砂型鑄造工藝

1、現(xiàn)代凝固技術(shù)現(xiàn)代凝固技術(shù)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院- -砂型鑄造砂型鑄造材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)22-1 鑄件工藝設(shè)計(jì)基本概念材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)3零件圖、鑄造工藝圖、鑄件圖零件圖、鑄造工藝圖、鑄件圖材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)42-1 鑄件結(jié)構(gòu)審查材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)5（二）鑄件壁的連接逐漸過(guò)渡（二）鑄件壁的連接逐漸過(guò)渡材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)6（三）鑄件的結(jié)構(gòu)圓角（三）鑄件的結(jié)構(gòu)圓角材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)7（四）防止變形和翹曲（四）防止變形和翹曲材料成型與

2、控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)8（五）避免水平方向出現(xiàn)較大平面（五）避免水平方向出現(xiàn)較大平面材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)91-5 1-5 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝一、砂型鑄造工藝流程一、砂型鑄造工藝流程材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)10材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)11材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)12材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)13材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)14材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)152-2 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝二、造型和造芯工藝二、造型和造芯工藝1. 1.手工

3、造型手工造型定義：定義：用手工完成緊砂、起模、修整及合箱等主要操作過(guò)程；造型方法：造型方法：特點(diǎn)特點(diǎn)：適用面廣，不需要特別設(shè)備；材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)16 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝二、造型和造芯工藝二、造型和造芯工藝1. 1.手工造型手工造型分模造型材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)17 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝二、造型和造芯工藝二、造型和造芯工藝1. 1.手工造型手工造型整模造型整模造型三箱造型三箱造型 工藝過(guò)程工藝過(guò)程挖砂造型挖砂造型活塊造型活塊造型 工藝過(guò)程工藝過(guò)程 刮板造型刮板造型 工藝過(guò)程工藝過(guò)程假箱造型假箱造型材料成型與控制工程專業(yè)材

4、料成型與控制工程專業(yè)18 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝二、造型和造芯工藝二、造型和造芯工藝1.1.手工造型手工造型手工造芯手工造芯芯盒造型：芯盒造型：提高強(qiáng)度和剛度方法：提高強(qiáng)度和剛度方法：芯骨芯骨小砂芯一般用退火的鐵絲彎小砂芯一般用退火的鐵絲彎成所需的形狀；成所需的形狀；大的芯骨用鑄鐵澆成，并帶有鐵大的芯骨用鑄鐵澆成，并帶有鐵環(huán)，以便烘干和下芯中的吊運(yùn)。環(huán)，以便烘干和下芯中的吊運(yùn)。材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)191-5 1-5 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝二、造型和造芯工藝二、造型和造芯工藝1. 1.手工造型手工造型手工造芯手工造芯通氣方法通氣方法小砂芯：埋置蠟線；大砂芯：常

5、做成空心或埋入焦炭、煤渣等大塊物質(zhì)，以利排氣和改善退讓性。2.2.機(jī)械造型機(jī)械造型材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)20 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝二、造型和造芯工藝二、造型和造芯工藝3.3.機(jī)械造型的起模方法機(jī)械造型的起模方法頂箱起模與漏模、翻轉(zhuǎn)起模頂箱起模與漏模、翻轉(zhuǎn)起模材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)211-5 1-5 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝二、造型和造芯工藝二、造型和造芯工藝3.3.機(jī)械造型的起模方法機(jī)械造型的起模方法材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)22 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝三、砂型（芯）的烘干、合箱與澆注三、砂型（芯）的烘干、合箱

