1.手工造型:
手工造型操作灵活、大小铸件均能适应。在实际生产中,由于铸件的结构特点、批量大小、使用要求及生产条件的不同,所用的造型方法也不一样,如表1.1为常用手工造型方法的特点和应用范围。
表1.1 常用手工造型方法的特点和应用范围
造型方法名称 | 特点 | 适用范围 | |
按砂箱特征区分
| 两箱造型 | 铸型由上箱和下箱构成,操作方便 | 属造型的最基本方法,适用于各种生产批量和各种大、小的铸件 |
三箱造型 | 铸型由上、中、下三箱构成,中箱的高度须与铸件两个分型面间距相适应。三箱造型操作费工时、需有适合的砂箱 | 主要用于手工造型中,生产有两个分型面的铸件 | |
地坑造型 | 利用车间的地面砂床作为铸型的下箱,大铸件需在砂床下面铺焦碳、并埋上出气管,以便浇注时引气。 地坑造型仅用上箱便可造型,减少了制造专用下箱的生产准备时间,减少了砂箱的投资,但要求的技术较高 | 常用于砂箱不足的条件和制造批量不大的大、中型铸件 | |
脱箱造型 | 采用活动砂箱造型。在铸型合箱后可将砂箱脱出,继续造下一个型。所以一个砂箱可制许多铸型 金属浇注时,为防止错箱,需用型砂将铸型周围填紧,也可在铸型上加套箱 | 常用于生产小铸件,因砂箱无箱带,所以砂箱多小于400mm | |
按模型特征区分 | 整模造型 | 模型是整体,分型面是平面,铸型型腔全部在半个铸型内,其造型简单,铸件不会产生错箱缺陷 | 适用于铸件最大截面靠一端且为平面的铸件 |
挖砂造型 | 模型虽是整体的,但铸件的分型面为曲面,为了起出模型,造型时用手工挖出阻碍起模的型砂,其造型费工,生产率低 | 用于单件、小批生产,分型面不是平面的铸件 | |
假箱造型 | 为克服上述挖砂缺点,在造型的预先作个假箱,再在假箱上制下箱,假箱不参加浇注,此种造型比挖砂操作简便,且分型面整齐 | 用于成批生产需要挖砂的铸件 | |
分模造型 | 将模型沿截面最大处分为两半,型腔位于上、下两个半型内,其造型简单,节省工时 | 常用于铸件最大截面在中部(或圆形)的铸件 | |
活块造型 | 铸件上有防碍起模的小突台、筋条等,制模时将这些作成活动部分,造型起模时,先起出主体模型,然后再从侧面取出活块,其造型费时要求工人技术水平高 | 主要用于单件、小批生产带有突出部分,使之难以起模的铸件 | |
刮板造型 | 用刮板代替木模造型,它可大大降低模型成本,节约木材,缩短生产周期,但造型生产率低、要求工人的技术水平高 | 主要用于有等截面的或回转体大、中型铸件的单件、小批生产。如带轮、飞轮、齿轮、弯头等 |
手工造型对模型的要求不高,一般采用成本较低的木模。对于尺寸较大的回转体或等截面的铸件,还可以采用成本更低的刮板造型法。因此,尽管手工造型的生产率较低、获得铸件的尺寸精度及表面质量也较差,但对工人的技术水平要求较高,且在实际生产中很难完全以机器造型取代。尤其是对于单件、小批铸件的生产。
2.机器造型
机器造型是将手工造型中的紧砂和起模工步实现了机械化的方法。与手工造型相比,不仅提高了生产率、改善劳动条件而且提高了铸件精度和表面质量。但是机器造型所用的造型设备和工艺装备的费用高、生产准备时间长,只适用于中、小铸件成批或大量的生产。
1) 根据紧砂原理的不同,机器造型分为以下几种:
(1) 震压造型
以压缩空气为动力的震压造型机最为常用,如图1.1为其工作过程。其原理是通过震击使得砂箱下部的型砂在惯性力作用下紧实,再用压头将砂箱上部松散的型砂压实。
震压造型机的结构简单、价格较低使其应用普遍,但它噪声大、砂型紧实度不高,因而又出现了其它一些机械化程度更高的造型机。如微震压实造型机、高压造型机、射砂造型机和抛砂造型机等。
(2) 微震压实造型
微震压实造机的紧砂原理是在型砂压实的同时进行微震,所以其紧实度比震压造型的高而且均匀。如图1.2
(3) 高压造型
高压造型机的压头采用液体加压,每个小压头的行程可随模型的高度自行调节,使砂型各部位的紧实度均匀,且在压实的同时还可进行微震,它制得的砂型紧实度高、能获得表面粗糙度低、尺寸精度高的铸件、且噪音小,生产率高。如图1.3
(4) 射砂造型
采用射砂和压实联合的紧砂方法将砂型紧实,其过程见图1.4。这种方法不易产生错箱缺陷,获得铸件的尺寸精度高;生产率高,易于实现自动化。适合于中小铸件成批大量的生产。
(5) 抛砂紧实造型
抛砂紧实造型是利用电动机驱动抛砂机头的叶片,连续地将传送带运来的型砂在机头内初步紧实、再靠离心力的作用将已呈团状的型砂快速(30~60m/s)地抛到砂箱中,如此将型砂逐层紧实。也就是在完成填砂同时进行紧实,其效率高、型砂紧实度均匀,可用于任何批量的大、中型铸件或大型芯子的制造。如图1.5
2) 起模方法
型砂紧实以后就要进行起模,以获得完整的型腔。大部分机器造型机均带有起模机构。大体有顶箱起模、漏模和翻箱起模三类,如图1.6
3) 机器造型的特点
(1) 采用模板的两箱造型。所谓模板就是将模型、浇注系统沿分型面与底板联结成一体的专用工装,一般采用金属材料制造。有单面模板和双面模板之分。
(2) 不能采用三箱造型和活块造型。