第三章铸造方法及其发展.ppt

第三章 液态金属的成形工艺与方法 砂型铸造 特种铸造 金属型铸造 熔模铸造 压力铸造 离心铸造 陶瓷型铸造 壳型铸造 液态成形新工艺 计算机应用 铸造工艺的种类 第一节 砂型铸造 传统的液态成形方法，一种最基本的铸造方法； 适用于各种形状、大小及各类合金铸件的生产； 最基本工序：造型与制芯； 造型方法：手工造型、机器造型。 砂型铸造工艺流程 1.常用的砂型表2－2常用砂型的主要特点和适用范围 续上表 一、手工造型 指全部用手工或手动工具完成的造型工序。 特点与应用 特点： 手工造型具有操作灵活，工艺装备(模样、芯盒、砂箱等)简单，生产准备时间短，适应性强等优点。 手工造型大小铸件均可适应，它可通过分离模、活块、挖砂、三箱、劈箱等方法生产出形状复杂难于起模的铸件。特大型铸件只能采用手工造型。 但是，手工造型对工人的技术水平要求较高。生产率低，劳动强度大，铸件尺寸精度和表面质量较差，主要用于单件、小批生产。 应用： 单件、小批量生产，各种大、小型铸件。 手工造型分类 二、机器造型 机器造型是将填砂、紧实和起模等主要工序实现了机械化，并组成生产流水线。 机器造型生产效率高，铸型质量好(紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰)，铸件质量较高。 但设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长，适用于中、小型铸件的成批、大批量生产。 几类常见的机器造型方法： 振压造型 微振压实造型 高压造型 抛砂造型 全自动高压多触头造型线 1、振压造型 多次使充满型砂的砂箱、震击活塞、汽缸等共同抬起几十毫米后自由下落，撞击压实汽缸，多次震击后砂箱下部的型砂由于惯性力的作用而紧实，上部松散的型砂再用压头压实。 这种造型机结构简单，价格较低廉，应用较普遍； 但噪音大，压实比压(砂型表面单位面积所受的压实力)较低，为0.15-0.4MPa；铸型紧实度不高；铸件质量和生产率宰相对较低。 振压造型工作原理 2、微振压实造型 微振压实造型的紧砂原理是在对型砂压实的同时进行微震。 气动微振压实造型以压缩空气为动力，使振铁进行振幅较小(几毫米至几十毫米)、频率较高(8一15次／s)的微震，向上打击工作台，同时压实活塞进行压实。 微振压实造型的紧实度比振压造型高而均匀，生产率较高； 但噪声较大，压实比较低，砂型紧实度还难以满足高质量铸件的要求。 气动微振压实造型工作原理 3．高压造型 高压造型一般指压实比压超过0.7MPa的机器造型，压实机构以液压为动力。 当压实活塞向上推动时，触头将型砂从余砂框压人砂箱，而自身在多触头箱体相互联通的油腔内浮动，以适应不同形状的模样，使整个砂型得到均匀的紧实度。 多触头高压造型机通常配备气动微震装置，以便增加工作适应能力。 高压造型的砂型紧实度、铸件尺寸精度和表面质量都比较高，噪音小、生产率高。 但设备结构复杂，造价高，适用于各种形状中小型铸件的大量或成批生产。 多触头高压造型工作原理 4．抛砂造型 抛砂机的工作原理：由输送带送来的型砂送人抛砂头后，被高速旋转的叶片接住，由于离心力的作用而压实成团，随后被高速(30-60M/s)抛到砂箱中紧实；抛砂紧实同时完成填砂和紧实两个操作。 抛砂机结构简单，抛砂头由小臂和大臂带动可在水平和垂直方向移动一定距离，因此砂箱尺寸可在很大范围内变化； 抛砂机造型对工艺装备要求不高，可用于中、小批量生产，特别是对于大件造型，可大大减轻劳动强度和节约劳动力。 抛砂机工作原理 三、机器造芯 在大批量生产中最常用的设备是射芯机和射(吹)芯机 1．射芯机 射芯机的工作原理：射芯机是利用高速气流携带芯砂充填芯盒并紧实芯砂。 由于填境砂和紧实同时进行，所以效率很高。 目前在生产中广泛应用的是热芯盒射芯机。 热芯盒射芯机是将由液态热固性树脂和催化剂配置成的芯砂，射入加热到一定温度的芯盒内，砂芯在芯盒内硬化一定时间后，便从芯盒内顶出，利用余热及催化剂作用所引起的硬化反应放出的热量、使砂芯继续硬化，获得合格的型芯。 热芯盒制芯法具有芯砂制备较简单、硬化快、制芯效率高、型芯强度较高、表面质量好、尺寸精确、渍散性好等优点，适用于大批量生产。 射芯机工作原理 2．壳(吹)芯机 壳芯机是用热塑性树脂为粘结剂制得的中空薄壳砂芯。壳芯机将混合料吹入加热的芯盒内，并保持一定时间(结壳时间)，使靠近盒壁的芯砂中的粘结剂熔融，将砂粒粘结在一起，沿芯盒壁形成一层具有一定厚度的塑性薄完，然后将未粘附的芯砂倒出，塑性薄壳继续加热(硬化时间)，使塑性荫壳变为坚硬的薄壳，开启芯盒，顶出砂芯，即得簿壳砂芯。 壳芯覆模砂成干颗粒状，流动性好，充填性强；芯砂常温和高温强度均较好，能获得尺寸精确、表面光洁、重量轻、运气性好的复杂中空或薄壳型芯；芯砂耗量少；壳芯抗湿性好，可长期保存；清理容易。 但是，覆模砂树脂加入量高，制备工艺复杂．成本较高；制芯工装要求严格，型芯尺寸受