第二章 造型机的结构
造型机
求助编辑百科名片用于制造砂型的铸造设备。
它的主要功能是：填砂，将松散的型砂填入砂箱中；紧实型砂，通过震实、压实、震压、射压等不同方法使砂箱中松散的型砂紧实，使砂型在搬运和浇注等过程中具有必要的强度；起模，利用不同机构将模样从紧实后的砂型中取出定义分类压实式造型机震实式造型机震压式造型机射压式造型机抛砂机用途使用要点造型机故障检测造型机操作规程造型机压头摆动迟缓检查步骤定义用于制造砂型的铸造设备。
它的主要功能是：填砂，将松散的型砂填入砂箱中；紧实型砂，通过震实、压实、震压、射压等不同方法使砂箱中松散的型砂紧实，使砂型在搬运和浇注等过程中具有必要的强度；起模，利用不同机构将模样从紧实后的砂型中取出。
造型机最早出现于19世纪中期，早期的造型机是一种简单的手动压实带起模的机构，后来采用压缩空气作为震实和压实型砂的动力。
1890年出现了震击式造型机，使造型效率和砂型精度都有了提高。
造型机按其紧实型砂的方法不同可分为压实式、震实式、震压式、射压式造型机和抛砂机。
分类压实式造型机利用气压或液压通过压头或模样对砂箱内的型砂施加压力来紧实型砂。
其压强一般为0.25～0.4兆帕。
这种造型机,使远离施压面的砂型紧实度差。
20世纪50年代初出现了高压造型机，砂型平面上的压强在0.7兆帕以上。
高压造型机的压头分为平压头、成形压头和多触头压头等几种结构形式。
其中以高压多触头造型机应用最为广泛。
高压多触头造型机压头分割成许多可上下运动的小方块──触头，通过液压缸可获得很大的压实力。
压实时,各触头按其下面的模样高度(即受压砂层厚度)施加相应的压力,使砂型获得很高的、均匀的紧实度和硬度。
这类造型机都设有微震震击机构，能够适应复杂模样的造型。
高压多触头造型机多采用四立柱结构，有单工位式和双工位式。
为了适应中小批量铸件的生产，这种造型机多附有模板快换装置，更换模板时，造型机不必停机。
采用高压多触头造型，砂型铸造能浇出薄壁、尺寸精确、表面光洁的铸件。
AMF造型生产线培训手册
第一章使用AMF造型生产线注意事项一、前言✧本使用手册为安全正确高效使用本机器、对本机器进行进一步的了解而编辑。
✧使用本机器前必须阅读说明书，在完全理解运转、维修检查之后，再使用本机器。
✧在尚未完全理解说明书之前，请不要进行机器的运转、维修、检查。
✧如果进行了本说明书不符的操作时，会造成重大的事故。
二、重要注意事项1. 在使用本机器之际，应注意以下项目：✧请将一本使用说明书放在机器旁，能让操作人员经常使用。
✧请将一本使用说明书保管在办公室等安全之处，以免丢失。
✧监督管理者，对作业人员、担当人员实行教育，使其充分理解使用说明书的内容。
✧不理解说明书内容的人员不能进行机器的操作、作业。
✧作业者、担当者熟读使用说明书，完全理解了内容以后方可操作。
2. 使用机器之前➢进行本机器的运转及维修检查时，必须事先阅读本说明书，完全理解内容。
➢配件使用本公司制造的或本公司承认之配件。
➢在未得到本公司书面承认，不得进行机器的改造或机器的移动设置。
➢进行运转及维修检查时，必须遵照本说明书记载的注意事项，机器上安装的警告牌、注意标牌的提示进行。
3. 运转时的注意事项➢没有完全理解本说明书之前，不能操作本机器。
只能由理解者进行操作。
➢不能在当初以外的用途使用，不能超出规格条件范围。
➢穿着适合于运转作业的防护用品。
➢在运转前确认在机器内部、危险区域有无人员。
➢确认在机器内部有无危险物及妨碍运转的物品。
