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造型制芯

时间:2023-01-26 03:30:39  热度:1°C

1、铸造造型与制芯/常州精棱铸锻有限公司 人力资源部/2/了解砂箱造型的几种形式和造型方法的选择,以及砂芯的作用、特点和应用范围,掌握手工造型及制芯的方法。/造 型 与 制 芯/3/砂型铸造/砂型铸造是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。目前90%以上的铸件是用砂型铸造方法生产的。/一、砂型铸造的工艺过程/工 艺 准 备/造 型/落 砂/合 箱/浇 注/造 芯/清 理/检 验/熔炼金属/配砂、制模/4/一、砂箱造型/将模样做成整体形状,分型面位于模样的某个断面上,模样可直接从砂型中起出,这样的造型方法叫做整模造型。/1/整模造型/第一节造型必备专业知识/5/第一节造型必备专业知识/图6-1整

2、模造型 过程 a)铸件 b)造上型 c)刮平 d)翻转上型、起模 e)造下型 f)合型/6/整模造型/7/挖砂造型/8/假箱造型/9/三箱造型/10/活块造型/11/砂型铸造/12/金属型铸造/13/分模造型/14/有些铸件如圆柱体、套筒类、管子类等,都有一个共同的特点,即存在一个过轴线的最大截面,而模样往往沿着这个最大截面分成两部分,利用这样的模样造型就叫做分模造型。/图6-2分模造型a)铸件b)模样c)造上型d)起模e)安放砂芯f)合型/2/分模造型/第一节造型必备专业知识/15/模样侧面有较小的突起部分,因勾砂而妨碍起模,因此,在制作模样时,需将凸块拆活,且用燕尾槽或活动销联接在模样上,

3、起模或脱芯后,再将活块取出,这种造型方法叫做活块造型。/图6-3零件、铸件与模样a)零件图b)铸件图c)用销钉联接的活块模d)用燕尾销联接的活块模/3/活块造型/第一节造型必备专业知识/16/有些模样按其结构形状需采用分模造型,但从强度和刚度因素考虑,又不允许将模样分开而应做成整体模,在造型时将妨碍起模部分的型砂挖掉,这种造型方法就叫挖砂造型。/图6-5挖砂造型过程a)铸件b)造下型c)翻转下型,修挖分型面d)造上型e)开型、起模f)合型/4/挖砂造型/第一节造型必备专业知识/17/图6-4活块模造型a)舂制下砂型、拔出销钉b)起出模样主体c)取出活块/第一节造型必备专业知识/18/为了充分利

4、用砂箱的容积,将几个相同材质牌号铸件的模样,放在一个砂箱内造型的方法,称为一型多铸。脱箱造型是在可脱砂箱内造型,合型后浇注前脱去砂箱的造型方法。/图6-6可脱式砂箱a)用卡板固定可脱式砂箱b)用搭钩固定可脱式砂箱/5/一型多铸/6/脱箱造型/第一节造型必备专业知识/19/图6-7脱箱造型a)制造下砂型b)制造上砂型c)提起上砂型d)取出模板e)合型f)脱箱和套箱/第一节造型必备专业知识/20/叠箱造型是将几个或十几个砂型重叠起来,采用共用直浇道浇注的造型方法。/图6-8叠箱造型/7/叠箱造型/第一节造型必备专业知识/21/多箱造型是指用三个以上砂箱造型,以解决砂型具有两个以上分型面或高大件的手

5、工造型方法。/图6-9三箱造型过程a)铸件b)模样c)造下砂型d)造中砂型e)造上砂型f)开型起模g)合型/8/多箱造型/第一节造型必备专业知识/22/1)便于舂砂、翻转、搬运。2)可以采用不同的造型方法制造各种各样的铸件,适应性强。/图6-10槽轮/第一节造型必备专业知识/23/3)合型后便于紧固,浇注时不会冲垮砂型。4)制造砂箱要消耗原材料,并且要有一定的制造周期。5)需占据很大的堆放场地,浇注时不太安全等。/第一节造型必备专业知识/24/二、造型方法的选择/图6-11槽轮用三箱造型a)舂制中型b)舂制下型c)舂制上型d)合型后的砂型/第一节造型必备专业知识/25/图610所示是一槽轮铸件

6、,其结构特点是两端大中间小,具有两个最大截面。(1)多箱造型图6-11所示是槽轮铸件采用三箱造型的示意图。(2)两箱造型用砂芯来形成槽轮的外轮廓,就可以采用两箱造型,见图6-12。槽轮铸件除选择上述造型方法外,还可以采用活砂造型、消失模造型等方法,这将在以后的章节中介绍。/1/槽轮铸件造型方法的选择/第一节造型必备专业知识/26/图613所示是一带轮铸件,外圈是一个光滑的圆柱面。/图6-12槽轮用砂芯造型/2/带轮铸件造型方法的选择/第一节造型必备专业知识/27/图6-13带轮/第一节造型必备专业知识/28/图6-14带轮铸件用挖砂造型a)铸件b)舂实后的下型c)挖砂后的下型d)合型后的上、下

7、型/第一节造型必备专业知识/29/(1)分模造型模样沿最大截面处分开,最大截面以下部分处在下型,以上部分处在上型,当生产数量大时,可采用此方法,便于操作。(2)挖砂造型模样不用分开,采用整体模进行挖砂造型,见图6-14。除此之外,带轮铸件还可以采用假箱造型、消失模造型等方法。 图615所示是一圆筒铸件,是由一个大圆柱和一个小圆柱相交构成的。/3/圆筒铸件造型方法的选择/第一节造型必备专业知识/30/(1)活块造型图6-16所示为模样沿小圆柱处拆活,采用活块造型。/图6-15圆筒/第一节造型必备专业知识/31/图6-16圆筒用活块造型/第一节造型必备专业知识/32/图6-17圆筒用砂芯造型/(2

