第二节型砂的制作

教师姓名 授课日期 授课项目及 任务名称 授课形式 讲授 授课班级 授课时数 4 年 月 日 第一章 铸造 第二节 型砂的制作 知识目掌握型砂的组成及基本性能。 教学目标 标 技能目掌握造型的方法和基本过程。 学会型砂制作的基本知识技能。 标 教学重点 型砂的组成、造型过程、造芯及其分类、浇注系统及冒口 教学难点 造型过程、造芯、浇注系统 借助于多媒体课件和相关动画及视频，详细教授型砂的组成、造型过程、造教学方法 教学手段 芯及其分类、浇注系统及冒口基础知识。教师先通过PPT课件进行理论知识讲解，再利用相关动画和视频进行演示，让学生能够将理论知识转化成实践经验。同时学生根据所学内容，完成知识的积累，为以后的实践实训打下基础。 1.型砂约45分钟； 2.模样和型芯盒约20分钟； 3.造型约45分钟； 学时安排 4.造芯约25分钟； 5.浇注系统约30分钟； 6.冒口约15分钟 教学条件 课外作业 检查方法 多媒体设备、多媒体课件。 查阅、收集型砂的相关资料。 随堂提问，按效果计平时成绩。 教学后记 授课主要内容 第 二节 型砂的制作 一、型砂的组成 1.型砂的组成 型砂组成部分的称与作用： 上型（上箱）：浇注时铸型的上部组元 下型（下箱）：浇注时铸型的下部组元 分型面 ：铸型组元间的接合面 冒口 ：在铸型内储存供补缩铸件用的熔融金属的空腔，该空腔中的冲天的金属也成为冒口，冒口有时还起排气、集渣的作用 型腔 ： 铸型中造型材料所包围的空腔部分，型腔不包括模样上心头部分形成的相应空腔 型砂 ：按一定比例配置、经过混制、符合造型要求的混合料 浇注系统：为金属夜填充型和冒口而开设于铸型中的一系列通道，通常由外浇口、直浇道、横浇道和内浇道组成 出气孔：在型砂或砂芯上，用针或成型扎气板扎出的通气孔，通气孔的底部要与模样离开一定距离 冷铁 ：为加快局部的冷却速度，在型砂、砂芯表面或型腔中安放的金属物 排气道 ： 在铸型或型芯中，为排除浇注时形成的气体而设置的沟槽或孔道 型芯 ： 为获得铸件和内孔或局部外形，用芯砂或其他材料制成的，安装在型腔内部的铸型组元 2.型砂的基本性能 （1）可塑性。起模和修型时，常在分型面上沿模样周围刷水，这是为了增加局部型砂的含水量，以提高基可塑性，使操作时铸型不被破坏。 （2）强度。在外力的作用下不使铸型破坏的性能称为强度。 （3）耐火性。具有在高温作用下不软化、不熔化和不烧结的性能。 （4）透气性。浇注时产生的气体顺利通过型砂间隙逸出的性能。 （5）即让性。当铸件在固态冷却收缩时，型砂体积可被压缩的性能。 3.型砂的配制 型砂的配制工艺一般由四个部分组成 二、模样和型芯盒 1.模样和型芯盒 模样和型芯盒是制造型砂的基本工具，模样是用来获得铸件外形的工艺装备的总称。而用型芯盒制得的型芯主要是用来获得铸件的内腔，即用来制造型芯的工艺装备称为型芯盒。 2.制造模样和型芯盒时应考虑的问题 （1）分型面。选择分型面时必须使模型能从型砂中取出，并使造型方便和有利于保证铸件质量。 （2）加工余量。铸件需要切削，均需留出加工余量。 （3）型芯头。铸件上直径上大于25mm的孔需用型芯铸出。 (4)起模斜度。为了便于从型砂中取出模样或由型芯盒中取出型芯，凡垂直于分型面的表面都应做出起模斜度。 三、造型 造型是利用模样和砂箱等工艺装备将型砂制成铸型的方法。 按操作方法不同，造型方法可分为手工造型和机器造型。 1.手工造型 手工造型的基本工序是填砂、紧砂、起模和合型。主要用于单件、小批量生产。 2.手工造型的基本过程 （1）造上型。首先案首下砂箱于底板上，将模样大端朝下置于砂箱内的合适位置，然后分批加砂舂实。 （2）造下型。 