➢运转前确认门、盖等保护装置是否装备齐全。
➢运转前确认空气压力、油压力正常。
➢不可触摸机器的可动部位。
➢确认安全装置正常地动作。
➢非常情况按动“非常停止按钮”。
4. 维护检查时的注意事项➢进行维护检查操作的人员，必须完全理解说明书，接受操作训练。
➢不能一个人进行维护操作，必须两人以上，并确定负责人，互相保持联系。
➢必须将着手进行机器维护检查操作这一事情，传达给管理监督人员、操作人员及周围的操作人员，并必须做出“维护检查作业中”“警告牌”的警示。
全自动造型机的工作原理
全自动造型机的工作原理1.型腔设计全自动造型机的工作开始于型腔的设计。
型腔是零件成型的核心部件，它是由耐磨、耐高温材料制成的，以承受高温高压环境的要求。
设计师根据产品的要求和参数，使用计算机辅助设计(CAD)软件绘制出形状和尺寸准确的型腔。
2.压缩湿土3.输送湿土湿土通过输送带或螺旋输送器输送到造型区。
输送带通常位于木框架或金属焊接构架上，可将湿土连续地输送到造型区。
4.压实湿土湿土进入造型区后，会有一个或多个模板用于压实湿土。
这些模版通常由厚钢板制成，具有所需零件的形状和尺寸。
模板的设计必须确保湿土能够填充模板的每个空间，同时又能够在模板被移除时，能够牢固保持湿土的形状。
一旦放置在模板上，湿土将在高温和高压的情况下逐渐凝固。
5.拆模当湿土被压实至一定深度后，模板被移除，这样湿土就能保持精确的形状和尺寸。
通常使用自动或半自动机械装置来完成这一步骤，以确保速度和准确性。
6.烘干和固化成型的湿土零件被移入烧结炉或干燥炉中进行烘干和固化的处理。
根据湿土的种类和成型材料的规格，烘干和固化的时间和温度是不同的。
这一步骤是为了确保湿土中的水分蒸发和材料结构的稳定性。
这些炉子通常是由防火材料制成，能够承受高温环境和保持温度稳定。
7.反模制备在烘干和固化后，成型的湿土零件被移入反模中进行再次压实处理，以确保零件的表面光滑和尺寸精确。
反模通常是由铁制成，与模具的形状相对应。
重复使用反模可以降低成本和提高效率。
8.处理表面零件的表面处理也是重要的一步。
根据产品要求，可以使用砂带、抛光机或其他方法来磨削、抛光、切削或去除零件表面的杂质，使其达到要求的外观和质量。
9.检测和质量控制最后，成型的零件需要进行检测和质量控制。
使用技术设备如扫描仪或计算机视觉系统对零件进行精确度、形状、尺寸和外观等方面的检测。
对于不合格的零件，可以进行修复或重制。
总结：全自动造型机通过将湿土压实、固化、切割和处理表面等步骤，以高精度和高效率的方式制造新零件。
造型机和造芯机的工艺基础
起模
通过气压或机械方式将砂型从 砂箱中起出。
清理修整
对砂型进行表面清理和修整， 去除多余砂粒和毛刺。
造芯机的工艺流程
02
01
03
芯盒准备
清理芯盒表面，确保无杂物和残留砂粒。
涂料制备
根据工艺要求，将涂料和稀释剂按比例混合，搅拌均 匀。
芯盒涂料涂刷
将涂料涂刷在芯盒内壁，确保涂层均匀，无遗漏。
造型机和造芯机的工艺基础
目
CONTENCT
录
• 造型机和造芯机概述 • 造型机和造芯机的基本原理 • 造型机和造芯机的工艺流程 • 造型机和造芯机的应用领域
01
造型机和造芯机概述
定义与功能
定义
造型机是一种用于制造砂型模具的设备，而造芯机则是一种用于 制造砂芯的设备。
功能
造型机和造芯机的主要功能是根据模具或芯盒的形状和尺寸，通 过砂型或砂芯的压制、干燥和硬化等工艺过程，制造出符合要求 的砂型或砂芯。
造芯机的工艺流程
01
芯砂填充