8、)砂芯造型用砂芯形成小圆柱的型线,利于起模,/第一节造型必备专业知识/33/模样不用拆活,见图6-17。此外,圆筒铸件还可用分模造型、消失模造型等。/第一节造型必备专业知识/34/三、刮板造型/图6-18刮板与铸件形状的关系 a)铸件b)刮板/1/小型旋转刮板造型/第一节造型必备专业知识/35/刮板造型/36/(1)小型旋转刮板的结构见图6-19,它的一侧有木质的轴,轴的两端钉有截去钉头的钉子作轴心(上、下两轴心要同轴)。/图6-19刮板的结构1铁钉2钉轴/第一节造型必备专业知识/37/(2)小型旋转刮板架小型旋转刮板架一般用于刮制尺寸较小的砂型,见图6-20,它由底座、悬臂和滑套等组成。/图

9、6-20小型旋转刮板架1定位螺钉2悬臂3滑套4木桩5支柱6底座/第一节造型必备专业知识/38/图6-21马架的结构1垫铁2刮板3马架/第一节造型必备专业知识/39/(3)小型旋转刮板架的安装和校正1)将刮板架放在砂箱旁边,在底架上放上压铁,使刮板架稳固,以便刮制砂型时不致晃动。2)根据刮板安放的位置,埋好木桩。3)按刮板安放的位置,调节悬臂的高度和滑套的位置,使滑套下面的孔能套入刮板的铁钉轴。4)使刮板作360旋转,如果刮板与砂箱四周的箱边距离不等,可以调节转臂和滑套来校正。如果没有上述的小型旋转刮板架,也可用砂箱、木板、压铁等来架设;架设的形式有两种:一种是过桥式,见图622,另一种是悬臂式

10、,见图623。/第一节造型必备专业知识/40/图6-22简易过桥式刮板的架设1刮板2木板3木制挡板4压铁/第一节造型必备专业知识/41/图6-23简易旋臂式刮板的架设1刮板2木制挡板3压铁4砂箱/第一节造型必备专业知识/42/(4)造型方法下面举例说明小型旋转刮板的造型方法。1)三箱造型上砂型的刮制过程见图6-24。/图6-24刮制上型1木片2锤子3刮板4刮板架5分规6轮辐模样7木桩/第一节造型必备专业知识/43/中砂型的刮制与上砂型相似,为保证砂型不致塌型,常在箱壁内侧装设骨架或刷粘结剂(如白泥水),并把箱角处的型砂舂得硬一些。为了防止砂型分型面陷进砂箱平面。下砂型的刮制与上砂型相似,刮板也

11、是用刮制上砂型的那一面。不同的地方是,下砂型上凸起的部分不是吊砂,固不需放木片等进行加固。下砂型的轮辐,一般是在配型后再挖出,这样可减少轮辐错位。合型。带轮的上、中、下三个砂型是分开刮制的,根据其特点,通常利用中型来定位装配砂型。其具体操作过程如下:/第一节造型必备专业知识/44/a/把上砂型平放在砂地上,套上中砂型并进行调整,使轮缘四周壁厚相等,在箱壁外侧做上定位线。2)两箱造型。冒口合型法在刮制好的上砂型面上,沿轮缘外边,均匀地挖出四个下部等于轮缘厚度的扁形冒口。合型时,如果通过四个冒口都看不到下砂型的分型面,即表示上、下砂型合型准确,见图/第一节造型必备专业知识/45/十字线合型法。在上

12、砂型和下砂型的分型面上,通过砂型的圆心分别向箱壁划出两根垂直的直线,把直线引出到砂箱的外侧,并做上定位线,见图6-26。合型时,上砂型和下砂型便可根据砂箱外侧的四根定位线进行合型。/图6-25冒口合型法/第一节造型必备专业知识/46/图6-26十字线合型法/第一节造型必备专业知识/47/图6-27内圆线合型法1上砂型圆线2下砂型圆线/第一节造型必备专业知识/48/圆线合型法。圆线合型法有两种:一种是用内圆线,另一种是用外圆线。两者都是根据上、下砂型半径相等的圆线进行合型的。a/内圆线合型法。/图6-28顶盖的刮板造型a)刮制顶盖的上表面b)舂制上砂型c)刮制顶盖的下表面d)开挖浇道e)合型f)

13、铸件/第一节造型必备专业知识/49/(5)分筋方法采用刮板造型的铸件,通常都是带轮、齿轮等类零件。/图6-29弦长和等分数的关系/第一节造型必备专业知识/50/1)四等分圆周的划线方法,见图6-30。在刮板所划的圆周上,确定出A点,如果要使四根轮辐的中心线与砂箱边垂直(或平行),A点应位于砂箱某一边的中心线上。用划线尺靠准A点,并通过定位桩上的圆心O点划直线与圆周交于B点。为了对准圆心,可用提钩的平直端,紧贴划线尺的侧面,在砂胎底部划出一条直线,见图6-31。/第一节造型必备专业知识/51/图6-30四等分圆周法/第一节造型必备专业知识/52/图6-31划线方法/作AB线段的垂直平分线,即以A

14、、B为圆心,/第一节造型必备专业知识/53/适当长度为半径(所划圆弧要能在分型面上相交),划圆弧交于C、D点。/图6-32六等分圆周法/第一节造型必备专业知识/54/用划线尺作直线CD,交圆周于E、F点,则A、B、E、F为等分圆周的四点。由于湿砂型的强度较低,在划线时难以承受分规脚的压力,因此可在作为圆心的各点上插铁钉加强。2)六等分圆周的划线方法。在划线时,由于测量误差、划线技术等因素的影响,有时会出现误差,因此应根据误差的大小,修正等分圆周的弦长,直到能准确地将圆周等分为止。先在下砂型上挖出轮辐,再将未挖轮辐的上砂型合在下砂型上,将轮缘壁厚调整好后,做出合型定位泥号。/第一节造型必备专业知

