熔煉金屬,制造鑄型,并將熔融金屬澆入鑄型,凝固后獲得一定形狀和性能機(jī)床鑄件的成形方法稱為鑄造 。凝固后得到一定形狀和性能的金屬件稱為機(jī)床鑄件。
鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn):
1、 用鑄造方法生產(chǎn)的機(jī)床鑄件,不僅可以有復(fù)雜的外形,而且可以有復(fù)雜形狀的內(nèi)腔。這是其他金屬成形方法極難辦到的。
2、 用鑄造方法要以制造出輪廓尺寸小到幾毫米,大至十幾米;重量小到幾克,大至數(shù)百噸的機(jī)床鑄件。
3、 機(jī)床鑄件的形狀與成品的零件相似,尺寸也相近,所以機(jī)械加工余量較小,并可節(jié)省機(jī)械加工工時(shí)。
4、 鑄造生產(chǎn)中產(chǎn)生的金屬?gòu)U料、機(jī)床鑄件廢品以及各種外來(lái)廢鋼和金屬切屑等,均可回爐重熔加以利用。
5、 鑄造生產(chǎn)既能適應(yīng)單件小批生產(chǎn),也能適應(yīng)成批大量生產(chǎn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì):在金屬切削機(jī)床中,機(jī)床鑄件的重理占機(jī)床總重的 70%~80%;在拖拉機(jī)中,機(jī)床鑄件重量占50%~70%;在重型機(jī)械、礦山機(jī)械、水電設(shè)備中,機(jī)床鑄件設(shè)備中,機(jī)床鑄件重理約占85%以上。
一、鑄造的基本程序:
配制型砂 造型(造芯) 烘干 鑄型 落砂清理
二、常用造型、造芯方法:手工和機(jī)械
常用手工造型方法:按照砂箱特征分為兩箱造型、三箱造型和地坑造型等;按照模樣特征分為整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活塊造型和刮板造型等。
1、 整模造型
整模造型的模樣是一個(gè)整體,分型面(鑄型組元間的接合面)在模樣的一端,而且大多是平面分型面。整模造型操作簡(jiǎn)便,適用于形狀簡(jiǎn)單和各種生產(chǎn)批量的機(jī)床鑄件。
2、 分模造型
分模造型的模樣是分成兩半的,分型面就在模樣的分開(kāi)處,而且是平面分型面。 分模造型的操作也很簡(jiǎn)便,應(yīng)用于筒類、管類、閥體類形狀比較復(fù)雜的各種生產(chǎn)批量的機(jī)床鑄件。
3、 挖砂造型和假箱造型
挖砂,就是在下型的模樣周圍,將模樣的最大界面以上的型砂挖去,以構(gòu)成上、下型的分型面。 只適用于單件生產(chǎn)。
假箱造型,就是先制出一個(gè)并不用于合型、澆注的假型,用這個(gè)假型(即假箱)代替放模樣的平底板。 一般用強(qiáng)度較高的型砂制成,以便能多次使用。當(dāng)生產(chǎn)數(shù)量多時(shí),可用木制的模樣底板代替假箱。
4、 活塊造型
有些機(jī)床鑄件若制成整體模樣,則在取模時(shí),一些凸臺(tái)不能與模樣一起取出,如果制成凸臺(tái)做成活塊分離形式,則在制下砂型時(shí),先用釘子將凸臺(tái)活塊定位,待凸臺(tái)周圍的型砂緊實(shí)后,再小心地拔掉釘子,取模樣時(shí),先取出主體模樣,然后用鉤針將凸臺(tái)活塊取出。
5、 三箱造型
當(dāng)工件兩端尺寸較大而中間部位尺寸較小時(shí),就很難取一個(gè)分型面采用兩箱造型法。此時(shí)可將機(jī)床鑄件模樣分割為三部分,使這三部分模樣分別位于上箱、中箱和下箱中。
三箱造型操作過(guò)程比較復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,只適用于單件生產(chǎn)。當(dāng)生產(chǎn)數(shù)量較大時(shí),可采用型芯構(gòu)成機(jī)床鑄件中間部位的外形,從而將三箱造型簡(jiǎn)化為兩箱造型。
6、 刮板造型
用與機(jī)床鑄件輪廓形狀和尺寸相對(duì)應(yīng)的木板,在填實(shí)型砂的砂箱中,刮制出上型和下型的型腔。
刮板造型操作比較復(fù)雜,對(duì)工人的操作水平要求較高,機(jī)床鑄件的尺寸精度低,所以,刮板造型只適用于尺寸較大的旋轉(zhuǎn)體類機(jī)床鑄件,而且是單件或小量生產(chǎn)。
7、 地坑造型
是在地平面以下的砂坑中或特制的地坑中制造下型的造型方法。 地坑造型雖然節(jié)省砂箱,但是鑄型制造過(guò)程比較復(fù)雜,準(zhǔn)備砂床要用較多的工時(shí),所以地坑造型只適用于單件生產(chǎn)。
三、機(jī)器造型和機(jī)器造芯
機(jī)器造型
1、 型砂的緊實(shí)方法 壓實(shí)緊實(shí)法、震擊緊實(shí)法、震壓緊實(shí)法和拋砂緊實(shí)法。
2、 起模方法 頂箱、頂箱漏模和轉(zhuǎn)臺(tái)等起模方法。
機(jī)器造芯
1、 吹砂造芯
2、 射砂造芯
四、澆注系統(tǒng)
液態(tài)金屬流入鑄型型腔的一系列通道,稱為澆注系統(tǒng)。
A 應(yīng)能使液態(tài)金屬均勻、平穩(wěn)地流入并充滿型腔
B 應(yīng)能有效地防止熔渣、砂?;蚱渌s質(zhì)進(jìn)入型腔
C 應(yīng)能調(diào)節(jié)機(jī)床鑄件的冷卻凝固順序或者補(bǔ)給金屬液冷凝收縮時(shí)所需的液態(tài)金屬。
典型的澆注系統(tǒng)由外澆道、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道和冒口組成。
外澆道的作用是緩和液態(tài)金屬的沖力,使其平穩(wěn)地流入直澆道。 直澆道是外澆道下面的一段上大下小的圓錐形通道,它的一定高度使液態(tài)金屬產(chǎn)生一定的靜壓力,從而使液態(tài)金屬能以一定的流速和壓力充填型腔。 橫澆道是位于內(nèi)澆道上方呈上小下大的梯形通道。液態(tài)金屬中的渣子、砂粒便浮在橫澆道的頂面,從而可防止機(jī)床鑄件產(chǎn)生夾渣、夾砂等缺陷,還起著向內(nèi)澆道分配液態(tài)金屬的作用。 內(nèi)澆道與型腔相連,起著控制液態(tài)金屬流速和流向的作用。冒口的作用是在液態(tài)金屬凝固收縮時(shí)補(bǔ)充液態(tài)金屬,防止機(jī)床鑄件產(chǎn)生縮孔缺陷。冒口一般設(shè)置在機(jī)床鑄件最高和最厚部位。