1、铸造工艺基础知识培训 技术中心工艺技术部技术中心工艺技术部 20112011年年9 9月月 第 2页 共 3 页 一、铸造厂工艺流程 加强过程控制 提高工艺管理水平 第 3页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 混砂 熔炼 造型 下芯 浇注 冷却 落砂 制芯 清理 抛丸 击芯 细清 检验 喷粉 入库 第 4页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 二、造型生产工序介绍 第 5页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 1.铸造工艺参数 .铸造工艺参数是指铸型工艺设计时需要确定的某些工艺数据。铸造工艺参数 与铸件精度有密切关系，也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有联系。 这些
2、工艺参数是：铸造收缩率，机械加工余量，拔模斜度，最小铸出孔的尺 寸，工艺补正量，分型负数，反变形量，非加工壁厚的负裕量，砂芯负数及 分芯负数等。 (1).铸造收缩率 K L模- L件/ L件X100% L模 - 模样（或芯盒）工作面的尺寸 L件-铸件尺寸 铸造工艺设计时，通过铸造收缩率来确定模样和芯盒的尺寸。它与合金的种 类及成分，冷却时阻力大小等有关。 (2).机械加工余量 在铸件加工表面上留出的、准备切去的金属层厚度，称为机械加工余量。 影响因素：铸造方法所能达到的铸件精度，加工表面所处的浇注位置，铸件 尺寸和结构。 第 6页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 (3).拔模斜度
3、为了使模样容易从铸型中取出（或从型盒中取出型芯），在平行于出 模方向的模样表面上所增加的斜度称为拔模斜度。 拔模斜度应小于或等于产品图上所规定的拔模斜度值，以防止零件在 装配或工作中与其他零件想妨碍。尽量使铸件内、外壁的摸样、芯盒 斜度取值相同，方向一致，以使铸件壁厚均匀。 (4)最小铸出孔 铸出与不铸的一般原则： 较大的孔应铸出。 弯曲孔应铸出。 可用钻头加工的有中心线位置精度要求的孔最好不铸。 (5).工艺补正量 (6).分型负数 (7).反变形量 等 第 7页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 气孔 （1）定义：气孔是由于铁水中的气体在铸件凝固前没有逸出铁水 而形成的一种孔洞类
4、缺陷。 气孔的存在，破坏了金属材质的连续性，减少了铸件的有效承载截面， 降低了铸件的机械性能。 （）特征：孔壁表面一般比较光滑，表面颜色一般为亮白色，有 时有氧化现象。有圆形，长圆形或不规则形状。气孔多存在于铸件的 表面或靠近坭芯、冷铁、芯撑及浇昌口附近。 （）气孔的种类：根据气体来源和形成机理不同，气孔分为三种： 侵入气孔；析出气孔；反应气孔。 砂眼 砂眼是铸件内部或表面充满有砂粒的孔洞，一般是产生在铸件的上表 面。砂眼主要是砂型和型芯的强度低或造型工作不够细致造成的。 第 8页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 2.造型 主要设备及功能 气冲造型线，高压造型线：造型主机把型砂制成
5、铸型。可以比作铸造装配 线。生产机体。 挤压造型线：造型主机把型砂制成铸型，可以比作铸造装配线。生产主轴 承盖。 生产过程（气冲造型线，高压造型线生产机体） 造型组芯、下芯合箱浇注冷却落砂铸件毛坯运 送清理工部。 生产过程（挤压线生产主轴承盖）：同上但无组芯、下芯。 主要要求 检查设备是否正常，模具是否正常，标识正确性（生产日期，产品标识等） 检查坭芯与当日产品是否一致，坭芯是否破损，坭芯吹干净，坭芯位置度等。 常见废品模式 气孔，砂眼，单边 第 9页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 3.清理 清理浇冒口 主要工具：榔头，撬棒等。 生产过程：去除浇冒口上披缝，去除表面废砂。 主要要
6、求：浇冒口残留量不超标，不敲坏铸件。 机体抛丸 主要设备及功能 抛丸清理室：抛丸器把铁丸抛向铸件表面清理铸 件粘砂、浮砂使铸件光洁。 生产过程：铁丸以一定速度抛向铸件，去除铸件 表面附着物。 主要要求：粗糙度要达到要求。 第 10页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 4击芯 击芯： 主要设备及功能 击芯机：清除机体残留芯砂等。 生产过程：振动、转动。 主要要求：掏砂、击芯时间 细清 主要工具：榔头，撬棒，斩子等。 生产过程：去除飞边、毛刺、披缝。去除表面废砂，满足 清洁度要求。 主要要求：浇冒口、披缝残留量不超标；清洁度合格； 粗糙度合格；尺寸合格。 第 11页 共 3 页 加强过程
7、控制 提高工艺管理水平 型 砂 在铸造中用来造型的材料。 第 12页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 铁砂比 铸型中浇入的铁水量与砂型重量的比例称为 铁砂比，一般 为1:5-1:7 因此，在铸造生产中，所用的重量最大的原 材料是型砂 对型砂性能的要求最重要的一点：稳定，波 动小 第 13页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 型砂在铸造生产中具有的基本性能 1.较高强度性能和热稳定性 第 14页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 2.透气性 型砂能让气体透过而逸出的能力 影响铸件质量的最重要性能之一 第 15页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 3.退让
