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砂型是用砂子通過壓實使鑄件的外觀,砂芯通常用於使鑄件的內腔形狀,但也可以使用砂芯來製作外觀(即我們通常所說的砂芯全殼模具)。
砂型用的黑砂是細砂混合煤粉(易脫模)和一些其他新增劑(澱粉、糊精和水等),保證鑄件表面光滑,砂芯要求更高,採用細砂和樹脂製成!
砂模僅用黑砂攪拌,砂芯經高溫燒結(通常為200-280攝氏度),砂芯通常呈黃色或深褐色,視樹脂新增量而定。
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例如:1.將一塊磚放在平板上,扣上乙個沒有底的抽屜,在抽屜裡裝滿沙子(沙子可以粘合成乙個整體),取出這塊磚後,剩下的沙子就是砂模,也就是這塊磚的砂模。
2、如果磚在水平方向上有孔,磚的砂型就不好做,因為孔裡填滿了沙子後,磚就不能取出來了,此時需要用砂芯。 根據磚上這個孔的大小,製作一根與孔一樣粗的沙棒,放在砂模的相應位置,這樣就可以製作出有孔的磚砂模。 這種沙棒稱為沙芯。
3.當然,實際操作並不是那麼簡單。
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砂型鑄造。 優點。
1、與其他鑄造方法相比,砂型鑄造成本低,生產工藝簡單,生產周期短。
2、由於砂型鑄造所用的造型材料價格便宜,容易獲得,鑄造模具易於製造,可適應鑄件的單品生產、批量生產和批量生產。
缺點。 型砂和芯砂的質量直接影響鑄件的質量,型砂質量差會造成鑄件中出現氣孔、砂洞、粘砂、夾砂等缺陷。
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砂型鑄造鑄件的缺陷有:冷分離、澆注不足、氣孔、粘砂、夾砂、砂坑、擴砂等。 1)保冷澆注不足 液態金屬填充能力不足,或填充條件差,在填充型腔之前,熔融金屬會停止流動,從而導致鑄件產生澆注不足或保冷缺陷。
當澆注不充分時,鑄件將無法獲得完整的形狀; 雖然鑄件在冷間隔期內可以獲得完整的形狀,但由於存在不完全熔接,鑄件的力學效能受到嚴重破壞。 防止澆注不足和冷分離:提高澆注溫度和澆注速度。
2)孔隙率:在熔融金屬結殼之前,氣體在鑄件中產生的多孔缺陷,這些氣體沒有及時逸出。氣孔的內壁光滑,明亮或略帶氧化色。 當鑄件產生氣孔時,其有效承載面積會減小,在氣孔周圍會引起應力集中,從而降低鑄件的抗衝擊性和抗疲勞性。
氣孔也會降低鑄件的緻密性,導致一些需要承受水壓試驗的鑄件報廢。 此外,孔隙率對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性有負面影響。 防止氣孔的形成:
降低熔融金屬中的氣體含量,增加砂型的透氣性,並在型腔的最高處增加空氣立管。 3)粘砂:在鑄件表面粘附一層難以去除的砂粒,稱為粘砂。粘砂不僅影響鑄件的外觀,還會增加鑄件清洗和切割加工的工作量,甚至影響機器的壽命。
例如,如果鑄齒表面有沙子粘附,則容易損壞,如果幫浦或發動機等機器零件有沙子粘附,則會影響燃料油、燃氣、潤滑油和冷卻水等流體的流動,並會弄髒和磨損整個機器。 防止結砂:在型砂中加入煤粉,在模具表面塗上防粘砂漆。
4)夾砂 厚板、大板鑄件採用濕法成型鑄造時,鑄件表面形成的凹槽和疤痕缺陷非常容易發生。鑄件中產生夾砂體的零件大多與砂型的上表面接觸,型腔的上表面受到熔融金屬的輻射熱的影響,容易起拱和翹曲,當凸起的砂層不斷被熔融金屬沖刷時, 它可能會破裂和破裂,留在原位或被帶到其他部位。鑄件上表面越大,型砂的體積膨脹越大,形成夾砂的傾向越大。
5)砂孔:鑄件內部或表面填充型砂的孔缺陷。6)砂膨脹 在澆注過程中金屬液的壓力下,模壁移動,鑄件部分膨脹。為了防止砂型膨脹,應增加砂型的強度、砂箱的剛度、箱體的壓力或緊固力,並適當降低澆注溫度,使熔融金屬表面能及早結殼,從而降低熔融金屬對鑄模的壓力。
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砂型鑄造的特點:
化學硬化的砂型比粘土砂型的強度高得多,做成砂型後,硬化到相當高的強度後脫膜,不需要改性。 因此,鑄造模具可以準確反映圖案的尺寸和輪廓形狀,並且在後續過程中不易變形。 鑄件的尺寸精度高。
由於所用粘結劑和硬化劑的粘度不高,容易與砂粒混合,而且混砂裝置結構輕,功率低,生產率高,可以簡化砂處理工作。
混合型砂在硬化前流動性好,造型砂在成型時容易壓實,因此不需要大型複雜的造型機。
使用化學硬化砂成型時,可根據生產要求選擇木材、塑料和金屬等圖案材料。
化學硬化砂中的粘結劑含量遠低於粘土砂,且其中不含粉狀輔料,砂粒間隙比粘土砂大得多。 為了避免鑄造時砂粒之間的金屬滲漏,砂型或型芯表面應塗上質量好的塗層。
以水玻璃為粘結劑的化學硬化砂成本低,使用中工作環境無味。 但是,在這種鑄造模具中澆注金屬後,型砂不易塌陷; 用過的老砂不能直接使用,必須回收利用,矽酸鈉砂的再生比較困難。
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<>1.型砂一般由鑄造原砂、型砂粘結劑和輔助助劑等造型材料按一定比例混合而成。型砂根據所用粘結劑的不同可分為粘土砂、矽酸鈉砂、水泥砂、樹脂砂等。 粘土砂、矽酸鈉砂和樹脂砂使用最多;
2、芯砂由鑄砂、型砂粘結劑及輔料等造型材料按一定比例混合而成。 對於形狀複雜、斷面薄、幹強度高、塌陷性好的芯材,採用植物油芯砂、油脂芯砂或樹脂芯砂。
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1)鑄造工藝設計步驟:
尺寸設計:根據支架的尺寸和加工要求確定鑄件的尺寸。
型腔設計:根據鑄件的形狀、加工要求和鑄件材料的性質設計型腔的形狀和尺寸。
鑄件體及系統設計:根據鑄件的尺寸和形狀,設計澆注系統,包括澆注通道、澆注口、澆注立管、液位上公升速度等。
溫度設計:根據鑄件材料的耐聞特性和鑄件的尺寸和形狀,設計澆注溫度和冷卻速度。
技術引數設計:根據鑄件的尺寸、形狀、材料特性和澆注溫度,確定澆注的技術引數,如澆注速率、結晶速率、澆注壓力等。
試鑄和測試:通過試鑄和測試,評估鑄造工藝的可行性和效果。
2)計算扼流圈的橫截面積:
阻流段的條紋積是指鑄件內部阻礙流體流動的物理截面。 它可以通過以下公式計算:
a = frac \left(\fracight)^}
式中:$q$為鑄件的澆注量。