鑄造生產是壹個復雜的多工序組合過程,它包括以下主要工序:
1)生產工藝準備:根據要生產的零件圖、生產批次、交貨期,制定生產工藝計劃和工藝文件。
◆繪制鑄造工藝圖;
2)生產準備,包括熔煉用材料、造型制芯用材料和模樣、芯盒、砂盒等工藝設備的準備;
3)建模和制芯;
4)熔化澆註;
成型原理
鑄造生產是將金屬加熱熔化使其具有流動性,然後澆註到具有壹定形狀的模具型腔中。
在重力或外力(壓力、離心力、電磁力等)的作用下。),型腔充填,冷卻,凝固成鑄件(或零件)。
壹種基於的金屬成形方法。
圖1鑄造過程
鑄件壹般切割成零件作為毛坯。但是也有很多鑄件不需要切割就能滿足零件的設計。
精度和表面粗糙度要求,直接作為零件使用。
型砂的性能和成分
1,型砂的性能
型砂(包括芯砂)的主要性能要求是強度、透氣性、耐火性、退讓性、流動性、緊實性和潰散性。
性等。
2.型砂的成分
型砂由原砂、粘結劑和添加劑組成。鑄造用原砂要求含泥量少、顆粒均勻、圓形、多形。
棱角分明的海沙、河沙或山沙。鑄造用粘合劑包括粘土(普通粘土和膨潤土)、水玻璃砂、樹脂、
合成油和植物油分別稱為粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂、合成油砂和植物油砂。為了進入
為了進壹步改善型(芯)砂的某些性能,常常需要在型(芯)砂中加入壹些添加劑,如煤、鋸末、
紙漿等。型砂的結構如圖2所示。
圖2型砂結構示意圖
技術特征
鑄造是生產毛坯件的主要方法之壹,特別是對於壹些脆性金屬或合金材料(如各種鑄鐵件、
有色合金鑄件等。),鑄造幾乎是唯壹的加工方法。與其他加工方法相比,鑄造工人
藝術有以下特點:
1)鑄件可以不受金屬材料、尺寸和重量的限制。鑄造材料可以是鑄鐵、鑄鋼和鋁合金。
金、銅合金、鎂合金、鈦合金、鋅合金及各種特種合金材料;鑄件可以小到幾克,大到數百克。
噸;鑄件的壁厚可以從0.5毫米到大約65438±0米;鑄造長度可以從幾毫米到十幾米。
2)鑄造可以生產各種形狀復雜的毛坯,特別適合生產具有復雜型腔的零件毛坯,如各種箱體。
機體、氣缸、葉片、葉輪等。
3)鑄件的形狀和尺寸可以非常接近零件,既節省了金屬材料,又節省了切割時間。
4)鑄件常用的原材料來源廣泛,鑄件成本低。
5)鑄造工藝靈活,生產率高,可手工生產,也可機械化生產。
鑄件的手工建模
手工建模的主要方法
砂型鑄造分為手工造型(制芯)和機器造型(制芯)。手工建模是指建模和制芯的主要工作。
手工完成;機器造型是指主要的造型工作,包括填砂、緊實、提模、合箱,由造型機完成。
泊頭鑄造工人和量具朋友介紹手工建模的主要方法;
手工建模操作靈活,適應性強,工藝設備簡單,不需要建模設備,在單機上應用廣泛。
小批量生產。然而,手工建模生產率低,勞動強度大。手工建模的方法很多,常用的有以下幾種。
幾種:
1.整體模具建模
對於形狀簡單、端部扁平、橫截面最大的鑄件,應采用整體造型。整個模具建模操作簡單方便。
