2、铸造方法称为砂型铸造。砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常用合金铸件的生产。套筒的砂型铸造过程如图2-2所示，主要工序包括制造模样型芯盒、制备造型材料、造型、制芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。图2-2套筒的砂型铸造过程铸件生产前需根据零件图绘制出铸造工艺图，铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。其中包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。铸造工艺图是指导模样(型芯盒)设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本工艺文件。砂型铸造主要工序包括：(1)
3、根据零件图制造模样和型芯盒；(2)配制性能符合要求的型(芯)砂；(3)用模样和型芯盒进行造型和造芯；(4)烘干型芯(或砂型)并合型；(5)熔炼金属并进行浇注；(6)落砂、清理和检验。2.1.1常用造型工模具1.砂箱制造砂型时，需要用一种无底、无盖并围绕砂型的框架，以防型砂捣实时向外挤出，这种框架就叫做砂箱，砂箱的作用是便于造型，便于翻转砂型及搬运砂型。砂箱可紧固着在它里面所捣实的型砂，它的四壁可承受金属液对型砂的侧压力，砂箱附有合型时的对准装置及吊运翻箱和夹紧装置，如图2-3所示。砂箱的结构和尺寸做得是否合理，对获得优质铸件、提高生产率、减轻劳动强度都有着重要的意义。在选择砂箱大
4、小时，要根据模样的大小和数量来定。也就是说，模样应该有足够的吃砂量(模样边与砂箱内壁的距离)，吃砂量太小，舂不紧，砂型强度低，易造成冲砂、漏箱缺陷；吃砂量太大，则浪费人力及型砂，降低生产率。砂箱选用多大合适，应根据具体情况而定。图2-3砂箱2.模底板模底板是一块具有光滑工作面的平板，如图2-4所示。造型时用来托住模样、砂箱和砂型。模底板通常是用硬木材料制成，也可采用铝合金或铸铁、铸钢铸成。图2-4木制模底板3.模样与型芯盒用来获得铸件外形的模具称为模样，用来获得铸件内腔的模具称为型芯盒，如图2-2中所示。有时型芯盒制成的型芯，也可以用来获得铸件的外形。按制造模样和型芯盒所用材料的不同，
5、可分为木模、金属模和塑料模3类。l木模。用木材制成的模样和型芯盒。木材质轻，易于加工成型，生产周期短、成本低。但不耐用、易变形，是单件或小批量生产中应用最广泛的模样材料。l金属模。用金属材料制作的模样和型芯盒。常用的金属材料有铝合金、铜合金和灰口铸铁等。铝合金具有质轻、易于加工成型、不易生锈等优点，是最常用的金属材料。l塑料模。塑料模的性能介于木模与金属模之间。在实际生产中，木模的应用最为广泛。由于木模形成铸型的型腔，故木模的结构一定要考虑铸造的特点。如为便于取模，在垂直于分型面的木模壁上要做出斜度(称拔模斜度)；木模上壁与壁的连接处应采用圆角过渡；在零件的加工部位上，要留出切削加工时切
6、除的多余金属层(称加工余量)，考虑金属冷却后尺寸变小，木模的尺寸要比零件尺寸大一些(称收缩余量)；而在零件上有孔的部位，木模上是实心无孔，且凸起一块(称型芯头)。可见木模与零件是有区别的，因此，木模一般不直接按照零件图纸来制造，但须以零件图为基础，对零件进行铸造工艺设计，并绘制出铸造工艺图后，再制造木模和型芯盒。以上工装(模样及芯盒等)在使用时须注意维护其精确度，如舂砂时避免捣着它们的表面；在起模或起芯盒后要立即用毛刷清理，并用棉纱擦干净，否则粘模的型(芯)砂风干后不好清除，用硬物清除时刮坏工作表面；用毕后整理好，放在架上防止受潮。大型复杂件常靠多个砂芯及砂型分部组成其几何形状，下芯时需用样板
