课件：机械制造基础第三章砂型铸造.ppt

第三章 砂型铸造 砂型铸造是传统的铸造方法，由于适应于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产，也是使用最广的一种铸造方法。 本章围绕铸造工艺方案的制定，介绍有关造型方法的选择、浇注位置和分型面的选择、工艺参数选择等内容。 第一节 造型方法的选择 造型是砂型铸造最基本的工序，造型方法的选择对铸件质量和成本有着重要的影响。 根据自动化程度的不同，造型方法可分为: 手工造型 机器造型 一、手工造型 特点 (1)操作灵活，大小铸件均可适用。 (2)对模样要求不高（一般木模，刮板） (3)对砂箱要求不高 但是 (4)生产率低 (5)对工人的技术要求较高 (6)铸件的尺寸精度及表面质量较差 手工造型方法 压环及其分型面 1．单件、小批生产 由于铸件的尺寸较大，又属回转体，故在单件、小批条件下压环宜采用刮板一地坑造型(图2—22)。 刮板造型虽较实体模样造型费工，要求工人的技术水平高，但制造刮板可节省许多工时和木材，因而铸件成本显著降低。 地坑造型因省去下箱，使砂箱的准备及运输简化，故在大、 中型铸件生产中时常被采用。 2．成批生产 在铸件的生产批量较大、又缺乏机械化生产的条件下，上述压环仍可采用手工造型。此时，由于均摊到每个铸件上的模具费用较少，而造型工时对铸件的成本影响变得显著，故宜采用实体模样(木模或金属模)进行两箱造型，这不仅简化了造型和合箱操作，还因型砂紧实度较为均匀，铸件的表面质量得到提高。 二、机器造型 机器造型是指用机械设备实现紧砂和起模等主要工序的造型方法。 根据紧砂原理的不同，机器造型分为震压造型、微震压实造型、高压造型、射砂造型和抛砂造型等。 其中，以压缩空气驱动的震压式造型方法最为常见。 震压造型 (1)填砂 (2)震击紧砂 先使压缩空气从进气口l进入震击气缸底部，活塞在上升过程中 关闭进气口，接着又打开排气口，使工作台与震击汽缸顶部发生一次震击。如此反复进行震击，使型砂在惯性力的作用下被初步紧实。 (3)辅助压实 由于震击后砂箱上层的型砂紧实度仍然不足，还必须进行辅助压实。 此时，压缩空气从进气口2进入压实气缸底部，压实活塞带动砂箱上升，在压头的作用下，使型砂受到压实。 (4)起模 当压缩空气推动的压力油进入起模油缸，四根顶杆平稳地将砂箱顶起，从而使砂型与模样分离。 震压式造型机特点 价格较低，生产率为每小时30～60箱，目前主要用于一般机械化铸造车间。 主要缺点是型砂紧实度不够高、噪声大、工人劳动条件差，且生产率不够高。 在现代化的铸造车间，一般震压式造型机已逐步被其它先进造型机所取代。 微震压实造型 型砂在压实的同时进行微震，所以其紧实度比震压造型机的高而且均匀。 震动频率600～800次／min、振幅2～6 mm)。 因而型砂紧实度的均匀性和型腔表面质量均优于震压造型机，且噪声较小。 高压造型 高压造型机采用液压压头，每个小压头的行程可随模型自行调节，砂型各部位的紧实度均匀，且在压实的同时还可进行微震，使砂型紧实度提高且均匀，因而铸件的尺寸精度和表面质量大大提高，且噪声更小。 高压造型机在汽车、拖拉机零部件等大批量生产中甚有发展前途 高压造型机 射砂造型 （1）射砂 压缩空气使型砂从射砂头射入造型室内(图2—24a)，造型室由左右两块模板(又称压实板)组成。 （2）压实 通过右模板(即右压实板)水平施压，以进行压实 (图2—24b)。 （3）合型 左模板向左移动，起模一定距离后向上翻起，以让出空间。 右模板前移、推出砂型，并与前一块砂型合上，形成空腔 。 （4）复位 左右模板恢复原位，准备下一次射砂 机器造芯 造芯工艺的改进 近些年来，由于采用以合成树脂为粘结剂的树脂砂来造芯，使机器造芯工艺发生了变革。此时，采用电热的芯盒(或其它硬化措施)，使射入芯盒内的树脂砂快速硬化，这不仅省去了型芯骨和烘干工序、降低了型芯成本，而且由于型芯是在硬化后才从芯盒中取出，因此，型芯变形小、精度高。 2. 机械造型的工艺特点 (1)生产率高。 (2)改善了劳动条件 (3)铸件的尺寸精度及表面质量较高，加工余量相对较小。 但是 (4) 所需设备、模板、专用砂箱及厂房的投资较大。 (5)采用模板只能进行两箱造型 铸造工艺方案的确定 铸造工艺方案通常按以下步骤和原则进行 （1）选择浇注位置 （2）确定分型面 （3）确定铸造工艺参数 （4）画铸造工艺图 第二节 浇注位置和分型面的选择 浇注位置是指浇注时铸型分型面所处的空 间位置。 铸型分型面是指铸型组元间的结合面。 1.浇注位置的选择原则 车床床身铸件的浇注位置方案 由于床身导轨面是关键表面，不容许有明显的表面缺陷，而且要求组织致密，因此通常都将导轨面朝下浇注。 起重机卷扬筒的浇注位置方案 因为卷扬筒的圆周表面质量要求高，