第三章 铸造方法及其发展(材料成型工艺基础)

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第三章 液态金属的成形工艺与方法 ①② ③ ④ ⑤ ⑥

砂型铸造 特种铸造金属型铸造 熔模铸造 压力铸造 离心铸造 陶瓷型铸造 壳型铸造 液态成形新工艺 计算机应用

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铸造工艺的种类

铸造 砂型铸造手工 砂型 铸造 机器 砂型 铸造

特种铸造

... 熔模 铸 造

离 心 铸 造

压 力 铸 造

低 ... 压 铸 造

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第一节 砂型铸造传统的液态成形方法，一种最基本的铸造 方法； 适用于各种形状、大小及各类合金铸件的 生产； 最基本工序：造型与制芯； 造型方法：手工造型、机器造型。

其工艺过程有制造模型和芯合、混砂、造型 和造芯、烘干合箱、熔化几个步骤。

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砂型铸造工艺流程

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1.常用的砂型表2-2常用砂型的主要特点和适用范围 铸型种类 铸型特征 主要特点 湿砂型以粘土做粘 结剂，不经 烘干可直接 进行浇注的 砂型

适用范围

生产周期短、效率高， 单件或批量生产， 易于实现机械化、自动 尤其是大批量生 化，设备投资和能耗低； 产。广泛用于铝 但铸型强度低、发气量 合金、镁合金和 大，易于产生铸造缺陷 铸铁件

干砂型

铸型强度和透气性较高， 发气量小，故铸造缺陷 单件、小批生产 经过烘干的 较少；但生产周期长， 质量要求较高， 高粘土含量 设备投资较大，能耗较 结构复杂的中、 的砂型 高，且难于实现机械化 大型铸件 和自动化

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续上表铸型种类 铸型特征 表面 烘干型 主要特点 适用范围单件、小批量 生产中、大型 铝合金铸件和 铸铁件 单件或批量生 产各类铸件， 尤其是大、中 型铸件

浇注前用适当方法 兼有湿砂型和 将型腔表层进行干 干砂型的优点 燥的砂型 铸型强度高， 能耗低，生产 效率高，粉尘 少；但成本较 高，有时易产 生粘砂等缺陷

常用水玻璃或合成 树脂作粘结剂，靠 型砂自身的化学反 自硬砂型 应硬化，一般不需 烘烤，或只经低温 烘烤

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一、手工造型 指全部用手工或手动工具完成的造型工序。

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特点与应用1.

特点：

手工造型具有操作灵活，工艺装备(模样、芯盒、 砂箱等)简单，生产准备时间短，适应性强等优点。 手工造型大小铸件均可适应，它可通过分离模、活 块、挖砂、三箱、劈箱等方法生产出形状复杂难于 起模的铸件。特大型铸件只能采用手工造型。

但是，手工造型对工人的技术水平要求较高。生产 率低，劳动强度大，铸件尺寸精度和表面质量较差， 主要用于单件、小批生产。

2.

应用：单件、小批量生产，各种大、小型铸件。

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手工造型分类

①按砂箱特征分 两箱造型 适用各种批量、大小铸件 三箱造型 用于有两个分型面的单件、小批

量生产 脱箱造型 用于小型铸件 地坑造型 用于生产批量小的大中型铸件

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②按模型特征分 整模造型 用于铸件最大截面靠一端且为平 面的铸件，不会错箱 挖砂造型 用于分型面是曲面的单件、小批 量生产的铸件 假箱造型 用于成批生产需要挖砂的铸件 活块造型 刮板造型 用于单件、小批量生产带有凸出 部分、难以起模的铸件 用于有等截面或回转体的大、中 型铸件，单件、小批生产

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二、机器造型

机器造型是将填砂、紧实和起模等主要工序实现 了机械化，并组成生产流水线。

机器造型生产效率高，铸型质量好(紧实度高而 均匀、型腔轮廓清晰),铸件质量较高。 但设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长， 适用于中、小型铸件的成批、大批量生产。 几类常见的机器造型方法： 振压造型 2) 微振压实造型 3) 高压造型 4) 抛砂造型1)

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全自动高压多触头造型线

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1、振压造型

多次使充满型砂的砂箱、震击活塞、汽缸等共同 抬起几十毫米后自由下落，撞击压实汽缸，多次 震击后砂箱下部的型砂由于惯性力的作用而紧实， 上部松散的型砂再用压头压实。

这种造型机结构简单，价格较低廉，应用较普遍； 但噪音大，压实比压(砂型表面单位面积所受的压 实力)较低，为0.15-0.4MPa;铸型紧实度不高； 铸件质量和生产率宰相对较低。

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振压造型工作原理

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2、微振压实造型微振压实造型的紧砂原理是在对型砂压实的同时 进行微震。 气动微振压实造型以压缩空气为动力，使振铁进行 振幅较小(几毫米至几十毫米)、频率较高(8一15次 /s)的微震，向上打击工作台，同时压实活塞进行 压实。 微振压实造型的紧实度比振压造型高而均匀，生产 率较高； 但噪声较大，压实比较低，砂型紧实度还难以满足 高质量铸件的要求。

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气动微振压实造型工作原理

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3.高压造型

高压造型一般指压实比压超过0.7MPa的机器造型，压 实机构以液压为动力。 当压实活塞向上推动时，触头将型砂从余砂框压人砂 箱，而自身在多触头箱体相互联通的油腔内浮动，以 适应不同形状的模样，使整个砂型得到均匀的紧实度。 多触头高压造型机通常配备气动微震装置，以便增加 工作适应能力。 高压造型的砂型紧实度、铸件尺寸精度和表面质量都 比较高，噪音小、生产率高。 但设备结构复杂，造价高，适用于各种形状中小型铸 件的大量或成批生产。

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多触头高压造型工作原理

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4.抛砂造型

抛砂机的工作原理：由输送带送来的型砂送人抛砂 头后，被高速旋转的叶片接住，由于离心力的作用 而压实成团，随后被高速(30-60M/s)

抛到砂箱中紧 实；抛砂紧实同时完成填砂和紧实两个操作。

抛砂机结构简单，抛砂头由小臂和大臂带动可在水 平和垂直方向移动一定距离，因此砂箱尺寸可在很 大范围内变化； 抛砂机造型对工艺装备要求不高，可用于中、小批 量生产，特别是对于大件造型，可大大减轻劳动强 度和节约劳动力。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/l2mi.html