铸造知识收集

铸造知识收集铸造生产的特点：铸造就是将液态金属浇注到铸型中待金属冷却 凝固后获得铸件的生产方法。浇注出来的各种另件毛坯，要经过切削加工制成另件，坯件的主 要来源由锻工、焊接、铸工等工种提供。对一般动力机械来讲，铸件 占的比例比8085%以上，铸件具有许多优点例如：形状可以很复杂 （汽车上的发动机、拖拉机的气缸），外形可以与所需要的另件很接 近，尺寸和重量的范围很大，材料的适应性大，因此铸件在普通机械 中应用非常普遍。一、铸造生产的工艺过程：另件图f制造木模f准备型芯砂和型砂f造型f熔炼金属及浇 注一清理及检验入库。在制作木模时要考虑起模斜度、加工余量、收缩余量、分型面及 浇注系统等技术要求。通常的情况，浇注系统由外浇口、直浇口、横浇口、内浇口组成， 另外还有气口和胃口，其作用帮助排气，补缩和观察用，浇注系统主 要是液态金属流入型腔的通道，其次还有挡渣和调节铸件各部分冷却 速度的作用。型砂组成和性能要求：型砂主要由原砂和粘结剂制成，为提高型砂性能，应加入一些附 加物，一般型砂是由新砂、旧砂、粘土和水混拌而成，为使铸件表面 光洁，有时加入少量煤粉，配制好的型砂具有粘性和可塑性，可在外 力作用下舂紧并塑造成砂型，性能有以下几方面：强度，可塑性，透 气性，耐火性和压溃性。强度：为承受砂型搬运时的振动以及浇注时液体金属对型腔的压 力。砂型必须具有一定的强度。可塑性：即容易塑造清晰轮廓的性能。透气性：就是让气体通过的能力，当高温液体金属注入铸型时， 砂型和型芯会产生大量气体，透气性能保证这些气体迅速逸出铸型外 部。否则铸件会产生气孔，成为废品。耐火性：耐火性是指不被高温金属液体熔融的性能。压溃性：（即退让性）金属冷却收缩时，要求型砂和型芯砂具有被 压缩溃散的性能，否则铸件会产生裂纹。造型基本操作及步骤：（一）了解木模的结构特点，确定其浇注方法和位置，采用那种 造型方法。（二）经过必要的考虑后，将木模放在底板上合理的安排位置。（三）套上下箱，要做分型面的部分朝下。（四）舂砂，先用手指将木模边缘，特别是转角处或较复杂部位 紧实，后然用平方锤尖点捣，做到，先轻后重，后用平头捣尽量使型 砂松硬均匀。（五）用刮板刮去多余的型砂，使型砂表面和砂箱边缘齐平。（六）稍移动翻转砂箱。（七）用刮刀修平分型面，然后撤上一层分型砂、模型上的分型 砂用皮风箱吹掉。（八）将上箱准确地放齐。（九）放上浇口棒和压边冒口，适当的注意位置，然后铲上型砂。（十）用平方锤捣实，刮去多余的型砂。（十一）在浇冒口模周围适当的刷水，敲松起出，上箱松动一下， 做上标准线（泥号）开箱。（十二）用水笔润湿模型边缘部分的型砂。（十三）用起模钉，钉在中心的位置，将模型四周敲松然后平稳 的将模型从型砂中取出。（十四）模型取出后，砂型如有部份损坏要进行修理。必须准确 地使用工具。（十五）撒上石墨粉合箱，加上压铁（紧固）准备浇注。二、手轮挖砂造型挖砂造型的另件几何形状不规则，最大断面不在一端，但模型又 不允许分成两半，在各种机床上类似这样的另外较多，挖修分型面时， 一定要挖到模型断面的最大处，只有这样才能使上型开出比较完整， 下型模型起出，木模周围的型砂损坏程度少，操作顺利，考虑分型面 时在保证铸件质量的前提下，力求简便不要难度过大，在操作时要注 意砂型的结实程度，做到分型面光洁，浇注系统合理，修型时要准确， 上下砂型标准线要做到准确，开箱要顺序方向开起。