前言金属砂型铸造技术
砂型铸造是一种最基本的铸造方法，其工艺过程有制造模型和芯合、混砂、造型和造芯、烘干合箱、熔化…等等。砂型铸造在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。 制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。 金属砂型铸造技术-造型方法
1、 各种造型方法的特点和应用
造型是砂型铸造的重要工序，大体分手工和机器造型两大类。手工造型主要用于单件或小批量铸件的生产，而机器造型则主要用于大批量的铸件制造。
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为常用手工造型方法的特点和应用范围。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，但对工人的技术水准要求较高，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。
表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 | | 611aa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 | 关于远大前程的论文 | 适用于铸件最大截面靠一端且为平面的铸件 |
难忘的教诲挖砂造型 | 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国营企业辞退违纪职工暂行规定 |
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准高 | | 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、要求工人的技术水准高 | | 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 |
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2．机器造型
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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，因而又有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。
（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。
（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。
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。
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。
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