂、填砂等缺陷。 良好的砂必須具備以下性能：透氣性砂能夠透氣的性能稱為透氣性。 將高溫金屬液注入鑄模后，模具內(nèi)充滿大量氣體，這些氣體必須從模具內(nèi)順利排出。 不這樣做的話，鑄件會(huì)產(chǎn)生氣孔、澆注不足等缺陷。 鑄模的透氣性受砂的粒度、粘土含量、水分含量及砂型緊急度等因素的影響。 砂粒度越細(xì)粘土和水分含量越高，砂型的緊迫度越高，通氣性變差。 強(qiáng)型砂抵抗外力破壞的能力稱為強(qiáng)度。 砂在造型、搬運(yùn)、裝箱的過程中不會(huì)發(fā)生塌陷，為了在澆注時(shí)不破壞鑄模表面，必須具有足夠高的強(qiáng)度。 砂的強(qiáng)度也不能太高。 由于通氣性、退避性的降低，鑄件發(fā)生缺陷。 耐火性是砂鑄

4、件抵抗高溫?zé)嶙饔玫哪芰Α?耐火性差，鑄件容易發(fā)生粘砂。 砂中的SiO2含量越多，砂粒子越大，耐火性越好。 可塑性是指砂因外力而變形，在除去外力后能夠完全保持現(xiàn)有形狀的能力。 可塑性好，造型操作方便，制作砂型形狀準(zhǔn)確，輪廓清晰。 退避性是指鑄件凝結(jié)時(shí)鑄件砂被壓縮的能力。 退避性差，鑄件容易產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力和裂紋。 鑄件砂越結(jié)實(shí)，退避性越差。 在鑄造砂中加入木屑等可以提高退避性，在單品小批量生產(chǎn)的鑄造工廠中，為了用手大致判斷鑄造砂的性能，如果用手抓住鑄造砂，在牢牢抓住時(shí)容易柔軟變形。 松開后，砂團(tuán)不松動(dòng)，手不粘，并且手印清晰的折疊時(shí)，沒有斷面平坦均勻裂開的現(xiàn)象，同時(shí)感覺到一定的強(qiáng)度，砂被認(rèn)為具有適當(dāng)?shù)?/p>

5、性能要求。 當(dāng)砂的濕度適當(dāng)時(shí)放手，折斷時(shí)的縫隙設(shè)有裂縫，可以用手捏住砂塊清晰的手紋，同時(shí)具有足夠的強(qiáng)度，(3)鑄模的組成鑄模根據(jù)零件形狀用造型材料制作，鑄?？梢允巧靶鸵部梢允墙饘傩汀?砂型以砂(型芯砂)為造型材料制作。它用于澆注金屬溶液以獲得形狀、尺寸和質(zhì)量都有要求的鑄件。1-分型面2-上模3-出氣孔4-澆注系統(tǒng)5-腔6-下模7-芯8-芯底座、澆注系統(tǒng)，如右圖所示，一般由上模、下模、芯、腔、澆注系統(tǒng)構(gòu)成。 鑄模要素之間的接合面稱為分型面。 鑄模中被造型材料包圍的空洞部分，即形成鑄件主體的空洞稱為型腔。 液態(tài)金屬通過澆注系統(tǒng)流入型腔，產(chǎn)生的氣體從排氣口等排出砂型。 (4)澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是為了使

6、金屬液流入型腔而在鑄模上開設(shè)的一系列通路。 其作用是順利且迅速地注入金屬液，阻止熔渣、磨粒等進(jìn)入型腔，調(diào)節(jié)鑄件各部分的溫度，彌補(bǔ)金屬液的冷卻和凝固時(shí)的體積收縮。 正確安裝澆注系統(tǒng)，對(duì)保證鑄件質(zhì)量，降低金屬消耗具有重要意義。 澆注系統(tǒng)不合理，容易在鑄件上產(chǎn)生砂漏、砂眼、渣孔、不能澆注、氣孔和收縮孔等缺陷。 典型的澆注系統(tǒng)由閘門、直澆道、流道和流道四部分組成，如下圖所示。 對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的小鑄件可以省略流道。 典型的澆注系統(tǒng)收容注入的金屬液，發(fā)揮緩和液態(tài)金屬對(duì)砂型的沖擊的作用。 小型鑄件通常為漏斗狀(稱為澆口杯)，大型鑄件為碗狀(稱為澆口杯)。 直澆道是連接澆口和流道的垂直通道。 改變澆道的高度，可

