什么是砂型铸造?

如何用砂模形成复杂铸件

倒一个砂模

砂铸造是一种利用不可重复使用的砂型来形成金属铸件的工艺。188比分直播吧足球比分手机一方面,铸造是一个看似简单的制造过程:任何在海滩上搭过城堡的人都知道,沙子可以用来做出详细的形状。然而,在铸造厂,处理熔融金属的热量,许多因素必须考虑成功。铸造用于制造各种尺寸的金属部件,从几盎司到几吨不等。砂型可以用来制造具有良好外观、内芯和其他形状的铸件。几乎任何一种金属合金都可以是砂铸的。坑洞是用潮湿的沙子做的,里面填满熔化的金属,然后让它冷却。

什么是型砂?

型砂与其他模具材料相比有三个重要的优势:

  1. 它廉价,
  2. 它很容易回收,和
  3. 它可以承受极高的温度。

砂型铸造是对钢、镍和钛等高熔点金属的少数几种可用的工艺之一。砂型铸造因其柔韧性好、耐热性好、成本相对较低,是目前应用最广泛的铸造工艺。

铸件是通过将液态金属倒入模腔来生产的。为了成功铸造,模具型腔必须保持其形状,直到金属冷却和完全凝固。纯砂很容易破碎,但型砂含有粘合材料,增加了其耐热和保持形状的能力。

湿砂(一种沙子,煤粉,膨润土和水的集合体)传统上用于砂型铸造,然而现代化学粘合的模塑系统变得越来越受欢迎。使用最广泛的铸造砂是硅(SiO)2)。

型砂性能

强度

砂型在机械应力条件下保持其几何形状的能力。

磁导率

砂模允许在铸造过程中允许气体和蒸汽逸出的能力。

水分含量

水分含量会影响模具的强度和透气性:水分过少的模具可能会破裂,而水分过多的模具可能会导致蒸汽气泡被困在铸件中。

流动性

沙子的容量填充图案中的小空腔。高流动性产生更精确的模具,因此可用于详细铸件。

晶粒尺寸

单个沙粒的大小。

粒形

这种特性根据沙粒的圆度来评估单个沙粒的形状。铸造用砂一般有三种颗粒类别:

  1. 圆形的粮食砂提供相对较差的粘结强度,但良好的流动性和表面光洁度。
  2. 角的谷物由于互锁,具有较大的粘结强度,但流动性和渗透性比圆形颗粒砂差。
  3. Sub-angular谷物都是中庸之道。与圆角颗粒相比,它们具有较好的强度和较低的渗透率,但强度较低,渗透率较好。

崩散性

砂混合物在力下塌陷的能力。更大的模具塌陷允许金属铸件在固化时自由缩小,而不会撕裂或破裂的风险。188比分直播吧足球比分手机

耐火强度

模具不能熔化,燃烧或裂缝,因为熔融金属倒入其中。耐火强度测量塑造砂以承受极端热量的能力。

可重用性

塑造砂待重复使用的能力(在砂调节之后)在随后的制造操作中生产其他砂铸件。

模框填满
模箱里装满了型砂。

型砂的许多性能取决于砂粒的粒度和分布:粒度小可以提高模具强度,而粒度大则具有更强的渗透性。细粒砂为铸件提供良好的表面光泽度,但具有低渗透性,而粗粒砂则相反。

特殊的添加剂或粘合剂可添加到砂、粘土和水的基本集料中,以增加黏聚力。这些粘合剂可以是有机的,也可以是无机的。常用的粘合剂包括谷物、沥青、海煤、硅石、燃料油、木粉、硅粉、氧化铁、珠光体、糖蜜、糊精和专有材料。

找到完美的组合并不容易。砂骨的一些性质彼此相互矛盾:具有更大收缩性的模塑砂具有更小的强度,并且具有更大强度的含量较少。往往需要权衡来实现为特定部件和铸造申请提供适当的属性的妥协。模塑砂性能的精确控制是必不可少的,沙子实验室已成为现代铸造厂的常见补充。

砂型铸造模具零件

守图箱
应对从模具盒中抽出。

金属188比分直播吧足球比分手机铸件是由用来生产它的模具塑造的——一个好的模具是一个好的铸件的先决条件。模具有多个部件一起工作,影响最终的产品。

模具型腔的形状由图案,这是一个在砂型上留下印记的零件的全尺寸模型。一些内部表面不包括在模式中,而是由单独的核心创建。

一个是一种砂型插入模具,以塑造铸件的内部,包括特征,如孔或通道。芯通常是用型砂制成的,这样它们就可以从铸件中摇出来。一个核心打印是添加到图案、芯或模具中的一个区域,用于在模具中定位和支持芯。

进一步提供了进一步的核心支持念珠-固定在芯与型腔表面之间的小金属件。为了保持支撑,珠圈必须由与被铸造金属的熔化温度相同或更高的金属组成。凝固后,钢圈将被包在铸件内部。

砂型芯的生产方法与砂型模的生产方法有许多相同:由于模具是用一个图案来塑造的,砂型芯是用一个图案来塑造的芯盒;它们类似于模具,可以用木头、塑料或金属制成。芯盒还可以包含多个空腔,以产生几个相同的芯。

一个立管是模具内的一个额外的空隙,用来容纳多余的金属。在主铸件中,当铸型凝固收缩时,通过将熔化的金属注入铸型腔,防止缩孔的形成。

整个砂模包含在一个叫做的盒子里.在两部分的模具,这是典型的砂型铸造,上半部(包含上半部的图案,烧瓶,和芯)被称为应付.下半部分被称为.的分型线是分隔应付和拖拽的线或面。

