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一 型砂(芯)性能
1强度:型砂在外力作用下,不易破坏 的性能,强度不足,会造成塌箱,砂眼等
2透气性:型砂之间本身有空隙,具有透气的能力.透气性不好,易出现气孔.
3耐 火性:型砂在高温金属液的作用下而不软化,熔化.若耐火性不足,砂粒粘在铸件表面上形成一层硬皮,造成切削加工困难,粘砂严重,铸件报废.
4 退让性:型(芯)砂具有随铸件的冷却收缩而被压缩其体积的性能. 若退让性不足,铸件收缩受阻,内应力加大,甚至产生裂纹、变形等.加锯末、木屑,提高退让性.
二 型砂的分类、成分和应用
1 粘土砂:砂子,粘土,水,附加物(煤粉,木屑等).应用广泛:
1) 不受铸件大小,重量,尺寸,批量影响.
2) 铸钢,铸铁,铜,铝合金等均可铸.
3) 手工,机器造型均可.
4) 粘土来源广,价低.
粘 土砂分两类: 湿型砂:中,小件.
干型砂:质量要求高的件,大件.
2 水玻璃砂:水玻璃(硅酸钠的水溶液)为粘结剂
优点:不需烘干,硬化速度快,生产周期短,强度高,易机械化.
缺点:易粘 砂,出砂性差,回用性差.
3油砂:植物油为粘结剂(桐油,亚麻油),油在烘烤时生成强度很高的氧化膜.
优 点:干强度高,不易吸湿返潮,退让性,出砂性↑,不易粘砂,内腔光滑.
缺点:价格高
5 树脂砂:合成树脂作粘结剂.
优点:生产率高,不需烘干,强度高,型芯尺寸精确,表面光滑,退让性,出砂性好.
§2 造型方法选择
造型是砂型铸造最基本的工序,造型方法选择的是否 合理,对铸件质量和成本有着重要的影响.
一 各种手工造型方法的特点和应用
优点:操作灵活,适应性强,模型成本低,生 产准备时间短.
缺点:铸件质量差,生产率低,劳动强度高.
应用:单件,小批.
1 按砂箱分:两箱:基本方法,各种批量,大小件
三箱:手工,单件,小批,两个分型面
地坑:小批,大,中件
脱 箱:小件
劈箱:大件,如机床床身
2 按模型分: 整模:最大截面在一端,且为平面
分模:最大 截面在中部
活块:有突出部位,难起模,单件,小批
控砂:分型面为非平面,要求整模,单件,小批
刮板:回 转件,轮
假箱:成批,需控砂的件
假箱:造型前先做一个特制的假箱,来代替造型用的底板,然后做下型,由下型做上型.
假 箱:(1)先假箱 (2)放模型 (3)砂托 (4)高至突点 (5)下型 (6)由下型做上型.
二 机器造型及其工艺特点
优 点:生产率高,铸件尺寸精确,光洁度高,加工余量少,劳动强度小,大批量生产.
缺点:厂房,设备等要求高,投资大,批量生产才经济,只 适于两箱(中箱无法紧实),不宜用活块.
§3 浇注位置与分型面的选择
浇 注位置---指金属浇注时铸件所处的空间位置
分型面---指砂箱间的接触表面
一 浇注位置选择原则:
铸 件浇注位置对铸件质量,造型方法等有很大影响,应注意以下原则:
1铸件重要的加工面应朝下:
1) 若做不到,可放侧面或倾斜
2) 若有几个加工面,则应把较大的放下面.
如导轨面是关键面，不允许有缺陷,则要 放下面,伞齿轮
2 铸件的大平面应朝下
原因:上表面出现缺陷,尤其易夹砂.
3 面积大的薄壁部分放下面或侧面
有利于金属充填,防止浇不足
4 易形成缩孔的铸件,厚的部分放在铸型上部或侧面,便于安置冒口,以补缩.
二 铸型分型面的选择原则
分型面选择的合理可 以简化造型操作,提高劳动生产率.
1 便于起模,故分型面应选择在铸件最大截面处
(手工造型时,局部阻碍起 模的凸起可做活块)
2 应尽量减少分型面和活块数量(中小件)
3应尽量使铸件的重要加工面或大部分加工面和加工基准面位于同一砂型中
4 尽量采用平直分型面,以简化操作及模型制造
5 尽量减少型芯和便于下芯,合型及检验位置
§4 工艺参数的选择
一 机加余量和铸孔
1 金属种类: 灰口铸铁:表面平整,加工余量少.
铸 钢:浇注强度高,表面不平,加工余量大.
有色金属:表面光洁.
2 生产条件:大批量生产:机器造型,加工余量少.
小批量生产:手工造型,加工余量大.
3.尺寸位置: 尺寸大:变形大,加工余量大.
铸件顶面与底面,侧面比,表面质量差,余量大.
孔: 铸铁 d＜30mm,铸钢 d＜60mm,一般不铸,因铸出造型工艺复杂,质量不易保证,反而给机加带来困难.
二 拔模斜度:
为起模方便,把垂 直壁做成斜的.
与立壁高度,造型方法,模型材料等有关,一般15′--3°
机器造型比手工斜度小
木 模比金属模斜度大
立壁高斜度小
三 收缩率:
收缩量＝铸件尺寸×铸造收缩率
灰铁: 0.7—1.0% 铸钢: 1.3—2.0% 锡青铜: 1.2—1.4%
因收缩是非自由的,所以受铸件形状,尺寸的 影响.
四 型芯固定(一般靠型芯头)
型芯头的形状和尺寸对于型芯的装配工艺性和稳定性有很大影响.
(1) 垂直芯头---上芯头斜度大,高度小些,便于和箱,若垂直型芯粗,短,上芯头可省略.
下芯头斜度小,高度大些,稳定.
对 于只能做上芯头的型芯,做成吊芯或盖板型芯.
(2)水平芯头---芯头较长,芯头也有斜度,便于下芯合箱,悬壁型芯头必须长而大,以支 持型芯,防下垂,或被金属液抬起.
§5 冒口与冷铁的应用
一 冒口应用：主要作用---补缩,同时能排气,集渣.
1 冒口设置原则:
(1) 保证顺序凝固,放在最后凝固部分 ---基本作用
(2) 尽量放在铸件最高处,有利补缩,熔渣易浮出.
(3) 冒口最好放在内浇口附近,使金属液通过冒口再进入铸型,提高补缩效果.
(4) 尽量避开易拉裂部位;不影响自由收缩.
(5) 尽量放在需加工部位,便于清理.
2 冒口大小,依合金收缩性质及具体铸件凝固条件查手册.
二 冷铁应用:
1 分类:
非冷铁:只和铸件外表面接触而起激冷作用,与型砂一起清出,不重复使用.
内冷铁: 浇注后冷铁被金属液包围与铸件熔合在一起.有气密性要求的部分
不能用.
2 作用:
(1) 减少冒口数量: 改善凝固顺序,有利外缩.
(2) 可减少冒口尺寸: 加内冷铁,加快铸件冷却.
(3) 消除局部热节处的缩孔和缩松: 加外冷铁.
(4) 防止铸件产生裂纹: 同时凝固,如两壁交接处放冷铁,以消除热节.
(5) 提高铸件硬度和耐磨性: 利用外冷铁加快冷却,细化组织,提高硬度.
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