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类型新建论文.doc

  • 上传人:11xg27ws
  • 文档编号:9148337
  • 上传时间:2019-07-25
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    1、摘 要:铸造生产是用液态合金形成产品的方法,将液态合金注入造型中使之冷却,凝固。绝大多数铸件用作毛坯,需要经机械加工后能成为各种机械零件;少数铸件当达到使用的尺寸精度和表面粗糙度要求时,可作为成品或零件而直接使用。引 言:砂型铸造是铸造方法中的一种,砂型铸造主要是用型砂和型芯制造铸型的铸造方法进行铸造,砂型铸造主要分为:制造型砂,制造型芯,合箱,浇注。铸造用砂主要成分是:赤泥,自硬沙,水玻璃,黏结剂等。关键词:型砂 2、铸造方法2.1 砂型铸造砂型铸造是适用面最广的一种凝固成型方法,它几乎适用于所有零部件生产。但由于砂型的导热系数较低,液态金属在砂型中的凝固速度较慢,特别是对一些壁厚较大的铸件

    2、,会导致铸件内部晶粒粗大,易于产生组织及成分的偏析等,从而降低了材料的力学性能。另一方面,砂型铸造生产的铸件的表面粗糙度较其他凝固成型方法高。砂型铸造的基本工艺过程如下图所示主要工序有制造模样和芯,型芯,浇道,冒口,砂箱,合盒、配置型砂和芯砂、造型、造芯、合型、浇注、落砂清理和检验等。其中造型(芯)是砂型铸造的基本工序。模样芯盒炉料准备金属熔炼合型浇注铸件检验落砂清理型砂配置芯砂配置造芯砂芯干燥型砂干燥造型铸件热处理铸件砂型铸造生产工序流程2.2 手工造型紧砂与起模由手工完成。手工造型的优点是操作灵活,工艺装备简单,生产准备时间短,适应性强,可用于各种大小形状的铸件。手工造型对人工的技术水平要

    3、求高,生产率低,劳动强度大,铸件质量不稳定,主要用于单件、小批量的生产。手工造型的方法很多,有整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型、刮板造型等。1) 整模造型 模样是整体结构,最大截面在模样一端且是平面,分型面多为平面。铸型型腔全部在半个铸型内,操作简单,铸件不会产生错型缺陷。适用于简单形状的铸件。2) 分模造型 将模样外形的最大截面分成两半,型腔位于上下两个砂箱内。分模造型适用于形状较复杂的铸件。3) 活块造型 模样上可拆卸或活动的部分叫活块。为起模方便,箱率低,要求操作技术水平高。适用于形状复杂铸件的单件生产。4) 假箱造型 为克服挖砂将模样方便,将模样上妨碍起模的部分做成活动的。起模时

    4、,先起出主体模样,再单独取出活块。造型的挖砂缺点,在造型前预先做个底胎,然后在底胎上制下箱,因底胎不参加浇注,故称假箱。假箱造型比挖砂造型操作简单,且分型面整齐。5) 刮板造型 用刮板代替实体模样造型,可以降低模样成本,节约木材,缩短生产周期,但要求操作者技术水平高,适用于有等截面或回转体的铸件。2.3 机械造型机器造型指紧砂和起模两个重要工序采用机械完成。机械造型实现了机械化,因而生产率高,铸件质量好。但设备投资大,适用于中、小型铸件的批量生产。机器造型按紧实方式分为:1) 压实造型 压实造型是利用压头的压力将砂箱的型砂紧实,先把型砂填入砂箱的辅助框内,压头向下将型砂紧实,辅助框是用来补偿紧

    5、实过程中型砂被压缩的高度。2) 震击造型 利用震动和撞击对型砂进行紧实,砂箱填砂后,震击活塞将工作台连同砂箱举起一定高度,然后下落,与缸体撞击,依靠型砂下落时的冲击力产生紧实作用。3) 抛砂造型 抛砂头转子上装有叶片,型砂由皮带输送机连续的送入到叶片上,高速旋转的叶片将型砂分成一个个砂团,当砂随叶片转到出口处时,由离心力作用,型砂高速抛入砂箱,同时完成填砂和紧实。4) 射砂造型 储气筒中的压缩空气迅速进入射堂,将型砂由射砂孔射入芯盒的空腔中,而压缩空气经射砂上的排气空排出,射砂过程是在短暂的时间内同时完成填砂和紧实。2.4 合箱在整个铸造过程中,合箱是最关键的一步,合箱就是将造好的型箱与砂芯组

    6、合成一个整体的过程。根据合箱计划,按材质,砂箱大小将砂箱放平稳,摆箱应将水口按天车纵向横走向对齐。大活应在箱底下面开沟排气,或将砂箱垫高。3、铸造辅助材料3.1 铸造用涂料1 涂料的基本组成铸造涂料由多种不同性质的材料组成的分散系,通常由耐火粉料、载液、悬浮剂、粘接剂和改善某些性能的添加剂所组成。2 涂料的作用砂型铸造用涂料涂敷在砂型型腔和砂芯表面形成薄层材料其作用:1) 填塞了砂型和砂芯的表面孔隙,避免铸件表面粗糙、机械粘砂、化学粘砂,使铸件表面粗糙度得到最好的改善。2) 可防止或减少铸件生产与砂子有关的其他铸造缺陷或质量问题。3) 用涂料来产生冶金效应,改善铸件局面的表面性能和内在质量。3

