精品課程砂型鑄造的主要工部

熔化澆注工部：準備金屬液，將金屬液澆入鑄型中；

砂處理工部：舊砂處理回用、型砂的準備；

造型工部：制造鑄型（砂型）；

制芯工部：制造砂芯；

落砂清理工部：將鑄件與砂型（砂芯）分開，鑄件清理等。

金屬液態成形裝備及自動化第2章精品課程2.5鑄件落砂及清理自動化2.5.1鑄件落砂

落砂就是待鑄件冷卻到一定溫度后，將鑄型破碎，使鑄件從砂型中分離出來。落砂工序通常由落砂機完成。目前落砂機廣泛采用振動落砂法,也用滾筒分離。振動落砂法是由周期振動的落砂柵床將鑄型拋起，然后鑄型又自由下落與柵床碰撞，經過反復撞擊，砂型破壞，最終鑄件和型砂分離。第2章金屬液態成形裝備及自動化振動落砂落砂滾筒精品課程圖6-1單軸慣性振動落砂機結構簡圖圖6-2雙軸慣性振動落砂機結構簡圖1-彈簧2-柵床3-主軸4-偏心塊5-鑄型1-偏心塊2-柵床3-彈簧精品課程1）雙側激振輸送落砂機1—柵床2—振動電動機3—彈簧振動落砂機的結構簡單、成本低等優點，但是噪音大，灰塵多，工作環境差。

第2章金屬液態成形裝備及自動化2.5.1

鑄件落砂精品課程振動電機振動篩雙振動電機驅動設備I精品課程振動輸送振動提升雙振動電機驅動設備II精品課程振動落砂振動緊實雙振動電機驅動設備III精品課程2）振動式落砂滾筒的工作原理目前工業化國家比較廣泛使用：a.普通式落砂滾筒b.振動式落砂滾筒c.機械手等。圖2-64振動式落砂滾筒的工作原理1—工作部分2－增幅機構3－激振源4－振動電機第2章金屬液態成形裝備及自動化2.5.1

鑄件落砂滾筒+振動精品課程3）落砂機械手圖2-65機械手的動作示意圖圖2-66機械手的主從操縱方式示意圖1，3—速度/位移傳感器2—伺服電機

第2章金屬液態成形裝備及自動化2.5.1

鑄件落砂精品課程2.5.2鑄件清理拋丸清理是：利用高速旋轉的葉輪將彈丸拋向鑄件，靠彈丸的沖擊打掉鑄件表面粘砂和氧化皮。該清理方法效果好，生產率高，勞動強度低，自動化程度高，在生產中應用廣泛。其缺點是拋射方向不能任意改變，靈活性差。噴丸清理是：利用壓縮空氣將彈丸噴射到鑄件表面來實現的。噴槍的操作靈活，可清理復雜內腔和深孔的鑄件；但生產效率低，工作環境惡劣，不易實現自動化，一般用于清理復雜鑄件或作為拋丸清理的補充手段。第2章金屬液態成形裝備及自動化鑄件清理包括表面清理和除去多余的金屬兩部分。前者是除去鑄件表面的砂子和氧化皮；后者主要包括去除澆冒口、飛邊毛刺等。鑄件表面清理的常用方法有：拋丸清理、噴丸清理等。精品課程拋丸/噴丸原理:圖6-12高速丸流的形成圖6-13拋丸清理示意圖1-氧化皮繡斑體2-塑性變形區3-彈性變形區圖6-9噴丸器的工作原理精品課程拋丸生產線及拋丸設備(鋼鐵鑄件)精品課程噴丸生產線及拋丸設備(有色鑄件)精品課程常用清理裝備的型式及其特點

第2章金屬液態成形裝備及自動化2.5.2鑄件清理精品課程金屬液態成形裝備及自動化2.5.2鑄件清理第2章精品課程2.6壓力鑄造裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構壓力鑄造（簡稱壓鑄）是指在高壓作用下，金屬液以高速充填型腔并在壓力作用下凝固獲得鑄件的成形方法。在鋁合金、鋅合金、鎂合金鑄件等生產上應用廣泛。壓鑄機是壓力鑄造生產的最基本設備，一般分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機兩大類，而冷室壓鑄機按開合模及壓射方向又分為臥式壓鑄機和立式壓鑄機兩種。

第2章金屬液態成形裝備及自動化精品課程金屬液態成形裝備及自動化第2章精品課程精品課程（1）熱室壓鑄機

1）它的壓射室與坩鍋連成一體，因壓射室浸于液體金屬中而得名，而壓射機構則裝在保溫坩鍋上方。第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程2.6.1壓鑄機分類及結構第2章金屬液態成形裝備及自動化精品課程2）熱室壓鑄機的特點：熱室壓鑄機的優點是生產工序簡單，效率高；金屬消耗少，工藝穩定；壓射入型腔的金屬液體干凈，鑄件質量好。壓鑄機的結構緊湊，易于實現自動化。但壓射室、壓射沖頭長期浸泡在液體金屬中，影響使用壽命。熱室壓鑄機主要用于壓鑄鎂、鋅等低熔點合金的小型鑄件。