7、以改變金屬液的靜壓大小，改變金屬液的流動(dòng)速度，改變液態(tài)金屬的填充能力。 直澆道的高度和直徑過大會(huì)產(chǎn)生澆注不足的現(xiàn)象。 為了便于取出直澆道棒，直澆道一般呈上下小的圓錐形。 流道是將直澆道的金屬液導(dǎo)入流道的水平通道，一般開設(shè)在砂型的分離面，其截面形狀一般為高梯形，位于流道的上表面。 跑道的主要作用是將金屬液放入跑道和停止熔渣。 直澆道與型腔直接連接，可以調(diào)節(jié)金屬液流入型腔的方向和速度，調(diào)節(jié)鑄件各部分的冷卻速度。 內(nèi)澆道的截面形狀也可以是扁平梯形和月牙形那樣的三角形。 冒口常見的收縮孔、收縮等缺陷是鑄件冷卻凝固時(shí)的體積收縮造成的。 為了防止縮痕和松弛，多在鑄件的頂部和厚的部位設(shè)置冒口。 冒口是指在鑄

8、模內(nèi)特設(shè)的型腔和注入該型腔的金屬。 冒口中的金屬液不斷補(bǔ)充鑄件的收縮，使鑄件不產(chǎn)生收縮孔、收縮。 冒口是多馀的部分，打掃時(shí)必須切除。 冒口除了有補(bǔ)縮作用之外，還有排氣和集渣作用。 (5)圖案和芯箱制造圖案是鑄造生產(chǎn)所需的技術(shù)裝備。 對(duì)于具有內(nèi)腔的鑄件，由于鑄造時(shí)內(nèi)腔由砂芯形成，因此還準(zhǔn)備了制作砂芯的芯箱。 制造圖案和芯箱常用的材料是木材、金屬、塑料。 在單體、小批量生產(chǎn)中廣泛采用木質(zhì)樣和芯箱，在大批量生產(chǎn)中多采用金屬、塑料樣、芯箱。 金屬花紋和芯箱的壽命為10萬30萬次，塑料的壽命最大為數(shù)萬次，木質(zhì)的為1000次左右。 為了保證鑄件的質(zhì)量，在設(shè)置、制造圖案和芯箱時(shí)，必須先設(shè)置、制造鑄造工序圖，

9、然后根據(jù)工序圖的形狀和大小制造圖案和芯箱。 請(qǐng)參照下圖。 在制定工藝圖時(shí)，必須考慮以下問題：分型面的選擇分型面為上、下砂型的邊界面，在選擇分型面時(shí)，能夠從砂型中取出圖案，有利于保證鑄件的質(zhì)量。 拔模斜度為了便于從砂型中取出圖案，與分離面垂直的表面均為0.54的拔模斜度，加工需要量鑄件加工的表面，必須保留適當(dāng)?shù)募庸ち俊?收縮量鑄件在冷卻時(shí)必須收縮，花紋的尺寸必須考慮鑄件收縮的影響。 通常用于鑄鐵制零件的必須增大1鑄鋼的增大1.52鋁合金材的擴(kuò)大11.5。鑄造圓角鑄件上各表面的轉(zhuǎn)換處，要制造過渡圓角，以保證鑄件的質(zhì)量。 芯上帶砂芯的砂型，要做出與圖案相應(yīng)的砂芯。 二、造型方法造型方法的選擇不僅要根

