第一讲_造型机和造芯机的工艺基础.ppt
2014河南科技大学《铸造机械化》考试重点
问答总结第一章造型和制芯设备工艺5、预震加压实与震压有哪些区别？预震加压实是在加压前先进行微震，震压是压实的同时微震，相比之下同样的比压压实，预震加压实可以获得更好的紧实度。
3何为静压造型？静压造型的工艺过程及特点是什么？气流渗透实砂后，利用气流在短时间内渗透型砂而使型砂紧实的方法。
工艺过程：型砂--砂箱或辅助框--压紧在造型机的射孔下--开启阀--气体至砂型顶部--短时间过型砂--模板上气孔排出特点：高硬度且均匀分布，高紧实度，生产率高，动能消耗少，透气性好。
9：漏斗堵塞：气冲紧实过程中，模样上方先紧实形成一个锥型区，然后再紧实过程中，砂子将会沿着锥型斜向下运动，当遇到模样四周仍处于自上而下初步紧实的砂子时，形成一个高度紧实区，将会堵在那里，阻止了下面砂子紧实，称为漏斗堵塞。
消除：1.使用紧实度低的型砂：可以提高气冲紧实度分布的均匀性。
2.液态气冲法：辅助框带夹缝——（快速）3.差动气冲法：设一导气框——（减速）4.二次气冲：第一次小气压，第二次大气压（迅速）第二章粘土砂造型设备及生产线1、如果Z145B震压造型机发生双震现象，什么原因？如何消除？:原因：管路气压低、工作负荷过大或者是进气孔过小消除：增大管路气压、卸载负荷、适当增大气孔6：为什么自动造型生产线上力求自动化模块更换装置？这对于提高开动率和工作灵活性有什么好处？原因：模块十分笨重，人工更换费力，且更换时要停机操作，会影响造型生产线的生产率。
好处：a、可以在不停机的情况下自动更换，不占用机动时间，提高机械生产率b、在对复杂铸钢件造型时，造型前需放置冷铁，活块及覆盖防粘砂材料，采用自动更换可将这些工序移至造型机外进行，有利于增加机械的机动时间c、在对于小批量，多品种生产中也能使用自动化高压造型线d、调节生产，均衡生产线对型砂，型芯及金属溶液的需要11静压多触头高压造型线与气冲造型线相比有什么优缺点？优点：a、结构紧凑简单，不需要底坑b、砂型紧实度高而均匀，且流动性好，提高充填性c、模板利用率高，可以生产薄壁、复杂的铸件，且铸件的表面质量好d、对加沙量控制准确，节省用砂，采用压实起模框，起摸精度高e、噪音小、振动小缺点：a、不适合多品种、小批量生产b、设备投资高12：封闭式与开放式各有何特点？各适用于什么场合？开放式：采用间歇式铸型输送机组成直线布置的流水生产线，铸型输送线的条数由冷却时间确定，并在其两端有转运小车相连，适合生产复杂、多芯、重量大、需长时间冷却的铸件封闭式：采用连续式或脉动式铸型输送机组成的不间断环形流水生产线，其优点是铸型转运少，辅机类型少，对控制系统较为有利，因此适合于大量生产、连续浇注不需要铸型储备的铸件生产13：什么叫串联式和并联式布线？各有何特点？串联式：造好的上型从造型机到合箱机之间的运行方向，与造型段或下芯段铸型输送机小车的运行方向平行或重叠，适合于占地狭长的场合，布线较为紧凑除动态合箱机外所用的辅机结构比较简单，但铸型通过的辅机多砂粒易落入型腔中并联式：造好的上型从主机到合箱机的运行方向与铸型输送机在造型段或下芯段的运行方向垂直或呈一定角度，适合于车间跨度较大，允许占地短而宽的场合。
铸造机械化造型机和造型机的工艺基础资料重点
G (g / cm3)
V
型砂的体积
注意：包括砂粒间的空隙。！！
（2）常见型砂紧实度
表1.1 常见型砂紧实度 型砂种类 松散砂 一般紧实 高压 紧实度，g/cm3 ≤1.3 1.55-1.7 1.6-1.8
非常紧实 1.8-1.9
1.1.2 紧实度的测量方法及分布状况
a. 砂型的平均紧实度 b. 砂型内不同位置的紧实度－紧实度的分布状况
慢速压实所得砂型内的紧实度大 致如图1-5a所示。在砂型中心的 高度上，紧实度的差别不大，在 大约相当于砂型宽度2/3的深度 上，出现极大值(曲线1)，即相 当于G点处出现极大值。在砂型 的边角处，紧实度上高下低，特 别是下边模板的边角处，紧实度 很低。
b. 高速压实(＞7m/s)
作用力主要向下，横向作用力相对很弱，拱形高紧实区不能形成。
