《樹(shù)脂砂鑄造工藝》課件

樹(shù)脂砂鑄造工藝課程內(nèi)容概覽樹(shù)脂砂鑄造概述介紹樹(shù)脂砂鑄造的定義、特點(diǎn)和發(fā)展歷程樹(shù)脂砂配料與配制講解樹(shù)脂砂的組成成分、配比設(shè)計(jì)和配制工藝模具制作與樹(shù)脂砂鑄型探討模具的種類與選擇、樹(shù)脂砂的裝填及緊實(shí)和鑄型工藝樹(shù)脂砂鑄件的制造工藝介紹鑄件澆注技術(shù)、脫模與清理、檢驗(yàn)與性能樹(shù)脂砂鑄造概述樹(shù)脂砂鑄造是一種常用的金屬鑄造工藝，它以樹(shù)脂砂為鑄型材料，利用樹(shù)脂砂的高強(qiáng)度、高精度、高耐熱性等特點(diǎn)，生產(chǎn)出各種形狀和尺寸的鑄件。1.1樹(shù)脂砂鑄造的定義定義樹(shù)脂砂鑄造是一種使用有機(jī)樹(shù)脂作為粘結(jié)劑，將砂子、填料等材料混合在一起，形成具有特定形狀的砂型，然后將金屬熔液澆注到砂型中，冷卻凝固后獲得鑄件的鑄造工藝。特點(diǎn)與傳統(tǒng)砂型鑄造相比，樹(shù)脂砂鑄造具有更高的強(qiáng)度、精度和表面質(zhì)量。1.2樹(shù)脂砂鑄造的特點(diǎn)精密鑄造樹(shù)脂砂鑄造工藝能夠生產(chǎn)出尺寸精度高、表面光潔度好的鑄件，滿足高精度的零件需求。復(fù)雜形狀樹(shù)脂砂具有良好的流動(dòng)性和成型性，可以制作出各種復(fù)雜形狀的鑄件，滿足不同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。節(jié)約成本相比傳統(tǒng)砂型鑄造，樹(shù)脂砂鑄造能夠提高生產(chǎn)效率、減少?gòu)U品率，降低生產(chǎn)成本。環(huán)保性能樹(shù)脂砂鑄造工藝能夠有效減少環(huán)境污染，提高鑄造生產(chǎn)的環(huán)保性能。1.3樹(shù)脂砂鑄造的發(fā)展歷程120世紀(jì)50年代樹(shù)脂砂鑄造工藝起源于美國(guó)，并在西方發(fā)達(dá)國(guó)家得到快速發(fā)展。220世紀(jì)70年代樹(shù)脂砂鑄造技術(shù)傳入中國(guó)，并在汽車、機(jī)械等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。321世紀(jì)至今樹(shù)脂砂鑄造工藝不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。2.樹(shù)脂砂配料與配制成分樹(shù)脂砂的主要成分包括：樹(shù)脂、粘結(jié)劑、填料、添加劑等。配比樹(shù)脂砂的配比設(shè)計(jì)需要考慮鑄件的尺寸、形狀、機(jī)械性能要求等因素。2.1樹(shù)脂砂的組成成分砂硅砂、鋯砂、石英砂等樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等固化劑六亞甲基四胺、烏洛托品等粘結(jié)劑水玻璃、硅溶膠等2.2樹(shù)脂砂的配比設(shè)計(jì)成分作用比例樹(shù)脂提供粘結(jié)強(qiáng)度5-15%硬化劑促進(jìn)樹(shù)脂固化1-3%砂子構(gòu)成鑄型骨架75-85%添加劑改善性能1-5%2.3樹(shù)脂砂的配制工藝1稱量根據(jù)配比要求，準(zhǔn)確稱量各種原材料2混合將稱量好的原材料均勻混合，確保各個(gè)組分充分接觸3成型將混合好的樹(shù)脂砂用模具成型，并進(jìn)行必要的壓縮和固化3.模具制作與樹(shù)脂砂鑄型模具的選擇樹(shù)脂砂鑄造模具主要分為金屬模具和砂型模具。金屬模具適用于批量生產(chǎn)，砂型模具更適合單件或小批量生產(chǎn)。樹(shù)脂砂的裝填樹(shù)脂砂的裝填要均勻密實(shí)，避免出現(xiàn)空洞或疏松現(xiàn)象。裝填完成后，需要進(jìn)行振動(dòng)或壓實(shí)處理，以提高鑄型的強(qiáng)度和致密性。3.1模具的種類與選擇金屬模金屬模具具有高強(qiáng)度、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但制作成本較高。常用材料有鑄鐵、鋼、鋁合金等。陶瓷模陶瓷模具具有耐高溫、耐腐蝕、尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)，但制作工藝復(fù)雜，成本較高。常用材料有耐火粘土、石英砂等。3.2樹(shù)脂砂的裝填及緊實(shí)1裝填確保砂型密實(shí)，避免氣孔2緊實(shí)提高砂型強(qiáng)度，防止坍塌3振動(dòng)消除氣泡，改善砂型性能3.3樹(shù)脂砂鑄型工藝型腔制作根據(jù)鑄件的形狀和尺寸，使用模具制作型腔。樹(shù)脂砂填充將配制好的樹(shù)脂砂填充到型腔中，并進(jìn)行壓實(shí)，形成鑄型。型芯制作如果有內(nèi)腔需要形成，制作相應(yīng)的型芯，放置于型腔內(nèi)。鑄型合模將上、下型合模，確保型腔和型芯的正確位置。鑄型干燥對(duì)鑄型進(jìn)行烘干，去除水分，提高強(qiáng)度。