6、與澆注1. 1.砂型與砂芯的烘干砂型與砂芯的烘干1）烘干作用除去水分，提高強(qiáng)度和透氣性，減少發(fā)氣量，使鑄件不易產(chǎn)生氣孔、砂眼、夾砂和粘砂等。2)烘干原理表面水分蒸發(fā)：內(nèi)部水分?jǐn)U散：材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)23 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝三、砂型（芯）的烘干、合箱與澆注三、砂型（芯）的烘干、合箱與澆注1. 1.砂型與砂芯的烘干砂型與砂芯的烘干4 4）烘干方法）烘干方法：表面烘干表面烘干噴燈火焰表面烘干移動(dòng)式焦炭爐或煤氣爐表面烘干遠(yuǎn)紅外線輻射表面烘干高頻干燥爐烘干和微波技術(shù)烘干等新方法也已在烘干中應(yīng)用整體烘干：整體烘干：周期式;連續(xù)式.材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制

7、工程專業(yè)24 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝三、砂型（芯）的烘干、合箱與澆注三、砂型（芯）的烘干、合箱與澆注2.2.合箱（拼箱、配箱或扣箱）合箱（拼箱、配箱或扣箱）定義：定義：合箱步驟：合箱步驟：1) 1)全面檢查、清掃、修理所有砂型、砂芯，注意全面檢查、清掃、修理所有砂型、砂芯，注意砂型的烘干程度、通氣道是否暢通。砂型的烘干程度、通氣道是否暢通。2)2)按下芯次序依次將砂芯裝入砂型；按下芯次序依次將砂芯裝入砂型；3) 3) 清除型內(nèi)散砂，全面檢查下芯質(zhì)量，在分型面上清除型內(nèi)散砂，全面檢查下芯質(zhì)量，在分型面上沿型腔外圍放上一圈泥條或石棉繩；沿型腔外圍放上一圈泥條或石棉繩；4)4)放上壓鐵或用

8、螺栓、金屬卡子固緊鑄型。放上壓鐵或用螺栓、金屬卡子固緊鑄型。材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)25 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝三、砂型（芯）的烘干、合箱與澆注三、砂型（芯）的烘干、合箱與澆注3.3.澆注澆注1) 1)澆注前的準(zhǔn)備工作澆注前的準(zhǔn)備工作2)2)澆注工藝澆注工藝(1)澆注溫度澆注溫度減少包內(nèi)降溫措施：減少包內(nèi)降溫措施：(2)(2)澆注操作澆注操作除澆包中金屬液面上的熔渣；除澆包中金屬液面上的熔渣；依規(guī)速度和時(shí)間范圍進(jìn)行澆注；依規(guī)速度和時(shí)間范圍進(jìn)行澆注；點(diǎn)注和補(bǔ)注。氣體的排出。點(diǎn)注和補(bǔ)注。氣體的排出。澆注后待鑄件凝固完畢，澆注后待鑄件凝固完畢，要及時(shí)清除壓鐵和箱卡。要及

9、時(shí)清除壓鐵和箱卡。材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)26 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝四、鑄件的落砂和清理四、鑄件的落砂和清理1.1.鑄件的落砂鑄件的落砂1)1)人工落砂人工落砂2)2)機(jī)械落砂機(jī)械落砂3)清除砂芯的方清除砂芯的方法法水力清砂除芯水力清砂除芯水爆清砂除芯水爆清砂除芯材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)27 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝四、鑄件的落砂和清理四、鑄件的落砂和清理2.2.鑄件的表面清理鑄件的表面清理1) 1)澆冒口的切除澆冒口的切除2)2)鑄件的表面清理鑄件的表面清理手工清理手工清理滾筒表面清理滾筒表面清理噴、拋丸表面清理噴、拋丸表面清理3.

