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1、金屬工藝學(xué) 造型工藝 常見的造型方法 用造型混合料及模樣等工藝裝備制造鑄型的過程稱為造型。造型是 砂型鑄造的最基本工序，通常分為手工造型和機(jī)器造型兩大類。 （一）手工造型 手工造型是全部用手工或手動(dòng)工具完成的造型工序。手工造型操作 靈活、適應(yīng)性廣、工藝裝備簡(jiǎn)單、成本低，但其鑄件質(zhì)量差、生產(chǎn) 率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、技術(shù)水平要求高，所以手工造型主要用于單件 小批生產(chǎn)，特別是重型和形狀復(fù)雜的鑄件。 1. 手工造型方法分類 根據(jù)砂型的不同特征，手工造型方法可分為：兩箱造型、三箱造型、 脫箱造型、地坑造型、組芯造型；根據(jù)模樣的不同特征，手工造型 方法可分為：整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活塊造 型

2、、刮板造型。各種手工造型方法的示意圖如圖 1-15所示。 2. 各 種手工造型方法的主要特征及其適用范圍 一、造型方法的選擇 兩箱造型 是造型的最基本方法，鑄型由成對(duì)的上型和下型構(gòu)成，操 作簡(jiǎn)單。適用于各種生產(chǎn)批量和各種大小的鑄件。 a) 兩箱造型 三箱造型 的鑄型由上、中、下三型構(gòu)成。中型高度需與鑄件兩個(gè)分 型面的間距相適應(yīng)。三箱造型操作費(fèi)工。主要適用于具有兩個(gè)分型 面的單件、小批生產(chǎn)的鑄件。 b) 三箱造型 脫箱造型 主要采用活動(dòng)砂箱來造型，在鑄型合型后，將砂箱 脫出，重新用于造型。 一個(gè)砂箱可制出許多鑄型。金屬澆注 時(shí)為防止錯(cuò)型，需用型砂將鑄型周圍填緊，也可在鑄型上套 箱。常用于生產(chǎn)小鑄

3、件，因砂箱無箱帶，故砂箱一般小于 400mm。 地抗造型是利用車間地面砂床作為鑄型的下箱。大 鑄件需在砂床下面鋪以焦炭，埋上出氣管，以便澆注時(shí)引氣。 地坑造型僅用或不用上箱即可造型，因而減少了造砂箱的費(fèi) 用和時(shí)間，但造型費(fèi)工、生產(chǎn)率低，要求工人技術(shù)水平高。 適用于砂箱不足，或生產(chǎn)要求不高的中、大型鑄件，如砂箱、 壓鐵、爐柵、芯骨等。 c) 地坑造型 組芯造型 是用若干塊砂芯組合成鑄型，而無需砂箱。它可 提高鑄件的精度，但成本高。適用于大批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜的 鑄件。 d) 組芯造型 整模造型 的模樣是整體的，分型面是平面，鑄型型腔全部在半 個(gè)鑄型內(nèi)，其造型簡(jiǎn)單，鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷。適用于鑄件最

4、大截面在一端，且為平面的鑄件。 e) 整模造型 挖砂造型 的模樣是整體的，但鑄件分型面為曲面。為便于起模， 造型時(shí)用手工挖去阻礙起模的型砂、其造型費(fèi)工、生產(chǎn)率低，工 人技術(shù)水平要求高。用于分型面不是平面的單件、小批生產(chǎn)鑄件。 f) 挖砂造型 假箱造型 是為克服挖砂造型的挖砂缺點(diǎn)，在造型前預(yù) 先做個(gè)底胎（即假箱），然后在底胎上制下箱，因底胎 不參予澆注，故稱假箱。比挖砂造型操作簡(jiǎn)單，且分型 面整齊。適用于成批生產(chǎn)中需要挖砂的鑄件。 j) 假箱造型 分模造型是將模樣沿最大截面處分成兩半，型腔位于上、下兩個(gè)砂 箱內(nèi)，造型簡(jiǎn)單省工。常用于最大截面在中部的鑄件。 g) 分模造型 活塊造型 是在制模時(shí)將鑄