7、来检验相互间位置尺寸是否正确。复杂的砂芯往往分块制造，有时须用下芯夹具使之装配好后一起下入型腔。4.造型工具常用的造型工具有下列几种。l铁锹。又称铁锨，用来铲运和拌和型(芯)砂(图2-5)。l筛子。有方形和圆形两种；方形筛用来筛分原砂或型砂(图2-6)；圆形筛一般为手筛，用于将面砂筛到模样表面。图2-5铁锹图2-6方形筛子l砂舂。用来舂实型砂，砂舂的头部分扁头和平头两种，一般将它们分别做在砂舂的两端，扁头用来舂实模样周围及砂箱靠边处或狭窄部分的型砂，平头用以舂平砂型表面(图2-7)。l刮板。又称刮尺，用平直的木板或铁板制成，长度应比砂箱宽度长些(图2-8)。在砂型舂实后，用来刮去
8、高出砂箱的型砂。(a)地面造型用砂舂(b)一般造型用砂舂图2-7砂舂图2-8刮板l通气针。又称气眼针，有直的和弯的两种，用来扎出通气的孔眼，一般为f28mm，用铁丝或钢条制成(图2-9)。l起模针和起模钉。用来起出砂型中的模样。工作端为尖锥形的叫起模针，用于起出较小的模样；工作端为螺纹形的叫起模钉，用于起出较大的模样(图2-10)。图2-9通气针图2-10起模针和起模钉l掸笔。用来在起模前润湿模样边缘的型砂，或在小的砂型和砂芯上涂刷涂料(图2-11)。l排笔。用来在砂型大的表面刷涂料或清扫砂型(芯)上的灰砂(图2-12)。图2-11掸笔图2-12排笔l粉袋。用来在
9、型腔表面抖敷石墨粉或滑石粉。l皮老虎。用来吹去砂型上散落的灰土和砂粒，使用时不可用力过猛，以免损坏砂型，如图2-13所示。l风动捣固器。又称风冲子或风枪，如图2-14所示。它由压缩空气带动，用来舂实较大的砂型和砂芯，以减轻劳动强度，提高劳动生产率。图2-13皮老虎图2-14风动捣固器l钢丝钳。用来绑扎芯骨或弯曲砂钩等。l活动扳手。在合型紧固工作中用来松紧螺母或螺钉。5.修型工具制好的砂型(芯)还要用各种形状的修型工具把其缺陷修补好，使砂型(芯)质量合格。常用的修型工具有以下几种。l镘刀。又称刮刀，一般用工具钢制成，头部形状有平头的、圆头的、尖头的几种，手柄用硬木制成，如图2-1
10、5所示。用以修理砂型(芯)的较大平面，开挖浇冒口，切割大的沟槽及在砂型插钉时把钉子拍入砂型等。l提钩。又称砂钩；用工具钢制成，见图2-16所示。用于修理砂型(芯)中深而窄的底面和侧壁及提出落在砂型中的散砂。图2-15镘刀(a)直提钩(b)带后跟提钩图2-16提钩l半圆。又叫竹爿梗或平光杆，用来修整垂直弧形的内壁和它的底面，如图2-17所示。l法兰梗。又称光槽镘刃，由钢或青铜制成，如图2-18所示。供修理砂型(芯)的深窄底面及管子两端法兰的窄边用。图2-17竹爿梗图2-18法兰梗l成型镘刀。用钢或铸铁制成，形状不一，往往根据实际生产中所修表面的形状而定，如图2-19所示。
12、铁角尺图2-24水平仪l卡钳。是一种常用的量具，不能直接看出尺寸数字，须与钢板尺配合使用。卡钳用来测量砂型(芯)的外径与内径、凹槽宽度等，如图2-25所示。l湿态砂型硬度计。如图2-26所示，用来测量砂型(芯)表面硬度。一般砂型紧实后的硬度为7080，紧实度高的砂型表面硬度为8590；砂芯的硬度为7080。(a)外径卡钳(b)内径卡钳图2-25卡钳图2-26湿态砂型硬度计湿态砂型硬度计是用钢球被压入的深度来表示硬度的大小。钢球压入0.05mm的深度算一度，从硬度计的指针可直接读出硬度值。“砂型铸造”砂型铸造到目前为止，砂型铸造仍然是应用最广泛的铸造方法。原因是砂型铸造不受合金