15、识/55/在浇道处放一些石墨粉,再从浇道吹入压缩空气,粉状物通过下砂型中已挖好的半面轮辐,在上砂型面留下清晰的痕迹。开型,根据痕迹在上砂型挖出轮辐。 所谓导向刮板造型是指将导板(导轨)放在分型面上,刮板沿着导板移动而刮去多余型砂使之成型的造型方法。/2/导向刮板造型/第一节造型必备专业知识/56/图6-33导向刮板造型a)弯管铸件示意图b)刮板与实样模部分c)刮制上砂型1法兰及芯头模样2刮板3导轨/第一节造型必备专业知识/57/(1)造型过程1)先做一个假箱,将导轨埋入假箱中,使导轨的上平面与假箱分型面平齐,将上半部法兰及芯头模样固定在导轨上。2)安放上砂箱、浇冒口模样,填砂舂制上砂型。3)翻

16、转砂型,取出填充物,再用刮板沿着导轨刮去多余的型砂。4)拆去导轨和法兰,开挖浇道,修整上砂型。下砂型的刮制方法与上砂型基本相同,并用同一块刮板刮制,但在安放导轨时,应注意弯管的弯曲方向和上砂型保持对称(即上砂型向右弯,下砂型应向左弯)。/第一节造型必备专业知识/58/(2)合型方法导向刮板上、下砂型是分别刮制的,所以合型时要注意防止错型。1)直观法。2)划线法。管类铸件的管壁一般都较薄,不允许错型,因此合型后需进行检验。/第一节造型必备专业知识/59/四、地坑造型/1)根据铸件的大小和数量,在砂地上挖出一个每边比造型所需的长度长150200mm,比模样高度深100150mm的坑,在坑的四角各堆

17、上一堆砂,在砂堆上沿坑的长度方向放两条平直的挡板,在挡板上再放上一个平直的刮板,见图6-34a。2)用水平仪先校正其中一块挡板,然后把水平仪放到刮板上,通过刮板再校正另一块挡板,使两块挡板的上平面处于同一水平面上,见图6-34a。3)在挡板的两侧铲入少量型砂并舂实,以便固定挡板,舂砂时要小心,避免挡板移动。/1/软砂***的制备/第一节造型必备专业知识/60/图6-34软砂***的制备a)校平挡板b)刮平型砂c)压实型砂d)压实方法1、2挡板3刮板4水平仪5垫板/第一节造型必备专业知识/61/4)在两块挡板上各放上一块厚约10mm的垫板。5)去掉垫板,压下高出挡板的型砂,其方法见图6-34c。对于长期

18、固定使用的软砂***,为了省去每次繁琐的校正工作,挡板可用金属制作(如钢轨或槽钢等),待校正后,即焊好并将其固定在地坑内。 地坑造型根据造型中是否使用盖箱,可分为无盖地坑造型和有盖地坑造型。(1)无盖地坑造型无盖地坑造型常在软砂***上进行,适用于铸件顶面平直及不太重要的铸件,见图6-35。/2/造型方法/第一节造型必备专业知识/62/图6-35无盖地坑造型1铁液溢出口2模样3起模针4水平仪5浇道6浇口盆7通气针/1)将模样放在制备好的砂***上,用锤子轻轻敲击,/第一节造型必备专业知识/63/使模样压入砂***内(为了避免敲坏模样,可在模样上垫上一块木板后再敲击)。2)用弯曲的通气针扎出通气孔。3)在砂型上

19、开设浇道,并放上浇口盆。4)为了避免铁液溢出或浇不到,造成金属液的浪费,或使铸件报废,可在金属液流到的地方做一个溢出口,它可比砂型顶面低23mm,浇注时,见到金属液进入溢出口便可停止浇注。/第一节造型必备专业知识/64/图6-36用压铁固定砂芯1压铁2砂芯/(2)无盖地坑造型的特点1)不用砂箱,免去了制造上砂型和开设浇注系统的工序。/第一节造型必备专业知识/65/2)夹杂物容易进入型腔。3)铸件表面质量差,气孔和氧化也较严重。因此,无盖地坑造型只适宜浇注芯骨、砂箱、炉栅等对质量要求不高的铸件。/第一节造型必备专业知识/66/一、砂芯的作用和要求/(1)形成铸件的内腔及孔对于一些形状较复杂的内腔

20、,必须用砂芯来形成,这是砂芯一个极其重要的作用。(2)形成铸件的外形对于外部形状较为复杂的铸件,如凸台、凸块较多妨碍起模又不宜拆活,以及具有复杂的曲面形状,外模制作困难时,常用砂芯来形成铸件的外部形状。/1/砂芯的作用/第二节制芯必备专业知识/67/(3)加强局部砂型的强度在浇注大、中型铸件时,直浇道一般都很高,金属的冲刷力很大,而且对同一地方冲刷的时间也较长,这些地方的砂型往往因强度不够而被冲垮。 2/对砂芯的要求 (1)低的吸湿性和发气量砂芯吸湿返潮,将会降低砂芯的强度,同时增加砂芯的发气量,使铸件产生气孔等***。/2/对砂芯的要求/第二节制芯必备专业知识/68/(2)良好的透气性铸件在浇

21、注过程中,砂型和砂芯温度会急剧升高,水分迅速蒸发,有机物燃烧、分解、挥发,无机物发生化学反应,这些都会产生大量的气体。(3)良好的韧性铸件在***过程中,将产生较大的应力,若砂芯韧性不好,铸件有可能产生变形,甚至产生裂纹等***。(4)高的耐火度在浇注过程中,砂芯长时间地被高温金属液灼烤,容易使铸件表面产生粘砂。(5)好的落砂性好的落砂性将减轻清理工作量,同时也提高铸件表面质量。/第二节制芯必备专业知识/69/(6)高的尺寸精度砂芯主要形成铸件的内腔及孔,而这些地方一般都不再进行机械加工。(7)好的稳定性和平衡性只有具备好的稳定性和平衡性,才能保证砂芯在吊运、下芯时容易操作,稳定可靠。 为了满足砂