挖砂造型每造一型要挖一次，操作麻烦生产率低，如果生产数量 多，要提高生产率，可用成型板（假箱）代替平面底板将挖砂造型的 木模放在成型板上造型，捣实翻转，就能获得理想的曲线分型面，可 省去挖砂的时间，此方法称假箱造型，假箱根据生产数量不同分别用 金属、木材、水泥、含粘土较多的砂制作。分模两箱造型：有些铸件最大断面不在端部，若采取用整模的造 型方法就无法将模型起出，在这种情况下模型沿最大断面分开，使造 型方便，整个分型面形成了平整分型面，但上下型都有型腔，分模造 型操作简便，应用广泛。活块造型：将木模上妨碍起模的部分做成活动块，活块用销子或 燕尾榫与木模的主体连接，造型时先取出模型主体，然后再从侧面将 活块取出，采用活块造型应特别细心，以防止捣坏活块或将其位置移 动；要求操作技术水平高，活块部分的砂松紧均匀，活块部分的砂型 损坏后修补较困难，取出活块需化费工时，要做到活块位置准确不移 位。此造型方法生产率低仅适于小批生产。三、铸造缺陷产生的原因：1. 气孔：产生的主要原因（1）型芯通气堵塞或型芯未烘干。（2）起模、修型刷水过多。（3）捣砂太紧或型砂本身透气性差。 气孔特征：孔内表面光滑。2. 砂眼：产生的主要原因。（1）型腔浇口内散砂未吹干净。（2）型芯强度不够，被铁水冲坯。（3）型砂未捣紧，被铁水冲垮或卷入。（4）合箱时砂型局部损坏。 砂眼特征：孔内塞满型砂。3. 渣眼：产生的主要原因（1）浇注时挡渣不良（2）浇口尺寸不对，挡渣效果差。（3）浇注时金属液体温度低，渣不易浮起。 渣眼特征：孔内形状不规则，孔内塞满渣。4. 缩孔：产生的主要原因（1）铸件设计不合理，壁厚不均匀（2）浇口、冒口开设的位置不对或冒口太小。（3）浇注铁水温度太高或铁水成份不对，收缩率大 缩孔的特征：孔的内部粗糙。5. 错箱：产生的主要原因。（1）合箱时上下箱未对准；（2）标准线不准确；（3）分模的上半模和下半模未对好。错箱的特征：铸件沿分型面处错开。四、铸造机器造型：机器造型是利用造型机来完成造型过程的两项基本操作（紧砂和 起模）的造型方法，造型机的种类很多，其紧砂方法和起模方法主要 有以下几种，紧砂方法：造型机的紧砂方法可分为压实、震实、震压 和抛砂四种基本型式，压实式紧砂时砂型紧实度上紧下松，而震实式 紧砂则上松下紧。因此多数造型机采用震压式紧砂，砂型上下紧实度 比较均匀。1.震压式造型机的工作原理：工作开始，先将固定砂箱放上工作 台上，模板固定在砂箱上面，充填型砂打开气阀，使压缩空气从进气 口进入震实气缸，震实活塞就带动工作台和砂箱上升，至排气孔露出 缸内压力降低，工作台便迅速下降，而撞击震实气缸这样就完成了一 次震实过程，如此反复多次，即可将砂型基本震实。关闭震实气阀， 打开压实气阀，压缩空气便进入压缩气缸而将压实活塞顶起，至压头， 将砂箱顶面的型砂压实为止。压实气缸排气，工作台及砂箱下降，紧 砂操作全部完成。2.起模方法，造型机大部分均有起模机构，其动力也是应用压缩 压气，由压缩空气来震动模板，即模板向上拿起，这样就完成了起模 模工序，然后，将上下型，砂箱合好可以浇注。机器造型一般都只用两个砂箱，而且不用活块，模型结构与手工 造型所用的木模也不同，机器造型都采用金属型板，而且要专用的砂 箱，除了各类造型机以外还需要有机械化浇注线，故生产投资较大， 但机械造型的劳动生产率高，铸型质量好，劳动强度较低，因此生产 批量大的铸造车间，多数采用机器造型。铸铁的熔化原料：（1）金属材料、铁锭、废铜、回炉铁（废品旧料）浇冒口和切屑以及铁合金（如硅铁、锰铁、铬铁等）；（2）燃料：焦炭要求灰分少，强度高；（3）熔剂：为了与灰分、金属氧化物和其它的夹什物造成适当粘 度的熔渣从炉内排出，并易于金属液分离，最常用作熔剂的材料为石 灰石，白云石和萤石。