樹(shù)脂砂鑄件的制造工藝澆注熔融金屬注入鑄型，形成鑄件毛坯。脫模與清理鑄件冷卻后，從鑄型中取出，去除型砂，并進(jìn)行表面清理。4.1鑄件澆注技術(shù)熔融金屬將熔融金屬?gòu)娜蹱t中傾倒入鑄型中，確保金屬能充分填充鑄型，并形成所需的形狀。澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，金屬能夠順利流入鑄型各個(gè)部位，并避免出現(xiàn)氣泡和缺陷。澆注速度控制澆注速度，使金屬能均勻地填充鑄型，同時(shí)避免過(guò)快造成鑄型變形或金屬飛濺。鑄件脫模與清理脫模脫模是鑄造工藝中的重要環(huán)節(jié)，需要謹(jǐn)慎操作以確保鑄件完整性。樹(shù)脂砂鑄造脫模主要有兩種方式：冷脫模和熱脫模，根據(jù)鑄件的具體情況選擇合適的脫模方式。清理清理是鑄造工藝中的重要環(huán)節(jié)，需要徹底清理鑄件表面，以去除殘留的砂芯、飛邊、澆口等。清理方法根據(jù)鑄件的尺寸、形狀和表面要求選擇合適的清理方法。鑄件檢驗(yàn)與性能尺寸和形狀檢查鑄件是否符合設(shè)計(jì)要求，包括尺寸精度和形狀完整性。表面質(zhì)量評(píng)估鑄件表面質(zhì)量，如裂紋、氣孔、砂眼等缺陷。機(jī)械性能進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、硬度等測(cè)試，以評(píng)估鑄件的機(jī)械性能。樹(shù)脂砂鑄造工藝的控制生產(chǎn)過(guò)程中，嚴(yán)格控制配料、鑄型、澆注、脫模、清理等環(huán)節(jié)，確保鑄件質(zhì)量穩(wěn)定。配料與配制控制樹(shù)脂、砂子、添加劑等比例，保證砂型強(qiáng)度、透氣性等性能。鑄型工藝控制砂型緊實(shí)度、澆注溫度、冷卻速度，避免砂型缺陷。鑄件質(zhì)量控制尺寸精度、表面質(zhì)量、內(nèi)部缺陷，符合設(shè)計(jì)要求。5.1配料與配制的控制嚴(yán)格控制原材料的比例，保證樹(shù)脂砂的性能穩(wěn)定。嚴(yán)格控制配制時(shí)間和溫度，確保樹(shù)脂砂的固化效果。定期檢測(cè)樹(shù)脂砂的性能指標(biāo)，例如強(qiáng)度、流動(dòng)性、透氣性等。5.2鑄型工藝的控制1溫度控制鑄型溫度會(huì)影響樹(shù)脂砂的硬度和強(qiáng)度，需嚴(yán)格控制。2緊實(shí)度控制確保鑄型具有足夠的強(qiáng)度和密實(shí)性，避免鑄件缺陷。3澆注系統(tǒng)控制合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，確保熔融金屬順利充填鑄型。鑄件質(zhì)量的控制尺寸精度鑄件尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求。表面質(zhì)量鑄件表面光潔度、氣孔、裂紋等缺陷。機(jī)械性能鑄件抗拉強(qiáng)度、硬度、韌性等機(jī)械性能指標(biāo)?；瘜W(xué)成分鑄件化學(xué)成分是否符合要求，影響機(jī)械性能。樹(shù)脂砂鑄造工藝的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域汽車、航空、船舶、機(jī)械、電力等行業(yè)。工藝優(yōu)勢(shì)鑄件精度高、表面光潔度好、尺寸穩(wěn)定性好。應(yīng)用領(lǐng)域汽車行業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、曲軸、變速箱殼體等機(jī)械制造泵體、閥體、齒輪、軸承座等航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)部件、機(jī)身結(jié)構(gòu)件等電力能源渦輪機(jī)葉片、水輪機(jī)部件等工藝優(yōu)勢(shì)與局限性表面光潔度高樹(shù)脂砂鑄造工藝能夠生產(chǎn)出表面光潔度高的鑄件，減少了后加工的需要。尺寸精度高樹(shù)脂砂鑄型具有良好的尺寸穩(wěn)定性，能夠生產(chǎn)出尺寸精度高的鑄件。復(fù)雜形狀易于生產(chǎn)樹(shù)脂砂鑄造工藝能夠生產(chǎn)出各種復(fù)雜形狀的鑄件，滿足了各種產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。發(fā)展趨勢(shì)與展望1自動(dòng)化鑄造過(guò)程的自動(dòng)化程度不斷提高，例如，機(jī)器人自動(dòng)澆注和脫模系統(tǒng)。2智能化數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化控制。3綠色化環(huán)保型樹(shù)脂和砂型材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，減少環(huán)境污染?？偨Y(jié)與討論1樹(shù)脂砂鑄造樹(shù)脂砂鑄造是一種先進(jìn)