成型時整個外觀放在砂箱裏,不會出現錯箱缺陷。整個模具建模適用於簡單形狀和最大橫截面。
帶端面的鑄件,如齒輪毛坯、軸承座、蓋、殼等。(圖二)。
塗正墨造型
2.分型建模
當鑄件的最大截面不在鑄造結束時,為了便於造型和脫模,應將模型分成兩半或幾部分
這種造型稱為分型造型。當鑄件的最大截面在鑄件的中間時,應采用兩箱分模造型(圖3),並將模具
從最大的橫截面(用針定位)將樣品分成兩半。造型時,將模型分別置於上下砂箱中,分型面(模具
樣品之間的結合面)與分型面(砂型之間的結合面)重合。兩箱分型模式廣泛。
用於生產形狀復雜的鑄件,如水管、軸套、閥體等多孔鑄件。
圖3殼體分型的兩箱成型過程。
鑄件的形狀是兩頭大中間小,如帶輪、槽輪、車床方形刀架等。為了保證順利脫模,
應采用三箱分型成型(圖4)。此時,分型面應選擇在模型的最小橫截面處,而分型面仍選擇在第二次鑄造時。
在端部的最大截面處,因為三箱造型具有兩個分型面,所以鑄件高度方向上的尺寸精度降低並且分離增加
輪廓處飛邊毛刺清理工作量大,生產率低,不適合機器造型。因此,三個盒子
造型只用於生產形狀復雜的鑄件,不能分兩箱造型。
圖4三盒分型建模示例
3.活動塊模具建模
零件(如凸臺、筋等。)制成活動塊,活動塊通過銷釘或燕尾結構與模具主體連接。
形成可拆卸的連接。拔模時先取出圖案主體,活動塊模具仍留在模具內,拔模後再從側面取出活動塊
這種建模方法被稱為拖鞋建模(圖5)。活動塊模具建模主要用於帶有阻礙模具提升的突出部分的鑄件和板材。
小批量,手工造型場合。如果這種鑄件批量大,需要機器造型,可以用砂芯來形成障礙。
模具輪廓的那壹部分。
圖5用活動塊模成型角鋼的過程。
4.挖沙建模
當鑄件的外輪廓彎曲時(如手輪等。),最大截面不在末端,形狀也不適合分成兩半,應該是
把圖案做成壹個整體,造型時把妨礙去除圖案的那部分型砂挖出來。這種建模方法叫做挖沙建模。挖掘
砂型的分型面是曲面。為了保證順利脫模,必須把沙子挖到模樣的最大橫截面(圖6)。
因為是手工挖砂,所以技術要求高,生產效率低,只適合單件小批量生產。
圖6手輪挖砂成型過程。
手工制芯
型芯用於形成鑄件的內腔或局部形狀。因為核心表面被高溫熔融金屬包圍,所以浮了很久。
高溫熔融金屬的力效應和烘烤效應;鑄件冷卻凝固時,砂芯往往阻礙鑄件的自由收縮;沙心清
也更難管理。因此,制芯用芯砂具有較高的強度、透氣性、耐高溫性、退讓性和
崩潰性
手工制芯由於不需要制芯設備,工藝設備簡單,所以應用廣泛。根據砂芯的尺寸和復雜程度,
手工制芯的芯盒有整體芯盒、分體芯盒和可拆卸芯盒,如圖7所示。
圖7芯盒制作示意圖
零件、模型、芯盒和鑄件之間的關系
模樣用於形成鑄件的外輪廓,芯盒用於制作砂芯,形成鑄件的內輪廓。建模時單獨使用模具。
樣品和芯盒用於制作模具和型芯。圖1分別顯示了零件、模樣、芯盒和鑄件之間的關系。制造模式和芯盒
所選材料與鑄件尺寸、生產規模和造型方法有關。常用於小批量生產和手工建模。
木材用於制作花紋和芯盒,金屬材料(如鋁合金、鑄鐵等。)或硬塑料常用於批量生產和機器造型。
