材料成型设备及自动化复习总结

第一章

熔炼设备：配料设备，加料设备，料位检测和炉后控制器，浇注机械等。 砂处理：混砂机，松砂机，筛沙机，辅助装置和定量器等。

造型部分：震击及镇压造型机气动微震压实造型机，射芯机及壳芯机，垂直分型无箱射压造型机，高压造型机，气冲造型机等。

清理部分：落砂机，抛丸清理设备，喷丸清理设备，清理滚筒等。

离心铸造工艺：是利用旋转的离心力，完成液态金属的或合金的冲型的一种工艺。 根据离心力分布平面方向的不同分为卧式离心铸造方法和立式离心铸造方法。

特点：易于形成中空的管类铸件，冲型能力好，利于气体和杂志排除，补缩条件好，但对青铜类合金易产生比重偏析，内表面较粗糙，尺寸不易控制。

连续铸造工艺及设备：是利用贯通的结晶器在一端连续地浇入液态金属，从另一端连续冷却凝固并拔出成型材料的铸造方法。

压力铸造工艺及设备：是在高压作用下，将液态金属或办液态金属或合金以及搞得速度充填入金属铸型型腔，并在压力作用下凝固而获得主见的方法。

低压铸造工艺及设备：是液态金属或合金在一定压力下，通过升液管冲型，进而在铸型中凝固的一种工艺方法。

喷射成型工艺及设备：是用惰性气体晋江液态金属或合金雾化，理由液滴的动能和热焓是熔滴颗粒在收集器上凝固成型，然后再多胚料加热，进一步挤压成型的方法。

真空实型铸造工艺及设备:(消失模铸造）将泡沫塑料制成的模型埋人无粘结剂的干砂中造型，采用威震加负压紧实。在一定真空度下浇入液态金属，浇筑和凝固过程中继续保持一定的真空度，是泡沫塑料气话继而被金属取代，形成铸件的一种方法。

液态成型设备分类：砂型芯砂混制设备，造型设备，熔炼浇筑设备，落纱清理设备。

第二章

炉内脱硫：用于碱性炉衬 的冲天炉和水冷无炉衬的冲天炉。 脱硫剂：石灰，电石，白云石等。

炉内脱硫方法：气动脱硫，喷射脱硫，多空赛气动脱硫，摇包和回转包脱硫。 加料设备：单轨式，爬式，侧面加料，中心加料。 浇注设备：

倾转式浇注机：优点，使用广泛，结构比较简单。缺点，包嘴与浇入口的距离较大，浇注时不易对准，需要另设挡渣装置。

气压式浇注机：工作原理，在密封浇包的金属液面上，施加压力，金属液在压力的作用下沿浇注槽上升，金属液到达浇注口后，便自然下落，浇入到型。浇注完毕，金属液面上的气体泄压，金属液回落。为保证浇注平稳，浇筑前，金属液面上应施加一个预压力，使金属液到达浇注槽的预定位置，而且每浇注一次，浇包内的金属液面下降，该预压力应随着液面的下降而自动补偿。

优点，结构简单，控制方便。应用较多可通过调节浇注机的气压来控制浇注速度，具有底注式的优点，可获得干净的金属液，使用寿命长。 电磁式浇注机。

第三章

新沙烘干设备：热气流烘干装置，三回程滚筒装置和震动沸腾烘干装置。 砂处理设备的分类：

1）新砂的处理、贮存、输运系统2）旧砂的回用和再生系统3）辅料的贮存和输运系统 4）型砂的混制和输运系统5）型砂质量控制系统

4.旧砂处理装备：常有夹杂物分离设备、旧沙冷却装备等。对于化学粘结剂砂还包括旧砂再生设备。

粘土混砂装备：按工作方式分为间歇式和连续式两种。按混砂装置可分为碾轮式、转子式、摆轮式、叶片式、逆流式等。

最常见：1）碾轮式混砂机：适用于小零件。传动系统带动混砂机主轴以一定转速转动时，安装在主轴十字头两侧的碾轮随之旋转，由于与砂层接触，碾轮又绕自身水平轴自转，在转动过程中将砂层压实。安装在十字轴另两侧的刮板则将压实 的砂层翻起、松散。这样碾轮和刮板就不断地碾压、松散型砂，达到混砂目的。

转子式混砂机：其主要混砂机构是高速旋转的混砂转子，转子上焊有多个叶片。根据底盘的转动方式，有底盘固定式、底盘旋转式两类。当转子或底盘转动时，转子上的叶片迎着砂的流动方向，对型砂施以冲击力，使砂粒间彼此碰撞、混合，使粘土团破碎、分散；旋转的叶片同时对松散的砂层施以剪切力，使砂层间产生速度差，砂粒间相对运动，互相摩擦，将各种成分快速地混合均匀，在砂粒表面包覆上粘土膜。特点，机构重量轻转速快，混砂z周期短，生产率高。

摆轮式混砂机：该机器主轴驱动的转盘上有两个安装高度不同的水平摆轮，以及两个与底盘分别成45度和60度夹角的刮板

树脂砂，水玻璃砂混砂机长用有双螺旋连续式混砂机和球形混砂机两种。

粘土旧砂处理设备：

磁分离设备：目的是将混杂在旧砂中的断裂浇冒口，飞边与铁豆等铁块磁性物质去除。 破碎设备：（梳式松砂机和双轮式松砂机） 筛分设备：

滚筒筛沙机：圆筒筛，效率较低。多角筛，机构简单，维护方便，但筛孔易堵塞。 摆动筛沙机：

震动筛沙机：结构简单，体积小 生产率高 工作平稳。

旧砂再生方法：干法再生、湿法再生、热法再生

4.再生砂的后处理包括风选除尘和调温

第四章

.震击/震压造型机的震击紧实原理。

工作台砂箱连同型砂被举升到一定高度，然后下降与机体发生碰撞。撞击时，型砂的下落速度变成很大的冲击力，作用在下面的型砂上，使型砂层层得到紧实。震击若干次后，可得到所需的型砂紧实度。