将芯砂填充至芯盒内，调整砂层厚 度至工艺要求。
起模
通过气压或机械方式将芯砂型从芯 盒中起出。
03
02
振动紧实
通过振动设备对芯砂层进行紧实， 提高型芯密度。
清理修整
对芯砂型进行表面清理和修整，去 除多余芯砂和毛刺。
04
工艺流程中的关键步骤和注意事项
涂料质量
涂料的质量直接影响型砂或芯砂的 强度和耐磨性，应选用质量合格的 涂料并定期检查。
造型机和造芯机的比较
造型机和造芯机在用途、结构和原理上存在一定差 异。造型机主要用于制造砂型模具，而造芯机则用 于制造砂芯。
第二章 造型机的结构
二 射压造型机
26
第五节 气流造型机
一 气冲造型机 1、删格式气冲阀造型机：
机器为四立柱结构， 外形与高压微震造型机 差不多。 （1）造型过程：
27
（2）删格式气冲阀的结构：
28
2、气冲阀的结构 （1）对气冲阀的要求； （2）对砂型顶上空腔充气的升压速度dp1/dt的
一些影响因素的分析；
3、水平分型机械加砂压实脱箱造型机
46
47
48
8
第三节 多触头高压造型机
一 多触头高压造型机
9
二 多触头高压造型机基本部件的结构 1、高压压实机构 （1）高压压实缸的特点 （2）高压造型机压实缸机构的类型
1）带有增速举升缸的压实机构 2）带增压缸的压实机构
10
2、多触头压头 （1）主动式多触头
11
（2）浮动式多触头
12
（3）提高边触头压砂力的方法 1）把位于四周的边触头做成带凸棱的； 2）把边触头的截面积做的小一些，使边
41
42
二 水平分型脱箱造型机
1、水平分型脱箱造型机的优点：
1）水平分型下芯和下冷铁比较方便，而在 垂直分型时，为使下芯稳固，往往需要设 置特殊的芯座，对一些芯头较重的和复杂 的型芯很难处置。
2）垂直分型射压造型时，直浇道与分型面 相垂直，每个砂型单独浇注，为承担压铁 的重量而在分型面上留出的两个半径的接 触面，只占分型面的15％～20％，模板面 积的有效利用率高。
H ＝ （1.8 ～ 2.5）D （2）进气缝隙尺寸；
23
（3）射砂阀进气孔的直径； d F＝（0.2 ～0.5）D
（4）射孔大小； d K＝（0.2 ～0.5）D
（5）贮气包的容积； V q : V s ＝10 ～ 20
机械制造基础(金属工艺学) 第二章 铸造
第2章 铸造
01 铸造工艺基础 02 合金铸件的生产工艺 03 砂型铸造 04 特种铸造 05 铸件结构设计
第2章 铸造
铸造工艺特点 1）适合制造形状复杂的毛坯
第2章 铸造
铸造工艺特点 2）毛坯大小不受限制
第2章 铸造
铸造工艺特点 3）材料不受限制（能熔化的金属） 4）生产成本低（原材料来源广泛） 5）应用广泛（历史最久的金属成型方法，40%~80%）
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 2）铸件宽大平面应朝下
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—分型面 分型面：铸型组元之间的结合面或分界面。 分型面影响： 1）铸件质量； 2）生产工序的难易； 3）切削加工的工作量。
2.2.1 铸铁件生产 2）球墨铸铁 由于石墨成球状，它对基体的缩减和割裂作用减至最低限度，球墨
铸铁具有比灰铸铁高的多的力学性能，塑韧性大大提高。
2.2 合金铸件的生产工艺
2.2.1 铸铁件生产 2）球墨铸铁
球墨铸铁的牌号、 性能及用途 QTXXX-X
2.2 合金铸件的生产工艺