22、芯的各项性能要求,砂芯应选用二氧化硅含量较高、粒度分布集中、角形系数较小的新砂。 (1)按制造方法分类按制造方法砂芯可分为手工制芯和机器制芯。/3/芯砂的选用/4/砂芯的分类/第二节制芯必备专业知识/70/(2)按尺寸大小分类按尺寸大小砂芯可分为小型、中型和大型三类。(3)按制造材料分类按制造材料砂芯可分为普通粘结剂砂芯和特殊粘结剂砂芯。(4)按砂芯复杂程度分类1)一级砂芯。2)二级砂芯。3)***砂芯。4)四级砂芯。5)五级砂芯。/第二节制芯必备专业知识/71/二、芯骨/(1)增加刚度和强度砂芯在翻转、吊运过程中要求承受外力的作用,浇注时又要承受金属液的浮力作用,因此,要求砂芯具有足够的强度和

23、刚度。/图6-37芯骨上的吊环1吊环2砂芯3芯骨/1/芯骨的作用/第二节制芯必备专业知识/72/(2)便于吊运砂芯的移动和吊运是靠安置在芯骨上的吊环来实现的,见图6-37。(3)固定砂芯对于某些悬吊砂芯,或者在金属液的冲击和浮力作用下会发生移动的砂芯,合型时又不便于用芯撑来固定砂芯,这种情况下常用铁丝或螺杆拉住芯骨,并将其固定在砂箱箱带或其它物体上。装配铸型时,尤其是多个砂芯组装起来的铸型,砂芯的固定是一项重要而又要求十分细致的工作。/第二节制芯必备专业知识/73/(4)排出气体大、中型圆柱状砂芯,常用铁管做芯骨,管壁上钻有许多小孔,浇注时,砂芯中产生的各种气体,便从小孔进入管中,再由两端排出

24、型外,还可用钢管,但钢管的刚性没有铁管好,变形量大。(1)具备足够的强度和刚度芯骨是砂芯的骨架,若芯骨强度不够,砂芯在吊运过程中会因芯骨折断而毁坏;若刚度不够,砂芯的变形量就会增大,必然要影响铸件尺寸精度。(2)尽量不妨碍铸件收缩要求芯骨不至伸到铸件内壁而阻碍其***收缩,即要求芯骨有一定的吃砂量。/2/对芯骨的要求/第二节制芯必备专业知识/74/表6-1芯骨的吃砂量(单位:mm)/(3)芯骨的吊运装置设置芯骨吊环时,先要大概估计一下砂芯的重心位置,然后再确定设置吊环的数量和位置,确保砂芯起吊后能基本保持平衡。(4)易于从铸件内取出要使芯骨易于从铸件中起出,芯骨框架的截面尺寸就要根据砂芯的大小而

25、受到一定的***。芯骨框架的截面尺寸见表62。/第二节制芯必备专业知识/75/表6-2铸铁芯骨框架的截面尺寸(长宽)(单位:mm)/(5)不妨碍开挖通气槽在保证芯骨有足够的强度和刚度的前提下,其结构应尽可能简单些,以利于砂芯开挖通气槽。(6)经济实用芯骨要结构简单、制造方便、成本低廉。/第二节制芯必备专业知识/76/芯骨按所用材料和制造工艺的不同,可分为以下几类:(1)铁丝芯骨对于那些断面细薄、形状复杂的小砂芯,常用铁丝作芯骨。/表6-3铁丝和圆钢芯骨的直径(单位:mm)/(2)圆钢芯骨此种芯骨比较坚硬,可以重复使用,但首次使用时变形量大,容易将砂芯撑裂,/3/芯骨的分类/第二节制芯必备专业知识

26、/77/因此最好退火后再用。/图6-38管子芯骨1铁管2小孔/(3)管子芯骨对于较长大的圆柱体砂芯,可采用铁管或钢管作芯骨。/第二节制芯必备专业知识/78/为了便于排气以及芯砂与芯骨的结合,常在管子外绕上草绳,浇注后草绳烧成灰烬,清理时管子便可轻易地从铸件中取出来,这样管子便可重复使用。(4)铸铁芯骨由于铸铁芯骨刚度和强度较高,清理时又易于击断取出,因此应用非常广泛,特别实用于尺寸较大,形状复杂的砂芯。铸铁芯骨一般在软砂***制造,由框架和齿两部分组成。/第二节制芯必备专业知识/79/图6-39铸铁芯骨的制造过程a)砂型b)芯骨1齿2铁丝3软砂***4框架/第二节制芯必备专业知识/80/图6-40可拆

27、卸芯骨a)可拆卸式b)装配好的芯骨/第二节制芯必备专业知识/81/1)吃砂量。2)截面尺寸。3)插齿直径。/表6-4芯骨插齿的直径(单位:mm)/4)吊环直径。/第二节制芯必备专业知识/82/表6-5芯骨的吊环直径(单位:mm)/第二节制芯必备专业知识/83/三、砂芯的制造/制造芯盒的材料多种多样,有铁质的、铝质的、木质的、塑料的等,实际生产中,究竟选择哪一种材料,可根据芯盒的寿命、铸件的质量要求、经济效益等方面来决定。(1)整体式芯盒制芯整体式芯盒适用于形状简单、自身斜度较大的砂芯。整体式芯盒制芯过程如下:/1/用芯盒制造砂芯/第二节制芯必备专业知识/84/1)首先检查芯盒有无变形或损坏,并

