铸造方法

第8章铸造方法本章要求1．掌握铸造成形方法的工艺过程、特点及应用。2．掌握手工砂铸造工艺过程，3、了解铸造成形的设备和工具的组成、结构和工作原理重点：铸造成形原理特点、各种铸造方法的工艺过程、特点及应用。1、什么是砂型铸造？其工艺过程怎样？2、手工造型方法有哪些？各自特点、应用如何？思考问题：第8章铸造方法铸造的分类：铸造的工艺方法很多，一般可将其分为砂型铸造和特种铸造两大类。砂型铸造——是铸型的原材料主要为砂型。而且液态金属完全靠重力充满铸型的型腔时。称为砂型铸造。砂型铸造一般可分为手工砂型铸造和机器砂型铸造。手工砂型主要适用于单件、小批量生产以及复杂的大型铸件的生产。而机器砂型铸造主要适用于成批大量生产。第8章铸造方法特种铸造——凡是不同于砂型铸造的其它各种铸造方法，统称为特种铸造。如金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造等。由于砂型铸造（尤其是手工砂型铸造）目前仍然是国内外应用最广泛的铸造方法。所以在下一节重点介绍。第8章铸造方法8.1砂型铸造用型(芯)砂制造铸型(型芯)，将液态金属浇入后获得铸件的铸造方法称为砂型铸造。图8.1是套筒铸件的铸造生产过程。图8.1套筒铸件的铸造生产过程第8章铸造方法第8章铸造方法砂型铸造是以砂（河砂、旧型砂、粘土、炉渣、木屑等混合组成的）为主要造型材料，制备好铸型的一种铸造工艺方法。砂型铸造应用十分广泛，目前90%以上的铸件是用砂型铸造方法生产出来的。如下图所示齿轮的毛坯是用砂型铸造出来的。第8章铸造方法砂型铸造的工艺过程主要由以下几部分组成：①造砂型；②造型芯；③烘干；④合箱；⑤熔炼金属；⑥浇注；⑦落砂和清理；⑧检验。如下图所示。第8章铸造方法造型工艺是指铸型的制作方法和过程，它是砂型铸造工艺过程中最重要的组成部分。包括：制造砂型（简称造型）、制造型芯（简称制芯）、以及浇注系统、冒口、排气口的制作和合箱。8.1.1造型与制芯(1)造型1)手工造型方法(1)造型用造型材料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型造型材料：主要指型砂和芯砂制造铸型用的材料称为造型材料。造型材料应具备以下性能。1、可塑性2、强度3、耐火性4、透气性5、退让性造型方法：造型的方法很多，可分为手工砂型铸造和机器砂型两大类。1）、手工造型手工造型是指全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型按起模特点分有：整模造型；分模造型；挖砂造型；活块造型；刮板造型等。常用的手工造型方法及特点和适用范围：见表8.1手工造型方法的优点是：适应性和灵活性都较强、生产准备时间短。缺点是：生产效率低、劳动强度大，铸件质量难于保证。因此，手工砂型铸造多用于单件或小批量生产。在大批量生产中，普遍采用机器造型方法。2)机器造型现代化的铸造车间已广泛采用机器造型和制芯，并与机械化砂处理系统、浇注和落砂等工序共同组成流水线生产线，如图8.2所示。①紧砂方法◆振压式造型机振压式造型机结构如图8.3所示。图8.4所示的气动微振式造型机。图8.2造型生产线示意图图8.3振压实造型机图8.4气动微振式造型机◆抛砂紧实抛砂紧实是将型砂高速抛入砂箱中而同时完成填砂和紧实的造型方法。如图8.5所示。②起模方法◆顶箱起模如图8.6(a)所示。◆漏模起模如图8.6(b)所示。◆翻箱起模如图8.6(c)所示。图8.5抛砂造型机图8.6起模方法(2)造芯造芯的方法也有手工造芯和机器造芯两种，成批、大量生产时广泛采用机器造芯。①造芯制造型芯的过程②造芯的作用：用来获得铸件的内腔。有时也可以作为铸件难以起模部分的局部铸型。型芯通常采用芯盒制造。③芯盒的种类整体式对开式组合式④造芯方法手工造芯机器造芯图8.7射芯机的工作原理(3)机器造型的工艺特点◆用模板造型◆只适用于两箱造型◆不宜使用活块图8.8适应机器造型工艺方案（4）合型将铸件的各个部分组成一个完整铸型的操作过程。*（5）浇注系统(8.1.2内容）为使金属液顺利充填型腔而在砂型中开设的通道，称为浇注系统。浇注系统由以下几部分组成，如图2-2所示1——冒口2——浇口杯3——直浇道4——横浇道5——内浇道(6)金属的熔炼（第9章p137铸铁熔炼见9.1.7）（1）熔炼通过加热使金属由固态变为液态，并通过冶金反应去除金属中的杂质，使其温度和成分达到规定要求的操作过程。（2）熔炼设备冲天炉炼铸铁电弧炉炼铸钢坩埚炉炼有色金属感应加热炉炼铸铁和铸钢熔炼铸铁所用的设备有冲天炉、工频感应电炉、和中频感应电炉等。目前，以冲天炉应用最广。冲天炉示意图见图8-5熔炼过程包括：修炉、烘干、点火、加底焦、加料、熔化、出查等。1)冲天炉的构造2)冲天炉炉料及其作用◆金属料◆燃料◆熔剂3)冲天炉的熔炼原理冲天炉内铸铁熔炼的过程并不是金属炉料简单重熔的过程，而是包含一系列物理、化学变化的复杂过程。铸铁是铸造性能良好、应用广泛的铸造合金。对铸铁熔炼的要求是：铁液的化学成份符合要求；铁液温度高、熔炼效率高、燃料和电力消耗少。(7)、浇注、落砂、清理和检验将熔融金属（液态金属）从浇包注入铸型中，称为浇注。为了保证质量，应对浇注温度和浇注速度加以控制才能获得合格的制品。落砂是指用手工或机械使铸件与型砂、砂箱分开的操作。落砂后将铸件上清除粘砂、型砂和多余金属（如冒口、飞翅和氧化皮等）的过程，称为清理。清理后对铸件进行检验，合格后才成为铸件。铸钢的工艺特点：P140作业：1、P1271、22、观看砂型铸造视频