§2砂型铸造铸造是将金属液体浇注到形状、尺寸相同的铸型型腔中从而获得铸件的方法。若将液体注入砂型中,则称为砂型铸造。砂型铸造应用最为广泛,世界各国用砂型铸造生产的铸件占铸件总产量的80%以上。一、砂型铸造的工艺过程图2-7工艺过程简图制造模样→放入模样填砂、紧实、造型→起模制造芯盒→型芯(砂芯)合型→浇注→冷却凝固→落砂处理→铸件型芯:用于制作铸件的孔形及各种内腔。二、造型方法1.手工造型:•按模型特征分为整模造型、分模造型、活块造型、刮板造型、成型底板造型和挖砂造型等。•按砂箱特征分为两箱造型、三箱造型、地坑造型、脱箱造型等。•多适用于一些单件或小批量生产的铸件。具有较大的灵活性。整模造型适于铸件的最大截面在一端且为平面的铸件。分模造型适于铸件的最大截面在中间的铸件。挖砂造型适于单件,小批生产成型底板造型适于成批生产需要挖砂的铸件。活块造型适于单件,小批生产带有突出部分阻碍起模的铸件。地坑造型适于单件或小批生产大型铸件。刮板造型适于单件或小批生产回转体或等截面的铸件。活箱造型单件、小批生产,大中型铸件。三箱造型适于成批生产小型铸件。2.机器造型填砂、紧实、起模整个造型过程有机器完成。•特点:与手工造型相比,生产效率↑、铸件精度高、表面质量好,劳动强度↓。•但造型设备及工装投资较大,生产准备周期长,适于大批生产。震压式造型无箱射压造型抛砂造型射砂制芯三、砂型铸造工艺1.分型面的选择分型面:造型时两砂箱的分界面(两箱铸型间的接触表面)。分型面确定之后,铸件在砂箱中的位置即随之确定。分型面选择是否合理,影响到铸件质量和生产成本。一般说来,分型面在确定浇注位置后再选择。但是,分析各种分型面的利、弊之后,可能再次调整浇注位置。在生产中浇注位置和分型面有时是同时确定的。分型面选择原则(表2-3)•分型面应避免曲折,数量尽量少,最好是只有一个且为平面。机器造型时分型面只能有一个。•尽量减少型芯数,并且使型芯便于安放和稳定。•应能方便、顺序地取出模样或铸件。一般选在铸件最大截面处。•应尽量使型腔全部或大部分置于同一个砂型内,且最好使型腔或使加工面与基准面位于下型中。(便于起模、浇注)•应尽量与浇注位置一致,并尽量满足(或参考)浇注位置的要求(与选择浇注位置兼顾考虑)。2.浇注位置的选择•浇注位置:铸件在铸型中的空间位置。选择原则1)主要加工面或主要受力面应置于下部以确保质量;2)应利于铸型的填充和型腔中的气体排除;3)壁厚不均需要补缩时宜将厚大部分置于上部或侧面;4)应将铸件的大平面置于铸型的下部并使铸型侧斜浇注。1)主要加工面或主要受力面应置于下部以确保质量2)应利于铸型的填充和型腔中的气体排除,即:使液体易注入,气体排除通畅。3)壁厚不均需要补缩时宜将厚大部分置于上部或侧面,以便安放冒口,实现自下而上的顺序凝固。4)应将铸件的大平面置于铸型的下部并使铸型侧斜浇注,防止砂眼、气孔、夹砂、浇不足等缺陷。3.确定工艺参数1.机械加工余量铸造时在零件的加工表面增加的供切削加工用的余量,在切削加工时需从铸件上切削掉的材料厚度。大批量:机器造型精度高余量小单件、小批量:手工造型精度低余量大材料材质不同,预留加工余量也不同。2.铸造收缩率铸件冷却过程体积要收缩,通常需增大模样尺寸,才能保证收缩后的铸件达到所需尺寸。铸件尺寸<模型尺寸。铸件的收缩率与合金的种类、铸件的大小和铸件固态收缩受阻的情况有关。普通灰口铸铁在0.7~1%左右,铸钢为1.3~2.0左右,有色金属大多在1%左右。3.拔模斜度为便于把模样(或型芯)从砂型(或从芯盒)中取出,铸件上垂直于分型面的各个侧面应有一定斜度。拔模斜度在铸造工艺图中需标出,其大小取决于立壁的高度、造型方法、模样材质及该侧面在型腔中的位置。通常3°~15°。4.型芯头与型芯座型芯:铸件孔形和各种内腔,简化模样的外形,铸出铸件上局部妨碍拔模的凸台、凹槽等结构。型芯头:浇注时不与液态金属接触,起到定位、导引型芯中气体排出的作用。型芯座:支撑、固定型芯型芯头和型芯座