28、将芯盒内的杂物清扫干净,按照工艺检查芯盒形状尺寸,然后填入适量的芯砂并舂实。2)粘土砂芯小型芯骨可在泥浆水中浸一下,较大的芯骨可用刷子刷上泥浆水,以增强芯骨和芯砂的粘结力。3)按框架在上、插齿和吊环在下,将芯骨安放在芯盒内,观察四周吃砂量是否合适,然后用锤子轻轻敲击芯骨至上部吃砂量合适为止。4)放入通气材料,如炉渣、焦炭、干砂、草绳等,再填砂舂实。5)刮去高出敞口平面的芯砂,修整并刷上涂料。/第二节制芯必备专业知识/85/6)将芯盒翻转180,放到烘芯板上(为了使刷涂了的平面不粘在烘芯板上,可预先垫上一层纸)。7)敲动芯盒,松动后取出芯盒,砂芯便留在烘芯板上。8)挖出吊环,修整砂芯,刷上涂料。

29、图641所示是整体式芯盒制芯示意图。/图6-41整体式芯盒a)芯盒b)舂制砂芯c)砂芯放在烘芯板上1砂芯2芯盒3烘芯平板/第二节制芯必备专业知识/86/图6-42框架式芯盒a)芯盒放在平板上b)取去芯盒1芯盒2平板3砂芯/(2)对分式芯盒制芯圆柱体、长方体等类型的砂芯,虽然芯头的两个端面都是平面,/第二节制芯必备专业知识/87/但由于砂芯的长度比直径大,如果将芯盒做成整体式,则舂砂和取出砂芯都比较困难,因此,芯盒做成对分式。/图6-43对分式芯盒1夹钳2砂芯3芯盒4定位销5烘芯平板/1)用对分式芯盒制造粗短砂芯,其操作过程如下:/第二节制芯必备专业知识/88/图6-44对分式芯盒制芯1定位装置

30、2芯砂3芯骨4通气针/第二节制芯必备专业知识/89/检查芯盒定位销的配合情况是否良好,芯盒有无损坏或变形,尺寸是否准确,并清理芯盒的工作表面,见图6-44a。将芯盒合上,用夹钳夹紧放在舂砂平板上,进行填砂和舂砂,见图6-44b。舂砂至一定高度时,敲入芯骨(芯骨两端要埋入芯砂中510mm),见图6-44c。刮平上端面,沿砂芯的中心部位,用通气针扎出通气孔,见图6-44d。取出芯盒上的夹钳,把芯盒放平并轻轻敲击,然后取出上半芯盒,见图6-44e。/第二节制芯必备专业知识/90/取出砂芯,放在烘芯板上,刷好涂料,见图6-44f。2)用对分式芯盒制造细长砂芯检查芯盒质量及定位装置,把芯盒清扫干净。在一

31、半芯盒内填砂舂实,在舂砂过程中放入芯骨,刮去多余芯砂,使芯砂稍高出芯盒的分模面。/图6-45对分式芯盒的应用1砂芯2芯盒3定位销孔/第二节制芯必备专业知识/91/再在另一半芯盒内填砂、舂实、刮平,并在刮平面的中心位置挖出一条排气道。填砂时要防止芯砂落入定位销孔中。在刮平的砂芯表面刷上泥浆水,将两半芯盒吻合,并将芯盒放平。轻轻敲击芯盒,促使两半砂芯粘合在一起,修平两端面,并保证出气孔上下贯通。松动芯盒,取出一半芯盒,用手扶住翻转180倒出砂芯,修整后刷上涂料。/第二节制芯必备专业知识/92/图645所示的砂芯是分成两半制芯,以保证砂芯中段粗大部分能很好地舂实,然后再将两半芯盒拼合,使两半砂芯粘合

32、在一起。(3)脱落式芯盒制芯对于形状较复杂的砂芯,其外表面凹凸不平,砂芯不易从芯盒中取出,这时就要采用脱落式芯盒来制芯。/图6-46脱落式芯盒制芯1砂芯2芯盒框36芯盒中的活块/第二节制芯必备专业知识/93/1)舂砂前检查以下各活块摆放的位置是否正确,定位是否可靠,对芯盒框要进行校正,防止歪扭,芯盒要紧固好,以免舂砂时尺寸胀大。2)舂砂时,要先将活块周围的芯砂紧实,防止活块移动,对那些在舂砂过程中需要拔出定位销的,要确认活块不会再移动后才能取走销子。3)砂芯制作完毕,活块应及时放回芯盒中并装配好,以免丢失。 刮板制芯分为导向刮板制芯和旋转刮板制芯两种。/2/用刮板制造砂芯/第二节制芯必备专业知

33、识/94/(1)导向刮板制芯导向刮板制芯同导向刮板造型原理是一样的,它是利用刮板沿着导轨来回移动来刮制砂芯的。/图6-47导向刮板制芯a)导向刮板制芯b)辅助框1刮板2导轨3砂芯/第二节制芯必备专业知识/95/1)在底板上铺上一层芯砂,厚度视砂芯的大小而定,一般为2030mm。2)放上浸过泥浆水的芯骨,摆放端正,并用刮板沿着导轨来回试刮一次,看芯骨是否妨碍刮板移动。3)根据砂芯的结构和大小,放上蜡线、草绳、焦炭等通气材料。4)再填入芯砂并舂实,为了防止舂砂时芯砂散开,可做一个辅助框将芯砂挡住,见图6-47b。/第二节制芯必备专业知识/96/图6-48小型立式旋转刮板制芯1底板2刮板3横板4压铁

34、5砂箱/第二节制芯必备专业知识/97/5)取去辅助框,用刮板沿导轨刮去多余芯砂,制好半个砂芯。6)用同样方法刮制另半个砂芯,刮制前应注意两半个砂芯的弯曲方向要对称。(2)小型立式旋转刮板制芯指刮板绕着一根固定轴来回旋转而刮制砂芯的制芯方法。1)用小砂箱、木板、压铁搭好马架。2)摆好底板,并将刮板轴两端的铁钉一头插入底板上的孔里,另一头插入马架槽板或滑套预制的小孔里,转动一下刮板,看是否灵活。/第二节制芯必备专业知识/98/3)用水平仪检查一下底板、横板的水平度,并校正刮板的垂直度。4)刮制前,先将芯砂逐步紧实成一个粗略的轮廓(略大于砂芯尺寸),然后转动刮板,将砂芯刮制好。5)撤走刮板和马架,修

