機床鑄件（jiàn）的鑄造工藝以及鑄造流程航星公司推出歡迎新戶客戶參（cān）考

機床鑄件生產是一（yī）個複雜的多工序組合的工藝過程（chéng），它包括以下主要（yào）工序：
1）生產工藝準備，根據要生產的零件圖、生產批量和交貨期限，製定生產工藝方案和工藝文件，繪製機（jī）床鑄件工藝圖；
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2）生產準（zhǔn）備，包括準備熔化用材料、造型製芯用材料和模樣、芯盒、砂（shā）箱等工藝裝備；
3）造型與製芯；
4）熔化（huà）與澆注；
成形原理
機床鑄件生產是將金屬加熱熔化，使其具有流動（dòng）性（xìng），然後（hòu）澆入到具有一定形狀的（de）鑄型型腔中，在重力或外力（lì）（壓力、離心力、電磁力等）的作用下充滿（mǎn）型腔，冷卻並凝固成機（jī）床鑄件（或零件（jiàn））的一種金屬成形方法。

 機床鑄件成形過程

機床鑄件一般作為毛坯經切削加工成為零件。但（dàn）也有許多機床鑄件無（wú）需切削加工就能滿足零件的設計精度和表麵粗糙度要求（qiú），直接作為零件使用。
型砂的性能及組成
1、 型砂的性能
型砂（含芯砂）的主要性能要求有強度、透氣性、耐火（huǒ）度、退讓性、流動性、緊實率和潰散性等。
2、 型（xíng）砂的組成
型砂由原砂、粘（zhān）接劑和附加物組成。機床鑄件用原砂（shā）要求含泥量（liàng）少、顆粒均勻、形狀為圓（yuán）形和多角形的海砂（shā）、河砂或山砂等。機床鑄件用粘接劑有粘土（普（pǔ）通粘土和膨潤土）、水（shuǐ）玻璃砂、樹脂、合脂油和植物油（yóu）等，分別稱為粘土砂，水玻璃砂、樹脂砂、合脂（zhī）油砂和植物油砂等。為了進一步提高型（芯）砂的某些性能，往（wǎng）往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、鋸末、紙（zhǐ）漿等。型砂結構，如圖2所示。

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 型砂結構（gòu）示意圖
工藝特點
機床鑄件是（shì）生產零件毛坯（pī）的主要方法之一，尤其對於有些脆性金屬（shǔ）或合金材料（如（rú）各種鑄鐵件、有色合金機床鑄件（jiàn）等）的零件毛坯，機（jī）床鑄件幾乎是唯一的加工方法。與其它加工方法相比，機床鑄件工藝具有以下特點：
1）機床鑄件可以不受金屬材料、尺寸大小和重量的限製。機床鑄件材料可以是各種鑄鐵、鑄鋼、鋁合金、銅合金、鎂（měi）合金（jīn）、鈦合金、鋅合金和各種特殊（shū）合金材（cái）料；機床鑄件可以小至幾（jǐ）克，大到數百噸；機床鑄件（jiàn）壁厚可以從0．5毫米到1米左右；機床鑄件長度可以從幾毫米到十幾（jǐ）米（mǐ）。
2）機床鑄（zhù）件可以生產各種形狀複雜的毛坯，特別適用於生產具有複雜（zá）內腔的（de）零件（jiàn）毛（máo）坯，如各種箱體、缸體、葉片、葉輪等。
3）機床鑄件的形狀和大小可以與（yǔ）零件很接近，既節約金屬材料（liào），又省切削（xuē）加（jiā）工工時。
4）機床鑄件一（yī）般使用的原材（cái）料來源廣、機床鑄件成本低。
5）機床鑄件工藝靈活（huó），生產率高，既可以手工（gōng）生產（chǎn），也可以機械化生（shēng）產。

機床鑄件的手工（gōng）造型（xíng）
手工造型的主要方法
砂型機床鑄件分為手工造型（製芯）和機（jī）器造型（製芯）。手工造型是指造型和製芯（xīn）的主要工作均由手工完成；機器造型是指主要的造型工作，包（bāo）括填砂、緊實（shí）、起模、合箱等由造型機完成。泊頭機床鑄（zhù）件工量具友介紹手工造型的主要（yào）方法：
手工造型因其操作（zuò）靈活、適應性強，工藝裝備簡單，無需造型設備等（děng）特點（diǎn），被廣（guǎng）泛應（yīng）用於單件小批量生產。但手工（gōng）造型生產率低，勞動（dòng）強度較大。手工（gōng）造型的方法很多，常用的有以下幾種：
1． 整（zhěng）模造（zào）型（xíng）
對於形狀簡單，端部為平麵且又是最大截麵的（de）機床（chuáng）鑄件（jiàn）應采用整模造型。整（zhěng）模造型操作簡便，造型時整個模樣（yàng）全部置於一（yī）個砂箱內，不會出現（xiàn）錯箱缺陷。整模造型（xíng）適用於形狀（zhuàng）簡單、最大截麵在端部的機床（chuáng）鑄件，如齒輪坯、軸承座（zuò）、罩、殼等（圖2）。

圖 整模（mó）造型

2．分模造型
當機床鑄件的最大（dà）截麵（miàn）不在機床鑄件（jiàn）的端部時，為（wéi）了便於造型和起模，模樣要分（fèn）成兩半或幾部分，這種造型稱為分模造型。當機床鑄件的最大截麵在機床鑄件的中（zhōng）間時，應采用兩箱分（fèn）模造型（圖3），模樣從最（zuì）大截麵處分為兩半部（bù）分（用銷釘定位）。造型時（shí）模樣分（fèn）別置於上（shàng）、下砂箱中，分模麵（模樣與模樣間的接合麵）與分型麵（砂型與砂型間的接合麵）位置相重合。兩箱分模（mó）造（zào）型廣泛用於形（xíng）狀比較複雜的機床鑄件生（shēng）產，如水管、軸套、閥體等有孔機床鑄件（jiàn）。