10、據(jù)生產(chǎn)類型，還要根據(jù)工廠設(shè)備的條件、鑄件的大小和復(fù)雜性以及質(zhì)量要求進(jìn)行跟蹤考慮。 造型方法可分為手工和機(jī)械造型兩種。 手動(dòng)造型主要用于單品小批量生產(chǎn)，機(jī)械造型主要用于批量生產(chǎn)。 單手造型(1)整型造型整型造型的特征是，圖案為整體構(gòu)造，最大截面為圖案的一端為平面的分離面多為平面，操作簡(jiǎn)單。 模具整體的形狀為簡(jiǎn)單的鑄件，例如皿、蓋類、(a )砂型(b )制作成平的，箱翻轉(zhuǎn)而制作成(c )型，突出氣孔(d )，將澆口(e )脫模，澆口(f )的分離造型工藝與全模造型大致相似分離形狀適用于套筒、管、閥體等復(fù)雜形狀的鑄件。 (a )下模(b )上模(c )開箱、起模(d )澆口、下芯(e )合模(f )

11、帶澆口的鑄件、(3)在活動(dòng)塊建模模式下可拆卸或可動(dòng)的部分圖案上存在妨礙起模的側(cè)面突出部分(例如小凸臺(tái))時(shí)，將該部分起模時(shí)，先取出花紋主體，然后單獨(dú)取出模具內(nèi)殘留的生塊的方法稱為生塊建模。 做成用釘子連接的生模塊型時(shí)，請(qǐng)注意填滿生模塊周圍的砂后拔出釘子。 零件圖鑄件花紋(a )造下模、釘子(b )拔出花紋本體(c )拔出花紋本體(c )用釘子連接生坯體用螞蟻連接2-生坯體，(4)挖砂花紋鑄件根據(jù)結(jié)構(gòu)特征需要采用分離花紋，但條件有限零件圖(a )造型(b )反轉(zhuǎn)型、沖裁型面(c )造型、開放箱、(d )合箱(e )帶澆口鑄件的脫模手柄的脫砂造型過程、(5)三箱造型由三個(gè)鑄箱制造的所述各種造型方法均

12、使用兩個(gè)鑄箱，操作簡(jiǎn)便且應(yīng)用廣泛。 但是，在兩端的截面尺寸比中間截面大的情況下，也有需要使用3個(gè)砂箱，從2個(gè)方向分別進(jìn)行脫模的鑄件。 鑄件圖案(a )做下箱(b )翻箱，做中箱。 (c )制作上箱體(d )，箱體(e )依次進(jìn)行下芯對(duì)合型皮帶輪的三箱體造型過程，(6)刮板造型尺寸大于500mm的回轉(zhuǎn)體鑄件，例如皮帶輪、飛輪、大齒輪等單體生產(chǎn)時(shí)，為了節(jié)約木材、花紋加工時(shí)間和費(fèi)用造型時(shí)，使刮板繞固定的中心軸旋轉(zhuǎn)，切出砂型所需的型腔(參照下圖)。 (a )皮帶輪鑄件(b )刮板(c )下模(d )上模(e )削減合模皮帶輪鑄件的刮板造型過程，(7)模箱造型模箱造型利用預(yù)制的成型底板或模箱代替砂挖造型

13、削減的鑄件砂。用虛擬箱和成形底板造型a )虛擬箱b )成形底板1-虛擬箱2-下砂型3-最大分離面4-成形底板，(8)坑造型在鑄造工廠的砂地或砂坑內(nèi)直接造型的方法稱為坑造型。 大型鑄件單體生產(chǎn)時(shí)，為了節(jié)約鑄框，降低鑄模高度，澆注作業(yè)容易，多采用坑形狀。 下圖為坑的造型結(jié)構(gòu)，考慮到造型時(shí)坑中的氣體可以順利地引出到地面，多用焦炭、礦渣等通氣材料鋪底，用鐵管引出氣體。由于基坑造型結(jié)構(gòu)、基坑造型、雙機(jī)械造型手造型生產(chǎn)率低、鑄件表面質(zhì)量差、工人技術(shù)水平高、勞動(dòng)強(qiáng)度大，在批量生產(chǎn)中一般采用機(jī)械造型。 機(jī)械造型是造型過程中的主要操作，使砂緊固和脫模機(jī)械化。 根據(jù)砂緊固和脫模方式，分為氣動(dòng)沖擊壓實(shí)造型、注射沖壓