当B值很小时，模样顶上的砂柱就会象图1-11中的扁平砂柱一样． 由于砂粒间互相啮合，无论多大的压力，只能把砂粒压碎，却不能使型 砂象粘土浆团那样从四周挤出来。
c. 压缩比
(H
(H h) h m)0
0 (
H H
1
m)
2
模样四周 模样顶部
H
1 = 0
h H
0
2 =0
H
h
m
0
压缩比
图1-9 压缩比对紧实度的影响 a－加压前 b－加压后
对实际工作的指导意义： 砂箱高度应适当。
模板侧
图1-7 砂箱高度对砂型内紧实度的影响
1－H＝400mm 2－H＝250mm 3－H＝120mm
b.模型特性的影响
(a) 深凹比(A)
深凹处的高度（H）和其短 边宽度(Bmin)之比（A）。
机械制造工艺基础第一章2-4节
主讲教师：周世权
1
1.2 砂型机器造型铸造工艺 Sand Mold Casting Process of Machine molding
-型砂和芯砂-造型和制芯；下芯并合型；金属液浇 入铸型中，冷却凝固，经落砂清理和检验-铸件的工艺过程。
一、型砂和芯砂
原砂、粘结剂、水及其他附加物(如煤粉、重油、木 屑等)按一定比例混制而成。根据粘结剂的种类不同，可分 为粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等。
15
1.2 砂型机器造型铸造工艺
四、铸造工艺参数的确定 主要工艺参数分述如下: 1．铸造收缩率 由于合金的线收缩，铸件冷却后的尺寸将比型腔的尺 寸小，为了保证铸件的应有尺寸，模样和芯盒的制造尺寸 应比铸件放大一个该合金的线收缩率。 式中： L模模样尺寸； L件铸件尺寸。 收缩率的大小取决于铸造合金的种类及铸件的结构、尺寸 等因素。通常灰铸铁为0.7%～1.0%，铸造碳钢为1.3%～2. 0%，铝硅合金为0.8%～1.2%，锡青铜为1.2%～1.4%。
25
五、铸造工艺图的绘制
7．绘制铸造工艺图
26
7．铸造工艺实例
27
本节课程小结
1. 型砂和芯砂：原砂，粘结剂和水分；粘土砂，水玻璃砂 和树脂砂。
2. 造型方法：手工造型：整模，分模，活块，假箱，三箱 等；单件小批量生产。机器造型：两箱整模和分模，型 板（有模型，浇注系统），大批大量生产。
3. 铸件浇注位置：重要加工面？大平面？薄壁部分？壁厚 不均匀？分型面的选择：应便于起模，简化造型工艺。 全部或大部分放在同一个砂箱内。尽量减少型芯和活块 的数量。 4. 铸造工艺参数：收缩率，加工余量，起模斜度，圆角， 芯头。 5. 铸造工艺图的绘：质量要求和结构工艺性，选择造型方 法，浇注位置和分型面，确定工艺参数，设计型芯，设 计浇、冒口系统，绘制铸造工艺图。
机械加工工艺基本知识-PowerPoint演示文稿
第 三 章
机
械
加
工
工
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 1室
机
械 上堂课内容回顾 第七节 常用的定位元件
制
造
工 艺
一、对定位元件的基本要求
与 装
1．足够的精度
2．足够的强度和刚度
备 3．有较高的耐磨性
4.良好的工艺性
二、工件以平面定位时的定位元件
第 三 1．主要支承
2．辅助支承
章 三、工件以圆孔定位时的定位元件
制 造 工
艺 （一）基准不重合误差及计算
与 装 备
第 三 章
机
械
加
工
工
艺
基
机
本
电
知
教
识
研 5室
机
械 第八节 定位误差分析
制
造
工 艺
显然基准不重合误差的大小应等于定位基准与设计基
与 准不重合而造成的加工尺寸的变动范围，由图可知：
装
备 ΔB=Amax-Amin =Smax-Smin=δS
S是定位基准 E与设计基准 F间的距离尺寸。当设计基准
第 三
寸方向上的基准位移误差为：
章
? Y ? 0.707? d
机 械
如在加工尺寸方向上与 Z有一夹角β，则在加工尺寸
加 方向上的基准位移误差为
工
工 艺 基
? ? ?Y
?
O1O2
?cos?
?
?d 2sin?
2
?cos?
?
0.707?d
?cos?
