传统铸造工艺:砂型铸造技术

铸造是什么?

铸件可以用于大批量生产，但由于铸造模具的改进，通过铸造技术，还可以用于生产表面光滑、尺寸精确的铸件，可以用于提高材料的力学性能。因此，几乎所有可以熔化的金属或合金都可以用于铸造。

模具的材料有金属、石膏、陶瓷、各种耐热材料等。虽然砂型的使用不像以前那么多了，但是砂型铸造的基本原理和工艺在今天仍然被各种新的铸造技术所借鉴和遵循。

什么是砂型铸造?

砂型铸造是一种以砂粒为成型材料的金属铸造工艺。专门从事砂型铸造的工厂一般称为铸造厂。用砂型生产的铸件占各种铸造模具生产的铸件的80%以上。

砂模铸造过程:

用于砂型铸造的砂价格相对便宜，而且具有足够的耐火度，甚至可以用于铸钢。除了沙子，适当比例的粘合剂通常混合或存在于沙子中。通常在混合砂中加入水，但有时也加入其他物质来改变粘土的强度和可塑性，以产生成型所需的适当聚合度。砂通常包含在一个框架系统或使用模具盒或沙盒。铸造腔是通过压缩模型周围的沙子，使用模版，或直接雕刻在砂型上。

的基本步骤:

1. 放置模板以制作模型。
2. 将型砂纳入浇注系统。
3. 删除模板。
4. 用熔化的金属填充腔体，制备和熔化金属材料。
5. 倒入液态金属，等待金属冷却。
6. 打破砂型，取下铸件，清洗铸件。

砂型铸造的优点是什么?

• 模具成本比较低。
• 砂车削适用于中、小批量生产。
• 同一产品的小批量可以在短时间内快速生产出来。
• 砂铸模具可大可小，可生产单个大型铸件。
• 产品多样化，生产灵活性高。
• 机械化生产和手工生产都可以。

常见的砂型铸造方法有哪些?

• 压铸件:
  
  • 热室法:适用于低熔点的有色金属锡、铅、锌。
  • 冷房法:适用于熔点低的非铁金属，如铝、镁、铜等。常用在汽车铝合金钢圈、齿轮箱或镁合金电脑外壳上。
• 低压铸造:
  铸件密度大，质量纯，尺寸准确，成品率高，报废少。
• 重力铸造法:
  铸件具有无砂、表面光滑、尺寸准确、无气孔、结构精细等优点。制造成本高，型号结构比较复杂，只适用于中小型铸件。制造零件包括汽车和机车活塞，轮胎铝环，以及其他铝和铜铸件。
• 列克铸造:
  空心铸件可以不带砂芯，所以称为无心铸造。其中大多数是低熔点合金，如铅和锌。用于制造雕像、装饰品和其他空心铸件。
• 离心铸造:
  又称精密铸造，难以加工薄壁和复杂形状或小型铸件。离心铸造不局限于铸件的对称性，可以同时进行多种模式的生产，可以大批量生产。
• 失蜡铸造:
  铸件尺寸准确，表面光滑，适用于形状复杂的铸件。用于涡轮上叶片、医用人工关节、银齿和有限尺寸的产品。

常见的成型方法是什么?

• 台架成型:在适当高度的台架上成型，适用于小型铸件。
• 地板成型:地面成型，适合大型铸件。
• 坑型成型:在坑内制作模腔，以取代下烧瓶，适用于超大尺寸铸件。
• 机器成型:用机器打砂、翻砂模、制门、取模。

什么是浇注系统及其凝固特性?