2.2.1 铸铁件生产 3）可锻铸铁 将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火，使白口铸铁中的渗碳体
04 特种铸造 05 铸件结构设计
2.3 砂型铸造
铸造工艺
砂型铸造
特种铸造
手工造型 机器造型 金属型铸造 熔模铸造
压力铸造 低压铸造
陶瓷型铸造 离心铸造
2.3 砂型铸造
第二章 曲柄摇杆机构、四杆机构设计、第三章 凸轮 - 副本 - 副本
A
(5) 作△PC1C2的外 接圆，在此圆周上 （C1C2圆弧和EF圆 弧除外） 任取一点 Ａ作为曲柄的固定 铰链中心。连AC１ 和AC２，因同一圆 弧的圆周角相等， 所以 ∠C１AC２ ＝∠C１PC２ ＝θ。
(6) 因极限位置处曲柄与连杆共线，
故 AC1＝ l2－ l1、
AC2＝l2＋ l1， 从而得曲柄长度：
在图a所示曲柄滑块机构中，若取杆3为固 定件，即可得图d 所示固定滑块机构或称定块 机构。这种机构常用于抽水唧筒（图2-18）和 抽油泵中。
四、偏心轮机构
杆１为圆盘，其几何 中心为Ｂ，因运动时该圆 盘绕偏心Ａ转动，故称偏 心轮。Ａ、Ｂ之间的距离 ｅ称为偏心距。 按照相对运动关系， 画出该机构的运动简图， 偏心轮是回转副Ｂ扩大到 包括回转副Ａ而形成的， 偏心距ｅ即是曲柄的长度。
这时摇杆由左极限位置C1D 摆到位置右极限位置 C2D，摆杆角度为ψ；而当曲柄顺时针再转过角 度 2 ＝180°－θ时，摇杆由位置 C2D 摆回至位 置C1D，其摆角仍然是ψ 。 虽然摇杆来回摆动 的摆角相同，但对 应的曲柄转角不等 (1 > 2 )；当曲柄 匀速转动时，对应 的时间也不等 （t 1> t 2）。
曲柄摇杆机构的主要特性： １．急回运动
曲柄摇杆机构中，曲柄AB在转动一周中，在B1、 B2两次与连杆BC共线，相应铰链中心 A与C之间的 距离AC1和AC2分别为最短和最长，摇杆CD的位置 C1D和C2D分别为其左右极限位置。摇杆在两极限 位置间的夹角ψ ， 称为摇杆的摆角。 当曲柄由位置 AB1 顺时针转到位 置AB2 时，曲柄转 角 1 ＝180°＋θ，
令摇杆自ClD摆至C2D为工作行程，这时铰链 Ｃ的平均速度是 v1=C1C2 ／tl 。 摇杆自C2D摆回至C1D是其空回行程，这时 Ｃ点的平均速度是v2=C1C2 ／t2，显然v1 < v2 ， 它表明摇杆具有急 回运动的特性。牛 头刨床、往复式输 送机等机械就利用 这种急回特性来缩 短非生产时间，提 高生产率。
材料成型设备 多触头高压造型机
9
(2)浮动式多触 其工作的特点是；在压砂过程中，多触头本身并不采用液压驱动，
图2—18是所需实砂压力与 压实行程关系的示意图。高 压造型机的工作台在实际压 实动作之前，有上升接箱、 接砂以及其他空行程，这时 油压缸仅需将工作台、活塞 等运动部分举升以及克服摩 擦阻力，并不需要很大的压 力，而且在压实过程中，也 并不是自始至终都需要高的 压实比压。
(2)高压造型机压实缸结构的类型： 大多数高压造型机采用增压或增速等方法，用一台油泵兼顾低压大
而是由向上运动的砂型接触多触头时，产生压力，实现压实。由 于多触头后面的液压缸压力相平衡，使实砂压力均匀化。浮动式 多触头压头有弹簧复位和补偿液压缸复位。
图2—24是弹簧复位浮动式多触 头。压实时，工作台上升，有的 触头受压实力作用而缩进，相对 于模样低处的压头则受内部油压 作用向外伸出压砂．压实完毕后 ，压力去除，伸出的触头因弹簧 力的作用而复位。压砂时触头后 液压缸的油压是相等的。复位弹 簧的刚度小时，压砂力的差别比 较小，因此弹簧刚度应尽量取得 小一些。