紧实率：粘土砂的紧实率是指湿态的型砂混合料在一定紧实力的作用下其体积变化的百分率，用试样紧实前后高度变化的百分数来表示。 压实造型：用直接加压的方法，紧实型砂。

射砂紧实：利用压缩空气，将型（芯）砂以很高的速度射入，型腔或芯盒内，而得到紧实。 垂直分型无箱射压造型机的工作原理。

造型室由造型框及正反压板组成。正反压板上有模样，封住造型室后，由上面射砂填砂；再由正反压板两面加压，紧实成两面有型腔的型块；然后，反压板退出造型室，并向上翻起，让出型块通道；接着，由正压板，将造好的型块从造型室退出，且一直前推，使其与前一块型块推合，并且还讲整个型块列，向前推过一个型块的厚度；此后，正压板退回，反压板放下，并封闭造型室，机器进入下一造型循环。 水平分型脱箱射压造型机的种类、工作原理。 种类：侧射方式、顶射加底射方式、顶射方式 工作原理：

制芯设备的种类：热芯盒射芯机、冷芯盒射芯机、壳芯机 热芯盒射芯机的结构和流程。

结构：加砂装置、射砂机构、工作台及夹紧机构、立柱机座、加热板及控制系统

流程：加砂，芯盒夹紧，射砂，加热硬化，去芯

紧实就是将包覆有粘结剂的松散砂粒在模塑中形成具有一定强度和紧实度的砂块或砂型。 常用紧实度来衡量型砂被紧实的程度，一般用单位体积内型砂的质量或型砂表面的硬度表示紧实度。

紧实后的砂型性能：

1）有足够的强度，能经受起搬运、翻转过程中的振动或浇注时金属液的冲刷而不破坏。 2）容易起模，起模时不易损坏或脱落，能保持型腔的精确度。3）有必要的透气性，避免产生气孔等缺陷。

常用紧实型砂的方法（简称实砂）有震击紧实、压实紧实、射砂紧实、气流 紧实等。 压实/高压造型机：

1） 不同型砂的压实紧实曲线，表示了砂型平均紧实度与压实比压的变化关系。无论哪一种型砂，在压实开始时，p增加很小，就引起紧实度很大的变化；但当压实比压逐渐增高时，紧实度的增长减慢，在高比压阶段，虽增大很多，紧实度的增加却很微小。（图

然弘 2-36）

2）当砂箱比较高或模样比较复杂时，采用平板压实，砂型内的紧实度分布很不均匀。图2-37是平压板采用上压式后砂型各部分紧实度的分布曲线。中线1表示砂型中心部分，沿整个砂型的高度上，紧实度大致相同；但靠近箱壁或砂箱角处的摩擦阻力较大，紧实度沿砂箱高度

分布严重不均匀。

为获得紧实度均匀一致的砂型，实际应用中一般采用成形压板或多触头压头。

射砂紧实是利用压缩空气将型（芯）砂以很髙的速度射入型腔或（芯盒）内而得到紧实。射砂紧实过程包括加砂、射砂、排气紧实三个工序。 垂直分型无箱射压造型机：

垂直分型无箱射压造型机的造型原理（如图2-41）。造型室由造型框及正、反压板组成。正、反压板上有模样，封住造型室后，由上面射砂填砂（图a）；再由正、反压板两面加压，紧实成两面有型腔的型块（图b）；然后反压板退出造型室并向上翻起让出型块通道（图3）；接着正压板将造好的型块 从造型室推出，且一直前推，使其与前一块型块推合，并且还将整个型块列向前 推过一个型块的厚度（图d）；此后正压板退回（图e），反压板放下并封 闭造型室（f），机器进入下一造型循环。

特点：①用射压方法紧实砂型，所得型块紧实度高而均匀。②型块的两面都有型腔，铸型由两个型块间的型腔组成，分型面是垂直的。③连续造出的型块互相推合，形成一个很长的型块列。浇注系统设在垂直分型面上。由于型块互相推住，在型块列的中间浇注时，几块型块与浇注平台之间的摩 擦力可以抵住浇注压力，型块之间仍保持密合，不需卡紧装置。④一个型块即相当一个铸型，而射压都是快速造型方法，所以造型机的生产率很高。

气冲紧实时最底层的砂所受的冲击力最大，因而紧实度最高；砂层越高，所受冲击力越小，紧实度越低。

消失模铸造可分为三个部分：一是泡沫塑料模样的成形加工及组装部分，通常称为白区；二是造型、浇注、清理及型砂处理部分，又称为黑区；三是涂料的制备及模样上涂料、烘干部分，也称为黄区。因此，消失模精密铸造的装备包括三方面：泡沫塑料模样的成形加工装备；造型装备及型砂处理装备；涂料的制备及烘干装备。

第五章

落纱设备：震动落砂机，滚筒落砂机

铸型清理：包括 表面清理和除去多余的金属

表面清理：除去铸件表面的砂子和氧化皮 （常用方法：抛丸清理和喷丸清理） 除去多余的金属：主要包括，去除浇冒口、飞边毛刺等 设备分为湿法清理和干法清理两大类。

第六章

连铸机按照机型可分为立式，立弯式，垂直多点弯曲式，弧形及水平形等。弧形连铸机最多。

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