如何制作砂铸造

砂型铸造包括四个基本步骤:将砂型组装好,将液态金属倒入模具中,待金属冷却后,将砂型剥离,取出铸件。当然,这个过程比听起来要复杂得多。

模具组件的第一步是用沙子部分填充拖曳。图案,核心印刷,核和门控系统放置在离子线附近。然后组装应对拖动。将额外的砂倒在应覆盖一半,直到覆盖图案,芯和门控系统,然后通过振动或机械装置压实砂。用撞击杆去除多余的沙子。

现在模具成型,cope从拖拽中移除,这样图案就可以从模具中提取出来。

仔细提取图案提取,以避免破碎或静置新形成的模腔。这是通过设计a的促进草案:垂直于分离线的垂直锥度。锥形锥通常至少为1°。图案的表面粗糙,草稿越多。

在充装液态金属之前,需要准备好完整的模具;模具型腔经常用洗模液润滑,以方便铸件的拆卸。然后定位型芯,添加额外的模具材料,如滑绳,以帮助防止跳动,模具的一半是关闭和安全地夹在一起;cope和拖动部分在引脚和导航仪的帮助下保持适当的对准。

模具的一半必须保持安全,这样液态金属就不会漏过分型线。在浇注无瓶模具前,先浇注木材或金属夹克通常放置在模具周围,并在顶部设定重量以保持应对升降。

熔化的金属通过a进入模腔门控系统:熔化的金属通过金属芯倒入模具中倒杯,继续下去骤水(门控系统的垂直部分),然后通过跑步者(水平部分)。建立气体和流离失所的空气逃逸通风口.金属从跑步者引入模具腔中的多个点被称为盖茨

铸件冷却后,从砂型中破碎出来。从铸件中除去砂子的过程称为落砂.铸件可以手动或自动化机械拆除。搅拌台和转杯是常用的。

砂型
完整的应对和拖动工程部分。

根据图案、烧瓶类型和机械化水平的不同,这一基本过程也有不同的变化:

  • 台成型适合于小型工作。整个操作都是在一个高度方便的工作台上进行的。
  • 地板造型用于中型和大型作业。顾名思义,模具是在浇筑之前设置在地板上的。
  • 机成型用于大规模生产。机器成型节省劳动力,提供优越的精度和均匀性,使其有可能保持在狭窄的范围内,以快速的速度。成型机的主要操作是型砂的捣打、滚模、浇口、打模和退模。

回收型砂

当砂子从一个完整的铸件中被抖出来后,块状物被冷却并压碎。在磁场的帮助下,所有的颗粒和金属颗粒都被去除。用振动筛、旋转筛或振动筛对所有砂子和组分进行筛分。清洗后的砂可以重新引入型砂生产周期的开始。

型砂是在研磨机中制成的,研磨机将砂、粘合剂和水混合在一起。曝气器配合使用,使砂松动,使其更易于成型。

准备好的砂通常用铲车或带式输送机运送到成型地板,在那里形成模具;模具可以放在地板上,也可以通过传送带送到浇筑站。浇注后,在落砂站将铸件从粘砂中除去。用过的沙子,反过来,通过带式输送机或其他方式返回到存储箱。

铸砂通常在许多生产周期中循环使用。据业界估计,每年大约有1亿吨的沙子被用于生产。在这些沙子中,只有400万到700万吨被丢弃,即使是这些沙子也经常被其他行业回收利用。

砂造型工艺和方法

关闭模具
一种准备浇注的封闭砂型。

湿砂模具

一个典型的绿砂混合物包含89%的沙子,4%的水和7%的粘土。绿砂因其低成本和坚固的整体性能而成为行业的宠儿。绿砂中的“绿”指的是浇注过程中混合物中的水分含量。

绿色砂模具具有足够的强度,用于大多数砂铸造应用。他们还提供良好的折叠性,渗透性和可重用性。主要困难产生水分含量。太多的水分会导致铸件中的缺陷,含水量差异依赖于铸造的金属。

寒冷的设置过程

有时非传统粘合剂用于工业砂铸造。常规的铸件粘合剂需要加热来固化,而当与砂混合时,这些替代粘合剂在室温下在化学上粘合 - 因此术语冷设定过程。技术上先进,这些相对较近的砂铸过程正在增长普及。冷设置过程比绿色砂模更昂贵,但它们生产具有卓越尺寸精度的铸件。

壳成型

壳型铸造是一种相对较新发明的成型技术,用于大规模生产和光洁度;德国在第二次世界大战期间首次使用。成型材料是干燥的、细小的硅砂和3% - 8%的热固性树脂(苯酚甲醛或硅脂)的混合物。当成型混合物滴到加热的图案板上,形成约6毫米厚的坚硬外壳。为了使外壳完全固化,必须将其加热到440到650°F(230到350t)几分钟。

定制铸造服务

信实铸造与客户合作,为每一件定制铸件设计图案和成型方法。请求报价为了获得更多的信息,我们的铸造服务可以满足您的项目要求。

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图像积分

  • 模具盒填充:OKFoundry, CC BY 2.0,通过Flickr
  • Cope从模盒中提取:OKFoundry, CC BY 2.0, via Flickr
  • 开放式砂型:OKFoundry, CC BY 2.0, via Flickr
  • 封闭模具:OKFoundry, CC BY 2.0, via Flickr