8、性 型砂退让性差，是铸件产生残余应力的最 主要因素之一 第 16页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 4.溃散性 型砂或芯砂溃散性优劣直接导致柴油机机 体内腔清洁度的指标 第 17页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 5.复用性 型砂在使用后保留原有性能而能多次反复 使用的性能 复用性关系到铸件的成本和质量，是铸造 生产生存和提高品质的基础 第 18页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 型砂混制 铸件冷却后，震动落砂铸件冷却后，震动落砂 输送带输送，磁选输送带输送，磁选 沸腾冷却，喷雾加水沸腾冷却，喷雾加水 加新砂（约加新砂（约3%），斗式提升机升至），斗式提升机
9、升至4楼楼 筛分，去除大块旧砂和芯砂，输送至旧砂斗（筛分，去除大块旧砂和芯砂，输送至旧砂斗（3楼）待用楼）待用 定量斗定量、加水、膨润土、煤粉、淀粉等辅材定量斗定量、加水、膨润土、煤粉、淀粉等辅材 混制，在线检测（水分、强度）混制，在线检测（水分、强度） 输送带输送至生产线，造型输送带输送至生产线，造型 第 19页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 制芯 原砂气力输送至混砂机上方定量斗中原砂气力输送至混砂机上方定量斗中 定量加入混砂机，同时加入酚醛树脂和聚异氰酸酯，混制，定量加入混砂机，同时加入酚醛树脂和聚异氰酸酯，混制， 使两种树脂的混合物包裹在沙粒表面使两种树脂的混合物包裹在沙粒
10、表面 高压射进芯盒，通三乙胺，催化两种树脂快速反应，形成高压射进芯盒，通三乙胺，催化两种树脂快速反应，形成 连接桥，产生强度。连接桥，产生强度。 组芯，整体浸涂耐火涂料组芯，整体浸涂耐火涂料 输送带送至坭芯库，待用（坭芯库由输送带送至坭芯库，待用（坭芯库由PC控制数量、品种、控制数量、品种、 及上线的坭芯品种和数量）及上线的坭芯品种和数量） 第 20页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 熔炼工部 第 21页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 一.铸铁的分类 1.以石墨在基体中形态分 a.灰铸铁 （片状） b.球墨铸铁 （球状） c.蠕墨铸铁 （蠕虫状） d.可锻铸铁 （团絮
11、状） 2.以使用性能分 a.减磨铸铁、抗磨铸铁 b.耐热铸铁 c.耐蚀铸铁 第 22页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 二.灰铸铁 1.灰铸铁的标准 国家标标中规定，我国灰铸铁的牌号按单铸30mm试棒的抗拉强度值划 分6级 牌号 抗拉强度b Mpa HT100 100 HT150 150 HT200 200 HT250 250 HT300 300 HT350 350 验收时，强度一般要控制在n(n+100)Mpa范围内 第 23页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 2.灰铸铁的性能特点 a.强度性能较差 b.硬度的特点 c.较低的缺口敏感性 d.良好的减震性 e.良好的减
12、磨性 铸铁的所有性能特点，几乎都和石墨有关，因此，总的 来说，灰铸铁的力学性能虽然来源于它的金属基体，但 却在很大程度上受制于石墨，它的性能是基体与石墨作用 的综合体现 第 24页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 3.灰铸铁中的石墨类型 由于凝固条件不同（指化学成分、冷却速度、形核能力等），灰铸铁中的片 状石墨可出现不同的分布及尺寸，国家标准把灰铸铁的石墨分为6种，把石墨 长度分为8种 第 25页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 第 26页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 4.灰铸铁的成分 a.化学成分 常规5大元素：C、Si、Mn、P、S 合金化元素：Ni
13、、Cu、Cr、Mo等 b.碳当量CE 根据各元素对共晶点实际碳量的影响，将这些元素 折算成碳量的增减，谓之碳当量 CE=C+1/3(Si+P） 第 27页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 5.提高灰铸铁性能的主要途径 a.合理选定化学成分 b.进行孕育处理 铁液浇注前，在一定条件下（如一定的过热温度、 一定的化学成分、合适的加入方法等),向铁液中加 入一定量的物质（称为孕育剂），以改善铁液的 凝固过程，改善铸态组织，从而达到提高性能为 目的的处理方法。 c.低合金化 第 28页 共 3 页 加强过程控制 提高工艺管理水平 三.灰铸铁的生产 1.冲天炉熔炼 a.冲天炉熔炼的基本要求 可以概况为优质、高产、低耗、长寿与操作 便利五个方面。 b.冲天炉结构 炉底与炉基 炉体与前炉 烟囱与除尘 送风系统与鼓风机 第 2