材料生產模式和芯盒。
圖零件、模型、芯盒和鑄件之間的關系
鑄件常見缺陷分析
鑄造工藝復雜,影響鑄件質量的因素很多,往往是由於原材料控制不嚴,工藝方案不合理造成的。
生產操作不當,管理制度不完善,會造成各種鑄造缺陷。常見鑄造缺陷名稱,
特征和原因如表所示。
常見鑄造缺陷及其原因
缺陷名稱
氣孔
特性
出現這種情況的主要原因
鑄件內部或表面有大小不壹的光滑孔洞。
(1)爐料不幹燥或含有許多氧化物和雜質;②澆註工具
或者爐前添加劑沒有烘幹;③型砂水分過多或脫模修補時刷水過多;④巖心或巖心幹燥不充分
通氣孔堵塞;⑤春砂過緊,型砂透氣性差;⑥澆註溫度過低或澆註速度過快。
收縮率和孔隙率
縮孔多分布在鑄件的厚斷面,形狀不規則,孔洞粗糙。①鑄件結構設計不合理,如壁厚差異。
過大、過厚的墻體沒有立管或冷鐵;②澆註系統和冒口位置不對;③澆註溫度過高;④合金化
化學成分不合格,收縮率過大,冒口過小或過少。
砂眼
鑄件內部或表面有充滿型砂的孔洞。
(1)型砂強度太低或砂型和型芯的密實度不夠,所以型。
沙子被熔化的金屬沖入空腔;(2)合箱時砂型局部損壞;(3)澆註系統不合理,內澆口方向不對,金屬
液體沖掉了沙模;(4)關閉箱子時,沒有清理空腔或澆口中的松散沙子。
燒砂
鑄件表面粗糙,粘了壹層砂粒。②型砂含泥量過高,耐火性高。
衰落;③澆註溫度過高;④濕型鑄造時型砂中煤粉含量過少;⑤幹式澆註時,模具沒有被斜刷或
油漆太薄了
夾砂
鑄件表面產生金屬片狀突起,金屬片狀突起與鑄件之間夾有壹層型砂。
①型砂熱
濕抗拉強度低,受熱烘烤腔面膨脹開裂;②砂型局部緊實度太高,水太多,水就幹了。
後腔表面開裂;(3)澆註位置選擇不當,經高溫鐵水長時間烘烤,會造成型腔表面膨脹開裂;④澆註
註射溫度太高,澆註速度太慢。
錯誤的類型
鑄件的相對位置沿分型面移動①模樣的上半部和下半部沒有對齊;(2)合箱時,上下砂箱錯位;
(3)上下砂箱未夾緊或上箱壓得不夠,導致澆註時出現錯箱。
冷卷
鑄件上有未完全熔合的缺口或凹坑,連接處光滑。
①澆註溫度過低,合金流動性差;
②澆註速度太慢或澆註過程中出現斷流;③澆註系統位置設置不當或內澆道橫截面積過小;④鑄造
墻太薄;⑤澆口(包括澆口杯)不夠高;⑥澆註時金屬量不夠,型腔不飽滿。
水下灌溉
鑄件沒有填滿。
裂縫
鑄件開裂,裂紋處金屬表面有氧化膜。
①鑄件結構設計不合理,壁厚相差太大,冷卻不均勻。
甚至;(2)砂型和型芯退讓性差,或春砂過緊;③過早落砂;(4)澆口位置不當,造成各部位的鑄造不良。
不均勻局部收縮
常見鑄造缺陷及其預防措施
訂單缺陷名稱
缺陷特征
預防措施
1
氣孔
鑄件內部、表面或表面附近,有大小不壹的光滑孔洞,呈圓形、長形。
而不規則的,有單個的,也有聚攏成塊的。顏色是白色或帶有壹層暗色,有時覆蓋著壹層氧化層。
皮膚。
減少冶煉時八卦金屬的吸氣量。減少澆註時砂型的發氣,改善鑄件結
結構,提高砂型和型芯的透氣性,使型內氣體能順利排出。
2
縮孔
