机械工程基础 教学课件 作者 曹志锡 第九章 毛坯成形常.ppt

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1、第九章毛坯成形常用方法在机械制造过程中，通常先用铸造、压力加工和焊接等方法制成毛坯，再进行切削加工，然后得到所需要的机械零件。而且，为了改善机械零件的机械性能，通常还要经过热处理，最后将制成的各种机械零件加以装配，即成为机器。第一节铸造熔炼金属，制造铸型，并将熔融的金属液体注入与工件形状相适应的铸型中，冷却、凝固后获得毛坯或零件的成形方法，称为铸造。铸造成形能够制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯，而且铸件的大小几乎不受限制，重量可以小到几克，大到几百吨。铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，所以铸件成本较低。铸件的形状和尺寸与零件非常接近，因而节约金属，减少切削加工的工

2、作量。由于这些原因，铸造作为制造毛坯的基本方法之一，在机械制造业中应用极为广泛。第九章毛坯成形常用方法一、砂型铸造在铸造生产的各种方法中，最基本的是砂型铸造，除此之外还有特种铸造，如金属型铸造、离心铸造、熔模铸造等。砂型铸造的过程如图9-1所示。图9-1砂型铸造过程第九章毛坯成形常用方法（一）砂型制造砂型是用型砂制成的一种铸型。这种铸型在一次浇铸后即被捣毁，属一型一铸。因此，制造铸型在砂型铸造过程中所占工作量的比例很大。在砂型铸造中，造型和造芯是最基本的工序。根据机械化程度的不同，造型、造芯可分手工造型和机器造型。1．手工造型手工造型时，填砂和起模等都是用手工来进行，其操

3、作灵活，适应性强，模样成本低，生产准备时间短，但铸件质量差，生产率低，劳动强度大，因此，主要用于单件小批生产。图9-2所示为手工整模造型的基本过程，其特点是把整体模样放在一个砂箱内，造型过程比较简单。进行整模造型的条件是铸件的一端具有最大的截面，铸件的形状简单且截面积依此减小。第九章毛坯成形常用方法图9-2整模造型示例a）把模样放在底板上b）放好下砂箱，加砂，用尖头锤舂砂e）用刮砂板刮平砂箱d）翻转下砂箱，然后撒分型砂，放浇口棒，造上型e）开箱，刷水，松动模样后边敲边起模f）合箱，准备浇注g）落砂后的铸件第九章毛坯成形常用方法其他常用的手工造型方法列于表9-1，读者宜通过

4、实践加深对这些造型方法的操作过程及特点和应用的理解。表9-1常用手工造型方法的特点和应用造型方法简图主要特点应用范围分模造型模样在最大截面处一分为二，分别位于上、下箱铸件最大截面在中部，应用最广泛挖砂造型用整模，将阻碍起模的型砂挖掉，分型面是曲面，造型较费时单件小批生产，分型面不是平面或不能用整模直接造型的铸件活块造型将阻碍起模部分做成活块，与模样主体分开取出。操作要求高、费时单件小批生产，铸件上有局部不太高的凸出部分，阻碍起模第九章毛坯成形常用方法造型方法简图主要特点应用范围刮板造型模样制造简化，操作要求高、费时单件小批生产，大、中间回转体铸件三箱造型对中砂箱高度有要求

5、，否则需要挖砂。操作很复杂、费时单件小批生产，中间截面小或结构复杂的铸件用外型芯造型部分或全部用外型芯造型，简化操作，增加了型芯的用量较大生产批量，结构较复杂的铸件地坑造型省去下箱，操作费时单件小批生产，大型铸件（砂箱不够大或操作困难）第九章毛坯成形常用方法2．机器造型机器造型就是将填砂、紧实、振压和起模等操作全部实现机械化。（1）紧砂方法在机器造型中，紧砂方法有压实、振实、振压和抛砂等四种基本形式，其中以振压式应用最广泛。1）振压紧实振压式造型机的结构如图9-3所示。压缩空气使振击活塞多次振击，将砂箱下部的型砂紧实，再用压实气缸将上部型砂压实。振压式造型机的结构简单，动

6、作可靠，振压力大，但工作时噪音、振动大，劳动条件差。经振实后的砂箱内型砂，其各处的紧实程度不够均匀。图9-3振压式造型机1—压头2—模板3—砂箱4—振击活塞5—压实活塞6—压实气缸第九章毛坯成形常用方法图9-4所示的气动微振式造型机，工作时振动、噪声小，且多触头压实，效果良好。液压连通器使每个触头上所产生的压力是相同的，保证紧砂均匀。2）抛砂紧实抛砂紧实是将型砂高速抛入砂箱中而同时完成填砂和紧砂的造型方法。如图9-5所示，转子3高速旋转（约1000r/min），叶片以30～50m/s的速度将型砂抛向砂箱。由于抛砂机抛出的砂团速度相同，所以砂箱各处的紧实程度都很均匀。图9-

7、4气动微振式造型机图9-5抛砂紧实1—胶带运输机2—抛砂头外壳3—转子4—弧形板5—叶片第九章毛坯成形常用方法（2）起模方法常用的起模方法有以下几种：1）顶箱起模如图9-6a所示，当砂箱中型砂紧实后，顶箱机构顶起砂箱，使模板与砂箱分离而完成起模。此法结构简单，但起模时型砂易被模样带着往下掉，所以仅适用于形状简单、高度不大的铸型。2）漏模起模如图9-6b所示，模样分成两大部分，模样上平浅部分固定在模板上，凸出部分可向下抽出，此时型砂由模板拖住而不会向下掉砂，随后再落下模板。这种方法适用于有筋条或较高凸起部分、起模较困难的铸型。3