14、造型、高壓造型、拋砂造型。 (1)氣壓微振動(dòng)壓實(shí)造型采用振動(dòng)沖擊(頻率150500次/分，振幅2580mm )壓實(shí)微振動(dòng)(頻率7001000次，振幅5l0mm )壓實(shí)砂。 該成型機(jī)噪音小，砂密度均勻，生產(chǎn)效率高。 氣壓微振動(dòng)壓實(shí)成型機(jī)的壓實(shí)原理如下圖所示。 (2)注射成形的特征在于，利用壓縮空氣將砂型放入型腔中進(jìn)行初次緊固，之后，固定活塞而再次緊固砂型，擠出砂型之后，前后兩砂型間的接觸面為脫模面。 注塑鑄件尺寸準(zhǔn)確，表面粗糙度小，生產(chǎn)效率高。 每小時(shí)240-300型，常用于中小型鑄件的大量生產(chǎn)。 (3)高壓造型利用液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓力壓實(shí)砂型。 其特點(diǎn)是鑄件尺寸準(zhǔn)確，表面粗糙度小，生產(chǎn)率高。

15、高壓造型適用于形狀復(fù)雜的中小型鑄件、多品種、中批以上的生產(chǎn)。 (4)拋砂造型是用高速旋轉(zhuǎn)的刮板高速拋落從傳送帶送來的砂的類型。 拋砂形狀適應(yīng)性強(qiáng)，不需要專用砂箱和模板，適合大型鑄件的單品小批量生產(chǎn)。 三、為了獲得鑄件的內(nèi)腔或局部外形，制芯由型芯砂或其他材料制成，放置在型腔內(nèi)部的鑄模組件稱為型芯。 大多數(shù)芯子都是用砂子做的。 砂芯的質(zhì)量主要通過合格的型芯砂的制備和采用正確的造芯技術(shù)來保證。 由于澆注時(shí)砂芯受到高溫液體金屬的沖擊和包圍，因此砂芯除了要求鑄件內(nèi)腔的相應(yīng)形狀外，還應(yīng)具有良好的通氣性、耐火性、退避性、強(qiáng)度等性能，用雜質(zhì)少的石英砂和植物油、水玻璃等粘合劑調(diào)合砂芯，在砂芯內(nèi)加入金屬芯骨和通氣

16、孔以提高強(qiáng)度和通氣性形狀簡(jiǎn)單的大中型核心可以用粘土砂制作。 但是，對(duì)于形狀復(fù)雜、要求性能的型芯，需要使用油砂、聚脂砂、樹脂砂等特殊的粘合劑進(jìn)行制備。 另外，型芯砂具有吸濕性低(為了防止箱子關(guān)閉后的型芯逆流)等特殊性能，氣體產(chǎn)生少(金屬澆注后，芯材受熱產(chǎn)生的氣體盡可能少)，砂出性好(清掃時(shí)取出型芯方便)。 核由核殼構(gòu)成，其開放核殼的核是一般的手動(dòng)核制造方法，適用于圓形截面比較復(fù)雜的核。 (a) (b) (c) (d) (e )開放型芯箱制芯(a )準(zhǔn)備將芯箱夾緊在芯箱(b )中，將芯三明治、芯骨分開放入，削砂(c )，刺1 .造型圖案木材金屬及其他材料制成的鑄件的原形統(tǒng)稱為圖案木材制成的圖案稱為木模，金屬或塑料制成的圖案稱為模具或塑料型。 現(xiàn)在大多數(shù)工廠都使用木塑。 花紋的外形與鑄件的外形相似，不同的是，如果鑄件上有孔，不僅花紋上沒有孔，而且要在相應(yīng)的位置上做芯棒。 準(zhǔn)備造型前的準(zhǔn)備造型工具，選擇平坦的底板和大小合適的砂箱。 砂箱的選擇過大，不僅消耗過多的砂，扔砂的工時(shí)也會(huì)浪費(fèi)。 如果砂箱的選擇過小，木模周圍的砂變得緊，澆注時(shí)容易從作為脫模面的界面間流出金屬液。 通常，木模與框內(nèi)壁以及頂部之間需要30100mm的距離，這種距離稱為食砂量。 食砂量的具