砂型鑄造是一種廣泛應用的鑄造方法,其基本原理是使用型砂構成鑄型并進行澆注。型砂是由原砂、粘結劑以及其他附加物混合而成,常用的原砂是硅質砂,當硅砂的高溫性能不能滿足使用要求時,則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。粘結劑則多為黏土,也可采用各種干性油或半干性油、水溶性硅酸鹽、磷酸鹽和各種合成樹脂。
砂型鑄造的制造工藝主要包括以下步驟:
首先,進行造型和制芯,即制造砂型和砂芯。這一步驟可以手工完成,也可使用機器完成,手工造型適用于單件或小批量生產,而機器造型則適用于大批量生產,能顯著提高生產率和鑄件質量。
接著,將砂型和砂芯組合在一起,形成完整的鑄型,這一過程稱為合箱。
然后,向鑄型中充填液態金屬,稱為澆注。為了獲得合格的鑄件,需根據合金種類、鑄件結構和鑄型特點,嚴格控制澆注溫度和澆注速度。
待鑄件在砂型中冷卻到一定溫度后,進行落砂,即清除型砂和芯砂。之后,還需清理鑄件,去除澆冒口、粘砂、披縫和毛刺等,以提高鑄件的表面質量。
總的來說,砂型鑄造具有生產靈活性大、適用面廣、原材料成本低、生產效率高等優點,但也存在勞動條件較差、鑄件外觀質量可能欠佳等缺點。盡管如此,砂型鑄造仍是鑄造生產中應用廣泛的一種方法。
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