35、整砂芯刷上涂料。 上面简单介绍了两种制芯方法,现比较其优缺点。(1)芯盒制芯的特点1)砂芯在芯盒中形成,填砂、舂实都很方便,生产效率高。2)形状规整、尺寸准确。/3/芯盒制芯和刮板制芯的特点/第二节制芯必备专业知识/99/3)适合制造各种尺寸及形状的砂芯。4)但制造芯盒花费材料和工时,增加了铸件成本,如果是木制芯盒还容易变形、损坏。(2)刮板制芯的特点1)制芯工艺复杂,难度大,对操作者的技术要求较高。2)不用制作芯盒,因此节约材料和制模工时。3)适宜于制造尺寸较大、生产数量较小的砂芯。/第二节制芯必备专业知识/100/四、砂芯的排气/图6-49小砂芯的排气1卡具2通气针3芯盒/第二节制芯必备专

36、业知识/101/简单的小砂芯,常采用通气针从芯头处扎出通气孔排气。 分半制作的砂芯可在其拼合面上开挖通气槽,粘合后,通气槽就合二为一形成气道。/图6-50用刮板刮出通气槽1刮板2芯盒/1/简单小砂芯的排气/2/分半制作砂芯的排气/第二节制芯必备专业知识/102/1)在两半面上分别开挖通气槽的形状、大小、位置要一致。2)所放芯骨不应妨碍开挖通气槽。3)各个方向的通气槽要开挖到非工作面(芯头)上。当生产数量较多时,常用刮板刮出通气槽,见图650;或者用通气板压出通气槽,见图651。 长圆柱体砂芯常用带有小孔的铁管作芯骨,因此芯骨就是一个很好的通气道,见图652。/3/长圆柱体砂芯的排气/第二节制芯

37、必备专业知识/103/图6-51用通气板压出通气槽1导板2芯盒3砂芯4通气板/第二节制芯必备专业知识/104/图6-52长圆柱体砂芯的排气1草绳2铁管3小孔/第二节制芯必备专业知识/105/图6-53用通气材料加强通气1通气道2砂芯3通气材料4芯骨/第二节制芯必备专业知识/106/厚大截面的砂芯,常用的通气材料如焦炭、炉渣、砖块等,增强砂芯的排气能力,见图653。1)通气孔的尺寸要足够大,数量要足够多,才能保证浇注时产生的气体能及时、顺利地排出去。2)开设的通气孔要互相连贯,切不可中断或者堵塞。3)通气孔应从芯头处引出,但不允许通到砂芯的工作面,以防金属液钻入而堵塞气孔。/4/厚大截面砂芯的排

38、气/第二节制芯必备专业知识/107/五、砂芯的修理/砂芯烘干前的修理(包括湿砂芯的修理),由于其处于潮湿状态,因此修理操作方便。1)对局部松软的地方要重新压实修整。2)修出铸造圆角。3)对于较大的面或尖角处要插铁钉,以增加强度。/图6-54烘芯板/1/砂芯烘干前的修理/第二节制芯必备专业知识/108/4)砂芯修理完毕,如需烘干,要刷上12遍涂料。 砂芯的支承方式直接影响到砂芯的变形量,因此生产中常采取一些适当的措施,以减小砂芯烘干时的变形,从而减少修理的工作量。1)当砂芯具有一个较宽大的平面时,可用专门的烘芯板来支承,见图6-54。2)当砂芯不具有较大的支承平面且湿强度又较低时,不宜单独移动,

39、可采用图6-55所示的砂托支承法。/2/砂芯的支承/第二节制芯必备专业知识/109/图6-55用砂托支承砂芯a)制好的砂芯b)放木框填砂c)砂芯翻转在砂托上1木框2砂芯3砂托/第二节制芯必备专业知识/110/3)对于大批量生产又不具有较大支承平面的砂芯,常采用金属制成的成形烘干器进行支承,见图6-56。/图6-56成形烘干器支承砂芯/第二节制芯必备专业知识/111/不论采取怎样的措施,砂芯烘干后均要进行必要的修整才能使用。(1)机械加工砂芯烘干后,表面开裂或凸起的毛边,需要用刮刀或锉刀消除。组合而成的砂芯,其组合面要经过磨平、修整后,再进行粘合。(2)上涂料砂芯上涂料可采用浸、刷和喷涂等方法。

40、/3/烘干后的修理/第二节制芯必备专业知识/112/图6-57用刮刀刮平砂芯/第二节制芯必备专业知识/113/图6-58用砂轮磨平砂芯/第二节制芯必备专业知识/114/图6-59用螺栓联接砂芯1下半砂芯2螺栓3上半砂芯4补砂/第二节制芯必备专业知识/115/1)砂芯表面完好无损,又比较光滑时,不用刷涂料。2)砂芯表面不光滑或者有细小的裂纹,刷一层涂料即可。3)砂芯裂纹较大,则要用涂膏修补裂纹后再刷涂料。刷完涂料后需进行烘干。(3)砂芯的连接对于形状复杂或尺寸较大的砂芯,常将其分成几部分,待制作完毕或烘干后再连接起来。1)用粘结剂连接。2)用螺栓联接。3)可以通过***的方法将砂芯芯骨连接起来。4

41、)砂芯的检验。/第二节制芯必备专业知识/116/砂芯尺寸的检验,对于单件生产可用通用的量具进行检查;生产批量较大时,应用专用的卡规和样板进行检查。/图6-60用卡规检验砂芯尺寸a)检验砂芯直径b)检验砂芯高度1卡规2砂芯3平台/第二节制芯必备专业知识/117/图6-61用样板检验砂芯1样板2砂芯3平台/第二节制芯必备专业知识/118/一、砂型及砂芯的烘干/(1)预热升温阶段这一阶段是使砂型及砂芯内外层均温的过程。(2)高温烘干阶段这一阶段要加快炉温上升速度,使其达到工艺规程的最高温度并进行保温。(3)炉内降温阶段停止加热,半闭烟道闸门,使温度降至出炉温度。以上仅就一般情况而言,实际烘干变化过程