机
本
电
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。
机械制造工艺基础课件第一章铸造
2．制造模样与芯盒的注意要点
（1）分型面——铸型组元间的接合面。
1—上型
2—分型面 3—型芯
4—支座型腔
5—芯头 6—下型
第十七页，共五十八页，2022年，8月28日
（2）收缩余量——为了补偿铸件收缩，模样比铸件图样尺 寸增大的数值。
（3）加工余量——为保证铸件加工面尺寸和零件精度， 在铸造工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚 度。
第十八页，共五十八页，2022年，8月28日
（4）起模斜度——为使模样容易从铸型中取出或型芯从芯盒
中脱出，在模样或芯盒上平行于起模方向所设的斜度。
一般α=0.5 ° ～3°
第十九页，共五十八页，2022年，8月28日
（5）铸造圆角——制造模样时，凡相邻两表面的交角，都 应做成圆角。
铸造圆角（r为铸造圆角半径）
第四十五页，共五十八页，2022年，8月28日
握包
抬包
吊包
第四十六页，共五十八页，2022年，8月28日
2．浇注温度与浇注速度
浇注温度（℃）——金属熔液浇入铸型时所测量到的温度 。
浇注速度（kg/s）——单位时间内浇入铸型中的金属熔液质量
。
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二、落砂和清理
四、 造芯 五、浇注系统及冒口 六、合型
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一、砂型和造型材料
1. 造型材料 2. 型砂和芯砂 3. 砂型
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1．造型材料
造型材料——制造砂型和砂芯的材料。 1砂 2 黏土
3 黏结剂 4 附加物
第十二页，共五十八页，2022年，8月28日
第八页，共五十八页，2022年，8月28日
制芯机操作工艺18页PPT
制芯机模具的日常维护
三.排气塞堵塞或者破损 排气塞堵塞会造成局部射不满，不紧实以不固化 等缺陷。 排气塞破损会造成局部缺失或者砂芯不固化等缺 陷。
制芯机模具的日常维护
四.射砂嘴易存在故障 若射砂嘴粘砂，则会造成砂芯缺陷，连接面不干 净，使得射砂板安全销无法锁住，真空度降低， 固定不可靠。 射砂嘴胶套损坏，则易造成飞砂现象，砂芯不紧 实等。
a、检查各机构的动作是否正常 b、检查各个伐门的管路是否漏气
制芯机安全操作规范
二、工作中必须遵守 1、设备开动以后，操作人员不得擅离工作岗位，应集中思
想，按工艺程序，认真进行操作，但不许同时操作两个伐 门。 2、经常注意设备的运转情况，发有润滑不良、或紧固件松 动、或零件损坏、或管路漏流、以及其它异常现象，应立 即停机处理，必要时通知维修人员修理。 3、在生产过程中，若发现设备震击无力、或压实无力、或 翻传无力、或夹紧无力、应通知维修人员检查修理。
制芯机组成部分
9.气动系统 10.真空系统 11.保护围栏
制芯机操作步骤
1.检查线路等保证一切正常后加载模具，并进行初始设置， 例如射砂时间，吹气时间等。
2.小车移进，关闭保护门。 3.小车上升，进行射砂 4.工作台带上芯盒下降，吹气板移进。 5.小车上升，进行吹气。 6.小车下降。 7.打开保护门，移出小车，取出砂芯。
制芯机安全操作规范
三、工作后必须遵守 1、打扫现场，清理设备上及其周围的积砂，并擦净设备。 2、将全部伐门手柄放到静止位置上，并关闭压缩空气总伐。 3、设备上和其周围不得停放砂箱或其它物件。 4、认真填写交接班记录。
制芯过程易出现问题及解决 方案
一. 砂芯破裂
砂芯破裂主要发生在形状较复杂或薄壁砂 芯，典型的如水套芯。出现这种问题的主 要原因是模具的上模和下模之间没有完全 对准，需要不断调整。
金属工艺学造型工艺ppt课件
c) 地坑造型
组芯造型是用若干块砂芯组合成铸型，而无需砂箱。它可
提高铸件的精度，但成本高。适用于大批量生产形状复杂的 铸件。
d) 组芯造型
整模造型的模样是整体的，分型面是平面，铸型型腔全部在半ห้องสมุดไป่ตู้
个铸型内，其造型简单，铸件不会产生错型缺陷。适用于铸件最 大截面在一端，且为平面的铸件。
e) 整模造型
脱出，重新用于造型。 一个砂箱可制出许多铸型。金属浇注
时为防止错型，需用型砂将铸型周围填紧，也可在铸型上套 箱。常用于生产小铸件，因砂箱无箱带，故砂箱一般小于 400mm。 地抗造型是利用车间地面砂床作为铸型的下箱。大 铸件需在砂床下面铺以焦炭，埋上出气管，以便浇注时引气。 地坑造型仅用或不用上箱即可造型，因而减少了造砂箱的费 用和时间，但造型费工、生产率低，要求工人技术水平高。 适用于砂箱不足，或生产要求不高的中、大型铸件，如砂箱、 压铁、炉栅、芯骨等。
挖砂造型的模样是整体的，但铸件分型面为曲面。为便于起模，
造型时用手工挖去阻碍起模的型砂、其造型费工、生产率低，工 人技术水平要求高。用于分型面不是平面的单件、小批生产铸件。
f) 挖砂造型
假箱造型是为克服挖砂造型的挖砂缺点，在造型前预
先做个底胎（即假箱），然后在底胎上制下箱，因底胎 不参予浇注，故称假箱。比挖砂造型操作简单，且分型 面整齐。适用于成批生产中需要挖砂的铸件。
两箱造型是造型的最基本方法，铸型由成对的上型和下型构成，操
作简单。适用于各种生产批量和各种大小的铸件。
a) 两箱造型
三箱造型的铸型由上、中、下三型构成。中型高度需与铸件两个分
型面的间距相适应。三箱造型操作费工。主要适用于具有两个分型 面的单件、小批生产的铸件。