5、件上的妨礙起模的小凸臺(tái)，肋條等這些部 分作成活動(dòng)的（即活塊）。起模時(shí)，先起出主體模樣，然后再?gòu)膫?cè) 面取出活塊。其造型費(fèi)時(shí)，工人技術(shù)水平要求高。主要用于單件、 小批生產(chǎn)帶有突出部分、難以起模的鑄件。 h) 活塊造型 刮板造型 是用刮板代替實(shí)體模樣造型，它可降低模樣成本， 節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期。但生產(chǎn)率低，工人技術(shù)水平要求高。 用于有等載面或回轉(zhuǎn)體的大、中型鑄件的單件、小批生產(chǎn)、如 帶輪、鑄管、彎頭等。 i) 刮板造型 （二）機(jī)器造型 機(jī)器造型是指用機(jī)器全部完成或至少完成緊砂操作的造型工序。 機(jī)器造型鑄件尺寸精確、表面質(zhì)量好、加工余量小，但需要專用 設(shè)備，投資較大，適合大批量生產(chǎn)。 1. 機(jī)器造

6、型方法分類 常用的機(jī)器造型方法有：壓實(shí)緊實(shí)、高壓緊實(shí)、震擊緊實(shí)、震壓 緊實(shí)、微震緊實(shí)、拋砂緊實(shí)、射壓緊實(shí)、射砂緊實(shí)。 2. 各種機(jī)器造型方法的主要特征及其適用范圍 壓實(shí)緊實(shí) 方法單純借助壓 力緊實(shí)砂型，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 噪聲小，生產(chǎn)率高，消耗動(dòng) 力少，型砂的緊實(shí)度沿砂箱 高度方向分布不均勻，上下 緊實(shí)度相差很大。主要適用 于成批生產(chǎn)高度小于 200mm薄 而小的鑄件。 a) 壓實(shí)緊實(shí) 高壓緊實(shí) 主要是用較高壓實(shí) 比壓（一般在 0.7MPa-1.5MPa） 壓實(shí)砂 型。砂型緊實(shí)度高，鑄 件尺寸精度高，表面粗糙度 Ra 值小，廢品率低，生產(chǎn)率高、 噪聲低、灰塵小、易于機(jī)械化、 自動(dòng)化、但機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜

7、、制 造成本高。主要適用于需大量 生產(chǎn)的中、小型鑄件，如汽車、 機(jī)械車輛、縫紉機(jī)等產(chǎn)品較為 單一的制造業(yè) 。 b) 高壓緊實(shí) 震擊緊實(shí) 主要依靠震擊力 堅(jiān)實(shí)砂型。該方法機(jī)器結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，制造成本低，但噪聲 大、生產(chǎn)率低、要求廠房基 礎(chǔ)好。砂型堅(jiān)實(shí)度沿砂箱高 度方向愈往下愈大。主要適 用于需成批生產(chǎn)的中，小型 鑄件。 c) 震擊緊實(shí) 震壓緊實(shí) 是經(jīng)過多次震 擊后再壓實(shí)砂型。該方 法生產(chǎn)率高，能量消耗 少，機(jī)械磨損少，砂型 堅(jiān)實(shí)度較均勻，但噪聲 大。廣泛用于成批生產(chǎn) 中、小型鑄件。 c) 震 壓 緊實(shí) 微震緊實(shí) 是在加壓堅(jiān) 實(shí)型砂的同時(shí)，砂箱和 模板作高頻率、小振幅 震動(dòng)。此方法生產(chǎn)率較 高、緊實(shí)度

8、均勻、噪聲 小。廣泛用于成批生產(chǎn) 中、小型鑄件。 e) 微震緊實(shí) 拋砂緊實(shí) 是利用離心 力拋出型砂，使型砂在 慣性力下完成填砂和堅(jiān) 實(shí)。該方法生產(chǎn)率高， 能量消耗少、噪聲低、 型砂堅(jiān)實(shí)度均勻、適用 性廣。主要適用于單件、 小批、成批、大量生產(chǎn) 中、大型鑄件或大型芯。 f) 拋砂緊實(shí) 射壓緊實(shí) 是使壓縮空 氣驟然膨脹，將型砂射 人砂箱進(jìn)行填砂和堅(jiān)實(shí)， 再進(jìn)行壓實(shí)。該方法生 產(chǎn)率高，堅(jiān)實(shí)度均勻， 砂型型腔尺寸精確、表 面光滑、工人勞動(dòng)強(qiáng)度 低、易于自動(dòng)化、但造 型機(jī)調(diào)整維修復(fù)雜。主 要適用于大批、大量生 產(chǎn)的形狀簡(jiǎn)單的中、小 型鑄件。 g) 射壓緊實(shí) 射砂緊實(shí) 是 用壓縮空氣將型（芯）砂 高速射入砂箱或芯盒而進(jìn)行緊實(shí)。因 其將填砂、緊實(shí)兩個(gè)工序同時(shí)完成， 故生產(chǎn)率高，但用于造型，其堅(jiān)實(shí)度 不高、需進(jìn)行輔助壓實(shí)。廣泛用于制 芯、并開始用于造型。