42、是很复杂的,与粘结剂种类、砂型及砂芯尺寸及复杂程度、空气湿度、砂粒大小以及烘干炉的工作情况等因素有关。/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/119/表6-6粘土砂型(芯)烘干规范/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/120/二、合型/通常铸件都需要用砂芯来形成内孔或局部外形,特别是一些形状复杂的铸件,更需要用无数大大小小的砂芯来形成,因此合型时必须对砂芯进行装配,对于有些砂芯可先在型外进行预装配,大部分砂芯需要在型内按某一基准面进行装配。 砂芯的固定有两种方法:用芯头固定和用芯撑固定。/1/砂芯的装配/2/砂芯的固定/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/121/图6-62卧式芯头固定砂芯/(1)用芯头固定砂芯芯

43、头是砂芯的重要组成部分,/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/122/砂芯通过芯头支撑在铸型中,保证砂芯在其自身的重力及金属液的浮力作用下位置不变。1)卧式芯头。这种固定方法的特点是:砂芯的安放和固定很方便,而且稳固性较好、排气通畅。2)悬臂式芯头。/图6-63悬臂式芯头固定砂芯a)加长芯头b)加大芯头/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/123/3)挑担式芯头。这种固定方式的优点是:造型操作省工省力;可节约原材料(型砂、木材等);由于砂芯是对称的,因此安放方便、稳定可靠。/图6-64挑担式芯头固定砂芯/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/124/图6-65采用挑担式芯头铸造弯管/4)立式芯头。/第三节砂型及砂

44、芯的烘干与合型/125/图6-66立式芯头/5)悬挂式芯头。/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/126/预埋砂芯。见图6-68,将芯头做成上大下小的形式,造型时将砂芯事先放在模样上对应位置的备用孔内,只露出芯头,这样,填砂舂实后芯头被埋在砂型中。这种方式只适用于重量不大的小砂芯。/图6-67加大的下芯头/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/127/图6-68预埋砂芯/吊芯。/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/128/见图6-69,用铁丝或螺栓把砂芯吊在上型,吊芯芯头可以做得很短,有利于砂芯排气,但吊芯操作麻烦,翻型时容易被损坏。只适宜单件小批量生产。盖板砂芯。见图6-70,将砂芯头扩大,搁在下型中,这种方式

45、操作方便,有利于保证铸件精度及组织流水线生产。/图6-69吊芯/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/129/图6-70盖板砂芯/6)定位式芯头。/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/130/图6-71定位式芯头固定砂芯a)、b)防水平旋转砂芯c)防水平旋转及防水平轴方向移动砂芯/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/131/图6-72加大芯头同时安放芯撑/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/132/(2)用芯撑固定砂芯在砂型组装和浇注时,支承吊芯、悬臂砂芯和部分砂型的金属构件称为芯撑。对于一些大型复杂铸件,砂芯又不能设置芯头,而且难于采用吊芯时,只能用芯撑来支撑砂芯,见图673。/图6-73用芯撑支撑砂芯/第三节砂型及

46、砂芯的烘干与合型/133/1)芯撑的结构。/图6-74芯撑的形状a)双柱芯撑b)单柱芯撑c)薄片芯撑d)鼓形芯撑e)单面芯撑/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/134/2)对芯撑的要求。芯撑的熔点要稍高于浇注金属的熔点,以保证它在铸型未浇满以前不至软化而失去作用。承压铸件应尽量少用或不用芯撑。如果必须使用,则芯撑柱上要有螺纹或沟槽,以保证芯撑与铸件熔焊可靠。芯撑表面要干净,不允许有锈蚀或油污,一般芯撑要镀锡后才能使用。芯撑不能过早地放入型腔中,以防水汽在其表面凝结,使铸件产生气孔等***。(3)芯撑的安放/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/135/1)双面芯撑的安放。/图6-75验测芯撑高度a)放置泥团

47、合型b)确定芯撑高度1砂芯2软泥座3芯撑/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/136/图6-76芯撑片的使用1砂型2芯撑3砂芯4芯撑片/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/137/2)单面芯撑的安放在湿砂型中安放尺寸较大的砂芯时,由于其强度和硬度较低,因此需要接触面较大的芯撑,见图6-77。/图6-77单面芯撑的使用a)芯撑一端顶在坚硬物上b)芯撑一端插在垫块上1砂型2砂芯3压板4楔块5芯撑6垫块/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/138/芯撑安放要牢固,避免移动和脱落。芯撑支承面应与砂芯或砂型表面严密贴合。砂芯每个面上的芯撑数量要足够,布置要适当。 砂芯在砂型中安放好后,需采取措施使浇注时砂芯中产生的气体能

48、顺利地通过砂型排出,对于尺寸较小的卧式砂芯,可用通气针一端塞入芯头的气孔里,另一端引到砂箱外,合型后,抽出通气针便留下通气道;对于尺寸较大的卧式砂芯,可用一根钢卷屑作为引气的通道;对于立式砂芯可在芯座上扎通气孔,将砂芯产生的气体引到型外即可。/3/砂芯在型内的排气/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/139/(1)合型前的检查事项1)检查型腔、芯座、砂芯芯头的几何形状和尺寸是否符合工艺要求,损坏的地方要进行修补,修补后还需进行检查并烘干。2)检查型腔内和砂芯表面的浮砂和脏物是否清除干净。3)检查各出气孔是否畅通。4)检查浇注系统各部分是否畅通、干净。(2)合型及合型检查1)对于干型,为防止跑火可沿分

