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砂型铸造的手工造型方法有哪些

日期:2019-11-20 09:29

  以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。

  以型砂和芯砂为造型材料制成铸型,液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。

  制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。砂型制好以后,型腔表面要涂以耐火涂料,再置于烘炉中烘干,待其冷却后即可合型和浇注。烘干粘土砂型需很长时间,要耗用大量燃料,而且砂型在烘干过程中易产生变形,使铸件精度受到影响。

  这种砂型所用的型砂称为化学硬化砂。其粘结剂一般都是在硬化剂作用下能发生分子聚合进而成为立体结构的物质,常用的有各种合成树脂和水玻璃。

  砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件,如灰铸铁,球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画,模具,制芯,造型,熔化及浇注,清洁等。

  传统方法是取得铸造图纸然后把图纸送往铸造厂。这一过程可以在报价中完成。如今,越来越多的客户及铸造厂商使用电脑辅助设计以代替。

  在砂型铸造中模具是使用木头或者其他金属材料制成。在这个过程中,我们要求我们的工程师,使模具尺寸略大于成品,其中的差额称为收缩余量。其中目的是熔化金属向模具作用以确保熔融金属凝固和收缩,从而防止在铸造过程中的空洞。

  制芯只要通过把树脂砂粒置于模具中,以形成内部表面的铸件。因此芯与模具之间的空隙最终成为铸造。

  在熔炼成型过程中需要准备一付模具。成型通常涉及模具的支承构架,拉出模具使其在浇铸过程中分离,在先前放置的芯在模具中融化然后关闭模具口。

  清洁的目的是去除砂粒, 打磨以及铸件中过剩的金属。焊接, 除砂能够改善铸件表面外观被烧毁的砂土和规模都拆除,以改善表面外观的铸造。过量金属及其他冒口被清除。再近一步焊接打磨等步骤。最后检查其缺陷及综合质量。

  发运前,再加工。根据不同客户的要求我们可以为其再做热处理,表面处理,额外的检查等

  以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。

  湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。

  制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件。自化学硬化砂得到广泛采用后,干砂型已趋于淘汰。

  ① 自硬:自硬法主要用于造型,但也用于制造较大的型芯或生产批量不大的型芯。

  砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。

  当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。

  因砂型铸造具有以上的优势,所以,其在铸造产业中应用越来越广泛。未来,其将会在铸造业中扮演着越来越重要的角色。

  1 普通砂型铸造法:利用砂作为铸模材料,又称砂铸,翻砂,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类,但并非所有砂均可用以铸造。好处是成本较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时,铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得成品。

  2、砂型铸造方法:湿型砂机器造型方法、自硬树脂砂造型制芯、水玻璃砂造型制芯、干型和表干型、实型铸造、负压造型、手工造型。

  3、砂芯制造方法:是根据砂芯尺寸、形状、生产批量及具体生产条件进行选择的,在生产中,从总体上可分为手工制芯和机器制芯。

  4、金属模铸造法:利用熔点较原料高的金属制作铸模。其中细分为重力铸造法、低压铸造法和高压铸造法。受制于铸模的熔点,可被铸造的金属也有所限制。

  5、脱蜡铸造法:这方法可以为外膜铸造法和固体铸造法。先以蜡复制所需要铸造的物件,然后浸入含陶瓷的池中并待乾,使以蜡制的复制品覆上一层陶瓷外膜,一直重复步骤直到外膜足以支持铸造过程(约1/4寸到1/8寸),然后熔解模中的蜡,并抽离铸模。

  制造砂型的材料称为造型材料,用于制造砂型的材料习贯上称为型砂,用于制造砂芯的造型材料称为芯砂。型砂是由原砂、粘结剂和水按一定比例混合而成,有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物。

  原沙是骨干材料,其主要作用是:一方面为型砂(芯)提供必要的耐高温性能和热物理性能,有助高温金属顺利充型,以及是金属也在铸型中冷却、凝固并得到所要求形状和性能的铸件。另一方面原砂砂粒能为砂型(芯)提供众多孔隙,保证型、芯具有一定透气性。

  粘结剂起粘结砂粒的作用,使型砂具有必要的强度和韧性,附加物是为了改善型(芯)砂所需要的性能,或为了抑制型砂不希望有的性能而加入的物质。

  型砂和芯砂的质量直接影响铸件的质量,型砂质量 不好会使铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。

  手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型操作灵活、适应性广、工艺装备简单、成本低,但其铸件质量差、生产率低、劳动强度大、技术水平要求高,所以手工造型主要用于单件小批生产,特别是重型和形状复杂的铸件。

  1)两箱造型:两箱造型是造型的最基本方法,铸型由成对的上型和下型构成,操作简单。适用于各种生产批量和各种大小的铸件。

  2)三箱造型:三箱造型的铸型由上、中、下三型构成。中型高度需与铸件两个分型面的间距相适应。三箱造型操作费工。主要适用于具有两个分型面的单件、小批生产的铸件。

  3)脱箱造型主要采用活动砂箱来造型,在铸型合型后,将砂箱脱出,重新用于造型。一个砂箱可制出许多铸型。金属浇注时为防止错型,需用型砂将铸型周围填紧,也可在铸型上套箱。常用于生产小铸件,因砂箱无箱带,故砂箱一般小于400mm。

  4)地坑造型:地坑造型是利用车间地面砂床作为铸型的下箱。大铸件需在砂床下面铺以焦炭,埋上出气管,以便浇注时引气。

  5)组芯造型:组芯造型是用若干块砂芯组合成铸型,而无需砂箱。它可提高铸件的精度,但成本高。适用于大批量生产形状复杂的铸件。

  6) 整模造型:整模造型的模样是整体的,分型面是平面,铸型型腔全部在半个铸型内,其造型简单,铸件不会产生错型缺陷。适用于铸件最大截面在一端,且为平面的铸件。

  7)挖砂造型:挖砂造型的模样是整体的,但铸件分型面为曲面。为便于起模,造型时用手工挖去阻碍起模的型砂、其造型费工、生产率低,工人技术水平要求高。用于分型面不是平面的单件、小批生产铸件。

  8)假箱造型是为克服挖砂造型的挖砂缺点,在造型前预先做个底胎(即假箱),然后在底胎上制下箱,因底胎不参予浇注,故称假箱。比挖砂造型操作简单,且分型面整齐。适用于成批生产中需要挖砂的铸件。

  9) 分模造型:分模造型是将模样沿最大截面处分成两半,型腔位于上、下两个砂箱内,造型简单省工。常用于最大截面在中部的铸件。

  10) 活块造型:活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台,肋条等这些部分作成活动的(即活块)。起模时,先起出主体模样,然后再从侧面取出活块。其造型费时,工人技术水平要求高。主要用于单件、小批生产带有突出部分、难以起模的铸件。

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