    7、.2 机械油的用途在造型(芯)过程中,型(芯)模表面会有粘砂现象,导致模面粗糙,从而给脱模带来一定影响,使砂型(芯)表面存在一定缺陷,影响铸件表面质量。所以在造型(芯)时,将对每层型(芯)模面进行处理,刮掉粘砂,涂刷机械油使模面光滑,容易脱模,从而提高砂型(芯)质量。3.3 石棉绳及耐火材料的作用合箱是重要的一步,合箱时两个型箱间会有缝隙,分型面凹凸不平时,缝隙会更加明显,为弥补这种缺陷。在装箱前期,在下面型箱的分型面涂敷一定量的耐火材料或放置石棉绳,主要作用是填塞型箱之间的缝隙,避免跑钢。4、铸造常见的缺陷及控制4.1 缩孔与缩松(1)缩孔 缩孔产生的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩值远大

    8、于凝固收缩值。缩孔形成的条件是金属在恒温或很小的温度范围内结晶。(2)缩松 缩松实质上是将集中缩孔分散为数量极多的小缩孔。它分布在整个断面上,一般出现在铸件壁的轴线区域、热节处、冒口根部和内浇口附近,也常分布在集中缩孔的下方。形成缩松的基本原因和缩孔相同,条件主要是出现在结晶温度范围宽、呈湖状凝固方式的和金中。(3)缩孔与缩松的防止为了防止铸件产生缩孔、缩松,在铸件结构设计时,应避免局部金属积聚。工艺上,针对合金的凝固特点制定合理的铸造工艺,常采取“顺序凝固”和“同时凝固”两种措施。(1) “顺序凝固”就是在铸件可能出现缩孔或最后凝固的部位设置冒口,使铸件按照远离冒口的部位的液体金属补缩,后凝

    9、固部位的收缩是由冒口中的金属液补缩,使铸件各部位的收缩均得到金属补缩,而缩孔则移至冒口,最后将冒口切除。或将冒口与冷铁配合,调节铸件的凝固顺序,扩大冒口的有效补缩距离。(2) “同时凝固”是使铸件各部位几乎同时冷却凝固,以防止缩孔的产生。在铸件厚部或紧靠厚部处的铸型安放冷铁,同时凝固可减轻铸件热应力,防止铸件变形和开裂。冒口、冷铁的合理运用是消除缩孔、缩松的有效措施。4.2 铸造应力铸件收缩时受阻就产生铸造应力,主要分为热应力、收缩应力。(1)热应力 铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力,热应力使冷却较慢的后壁处受拉伸,冷却较快的薄壁处受压缩,铸件的壁厚差别愈大、合金的

    10、线收缩率或弹性模量愈大,热应力愈大。定向凝固时,由于铸件各部分冷却速度不一致,产生的热应力较大,铸件易出现变形裂纹。(2)收缩应力 是铸件在固态收缩时,因受铸型、型芯、冒口等外力的阻碍而产生的应力。如果铸件的收缩应力和热应力共同作用,其应力大于铸件的抗拉强度时,铸件会产生裂纹。消除铸造应力的措施:1、合理地设计铸件的结构 铸件的形状复杂,各部分壁厚相差越大,冷却不均匀,铸造应力大,在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。2、采用同时凝固的工艺 设法改善铸型、型芯的退让性,合理设置浇冒口等。3、时效处理 时效分为自然时效、热时效和共振失效。自然时效是铸件置于露天场地半年以上,让其内应力

    11、消除。热时效是铸件加热到 550 度至 650 度,保温 2 至 4 小时,随炉温冷却至 150 至 200 度,然后出炉。共振法将铸件在其共振频率下振动,消除铸件残余应力。4.3 气孔在铸件内部、表面处出现光滑孔眼,形状不规则,颜色有白色或带一层暗色,有时覆有氧化铁皮。措施:降低熔炼时金属的吸气量,减少砂型在浇注过程中的发气量,改进铸件结构,提高砂型和型芯的透气性,使型内气体顺利排出。4.4 渣气孔由于浇注时挡渣不良,浇注温度太低熔渣不易上浮,浇注时断流或未充满浇口,渣和金属液一起流入型腔。导致铸件内部出现不规则的孔眼,孔眼不光滑里面充塞着熔渣。预防措施:提高金属液温度,降低熔渣黏性,提高浇注系统的挡渣能力。4.5 冷隔(1)缺陷特征:在铸件上有一种未完全融合的缝隙或洼坑,其交界边缘是圆滑的。 (2)产生原因:铸件设计不合理,铸壁较薄,合金流动性差,浇注温度低,浇注速度慢,浇口大小或布置不当,浇注时有中断。 (3)预防措施:提高浇注温度和浇注速度,改善浇注系统,浇注时不断流。结论:铸造过程中制造型芯很重要,根据型(芯)砂的特点制定相应的方案,关键是最后一步浇注,浇注温度、速度要适合,预防一些缺陷,同时要有丰富的经验和熟练地操作技术,这需要在每天实际操作中领悟。参考文献:材料成型基础 主编:宋金虎 胡凤菊 人民邮电出版社铸造工艺学 主编 王文清 李魁盛 机械工业出版社

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