49、型面一周压上泥条或石棉绳,但不得堵塞出气孔。/4/合型的检查/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/140/2)用吊车合型时,上砂型要吊平并垂直下落,按原有的定位方式准确合型。3)检查直浇道与下砂型的横浇道是否对准。4)检查分型面的密封情况,防止跑火。5)放好浇口盆并盖好,以防杂物落入。金属液浇入型腔后,会产生较大的抬型力,因此,砂型合型后必须进行紧固后才能浇注。(1)小型砂型的紧固由于小型铸件浇注时的抬型力不大,因此可用压铁紧固。1)压铁重量应大于抬型力。/5/铸型的紧固/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/141/2)安放压铁时要小心轻放,且要压放在箱带或箱边上,位置要对称均衡。3)安放压铁时不能堵住出

50、气孔,也不能妨碍浇注操作。(2)中型砂型的紧固中型砂型的抬型力较大,因此需用卡子或螺栓紧固。1)紧固前要在箱角处垫上铁块,以免紧固时将砂型压崩。2)紧固螺栓时最好在对称方向同时进行,以免上型倾斜,紧固时要用力均匀。(3)大型砂型的紧固大型铸件的抬型力大,因此常用大型螺杆与压梁来紧固。/第三节砂型及砂芯的烘干与合型/142/一、两箱造型训练/图6-78三通管铸件图/1/制作下型/第四节造型技能训练实例/143/(1)安放模样和砂箱把模样下半安放在造型平板适当的位置,安放下砂箱,并使模样和砂箱内壁之间留有合适的吃砂量,若模样容易粘附型砂,可在模样表面撒上一层防粘模材料。(2)填砂和舂砂在模样的表面

51、铲上一层面砂,安放冷铁,用砂舂扁头逐层舂实型砂,确保冷铁位置准确和稳固,最后填入背砂并用风动捣固器舂实,舂砂的紧实度要均匀适当。(3)修整和翻型用刮板刮去多余的背砂,使砂箱边缘平齐,在砂型上用通气针扎出通气孔,翻转下砂型。/第四节造型技能训练实例/144/(4)修整分型面用镘刀将模样四周砂型表面光平压实,撒上一层分型砂,并用手风箱吹去模样上的分型砂。 (1)放置模样上半和砂箱按照上、下半模样的定位装置安放上半模样,安放横浇道浇口砖(若手工挖制横浇道,可在适当位置放一木棒,以减少挖制工作量),将上砂箱套放在下砂型上,再均匀地撒上一层防粘模材料。/2/制作上砂型/第四节造型技能训练实例/145/(

52、2)填砂和舂实安放浇口模、冒口,加入面砂和背砂,用砂舂扁头逐层舂实,加入背砂用风动捣固器舂实。(3)修整用刮板刮去多余的背砂,使砂型表面和砂箱边缘平齐,用镘刀光平浇冒口处型砂,扎出通气孔,取出浇口模并在直浇道上端开挖浇口盆。 (1)开型敞开上砂型,翻转放好。(2)修整分型面扫除分型砂,用水笔润湿靠近模样的型砂,开挖浇道。/3/开型和起模/第四节造型技能训练实例/146/(3)起模将模样向四周松动,用起模钉将模样从砂型中起出。 (1)修型对起模时损坏的砂型进行修补,压实光平型腔表面,修出铸造圆角。(2)插钉为防止铸件产生裂纹,在圆弧交接处均匀地挖出一些防裂肋,并在浇冒口附近、砂型被损坏的修补处及

53、圆弧防裂肋等处插铁钉进行加固。/4/修型和上涂料/第四节造型技能训练实例/147/图6-79带轮铸件图/(3)上涂料型腔和浇道修整合格后上涂料,/第四节造型技能训练实例/148/光平型腔。上、下砂型制作完毕,吊离造型场地,准备进窑烘干。二、刮板造型训练图679所示是一材质为HT200的带轮铸件,铸件不允许有砂眼、变形、裂纹等***。 (1)旋转刮板检查旋转刮板钉轴及圆线的位置是否正确,旋转刮板是否变形。(2)造型工具镘刀、提钩、砂舂、铁钉等准备齐全。/1/造型前的准备工作/第四节造型技能训练实例/149/(3)造型材料型砂、芯砂、分型砂、烂砂泥和涂料等准备好。(4)量具直尺和分规等。 1)平整一

54、块砂地,撒上分型砂,放置尺寸为550mm550mm150mm的下砂箱,在砂箱中心处打入定位桩,定位桩露出地面的高度,以使刮板工作面高出砂箱上平面56mm为宜。2)安放刮板,调整刮板架,使刮板工作面距砂箱四边距离相等。/2/刮制下砂型/第四节造型技能训练实例/150/3)填入型砂,根据刮板形状舂实型砂,用镘刀刮去多余的型砂,只需留出35mm的车刮量即可。4)下砂型刮好后,再上一层烂砂泥,要边上边转动刮板,上满后使刮板再转几圈,直到型腔棱角清晰光洁为止。5)带轮为六根轮辐,故圆线半径就是六等分圆周的弦长。/图6-80带轮的砂型分肋及制作轮辐a)砂型分肋b)制作轮辐/第四节造型技能训练实例/151/

55、6)将轮辐中心线中的一根延长至箱边,并在砂箱外侧做出合型线,用分规作这条线的垂直平分线并引出型外,做出十字合型线。7)刷涂料。上砂型的刮制与下砂型基本相同,但应注意以下几点:1)上砂型的凸砂是吊砂,应在吊砂处插入铁钉或埋入砂钩,以加固砂型。2)做好十字合型线后,在轮毂上面及浇口对面轮缘上各挖一个30mm的出气冒口。/3/刮制上砂型/第四节造型技能训练实例/152/上、下砂型制作完毕后,吊离造型场地,准备合型浇注。/第四节造型技能训练实例/153/三、假箱造型训练/图6-81手轮铸件图/1/制作假箱/第四节造型技能训练实例/154/图6-82平分型面的手轮假箱1假箱2手轮模样/第四节造型技能训练实例/155/图6-83斜分型面的手轮合型图1下砂型2上砂型3浇注系统4型腔/第四节造型技能训练实例

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