砂型铸造.docx

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砂型铸造

砂型铸造

砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法。

由于其造型材料来源广泛，成本低廉，是最常用的铸造方法，目前我国砂型铸件约占铸件产量的80%。

砂型铸造工艺过程如下图所示。

主要包括以下几个工序：

模样与芯盒准备、型砂与芯砂配制——造型、造芯——熔炼、浇注——落砂、清理——检验入库。

一、模样和芯盒

模样和芯盒是用来造型和造芯的基本工艺装备。

如图所示模样用于形成铸型的型腔，它和铸件的外形相适应；芯盒用于制造芯（芯子），其内腔与芯子的形状和尺寸相适应。

在单件或小批生产时，模样和芯盒可用木材制作，大批、大量生产时，可用铝合金、塑料等材料来制作。

二、造型材料

造型材料是指用于制造砂型（芯）的材料，主要包括型砂和芯砂。

型砂主要由原砂、粘结剂、附加物、水、旧砂按比例混合而成。

根据型砂中采用粘结剂种类的不同，型砂可分为粘土砂、树脂砂、水玻璃砂、油砂等。

型砂与芯砂应具备如下性能：

①足够的强度；②较高的耐火性；③良好的透气性；④较好的退让性。

三、造型与造芯

1．造型

【砂型】铸型用于形成铸件的外形等，用型砂制成的铸型称为砂型。

根据生产性质不同,造型方法可分别采用手工造型或机器造型。

（1）手工造型

【手工造型】是全部用手工或手动工具完成的造型工序。

根据铸件的形状特点，可采用整体模造型、分块模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型、刮板造型等。

下表为几种手工造型方法的特点及及应用.

（2）机器造型

【机器造型】是用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。

主要用于成批大量生产。

按紧砂方式不同，常用的造型机有震压造型、微震压实造型、高压造型、抛砂造型、射砂造型、气流冲击造型等。

其中以震压式造型机最为常用，震压式造型机适合于中、小型铸型，主要优点是结构简单、价格低，但噪音大、生产率不够高、铸型的紧实度不高。

下图为多触头高压造型工作原理。

当压实活塞向上移动时，触头将型砂压实，触头自身可在多触头箱体相互联通的油腔内浮动，可适应不同形状的模样。

使整个砂箱的紧实度均匀。

高压造型型砂的紧实度、铸件的精度和表面质量都比较高，噪音小，生产率高；但结构较复杂、造价高，适用于各种形状中小型铸件的大批量生产。

2．造芯

芯的主要作用是形成铸件的内腔或局部外形。

制芯也可分为手工造芯或机器造芯。

将铸型的各组元（上型、下型、芯、浇口杯等）组合成一个完整的铸型便可用于浇注。

四、熔炼与浇注

【熔炼】是指使金属由固态转变成熔融状态的过程。

熔炼的主要任务是提供化学成分和温度合适的熔融金属。

1．熔炼铸铁的熔炼设备主要有冲天炉、电炉等。

2．浇注

金属液应在一定的温度范围内按规定的速度注入铸型。

浇注时铸铁液应以适宜的流量和线速度定量地浇入铸型，速度过快，铸型中的气体来不及排出易产生气孔，并易形成冲砂。

浇注速度过慢，使型腔表面烘烤时间过长，导致砂层翘起脱落，产生结疤、夹砂等缺陷。

浇注时既可采用手动浇注，也可采用自动烧注，自动浇注通常用于自动造型线、离心铸管机等。

五、落砂、清理、检验

【落砂】是指用手工或机器使铸件与型砂、砂箱分开的操作。

【清理】是采用铁锤敲击、机械切割或气割等方法清除铸件表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇冒口、飞翅和氧化皮）的过程。

【检验】就是用肉眼或借助于尖嘴锤找出铸件表层或皮下的铸造缺陷，如气孔、砂眼、粘砂、缩孔、冷隔、浇不到等，对铸件内部的缺陷还可采用耐压试验、磁粉探伤、超声波探伤、金相检验、力学性能试验等方法。

铸件的常见缺陷如下表所示。