1、 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 2.1 砂型的制造l 2.1.1 模样与型芯盒l 2.1.2 造型材料l 2.1.3 砂型和型芯的制造l 2.1.4 浇注系统l 2.1.5 机器造型l 2.1.6 合箱与铸型检查l 小结l 作业 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 铸造的概念把熔化的金属液浇注到具有和零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固、冷却后，获得毛坯（或零件）的方法称为铸造。 铸造的类型 :铸造生产的方法可分为砂型铸造和特种铸造两大类 2.1 砂型的制造 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 铸造生产具有以下特点：1）铸造可以生产形状复杂，特别是内腔复杂的毛坯；铸件的轮廓尺寸可从几毫米至几十
2、米；重量可从几克到几百吨。例如：机床床身、内燃机的缸体和缸盖，阀体、箱体，以及水压机横梁等的毛坯均为铸件。2）铸造可用各种合金来生产铸件。如：碳素钢、合金钢、铸铁、铜合金、铝合金、锌合金及镁合金等。3）铸造既可用于单件生产，也可用于成批或大批生产。4）铸件与零件的形状、尺寸很接近，因而铸件的加工余量小，可以节约金属材料和加工工时。5）铸造所用的原材料大部分来源广泛，价格低廉，还可使用废料和废零件，因此铸件的成本低廉。6）铸造生产由于工序繁多，一些工艺过程难以控制，易出现铸造缺陷，使得铸件的质量不够稳定；铸件由于内部组织粗大、不均匀等原因，其力学性能不如同类材料的锻件高；此外，目前铸造生产还存在
3、劳动强度大、劳动条件差等问题。 2.1 砂型的制造 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 l 2.1.1 模样与型号芯盒l 模样材料模样材料可根据铸件结构、造型方法和生产批量来选用。单件、成批生产中广泛地使用木材制造模样和芯盒，因为木材质轻、易加工、有一定的强度、成本低廉。但木材的强度和硬度较低，容易变形和损坏，寿命较短。成批、大量生产中都采用强度较高、寿命长的金属模，其中铸铝合金用得最多，但加工较麻烦。对成批生产的形状复杂、机加工困难的模样多采用塑料模，制造较简单，易于修复 l 模样的结构特点模样的结构特点取决于铸造工艺特点 2.1 砂型的制造 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 l 2.1.1
4、模样与型号芯盒l 木模的制造过程木模制造过程包括：制订模型图，制备木材坯料，木材坯料的加工及模型装配，木模标记和涂漆。 2.1 砂型的制造 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 l 2.1.2 造型材料l 造型材料制造砂型的造型材料包括型砂、芯砂及涂料等1、 型砂和芯砂应具备的性能铸型在浇注凝固过程中要承受液体金属的冲刷、静压力和高温的作用， 要排出大量气体，型芯还要受到铸件凝固时的收缩压力等，因而对型砂和芯砂的性能提出下列要求：（ 1）可塑性 （ 2）强度(3) 耐火性(4) 退让性(5) 透气性2.1 砂型的制造 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 2、 型砂的组成型砂是由原砂、粘结剂、附加材料
5、、旧砂和水混合搅拌而成。 （ 1）原砂（ SiO2） 采自山地、海滨或河滨，要求 SiO2含量高，砂粒大小均匀，形状以球形为佳。 SiO2的含量与型砂耐火度有直接的关系， SiO2的含量愈高，耐火度愈好。 （ 2） ）粘结剂 一般为粘土和膨润土两种，有时也用水玻璃、植物油作粘结剂。在型砂中加入粘结剂目的是使型砂具有一定的强度和可塑性。膨润土质点比普通粘土更为细小，粘结性更好。 (3) 附加材料 煤粉和锯木屑是常用的廉价附加材料，加入煤粉是为了防止铸件表面粘砂，因煤粉在浇注时能燃烧发生还原性的气体，形成薄膜将金属与铸型隔开。加入锯木屑可改善型砂的退让性。 (4)旧砂 是已用过的型砂，经过适当处理
6、后仍可掺在型砂中使用，以便节约新砂的用量。 2.1 砂型的制造 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 3、 型砂的种类型砂按照不同用途可以分为：面砂、填充砂、单一砂以及型芯砂四种 。 （ 1）面砂 是铸型表面直接和液体金属接触的一层型砂，要有较高的耐火度、可塑性和强度。面砂厚度一般为 2030mm （ 2） ）背砂 用来填充砂箱中除面砂以外的其余部分的砂，称为背砂，除透气性外，其它性能要求不高 (3)单一砂 在机械化车间里，使用面砂和背砂将使型砂的处理和运输复杂化，所以大多采用单一砂 。 (4)型芯砂 型芯在铸造过程中被液体金属所包围，因此型芯砂的制配，应具有更高的强度、耐火度、透气性和退让性。形
7、状复杂或较重要的型芯，需加桐油、亚麻油等作粘结剂。 2.1 砂型的制造 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 4、辅助材料常用的辅助材料为造型涂料和分型砂。l 造型涂料的作用是防止铸件表面粘砂，因而应具有较高的耐火度。通常用于铁铸件的涂料是石墨粉，用于钢铸件的为石英粉。使用时一般涂料加水搅和后涂在铸型型腔的内壁、，使型腔与液态金属隔开。l 分型砂是干燥、颗粒均匀且较细的原砂。为了防止在造型过程砂箱与底板之间、砂箱与砂箱之间的型砂层粘附，损坏铸型，可预先撒上一层分型砂使之分隔开来，造型便可顺利进行 。2.1 砂型的制造 机械制造基础与实训 主编 赵玉奇 5、型砂和芯砂的制备型砂和芯砂的制备，可分为原料的制备、混砂及松砂两个阶段。l （ 1）原料的制备 原砂、粘结剂和附加材料，必须先过筛；旧砂过筛前应先除去金属块屑。大块的原料需碾碎。l （ 2）混砂及松砂 把准备好的原料先作干混 23分钟，然后加水湿混 512分钟，这些混合都在混砂机中进行。混砂机如图所示。混砂时，送到辗盘内的混合材料不断被固定在旋转直立轴上的刮板搅拌混合并推到辗轮下面碾压。混合好后的型砂，由卸料口打开后漏出。l 混合好的型砂应静置 45小时，以便使水分均匀地渗入型砂内。型砂使用前需通过松砂机松砂，还需作透气性、强度、湿度等试验 2.1 砂型的制造