流量行程及高压行程的需要。
1)带有增速举升缸的压实机构
图2—19是一种带增速举升缸的 压实机构，用的是高压油泵，流 量较小，在低压举升行程中，高 压油从底部中央的A孔输入。由 于中心导柱l的直径较小，活塞2 能快速上升，这时，由高位油箱 经孔B向压实缸内充油，在高压 行程中，切断油路B，从A、C两 孔同时输入高压油，获得高的压 实力。采用这种结构，可以用小 流量的高压泵，获得大截面液压 缸快速上升的效果．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3）V1的影响； （4）阀孔的流通面积 f ；
f＝qS
（5）提高提阀速度 dq/dt；
29
由此可见，提高开阀速度 df/dt 或 dq/dt 的方法有以下两个方面：
1）设法减轻动阀盘等运动部分的质m； 2）设法加大提阀的作用力F； 6、改善提阀的特性曲线； 1）撞击式气冲阀； 2）中途开阀法；
8
第三节 多触头高压造型机
一 多触头高压造型机
9
二 多触头高压造型机基本部件的结构 1、高压压实机构 （1）高压压实缸的特点 （2）高压造型机压实缸机构的类型
1）带有增速举升缸的压实机构 2）带增压缸的压实机构
10
2、多触头压头 （1）主动式多触头
11
（2）浮动式多触头
12
（3）提高边触头压砂力的方法 1）把位于四周的边触头做成带凸棱的； 2）把边触头的截面积做的小一些，使边
43Βιβλιοθήκη 3）垂直分型射压造型时，如果模样较高，则 在模样下面所谓射砂阴影处，所得紧实度 较低，压实后紧实度不均匀。而水平分型， 如采用射压等方法，可以避免这一缺点。
4）水平分型时，铁液压力主要取决于上半型 的高度，较易保证铸件质量。
5）有利于铸造车间的改造。
44
二 二工位水平分型 脱箱射压造型机
45
3、水平分型机械加砂压实脱箱造型机
46
47
48
第二章 造型机的结构
机器驱动方式有电动、气动和液压 三种方式，以下简要的介绍几种典型的 造型机结构，以见一斑。
1
第一节 震压造型机
一 震压造型机Z145型 1、总工作过程：
2
2、 震击循环及震击机构：
3
3、压实结构： 造型机的压实机构包括
压实缸、导向限位装置、压板 以及机架等几个部分。 4、起模机构：
41
42
二 水平分型脱箱造型机
1、水平分型脱箱造型机的优点：
1）水平分型下芯和下冷铁比较方便，而在 垂直分型时，为使下芯稳固，往往需要设 置特殊的芯座，对一些芯头较重的和复杂 的型芯很难处置。
2）垂直分型射压造型时，直浇道与分型面 相垂直，每个砂型单独浇注，为承担压铁 的重量而在分型面上留出的两个半径的接 触面，只占分型面的15％～20％，模板面 积的有效利用率高。
（2）在造复杂的铸钢件时，需要在造型前先 在模板上进行放置冷铁、活块以及敷盖防 粘砂材料等工序，采用模板穿梭及循环装 置，可以把这些辅助工序，移至造型机外 进行，有利于增加机器的机动时间；
（3）更换模板不占用机动时间，在进行多品
种生产时仍不降低生产效率。
18
（4）调节生产，模板穿梭机构及循环机构， 可以使生产线轮流造不同的砂型，有利于 均衡生产线对型砂、砂芯和金属溶液的需 要。 1）模板穿梭机构 2）模板自动循环机构
触头的比压增大； 3）多于主动式多触头，可以将边触头后
面的油缸接上较高的油压。
13
3、加砂机构 （1）闸门式加砂斗
14