冲天炉的熔化操作过程：修炉f烘炉f点火与装底焦f装料f出铁、出渣f打炉。（1）修炉：熔化终了的冲天炉，自然冷却后，即可着手修炉，为 下次熔化作好准备。炉壁修好后，把炉底门关闭，并用型砂修砌冲天 炉和前炉底。炉壁修好后，把炉底门关闭，并用型砂修砌冲天炉和前 炉底，炉壁修好后装入木炭，缓慢烘干，以免突然加热而发生裂纹。（2）点火与装底焦：炉子干后，在炉底铺一层刨花，再装入木柴 点燃，在火焰旺盛后即加入 40%底焦，这时各风口是开放着，让其自 然通风。当第一批焦炭上面被烧红了再加入第二批底焦，其数量仍为 全部底焦的 40%，这批焦炭烧红后从风口将其捣实，再装入剩余的底 焦，并测量底焦的高度，底焦表面应达到高于风口的一定高度，如达 不到应予补足。（3）装料：底焦高度正常后即可装料，先在底焦顶面加入适量的 石灰石用以去硫及造渣，此后按下列顺序加入金属料f层焦f熔剂f 金属料这样一层层在装到加料口为止，在熔化过程中炉料逐渐下 降，而新的炉料逐渐地依次由加料口装入炉内。（4）出铁及出渣：加料完毕后即鼓风，当底焦高度正常时，鼓风 36分钟之间，在风口处即可看到铁水滴下，经过一定时间（如一刻 钟或半小时）就将从出渣口放出，接通打通出铁口的泥塞把铁水放到 预先准备好的浇包里，浇包充满后即可将出铁口塞住，浇包的铁水即 送去浇注。第四次车板造型：制造回转体如皮带轮、飞轮等铸件生产数量少，尤其 是单配件，为了节省制造木模的工时，另一方面节省木材，车板为绕 轴线旋转的，车板轴的上支点常用支架固定，下支点由埋入砂型中的 木桩固定，安装车板要用水平仪校正，以保证轴与分型面垂直，这种 造型方法、难度大，要有较高的技术水平才能操作。三箱造型：三箱造型是根据铸件外形具有两头截面大，其中间还 夹有一个小截面时，一般采用三箱造型，将木模在小截面处分开，这 样就有上、中、下三箱，两个分型面。三箱造型比两箱造型多一个分型面，这就增加了合箱时相互错移 的可能性，故采用三箱造型生产铸件尺寸精度可能比两箱造型低，三 箱造型的操作过程也不同，视情况而定，特别是中箱应与木模高度相 近，有时先做中箱，有时先做下箱，根据木模具体情况而定。地坑造型：地坑造型是将木模埋入地坑捣实进行造型，以地坑代替下砂箱， 其优点可以节省砂箱，铸件越大，优越性越突出，但地坑造型比砂箱 造型麻烦，效率低，技术要求也较高，故常用于大件单件生产。型芯：型芯的主要作用是形成铸件的内腔，有时也可用型芯形成铸件外 形上妨碍起模的凸出部分或凹槽。由于浇注时型芯受高温金属冲刷和包围，因此，型芯砂比造型砂 要求更高，形状复杂的薄型芯采用油砂或树脂砂制作，弯曲型芯的通 气孔，可用蜡线埋在型芯里，并在型芯两端留出线头，将型芯烘干， 蜡熔化形成通气孔。型芯骨的作用，是加强芯的强度，以保证型芯的搬运，下芯及浇 注过程中不致弯曲和损坏，小型芯骨是用铁丝，铁钉制成，中、大型 芯骨则用铸铁浇注成滑架，以便铸件在清理时容易将芯骨敲断取出， 芯骨的尺寸、形状和型芯大致相同，并伸入型芯头中，芯骨不能露出 型芯表面，以免阻碍铸件收缩，大型芯的芯骨必须作出吊环，供吊运 下芯用。为了提高铸件内腔表面光洁度，在型芯与金属液接触的部位刷上 涂料，铸铁件型芯用石墨作涂料，型芯一般必须烘干，目的是提高型 芯的强度和透气性，从而使浇注时型芯产生的气体大大减少，保证铸 件质量。