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圖（tú）3 套（tào）管（guǎn）的（de）分模兩箱造型過程
機床鑄件形狀為兩端（duān）截麵大（dà）、中（zhōng）間截麵小（xiǎo），如帶輪、槽輪（lún）、車床四方刀架等，為（wéi）保證（zhèng）順利起（qǐ）模，應采用三箱分模造型（圖4）。此時分模麵應選在（zài）模樣的最小截麵處，而分型麵仍選在機床鑄件兩端的最大截麵處，由（yóu）於三箱造型有兩（liǎng）個分型麵，降低了機床（chuáng）鑄件高度方（fāng）向的尺寸精度，增加了（le）分型麵處飛邊毛刺的清（qīng）整工作量，操作較複雜，生產率（lǜ）較低，不（bú）適用於機（jī）器造型，因此，三箱造型僅用於形狀複雜（zá）、不能用兩箱造型的機床鑄件生產。

圖4 三箱分模造型舉（jǔ）例

3．活塊模造型
機床鑄件上妨礙起模的部分（如凸台、筋條等）做成（chéng）活塊，用（yòng）銷子或燕尾（wěi）結構使活塊與模樣（yàng）主（zhǔ）體形成可拆連接（jiē）。起模時先取出模樣主體，活塊模仍留在鑄型中，起模後再從側麵取出活塊的造型方法（fǎ）稱為活（huó）塊模（mó）造型（圖（tú）5）。活塊模造型主要用於帶有（yǒu）突出部分而妨礙起模的機床鑄（zhù）件、單件小批量、手工造型的場合。如果這類機床鑄件（jiàn）批量大，需要機器造（zào）型時，可以用砂芯形成妨礙起模（mó）的那部分輪廓。

圖5 角鐵（tiě）的活塊模造（zào）型工藝過程

4．挖砂造型
當機床鑄件的外部輪廓（kuò）為曲（qǔ）麵（如手輪等）其（qí）最大截麵（miàn）不（bú）在端部，且模樣又不（bú）宜分（fèn）成兩半時，應將（jiāng）模樣（yàng）做成整體，造型時（shí）挖掉（diào）妨礙取出模樣的那部分型砂，這種造型方法稱為挖（wā）砂（shā）造型。挖砂造型的分型麵為曲麵，造型時為了保證順利起（qǐ）模，必須把砂挖到模樣最大截麵處（圖6）。由於是手（shǒu）工挖砂，操作技術要求高，生（shēng）產效率低，隻適用於單件（jiàn）、小批量生產。

圖6 手輪的挖砂造型的工藝過程

手工（gōng）製（zhì）芯
型芯（xīn）用來（lái）形成機床鑄件內部空腔或局部外形。由於型芯的表麵被高溫金屬液包圍，長時間受到浮力作用和高溫金屬液的烘烤作用（yòng）；機床鑄件（jiàn）冷（lěng）卻凝固時，砂芯往往會阻礙機床鑄件自由收縮；砂芯清理也比較困（kùn）難。因此造芯用的芯砂（shā）要比型砂具有更高的強度、透氣性、耐高溫性、退讓性和潰散性。
手工製芯由於無需製（zhì）芯設備，工藝裝備簡單，應用得很（hěn）普遍。根據砂芯的大小（xiǎo）和（hé）複雜程（chéng）度，手工製（zhì）芯用（yòng）芯盒（hé）有整體式芯盒、對開式芯盒和可拆式芯盒，如圖7所示。

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圖7 芯（xīn）盒製（zhì）芯示意圖
零件、模樣、芯盒與機床鑄件的關係
模（mó）樣用（yòng）來形成機（jī）床鑄件的外部輪廓，芯盒用來製作砂芯，形成（chéng）機床鑄件的內部（bù）輪廓。造型時分別用模樣和芯盒製作鑄型和型芯。圖1 分別表示（shì）零件（jiàn）、模樣、芯盒和機床鑄件的關係。製造模樣和芯盒（hé）所（suǒ）選用的材料（liào），與機床鑄件大小、生（shēng）產規模和造型方法有關（guān）。單件小（xiǎo）批量生產、手工造型時常用木材製作模樣（yàng）和芯盒，大批量生產、機器造（zào）型時常用金屬材料（如鋁（lǚ）合金（jīn）、鑄鐵等（děng））或（huò）硬塑料製作模樣和芯盒。

圖 零件、模樣、芯盒與機床（chuáng）鑄件的關係

機床（chuáng）鑄件（jiàn）機床鑄件常見缺陷分析
機床鑄件工（gōng）藝過程複雜，影響機床鑄件質量的（de）因（yīn）素（sù）很多，往往由於原材料控製不嚴，工藝方案不合理，生產操作不當，管（guǎn）理製度不完善等原因，會使機床鑄件（jiàn）產生各種機床鑄件缺陷。常見的（de）機床鑄件缺陷名稱、特征和產生的原因，見表。
常見機床鑄件缺陷及產生原因
缺陷名稱 特征 產生的主要原因
氣孔（kǒng）

在機床鑄件內部或表麵有大小不等（děng）的光滑孔洞 ①爐（lú）料不幹或含氧化物、雜質多；②澆注工具或爐前添加（jiā）劑未烘幹；③型砂含（hán）水過多（duō）或起模和修型時刷水過（guò）多；④型芯烘幹不充分或型芯通（tōng）氣孔被堵塞；⑤春砂（shā）過緊，型砂透氣性差（chà）；⑥澆注溫度過低或澆注速度太快等
縮（suō）孔與縮鬆
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