机械制造技术第二章.ppt

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第一节铸造

砂型铸造的造型方法很多,一般分为手工造型和机器造型两大类。
(1)手工造型手工造型是传统的造型方法,它操作灵活,应用范围广,对模具、砂箱的要求也不高,但生产率低,主要用于单件、小批量生产。按照模样的特点可以分为整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型等方法。
①整模造型整模造型的模样是一个整体,其特点为铸型简单、造型简易,适用于形状简单最大截面在端部的铸件。其工艺过程由填砂、紧实、制作出气道、翻转下砂箱、制作上砂箱、浇注系统、起模和完成浇冒系统、修模、合箱等组成。
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第一节铸造
②分模造型将模样沿外形的最大截面处分成两部分,并用销钉定位,型腔位于上、下两个砂箱内,造型过程如图2-4所示。其特点是模样分开的分模面就是铸型的分型面,造型操作方便,适用于形状比较复杂的铸件,特别是有孔的铸件。
③挖砂造型某些铸件,如手轮,其轮缘的外形为曲面,用整体模样造型时,将阻碍起模的型砂挖掉,造型过程如图2-5所示。其特点是要求较高的操作技术,生产效率低,适用于单件、小批量生产。
④活块造型将模样上阻碍起模的部分做成活动的活块。起模时,先取出模样的主体,然后取出活块,此法叫做活块造型,造型过程如图2-6所示。其特点是造型费工,要求操作技术高,活块容易松动、错位,影响铸件精度,适用于单件、小批量生产。
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第一节铸造
⑤刮板造型用与铸件截面形状相同的刮板代替实体模样的造型方法,叫做刮板造型,造型过程如图2-7所示。特点是不用模样,节省了材料与工时,但要求造型技术高,适用于尺寸较大的回转体、等截面的铸件的单件、小批量生产。
(2)机器造型机器造型是现代化铸造车间生产的重要手段,能够高效率地生产出尺寸精确、表面粗糙度值小、加工余量少的铸件,劳动条件较好。但需专用设备,故只适用中、小件的批量生产。机器造型的主要工序实现了机械化,消除了操作者技术水平个体差异的影响,而且砂型的紧实程度更符合铸件成型的要求,型腔轮廓清晰准确,铸件质量好。
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第一节铸造
根据紧实型砂的原理不同,机器造型有振击压实式、空气冲击式、射压式和抛砂式等造型方法。其中振击压实式造型为典型的造型方法,但因振动强、噪声大,因而逐渐被其他紧实方式所取代。空气冲击式造型是近些年发展起来的先进造型技术,具有造型机结构简单、维修方便、噪声小的特点,很有发展前途。射压式紧实造型是现代铸造生产中用来制作型芯的主要方法,在树脂砂应用量不断扩大的状况下,射压式紧实设备数量也不断增多。抛砂式紧实仅适用于中、小批量生产大件的造型过程。
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第一节铸造
二、特种铸造

将液态金属在高压下快速充填到金属铸型中,并在压力下充型和凝固而形成铸件的铸造方法称为压力铸造,简称压铸。图2-8为J1113G型卧式冷室压铸机外形图。该设备合型力为1350kN,压射力为94~157kN,。图2-9为常用压铸机的工作过程。
压力铸造的主要特点如下:
.生产效率极高;
.铸件表面质量好,特别是能铸出壁很薄、形状很复杂的铸件;
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第一节铸造
.因铸件内部易产生细小分散气孔,故压铸件不能热处理和在高温条件下工作。
压力铸造主要用于大批量生产形状复杂的有色金属薄壁件,如仪表壳、化油器、汽缸体等,在航空、汽车、电器和仪表工业得到了广泛应用。

消失模铸造又称实型铸造或汽化模铸造。它采用聚苯乙烯泡沫塑料制成整体模样代替普通模样。造型后不取出模样就浇入金属液,在高温金属液的热作用下,泡沫塑料即被汽化,燃烧而消失。
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第一节铸造
消失模铸造的工艺流程如下:
(1)预发泡将聚苯乙烯珠粒预发到适当密度,一般通过蒸汽快速加热来进行。
(2)模型成型经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理,然后送人模具型腔,再通入蒸汽,使珠粒软化、膨胀,挤满所有空隙并且瓤合成一体。
(3)模型簇组合模型在使用之前,必须存放适当的时间(几小时至数天)使其熟化稳定,然后将分块模型进行胶瓤结合。
(4)模型簇浸涂把模型簇浸入耐火涂料中,然后在30℃~60℃的空气循环烘炉中十燥2~3h,十燥之后,将模型簇放人砂箱,填入于砂振动紧实(通常用抽真空形成负压的方式,使砂型紧实),必须使所有模型簇内部孔腔和外围的十砂都得到紧实和支撑。
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第一节铸造
(5)浇注熔融金属浇入铸型后,模型材料在高温下产生汽化,其空间被金属所取代后即形成铸件。图2-10是消失模工艺的砂箱和浇注示意图。
(6)落砂清理浇注之后,铸件在砂箱中凝固和冷却,然后落砂和清理。
消失模的主要优点是:
.模型设计的自由度增大,可整体生产复杂的铸件;
·简化了铸造工艺,如无需型心、起模抖度,可以不要冒口补缩,可省分型面;
.提高铸件精度,可重复生产高精度铸件,减小机加工余量,可使铸件壁厚偏差控制在-~+。
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第一节铸造
但消失模铸件易产生与泡沫塑料有关的缺陷,如皱纹、黑渣、增碳和气孔等。
消失模铸造方法可用于生产有色及黑色金属的零件,包括汽缸体、汽缸盖、曲轴、变速箱,进气管、排气管及刹车毅等铸件。

金属型铸造用铸铁、铸钢或耐热钢制造铸型,将熔炼好的金属浇注进去以获得铸件的铸造方法叫金属型铸造。因金属铸型可反复使用几百乃至上万次,故又称永久型,如图2-11所示。
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