在鑄件厚部分的內部、兩個部分之間的界面的內部以及厚部分和薄部分之間的接合處的內部或表面,
形狀不規則,孔洞粗糙,顆粒粗大。
壁厚小且均勻的鑄件要同時凝固,壁厚大。
不均勻鑄件由薄到厚依次凝固,合理放置冒口冷鐵。
三
縮松
鑄件中微小的、不連續的縮孔聚集在壹處或多處,晶粒粗大並存在其中。
壹個很小的洞裏,水壓試驗時滲水。盡量減少墻體接縫處的熱點,盡量降低澆註溫度和澆註速度。
度。
四
鑄件內部或表面的不規則孔洞。孔洞不光滑,完全或部分被熔體填充。
渣。
提高鐵水的溫度。降低爐渣的粘度。提高澆註系統的擋渣能力。放大鑄件的圓角。
五
砂眼
鑄件內部或表面有充滿型砂的孔洞。
嚴格控制型砂的性能和造型操作,
安裝前註意清潔空腔。
六
熱撕裂
鑄件上有穿透或非穿透裂紋(註意是彎曲的),裂紋處的金屬皮被氧化。
嚴格控制鐵水中S和P的含量。鑄件的壁厚應盡可能均勻。提高型砂和型芯的退讓性。鑄造頭
鑄件的收縮不應受到阻礙。避免壁厚突然變化。不能太早開模。鑄件不能被冷卻。
七
八
冷裂縫
燒砂
鑄件上有穿透或非穿透裂紋(主要是直裂紋),裂紋處的金屬表皮被氧化。
鑄件表面完全或部分覆蓋壹層金屬(或金屬氧化物)和砂(或塗料)。
由於混合物或壹層燒結的型砂,鑄件的表面是粗糙的。
屬的澆註溫度。提高型砂和芯砂的耐火性能。
減小沙粒之間的間隙。適當減少黃金
九
夾砂
鑄件表面有壹層金屬瘤或薄片,金屬瘤和鑄件之間夾有壹層。
型砂。嚴格控制型砂和芯砂的性能。改進澆註系統,使金屬液流動順暢。大型平面鑄件應傾斜。
傾瀉
10保冷
鑄件上有未完全熔合的缺口或凹坑,其邊界邊緣光滑。改進澆註
溫度和澆註速度。改進澆註系統。澆註過程中的連續流動。
11由於金屬液未完全充滿型腔,鑄件無肉無法澆註。提高澆註溫度和澆註速度。
不要切斷水流,阻止火勢蔓延。
鑄件中熔融金屬的澆註
在生產中,澆註應遵循高溫出鋼,低溫澆註的原則。因為提高熔融金屬的出鋼溫度有利於夾雜物。
材料的完全熔化和熔渣的上浮便於除渣除氣,減少鑄件的夾渣和氣孔缺陷;使用低位澆註。
溫度有利於降低熔融金屬中的氣體溶解度和液體收縮率,以及高溫熔融金屬對型腔表面的烘烤。
避免氣孔、粘砂、縮孔等缺陷。所以在保證模腔飽滿的前提下,盡量用低壹點的。
澆註溫度。
將熔融金屬從鋼包倒入模具的操作過程稱為澆註。澆註操作不當會造成澆註不充分、保冷、氣孔、
縮孔、夾渣等鑄造缺陷,人身傷害。
為了保證鑄件質量,提高生產率,實現安全生產,澆註時應嚴格遵守以下操作要點:
(1)爐前處理用的鋼包、澆註工具、孕育劑、球化劑在使用前必須充分幹燥,幹燥後才能制作。
使用。
(2)澆築人員必須按要求穿戴工作服和防護眼鏡,工作場所應通暢。勺子裏的黃金
液體不能太滿,以免運輸和傾倒時溢出傷人。
(3)正確選擇澆註速度,即開始時澆註要慢,便於對準澆口,減少金屬液對砂型的沖擊。
有利於氣體排出;然後快速倒,防止保冷;在快滿之前,應該慢慢倒,也就是遵循慢、快、
慢的原則。
(4)對於液態收縮和凝固收縮較大的鑄件,如中大型鑄鋼件,應從澆口澆註或及時澆註。
填飽嘴巴。