传统砂型铸造工艺的基本流程有以下几步:配砂、制模、造芯、造型、熔炼、浇注、落砂、打磨加工、检验等步骤。
1.混砂阶段
制备型砂和芯砂,供造型所用,我们一般使用红砂造型,使用覆膜砂制作砂芯。
2.制模阶段
根据零件图纸制作模具和芯盒,一般单件可以用木模、批量生产可制作塑料模具或金属模(俗称铁模或铝模),大批量铸件可以制作型板。通常一套模具包括上模跟下模。 如果模具的结构非常复杂,则有滑块设计,也会有砂芯设置。 有时也需要对型芯进行加固,用于形成无法通过上模和下模直接制作的轮廓和型腔,例如铸铝中冷器气室、铸铝涡轮增压壳体、铸铝冷却系统配件等,模具都比较复杂。模具有模框或者模架来保护,模框的材料有木制,铝制及钢制材料。大型产品一般使用铝制或者钢制模框。
3.造型(制芯)阶段
包括了造型(用型砂形成铸件的形腔)、制芯(形成铸件的内部形状)、配模(把泥芯放入型腔里面,把上下砂箱合好)。造型是铸造中的关键环节。拿我们美国客户的一个项目为例,我们看看如何制作砂型。通过将红砂,粘土和水的混合物放在模具上来创建砂型型腔。 一般手动完成此过程,也可以使用机械来完成这一过程。 去除模具后,红砂砂型将具有与所做产品相对应的空腔。模具上模平放,填充红砂;有加强筋的为下模,填充红砂。填充完成后,抽出模具型板,将上下型腔砂型闭在一起。有些需要紧固砂箱,放置浮箱或者跑料。
4.熔炼阶段
按照所需要的金属成份配好化学成份,选择合适的熔化炉熔化合金材料,形成合格的液态金属液(包括成份合格,温度合格)。熔炼一般采用冲天炉或者电炉(由于环保要求,冲天炉现在基本取缔,基本使用电炉)。
5.浇注阶段
用铝水包把电炉里融化的铝水注入造好的型里。浇注铝水需要注意浇注的速度,让铝水注满整个型腔。浇铸系统一般放置在砂型型腔的底部,这样可以避免冲砂,即浇口;同时为了排气,需要在砂型上设置通道排气,即冒口。浇口和冒口的设置是铸件能否成功的关键因素。东润铸造有经验丰富的铸造工程师监控该过程,确保铸件的合格率。
6.清理阶段
浇注后等融熔金属凝固后,拿锤子去掉浇口并震掉铸件的砂子,然后使用喷砂机进行喷砂,这样铸件表面会显得很干净。
7.铸件加工
对于一些有特别要求的铸件或一些铸造无法达到要求的铸件,可能需要简单加工。一般使用砂轮或磨光机进行加工打磨,去掉毛刺,让铸件更光洁。我们有许多熟练表面处理工人,将进行磨光、去毛刺及飞边、抛丸等处理。 如果是这样,则可以得到具有良好表面的干净铸件。
8.铸件检验
铸件检验一般在清理或加工阶段过程中,不合格的一般就已经发现挑出来了。铸件不得有明显孔眼(气孔,缩孔,缩松,渣眼,砂眼),裂纹(热裂,冷裂,温裂),表面缺陷(粘砂,结疤,夹砂,冷隔),形状缺陷(多肉,浇不足,变形,料口毛刺)等严重影响产品的外观和强度缺陷。同时,我们的整个品质管理严格按照ISO9001跟IATF16949的体系要求执行,工厂品质部配有25人,确保产品的质检跟巡检能做到100%合格。
砂型铸造生产工艺流程: