机械制造技术实训电子教案 (17).pdfVIP

课程授课教案№17

《机械制造技术实训》

实训课题第四章热加工技能实训（一）实训课时6学时

教学目的掌握砂型铸造的材料、造型、浇注、造心和合箱

重点

掌握砂型铸造的材料、造型、浇注、造心和合箱

难点

主要教学容

第四章热加工技能实训（一）

4．1铸工实训

铸造就是将融化金属浇入铸型中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。铸造

的方法很多，有砂型铸造和特种铸造两类。特种铸造主要包括熔模铸造、金属型铸造、压入铸造、

离心铸造及壳型铸造等。

在铸造生产各方法中，最常用的方法是砂型铸造，其生产过程如图4.1所示。其主要工序为制模、

制备造型材料、造型、造芯、烘干、合箱、熔化与浇注、铸件的清理与检查等。

铸件生产具有以下特点：

（1）能够制造出形状复杂的铸件，

如各种箱体、机架、床身等，而且铸

件的重量几乎不受限制，大达数百吨，

小到几克。

（2）铸件的形状和尺寸与零件相似，

节省了切削加工工时和金属材料。

（3）可以适用于各种金属，特别是

对于塑性很差的材料（如铸铁、青铜

等），铸造是制造零件的唯一方法。

（4）生产成本低。这是因为铸造所

用的原材料来源广泛，价格低廉，废品

回收容易，设备费用较低。

正因为铸造生产有上述优点，所图4.1砂型铸造生产过程

以它在机械制造业中应用广泛。同时，铸造也存在一定缺点：

（1）铸件的力学性能较低，又受到最小壁厚的限制，所以有些铸件较笨重，从而增加了机器的

重量。

（2）铸造的工序多，铸件质量不稳定，废品率较高。

因此，对于承受载荷的重要零件一般不易采用铸件。近年来，由于特种铸造的发展和球墨铸铁

的应用，使铸件的质量和机械性能均有了显著的改善和提高。

4．1．1砂型铸造

砂型的制造是使铸造生产中的一项极重要的工艺过程。砂型质量的好坏，对于铸件质量起着决

定性的影响。

1、造型材料

制造砂型的造型材料包括型砂、芯砂及涂料等。

型砂和芯砂的基本组成是：

原砂（ｓｉO）+粘结剂（多用粘土和膨润土）+水+辅助材料（煤粉和锯木粉）。

2

为了保证铸件的质量，减少废品率，型砂和芯砂应具备以下主要性能：

（1）强度砂型在承受外力作用下而不易破坏的性能称为强度。型砂强度不足时会造成塌箱、冲

砂和砂眼等缺陷。

（2）透气性型砂由于本身各砂粒之间存在着空隙，具有被气体通过的能力称为透气性。当液体

金属浇入铸型后，在高温作用下，砂型和型芯中会产生大量气体，液体金属内部也会分离出气

体。如果型砂的透气性不好，部分气体就留在液体金属内而不能排出，这样在液体金属凝固后，

铸件中便会出现气孔。

（3）耐火性在高温的液体金属作用下，型砂不软化、不熔融以及不粘附在铸件表面上的性能称

为耐火性。型砂的耐火性不足时，砂粒粘在铸件表面上形成以一层硬皮，使切削加工困难；粘

砂严重时，由于难以清理和加工，会使铸件成为废品。

（4）容让性随着铸件冷却时的收缩，砂型和泥芯的体积可以被压缩的性能称为容让性。型砂的

容让性差时，铸件收缩困难，因而会使铸件产生内应力，甚至发生变形或裂纹等缺陷。

型砂和芯砂的配制：

型砂一般由新砂、旧砂、粘土、附加物加水按一定比例配制而成。芯砂因性能要求较高，一般

不用旧砂。对性能要求更高的芯砂则全部采用石

英砂加特殊粘结剂组成。

根据铸造合金材料、铸件大小及结构复杂程

度等因素的不同，对型砂和芯砂的具体性能要求

也各不相同，为满足工艺上的需要，可采用不同

的配合比例。

湿型多用于中小型铸件，常需用粘结性较强

的膨润土作沾结剂。湿型型砂的配比：新砂10％～

20％，旧砂80％～90％，膨润土2％～3％，煤粉

2％～3％，水4％～5％。

干型多用于大型或重要的铸件，特别是铸钢

件，其强度较大。干型多用粘土做粘结剂。为了

提高型芯的性能，多数型芯需经