第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程（2）冷室壓鑄機

1）冷室壓鑄機的壓射室與保溫爐是分開的，壓鑄時從保溫坩鍋中舀取液體金屬倒入壓鑄機上的壓射室后進行壓射。圖2-68立式壓鑄過程示意圖1－壓射沖頭2—壓射室3—金屬液4—定模5—動模6—射嘴7—型腔8—反料沖頭9—余料第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程（2）臥式冷式壓鑄第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程2）臥式壓鑄機結構示意圖圖2-70臥式壓鑄機結構示意圖1－固定螺母2—連接底板3—導桿4—連桿5—頂出液壓缸6—頂桿7—動模板8—哥林柱9—定模板10—壓射室11—壓射沖頭12—壓射桿13—連軸器14—活塞桿15—壓射液壓缸16—壓射連桿17—機座18—頂板19—T型槽20—滑動板21—連接銷22—銷套23—鎖模機頭24—合模液壓缸第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程（3）壓鑄機的主要機構

主要由開合模機構、壓射機構、頂出機構以及液壓動力系統和控制系統等組成。1）開合模機構

圖2-71曲肘合模機構示意圖1—合模液壓缸2—活塞3—連桿4—三角形鉸鏈5—螺母6—力臂7—齒輪第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程2）壓射機構

a.DDV（DirectDigitalValve）方式的調速壓射裝置

圖2-72DDV控制壓射原理圖1—型腔2—壓射室3—壓射液壓缸4—感應器5—導桿6—蓄能器7—直接數字閥第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程b.數字閥結構

圖2-73DDV閥結構示意圖

1—閥芯2—連桿3—零位傳感器4—脈沖電機5—聯軸器6—法蘭7—閥座8—油腔圖2-74電動閥結構示意圖

1—節流口2—油腔3—閥芯4—驅動板第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構精品課程3）頂出機構

圖2-75頂出機構原理示意圖（c）機械式（a）液壓缸固定液壓式（b）液壓缸移動液壓式第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.1壓鑄機分類及結構2.6.2壓鑄機的液壓及電氣控制（自學）精品課程（1）自動澆注裝置

最低液面123圖2-77澆注機械手實例圖1—壓射室2—機械手3—熔化坩堝第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.3壓鑄生產自動化精品課程圖2-78負壓澆注示意圖1—液體金屬2—加熱器3—填料4—壓射室5—型腔6—真空通道7—真空過濾器8—真空泵9—真空切斷閥10—動模11—定模12—升液管第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.3壓鑄生產自動化精品課程（2）自動取件裝置

圖2-79四連桿自動取件裝置工作示意圖a）原始位置b）沿固定軌跡伸入型內c）直線前移，夾住鑄件d）直線后退，退出型外，放下鑄件第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.3壓鑄生產自動化精品課程圖2-80取件機械手結構及原理圖1—齒條2—傳動齒輪3—曲柄轉軸4—副液壓缸5—彈簧6—主液壓缸7—油管8—座板9—滑架10—活塞桿11—支架12—曲柄13—連桿14—搖桿15—手臂16—手掌第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.3壓鑄生產自動化精品課程2.4.壓力鑄造技術的新發展

為了解決缺陷問題，目前國內外有兩個途徑：

一是，改進現有設備，特別是對三級壓射機構的壓射機，控制壓射速度、壓力，控制模內氣體；二是，發展特殊壓鑄工藝，如真空壓鑄、充氧壓鑄、半固態壓鑄等。

（1）克服壓鑄件的主要缺陷：氣孔和疏松。（2）提高壓鑄模具的壽命；（3）降低成本、提高設備的控制性能。精品課程2.6.4新型壓鑄機1）真空吸入式壓鑄機第2章金屬液態成形裝備及自動化精品課程2）真空壓鑄

（真空罩及分型面抽真空示意圖）第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程真空壓鑄的特點是：可消除或減少壓鑄件內部的氣孔，壓鑄件強度高，表面質量好，還可以進行熱處理；減少了壓鑄時型腔的反壓力，可用小型壓鑄機生產較大、較薄的鑄件；但真空壓鑄的密封結構復雜，制造及安裝困難，控制不當、效果不明顯。第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程3）電磁給料壓鑄機第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程（4）充氧壓鑄

充氧壓鑄是將干燥的氧氣充入壓室和壓鑄模型腔，以取代其中的空氣和其它氣體。當鋁合金壓入壓室和壓鑄模腔時與氧氣發生化合，生成三氧化二鋁，形成均勻分布的三氧化二鋁小顆粒（直徑在1μm以下），從而減少或消除了氣孔，提高了壓鑄件的致密性。這些小顆粒分散在壓鑄件約占總質量的0.1~0.2%，不影響機械加工。充氧壓鑄僅適用于鋁合金。第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程消除或減少了壓鑄件內部的氣孔，強度提高10%、伸長率增加1.5~2倍，壓鑄件可進行熱處理；Al2O3有防蝕作用，充氧壓鑄件可在200~300℃的環境下工作；與真空壓鑄相比，充氧壓鑄的結構簡單、操作方便、投資少。第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程2）德國富來冷室壓鑄機第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程3）德國富來熱室壓鑄機第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程4）深圳力勁壓鑄機第2章金屬液態成形裝備及自動化2.6.4新型壓鑄機精品課程精品課程第2