機床鑄件的手工造型
手工造型的主要方法
砂型機床鑄件分為手工造型(制芯)和機器造型(制芯)。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成;機器造型是指主要的造型工作,包括填砂、緊實、起模、合箱等由造型機完成。泊頭機床鑄件工量具友介紹手工造型的主要方法:
手工造型因其操作靈活、適應性強,工藝裝備簡單,無需造型設備等特點,被廣泛應用于單件小批量生產。但手工造型生產率低,勞動強度較大。手工造型的方法很多,常用的有以下幾種:
1. 整模造型
對于形狀簡單,端部為平面且又是最大截面的機床鑄件應采用整模造型。整模造型操作簡便,造型時整個模樣全部置于一個砂箱內,不會出現錯箱缺陷。整模造型適用于形狀簡單、最大截面在端部的機床鑄件,如齒輪坯、軸承座、罩、殼等。
2.分模造型
當機床鑄件的最大截面不在機床鑄件的端部時,為了便于造型和起模,模樣要分成兩半或幾部分,這種造型稱為分模造型。當機床鑄件的最大截面在機床鑄件的中間時,應采用兩箱分模造型(圖3),模樣從最大截面處分為兩半部分(用銷釘定位)。造型時模樣分別置于上、下砂箱中,分模面(模樣與模樣間的接合面)與分型面(砂型與砂型間的接合面)位置相重合。兩箱分模造型廣泛用于形狀比較復雜的機床鑄件生產,如水管、軸套、閥體等有孔機床鑄件。
套管的分模兩箱造型過程
機床鑄件形狀為兩端截面大、中間截面小,如帶輪、槽輪、車床四方刀架等,為保證順利起模,應采用三箱分模造型。此時分模面應選在模樣的最小截面處,而分型面仍選在機床鑄件兩端的最大截面處,由于三箱造型有兩個分型面,降低了機床鑄件高度方向的尺寸精度,增加了分型面處飛邊毛刺的清整工作量,操作較復雜,生產率較低,不適用于機器造型,因此,三箱造型僅用于形狀復雜、不能用兩箱造型的機床鑄件生產。
3.活塊模造型
機床鑄件上妨礙起模的部分(如凸臺、筋條等)做成活塊,用銷子或燕尾結構使活塊與模樣主體形成可拆連接。起模時先取出模樣主體,活塊模仍留在鑄型中,起模后再從側面取出活塊的造型方法稱為活塊模造型(圖5)。活塊模造型主要用于帶有突出部分而妨礙起模的機床鑄件、單件小批量、手工造型的場合。如果這類機床鑄件批量大,需要機器造型時,可以用砂芯形成妨礙起模的那部分輪廓。
4.挖砂造型
當機床鑄件的外部輪廓為曲面(如手輪等)其最大截面不在端部,且模樣又不宜分成兩半時,應將模樣做成整體,造型時挖掉妨礙取出模樣的那部分型砂,這種造型方法稱為挖砂造型。挖砂造型的分型面為曲面,造型時為了保證順利起模,必須把砂挖到模樣最大截面處(圖6)。由于是手工挖砂,操作技術要求高,生產效率低,只適用于單件、小批量生產。
5.手工制芯
型芯用來形成機床鑄件內部空腔或局部外形。由于型芯的表面被高溫金屬液包圍,長時間受到浮力作用和高溫金屬液的烘烤作用;機床鑄件冷卻凝固時,砂芯往往會阻礙機床鑄件自由收縮;砂芯清理也比較困難。因此造芯用的芯砂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。
手工制芯由于無需制芯設備,工藝裝備簡單,應用得很普遍。根據砂芯的大小和復雜程度,手工制芯用芯盒有整體式芯盒、對開式芯盒和可拆式芯盒,如圖7所示。
零件、模樣、芯盒與機床鑄件的關系
模樣用來形成機床鑄件的外部輪廓,芯盒用來制作砂芯,形成機床鑄件的內部輪廓。造型時分別用模樣和芯盒制作鑄型和型芯。圖1 分別表示零件、模樣、芯盒和機床鑄件的關系。制造模樣和芯盒所選用的材料,與機床鑄件大小、生產規模和造型方法有關。單件小批量生產、手工造型時常用木材制作模樣和芯盒,大批量生產、機器造型時常用金屬材料(如鋁合金、鑄鐵等)或硬塑料制作模樣和芯盒。