2016机械制造工艺基础（电工版）授课教案：砂型的制作.docVIP

机械制造工艺基础（电工版）授课教案 §1—2、砂型的制作 一、造型材料和砂型 1．造型材料 造型材料是制作砂型和砂芯的基本材料。 一般由以下材料配制而成： 砂 硅砂：经筛洗目数符合要求（粒度为0.075～1mm）的硅砂。 旧砂：使用过的型砂。 黏土 颗粒小于2um的黏性粉土。 黏结剂 无机黏结剂：水玻璃、澎润土等。 有机黏结剂：干性油（桐油）淀粉、纸浆残液等。 黏结剂的作用：使型砂、芯砂具有一定的强度和可塑性。 附加物 烟煤粉、锯末屑等。 烟煤粉的作用：可防止铸件表面粘砂保证铸件表面光洁。 锯木屑的作用：可改善砂型和砂芯的透气性和退让性，保证铸造的工艺性。 将以上材料按一定比例，经搅拌碾压混制而成。 2．型砂和芯砂 型砂 按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造型要求的混合料称为型砂。 （用于制作砂型的砂料） 芯砂 按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造芯要求的混合料称为芯砂。 （用于制作芯型的砂料） 由于砂型在浇注和凝固过程中要经受熔融金属的冲刷、静压力和高温的作用，型芯则还要承受凝固收缩时的压力，因此要求型砂在物理上应具有以下几方面要求： 可塑性好，易于成形。（有利于型腔清晰） 强度高。（能承受铁水的冲击压力，不致砂型毁坏，避免铸件产生夹 砂、结疤、砂眼等缺陷。） 耐火性好（不易软化，熔融烧结；避免铸件表面粘砂，导致清理、切 削困难。） 透气性好（能使浇注时产生的气体迅速排出。） 退让性好（能使铸件收缩时产生的内应力得到一定释放，避免铸件产生变形和裂纹。） 在以上的特性中，芯砂比型砂要求更高。（以芯砂的工作条件解析） 3．砂型 定义：用型砂制成，包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合整体称为砂型。 砂型的制作是砂型铸造工艺工程中的主要工序。（俗称造型工序） 砂型的制作材料及工艺装备： 造型材料（型砂）：面砂、背砂、用于潮模造型。 配制砂 用于干模造型。 砂箱： 由生铁铸成，用于支撑砂型。 模样： 木制模样、铝制模样、用于造型。 芯盒： 木制芯盒、铝制芯盒、用于造芯。 二、模样、芯盒 1．模样与芯盒 模样 用木材、金属或其它材料制成，用来形成铸型型腔的工艺装备。 （金属模样常用于大批量生产中的铸件） 芯盒 制造型芯或其它耐火材料芯所用装备（根据铸件内部形状尺寸设计制造） 2．制造模样与芯盒的注意要点：（P7） （1）分型面 （分型面是指铸型组元之间的结合面。 图例示意） 选择分型面时，应使分型面具有最大水平投影尺寸（这样便于铸型的组合）并应尽量满足浇注位置的要求（便于浇注）同时应考虑造型时的起模方便，简化造型工艺。 要点： 分型面应尽量为平面，不用或少用曲面。（这样可以简化造型工艺，便于造型和铸型的组合） 分型面数量应尽可能少。（分型面过多会使铸型不紧凑，影响浇注的工艺性） 分型面应能使整个铸件或铸件的重要表面、基准面都在铸型的同一组元内（最好将整个铸件都设置在下型之内，这样能保证铸件尺寸和形状的完整性和准确性。） 分型面的选择应避开活块、减少型芯或使型芯安置方便、稳固 （2）收缩余量：根据金属的收缩率，适当增大铸件的体积尺寸。 （3）加工余量：根据零件的公差尺寸适当增大的加工尺寸。 （通常指铸件加工面尺寸，一般小型铸件的加工余量为2~6mm） （4）起模斜度：便于造型时模样的取出。一般α= 0.50～30（见P8、图1-5） （5）铸造圆角：主要为方便取模或脱模设置（见P8、图1-6） （6）设置芯头：模样上突出部分，造型后形成芯座，用于放置砂芯。 三、造型 定义：用造型混合料（型砂或石英耐火材料）及模样等工艺装备制造铸型的工艺过 程称为造型。 造型分为：手工造型、机器造型和自动化造型。 1、手工造型 全部用手工或手动工具完成的造型工序。 特点：造型方法简便，工艺装备简单（简单的修型工具、杵砂杆等） 适应性强（适应各种铸造生产，特别是大型、复杂铸件生产） 缺点：生产率低，劳动强度大，铸件质量不稳定。 手工造型包括： 有箱造型（干砂型） 整体模造型：模样无分面模（适用于形状简单的铸件） 分开模造型：模样有分面模（适用于形状复杂的铸件） （据P9、图1-9、1-10、解析） 脱箱造型（见P10、图1-11）特点：可用一个砂箱造出许多铸