10、3.鑄件表面處理鑄件表面處理如鎂合金鑄件的表面氧化處理材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)28 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝五、五、鑄件質(zhì)量檢驗(yàn)與缺陷修補(bǔ)鑄件質(zhì)量檢驗(yàn)與缺陷修補(bǔ)1.1.外觀缺陷的檢驗(yàn)外觀缺陷的檢驗(yàn)外表檢驗(yàn)外表檢驗(yàn)尺寸的檢驗(yàn)尺寸的檢驗(yàn)重量的檢驗(yàn)重量的檢驗(yàn)2.2.表面缺陷的檢驗(yàn)表面缺陷的檢驗(yàn)熒光探傷法熒光探傷法著色法著色法渣孔渣孔氣孔氣孔粘砂、夾砂粘砂、夾砂澆不到、冷隔澆不到、冷隔脹砂、掉砂脹砂、掉砂冷裂、熱裂冷裂、熱裂材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)29 2-2 砂型鑄造工藝砂型鑄造工藝五、五、鑄件質(zhì)量檢驗(yàn)與缺陷修補(bǔ)鑄件質(zhì)量檢驗(yàn)與缺陷修補(bǔ)3.3.內(nèi)部缺陷檢

11、驗(yàn)內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)射線檢驗(yàn)射線檢驗(yàn)超聲波檢驗(yàn)超聲波檢驗(yàn)磁粉檢驗(yàn)、壓力試驗(yàn)磁粉檢驗(yàn)、壓力試驗(yàn)4.4.鑄件缺陷的修補(bǔ)鑄件缺陷的修補(bǔ)用膩?zhàn)雍铜h(huán)氧樹脂修補(bǔ)用膩?zhàn)雍铜h(huán)氧樹脂修補(bǔ)焊接修補(bǔ)焊接修補(bǔ)浸滲修補(bǔ)浸滲修補(bǔ)材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)30 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析一、澆注系統(tǒng)一、澆注系統(tǒng)要要 求求使金屬液充滿型腔,防止?jié)膊蛔愕?控制液態(tài)金屬流速和方向，防止飛濺、氧化夾渣和氣孔缺陷；擋渣作用,排氣； 調(diào)節(jié)各部分的溫差,減少縮孔、變形等；澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小等；材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)31 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析一、澆注系統(tǒng)一、澆注系統(tǒng)

12、1. 1.澆注系統(tǒng)的組成及其作用澆注系統(tǒng)的組成及其作用1) 1)澆口杯澆口杯作用：防止金屬液飛濺和溢出,減輕沖擊,分離渣滓和氣泡,增加充型壓頭;形狀：漏斗形池形材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)32 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析一、澆注系統(tǒng)一、澆注系統(tǒng)1. 1.澆注系統(tǒng)的組成及其作用澆注系統(tǒng)的組成及其作用1) 1)澆口杯澆口杯材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)33 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析一、澆注系統(tǒng)一、澆注系統(tǒng)1. 1.澆注系統(tǒng)的組成及其作用澆注系統(tǒng)的組成及其作用2)2)直澆道直澆道作用：引入橫澆道和壓頭;形狀：鑄件收縮的倒圓錐形（澆口窩）材料

13、成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)34 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析一、澆注系統(tǒng)一、澆注系統(tǒng)1. 1.澆注系統(tǒng)的組成及其作用澆注系統(tǒng)的組成及其作用3)3)橫澆道橫澆道作用作用: :穩(wěn)流、分配液流和擋渣穩(wěn)流、分配液流和擋渣結(jié)構(gòu)：材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)35 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析一、澆注系統(tǒng)一、澆注系統(tǒng)1. 1.澆注系統(tǒng)的組成及其作用澆注系統(tǒng)的組成及其作用3)3)內(nèi)澆道內(nèi)澆道作用作用：控制速度和方向，分配金屬液、調(diào)節(jié)溫度和凝固次序，補(bǔ)縮；結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)36 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析二、

14、澆注位置選定原則二、澆注位置選定原則1. 1. 鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下或位于鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下或位于側(cè)面?zhèn)让嫔仙舷孪卤诒诎彖T件的澆注位置板鑄件的澆注位置機(jī)床導(dǎo)軌澆注位置機(jī)床導(dǎo)軌澆注位置材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)37 實(shí)際澆鑄機(jī)床床身落砂后的照片 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析二、澆注位置選定原則二、澆注位置選定原則1. 1. 鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下或位于鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下或位于側(cè)面?zhèn)让娌牧铣尚团c控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)38 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析二、澆注位置選定原則二、澆注位置選定原