（2）漏底式加砂斗
15
（3）百叶窗式加砂斗
16
4、模板更换装置
自动更换模板装置有以下几个作用：
（1）能使造型机在不同机的情况下，自动更 换模板，不占用机动时间，可以提高机器 的利用率；
33
2、垂直分型无箱射压造型机的结构 （1）垂直分型无箱射压造型机的总体结构及
造型循环：
34
机器的运动可分为六个工序实现造型循环： 工序Ⅰ－ 射砂 工序Ⅱ－ 压实 工序Ⅲ－ 起模Ⅰ 工序Ⅳ－ 推出合型 工序Ⅴ－ 起模Ⅱ 工序Ⅵ－ 关闭造型室
35
36
（2）主要部件的结构 1）射砂机构 2）液压缸系统
30
二 真空填砂高压压实造型机
31
第六节 无箱及脱箱造型机
一 垂直分型无箱射压造型机 1、垂直分型无箱射压造型机的工作原理：
32
这种造型方法的特点： 1）用射压方法紧实砂型，所得型块紧实度 高而均匀； 2）型块的两面都有型腔，铸型由两个型块 间的型腔组成，分型面是垂直的； 3）连续造出的型块，互相推合，形成一个 很长的型列。可以抵消浇铸压力； 4）一个型块即相当一个铸型，而射和压都 是快速造型方法，所以生产效率很高，造 小型铸件可以达到300型／h以上。
19
第四节 射芯机及有箱射压造型机
一 射芯机 1、Z8612B热芯盒射芯机
20
2、射砂机构 （1）射砂机构的基本结构
21
（2）射砂筒 （3）射砂头 （4）射砂阀 （5）快速排气阀 （6）贮气装置
22
3、射砂机构的主要参数 （1）射砂筒的直径和容积；
δ ＝ 1.2～1.3g/cm3
D ＝ (85 ～100) 3 G (mm)
Z145的起模机构主要是 顶杆法起模。
4
二 其它震击及震压造型机 除了震压造型机
Z145型造型机外，还有 几种常见的震压及震击 造型机。 1、Z148型震压造型机：
其结构见图2－7。 2、震击造型机：
5
第二节 低压微震压实造型机
前面已经分析过，对于较高的砂型，采 用微震压实方法，可以获得较好的砂型紧 实度分布，这种紧实方法的优点有：
H ＝ （1.8 ～ 2.5）D （2）进气缝隙尺寸；
23
（3）射砂阀进气孔的直径； d F＝（0.2 ～0.5）D
（4）射孔大小； d K＝（0.2 ～0.5）D
（5）贮气包的容积； V q : V s ＝10 ～ 20
24
4、其它射芯机 （1）普通射芯机 （2）其它热心盒射芯机 （3）冷芯盒射芯机
25
二 射压造型机
26
第五节 气流造型机
一 气冲造型机 1、删格式气冲阀造型机：
机器为四立柱结构， 外形与高压微震造型机 差不多。 （1）造型过程：
27
（2）删格式气冲阀的结构：
28
2、气冲阀的结构 （1）对气冲阀的要求； （2）对砂型顶上空腔充气的升压速度dp1/dt的
一些影响因素的分析；
37
3）压实板 4）反压板及翻起机构
38
5）下芯机构
39
3、垂直分型无箱射压造型生产线 l = 300型／h×30/60h×0.2m／型＝30m
40
应用于这样生产线的铸型输送机应有 以下两个功能：
1）直线的步移运动； 2）与造型机同步推动型块串列；
用于这类铸造生产线的步移铸型输送 机主要有两种形式：夹持式和栅板式；
（1）由于机构中由弹簧垫或气垫缓冲， 对地基的震动较小；
（2）可以实现微震及压震及不同紧实方 法组合，有高大模样也可以得到较好的紧 实，紧实度分布比较均匀；
（3）工作震动频率相对于震击实砂为高， 因而其造型机的生产率比震击造型机高。
6
一 气动微震机构及震压机构 1、弹簧垫式气动微震及压实机构：
7
2、气垫式微震压实机构：