熔融金属流入腔体的通道称为浇注系统，包括浇注盆、浇道和浇注门。由于浇注系统的目的是引导液态金属进入腔内，因此在设计时必须注意以下几点:

• 当液态金属进入腔体时，应尽量减小湍流。
• 浇注系统必须能够控制液态金属的流动或使用干砂芯来调节液态金属的流动，以避免流道或模腔的坍塌。
• 一旦金属进入腔体，就需要有一些所需的冷凝方向。
• 液态金属中的所有渣或杂质都不能进入模腔。预防方法包括:在浇口附近设置浇注池，保持适当的浇注速度以避免中断，在浇道上增加撇水器，或在浇口上安装有孔的过滤器过滤熔融金属。

凝固特性

如果铸件凝固时不能有效控制凝固方向，则铸件的任何部位都可能出现缩孔，大大增加了铸件损坏的几率。为提高铸件质量，避免有害缩孔的发生，砂型的设计应:

• 可以在砂型中加入冷却器，加速散热。
• 在需要保持高温的地方，如隔水管附近，放置隔热材料，或利用放热化学品，以保持金属熔融。

砂型制造的相关机械和设备有哪些?

• 振动器:
  振动机主要由立筒和冲床组成，其上安装有水平台。模型和沙箱放在台面上，台面的大小与机械能力有关。
• 挤出机:
  挤出机使用挤出头压缩机器和上压板之间的沙子。由于这种方法的压力来自于上面，所以砂粒的最大密度只存在于施加压力的界面上。这种方法只适用于厚度较小的砂型。
• Vibration-extruder:
  针对振动器和挤出机制作的砂型密度分布不同的缺点，振动-挤出机是将这两种功能结合在一起的成型机，如图所示。机器的顶部是挤压头，平台的底部是振动和提升的通用机构。制作模具时，先将模板安装在上下沙盒之间，并将上下沙盒倒置放置在机器平台上。安装沙箱，刮沙后在沙箱上放置底板，操作振动阀，振动几次后，将沙箱组合翻转，将上部沙箱填满沙子，刮沙后放在沙箱上。压板放置在砂子上;这时，操作挤压阀进行挤压，将上部沙盒中的型砂挤压到适当密实度后，释放压力，放下平台，然后脱模。这台机器有节省沙子和加快工作的优点。
• 震压翻转机:
  除上述功能外，颠挤翻车机还有两个加长臂，震动后可将沙盒提升到合适的高度，然后翻转，取代人工操作。因此，它适用于使用大型沙盒的工件。
• 颠簸翻模拉模机:
  震动翻模拉模机的尾部是一个振动器。振动器振动后，将沙盒翻转到前机构提取模型。本机一次只能作为上沙盒或下沙盒使用。然后再塑造它。因此，该机适用于分体式使用。如果是在整体模型中使用，模腔都放在较低的烧瓶中。
• 电影成型机:
  制膜成型机的砂箱在砂斗下灌满砂粒后，在砂粒上覆盖一层纯橡胶软膜，施加空气压力，利用空气压力的均匀分布，使砂粒压实一致。
• 玲儿:沙
  砂盒内的砂粒越均匀，越有利于提高铸件质量。对于过大的沙盒，所有的机器都有不能达到均匀性的缺点。因此，喷砂机的使用在各种铸造厂中是极其普遍的。喷砂机可分为固定式和移动式两种。图为可以在轨道上移动的喷砂机。它利用旋转轮叶轮产生的离心力将型砂抛入沙箱，因为型砂速度极快，所以可以得到致密的效果。

铸件是如何浇铸和清洗的?

铸件的铸造方法有:

将准备好的砂模放在地上，然后拿小桶将熔化的金属送到地上进行铸造。

将完成的砂型放置在输送车辆上，通过浇注区缓慢浇注;铸造区可以设置在熔炉附近，也可以用屋顶起重机输送熔融的金属。

铸件的清洗方法如下:

当铸件凝固并冷却到合适的温度时，通过振动将其从型砂中取出。这种行为被称为“洗牌”。同时，为避免公害，砂光应放置在通风良好的地方，并配备吸盘。集尘器。根据铸件的大小、形状和类型，取出铸件有不同的清洗方法。这包括使用滚磨机清洗，使用旋转颗粒爆破滚磨机，或使用喷砂。