15、則2 2 鑄件的大平面盡可能朝下或采用傾斜澆注鑄件的大平面盡可能朝下或采用傾斜澆注材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)393 3盡量將鑄件大面積的薄壁部分放在鑄型的下部或垂盡量將鑄件大面積的薄壁部分放在鑄型的下部或垂直、傾斜直、傾斜 增加薄壁處金屬液的壓強(qiáng)，提高金屬液的增加薄壁處金屬液的壓強(qiáng)，提高金屬液的流動(dòng)性。流動(dòng)性。 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析二、澆注位置選定原則二、澆注位置選定原則材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)40 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析二、澆注位置選定原則二、澆注位置選定原則4 4 熱節(jié)處應(yīng)位于分型面附近的上部或側(cè)面熱節(jié)處應(yīng)位于分型

16、面附近的上部或側(cè)面 容易形成縮孔的鑄容易形成縮孔的鑄件件, ,澆注時(shí)應(yīng)把厚的部位放在分型面附近的上部或側(cè)面；澆注時(shí)應(yīng)把厚的部位放在分型面附近的上部或側(cè)面；材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)41 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析二、澆注位置選定原則二、澆注位置選定原則材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)42 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析二、澆注位置選定原則二、澆注位置選定原則5 5 便于型芯的固定和排氣，能減少型芯的數(shù)量便于型芯的固定和排氣，能減少型芯的數(shù)量；材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)43 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析二、澆注位

17、置選定原則二、澆注位置選定原則5 5 便于型芯的固定和排氣，能減少型芯的數(shù)量便于型芯的固定和排氣，能減少型芯的數(shù)量；材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)44 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析三、分型面的選擇原則三、分型面的選擇原則定義：定義：指兩半鑄型相互接觸的表面。除了實(shí)型鑄指兩半鑄型相互接觸的表面。除了實(shí)型鑄造法外；造法外；對(duì)鑄件質(zhì)量的影響：對(duì)鑄件質(zhì)量的影響：材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)45 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析三、分型面的選擇原則三、分型面的選擇原則1 1 保證模樣能從型腔中順利取出保證模樣能從型腔中順利取出( (分型面設(shè)在分型面設(shè)在鑄

18、件最大截面處鑄件最大截面處) )。 材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)46 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析三、分型面的選擇原則三、分型面的選擇原則2 2 應(yīng)使鑄件有最少的分型面，并盡量做到只有一個(gè)分型應(yīng)使鑄件有最少的分型面，并盡量做到只有一個(gè)分型面；面；多一個(gè)分型面多一個(gè)分型面多一份誤差，多一份誤差，使精度下降；使精度下降； 分型面多，造分型面多，造型工時(shí)大，生型工時(shí)大，生產(chǎn)率下降；產(chǎn)率下降；機(jī)器造型只能機(jī)器造型只能兩箱造型兩箱造型；材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)47 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析三、分型面的選擇原則三、分型面的選擇原則2 2 應(yīng)使鑄件有最少的分型面，并盡量做到只有一個(gè)分型應(yīng)使鑄件有最少的分型面，并盡量做到只有一個(gè)分型面；面；材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)48 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析三、分型面的選擇原則三、分型面的選擇原則 3 3 應(yīng)使型芯和活塊數(shù)量盡量減少。應(yīng)使型芯和活塊數(shù)量盡量減少。床身鑄件床身鑄件材料成型與控制工程專業(yè)材料成型與控制工程專業(yè)49 2-2 砂型鑄造工藝分析砂型鑄造工藝分析三、分型面的選擇原則三、分型面的選擇原則4 4 應(yīng)使鑄件全部或大部放在同一砂箱應(yīng)使鑄件全部或大部放在