将造好的下型翻转并在其上安放好砂箱后，便可撒分型砂，然后将模样安放到适当位置再添砂紧实，刮平上砂箱后，并用浇口杯压模将浇口压实，最后在模样上方型砂处用通气针扎出气孔。 （3）起模。 打开铸型，将起模针插入模样重心部位，并用木棒在四个方向轻击起模针下部以使模样松动。 （4）下芯与合型。 下芯时先找正位置再缓缓放入，并检查是否偏芯和有无散砂落入型腔内。 合型前将型腔和浇注系统内的散砂吹净，合型时上型保持水平，对正合箱线缓缓落下，然后用箱卡将下箱卡紧以防浇注时跑火。 3.手工造型的方法 手工造型的方法很多，在一般生产中主要有：分模造型、整模造型和挖砂造型。 （1）分模造型。分模造型的分模面通常与分型面重合，两半模样靠销钉定位操作较为简单。这种将模样在某一方向上沿最大截面分开，并在 上下砂箱造出型腔的造型方法称为分模造型。 （2）整模造型。如果 一个铸件所选择的分型面能将该铸件全部安放在一个非常重要内，造型时又易于起模，这类铸件就是整模造型。 （3）挖砂造型。操作麻烦，要求技术水平高，生产效率低，只适用于单件生产。 在成批生产时，为避免每型挖砂，可采用假箱造型。先挖砂造假箱下型，再造假箱上型，然后在假箱上型上承托模样造一批下型，再在一批下型上造上型。 4.机器造型 机器造型主要是使紧砂、起模等主要工序由造型机及其辅助装置来完成。 (1)射砂造型。是利用压缩空气将型砂高速射入砂箱而进行紧实的方法，生产效率高，目前射砂造型主要用于造芯。 （2）震实造型。应用震实紧砂和压实紧砂的优点，型砂紧实均匀，是目前生产中应用较多的一种造型方法。 四、造芯及其分类 型芯主要用来形成铸件的内腔或局部外形，用型芯砂造的型芯称为砂芯。通常有手工造芯和机器造芯两大类。 1.手工造芯 根据造芯的方法不同，手工造芯可分为刮板造芯和芯盒制芯。 （1）刮板造芯。即型芯用刮板制造。尺寸较大且截面为圆形或回转体的型芯在单件生产时，为节省制造芯盒所用的材料和工时，一般用刮板造芯。 （2）芯盒制芯。大多数型芯都是在芯盒中制造的。单件、小批量生产时用木质芯盒，成批生产时用金属芯盒。 2.机器造芯 机器造芯的生产效率高，紧实均匀、砂芯质量好，适用于成批大量生产。 五、浇注系统和冒口 1.浇注系统 铸型中用来引导金属液体注入型腔的通道，称为浇注系统。 浇注系统一般包括外浇口、直浇道、横浇道、内浇道和冒口等。 （1）外浇口。小型铸件外浇口通常为漏斗状，大型铸件的为盆状。作用是容纳浇入的金属液并缓解液态金属对型砂的冲击。 （2）直浇道。是连接外浇口与横浇道的垂直通道，改变直浇道的高度可以改变金属液的流动速度，改善金属充型能力。 （3）横浇道。是将直浇道我金属液引入内浇道的水平通道，其作用是分配金属液进入内浇道并引起挡渣作用。 （4）内浇道。一般在下型分型面上开设。其主要作用是分配金属液流入型腔的位置，控制流速和方向，调节铸件各部分流速。 2.冒口 浇入铸型的金属液在冷凝过程中要产生体积收缩，在其最后凝固的部位会形成缩孔称为冒口。 冒口应设在铸件壁厚最高处或最后凝固的部位。常用的结构有顶冒口和侧冒口两种。 六、合箱 型砂的装配称为合箱，又称合型。 合型前要对砂型和型芯的质量进行检查，若有损坏，需要进行修理；合型时要保证铸型型腔几何形状和尺寸。合型后，上、下型应夹紧或在铸型上放置压铁，以防浇注时上型被熔融金属顶起，造成事故。 任务小结 回顾本次任务所学知识，强调本节课的重点与难点，本课主要讲解型砂的组成、造型过程、造芯及其分类、浇注系统及冒口基础知识。 学习评价 以学习过程当中学生的现场任务完成情况为基础，结合学生的课堂学习接收能力，作为计入平时成绩依据。 课后作业 作业布置： 1.简述型砂一般由哪几部分组成，各部分的作用是什么？ 2.简述浇注系统的组成及作用？