14、动强度大、铸件质量较差，所以主要用于单件小批生产。分类应用范围-手工造型方法多种多样，实际生产中可根据铸件的结构特点、生产批量和生产条件选用合适的造型方法。常用的手工造型方法的特点及应用范围如表C-1所示。表C-1常用手工造型方法的特点及应用范围造型方法主要特点适用范围按砂箱特征分类两箱造型它是造型的最基本方法，铸型由上箱和下箱构成，操作方便各种生产批量和各种大小铸件三箱造型铸型由上、中、下三箱构成。中箱高度须与铸件两个分型面的间距相适应。三箱造型操作费工，且需配有合适的砂箱单件小批生产。具有两个分型面的铸件脱箱造型(无箱造型)在可脱砂箱内
16、单，铸件不会产生错型缺陷最大截面在一端，且为平面的铸件挖砂造型模样是整体的，分型面为曲面。为起出模样，造型时用手工挖去阻碍起模的型砂。造型费工、生产率低，要求工人技术水平高单件小批生产。分型面不是平面的铸件假箱造型克服了挖砂造型的缺点，在造型前预先做一个与分型面相吻合的底胎，然后在底胎上造下型。因底胎不参加浇注，故称假箱。它比挖砂造型简便，且分型面整齐在成批生产中需要挖砂的铸件分模造型将模样沿最大截面处分为两半，型腔位于上、下两个砂型内，造型简单，节省工时最大截面在中部的铸件活块造型铸件上有妨碍起模的小凸台、筋条等。制模时将这些部分做成活动的(即活块)。起模
17、时，先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。造型费工，工人技术水平要求高单件小批生产。带有突出部分难以起模的铸件刮板造型用刮板代替实体模样造型。可降低模样成本，节约木材，缩短生产周期。但生产率低，要求工人技术水平高等截面的或回转体的大、中型铸件的单件小批生产，如带轮、铸管、弯头等砂型铸造机器造型机器造型-由造型机完成造型过程中的填砂、紧实和起摸等主要动作。与手工造型相比，可大大提高生产率，改善劳动条件，提高铸件精度和表面质量。机器造型方法的分类、优点、缺点及应用范围如表C-2所示。表C-2机器造型方法的特点及适用范围紧实方法型砂紧实方式及砂型特征适用范围震击借机械震
18、击赋予型砂动能和惯性紧实成形，砂型上松下紧，常需补压用于精度要求不高的中小铸件成批大量生产压实单纯压实型砂借助于压头或模样所传递的压力紧实成形，按比压大小可分为低压(0.150.4MPa)、中压(0.40.7MPa)、高压(0.7MPa)三种中低压用于精度要求不高的简单铸件中小批生产；高压用于精度要求高、较复杂铸件的大量生产单向压实直接受压面砂型紧实度较高，但不均匀，若比压不足则紧实度低用于精度要求不高、扁平铸件的中小批量生产差动压实(双向)首先压头预压(上压)，其次模样面补压(下压)，然后压头终压，其砂型的紧实度及均匀性均优于单向压实用于精度要求较高、较复杂铸件的大量生产震压普通震压震击加压实，其砂型视在密度的波动范围小，可获得紧实度较高的砂型用于精度要求较高、较复杂铸件的大量成批生产微震压实震击频率400300Hz，振幅小，可同时微震压实，也可先微震后压实，比单纯压实可获得较高的砂型紧实度，均匀性也较高可用于精度要求较高、较复杂铸件的成批大量生产射压借助压缩空气赋予型砂动能预紧之后再用压头补压成形，紧实度及均匀性较高，有顶射、底射和侧射之，顶射结构简单用于精度要求不高、一般中小件的成批大量生产抛砂借高速旋转的叶片把砂团