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砂箱设计:选择材质、尺寸、结构及紧固方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:砂箱的设计内容有:选择类型和材质、确定砂箱尺寸、结构设计、定位及紧固等。2)普通机器造型砂箱,常用向下扩大的倾斜壁,底部设突缘,防止塌箱,保证刚性,便于落砂,箱壁上留出气孔。大砂箱内应有箱带以防止塌箱。平均内框尺寸小于500mm的普通砂箱、小于1250mm的高压造型用砂箱可不设箱带。

砂箱设计:选择材质、尺寸、结构及紧固方案

砂箱的设计内容有:选择类型和材质、确定砂箱尺寸、结构设计定位及紧固等。

1.设计和选用砂箱的基本原则

1)满足铸造工艺要求。如砂箱和模样间应有足够的吃砂量、箱筋不妨碍浇冒口的安放、不严重阻碍铸件收缩等。

2)尺寸和结构应符合造型机、起重设备、烘干设备的要求。

3)有足够的强度和刚度,使用中保证不断裂或发生过大变形。

4)对型砂有足够的附着力,使用中不掉砂或塌箱,但又要便于落砂。为此,只在大的砂箱中才设置箱肋(带)。

5)经久耐用,便于制造。

6)应尽可能标准化、系列化和通用化。

2.类型的选择

(1)专用砂箱和通用砂箱

1)专用砂箱:专为某一复杂或重要铸件设计的砂箱。例如发动机缸体的专用砂箱。

2)通用砂箱:凡是模样尺寸合适的各种铸件均可使用的砂箱。多为长方形。

(2)依制造方法分 有整铸式、焊接式和装配式

1)整铸式:用铸铁、铸钢或铸铝合金整体铸造而成的砂箱。应用较广。

2)焊接式:用钢板或特殊轧材焊接成的砂箱,也可用铸钢元件焊接而成。

3)装配式:用螺栓组装而成的砂箱。用于单件、成批生产。

(3)依造型方法及使用条件分 有手工造型用砂箱、机器造型用砂箱,高压造型用砂箱等。

3.砂箱结构

(1)砂箱名义尺寸 砂箱名义尺寸是指分型面上砂箱内框尺寸(长度×宽度)乘砂箱高度。确定砂箱尺寸时要考虑一箱内放置铸件的个数和吃砂量。吃砂量的最小数据参照表3-13。所设计的砂箱,长度和宽度应是50mm或100mm的倍数,高度应是20mm或50mm的倍数。

表3-13 吃砂量的最小值(单位:mm)

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(2)箱壁 砂箱壁的断面形状、尺寸影响强度和刚度。选用箱壁形式时,可参考以下经验:

1)简易手工造型砂箱,常用较厚的直箱壁,不设内外突缘,制造简便,容易落砂。

2)普通机器造型砂箱,常用向下扩大的倾斜壁,底部设突缘,防止塌箱,保证刚性,便于落砂,箱壁上留出气孔。

3)中箱箱壁多为直壁,上下都设突缘。大砂箱内应有箱带以防止塌箱。中箱因无贯通的箱带,刚度小,故应加厚。(www.xing528.com)

4)高压造型用砂箱,尽量不加箱带,以便落砂。因受力大,要求刚度大。小砂箱用单层壁,大砂箱用双层壁。箱壁上不设出气孔。

(3)箱带(箱档、箱肋)箱带增加对型砂的附着面积和附着力,提高砂型总体强度和刚性,防止塌箱和掉砂,延长砂箱使用期限。但使紧砂和落砂困难,限制浇冒口的布局,故用于中、大砂箱。平均内框尺寸小于500mm的普通砂箱、小于1250mm的高压造型用砂箱可不设箱带。

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图3-77 合箱销的形式

(4)砂箱定位 上下箱间的定位方法有多种:泥号、楔榫、箱垛、箱锥、止口及定位销等。机器造型时只用定位销定位,如图3-77所示。分插销和座销两种:插销多用于成批生产的矮砂箱,座销用于大量生产的各种砂箱。

箱耳多布置在砂箱两端,一端装圆孔的定位套(或销),一端装长孔的导向套。合箱时上下箱的圆孔套对应圆销,另一端对应方销。

普通砂箱用的合箱销套的典型结构如图3-78所示。手工造型和抛砂造型用砂箱不必装销套,直接在箱耳上钻孔和切槽。模板和砂箱间的定位元件实例如图3-79所示。

(5)搬运、翻箱结构 手把用于小型砂箱,吊轴广泛用于各种中大砂箱,吊环主要用于重型砂箱。这些吊运结构的设计,应使吊运平衡,翻箱方便,特别强调安全可靠,要绝对杜绝人身事故。要考虑最大的负荷,应给出较大的安全系数

吊环、吊轴和手把一般用钢材制造,用铸接法同砂箱相连结。小手把也可用螺纹连结。铸接必须牢靠。吊轴、吊环上的铸接部分应加工出沟槽式倒刺。也可用整铸法,但应保证无缩孔、裂纹等缺陷,为此,箱轴常设计成中空的,或应用内冷铁。

(6)砂箱的紧固 为防止胀箱、跑火等缺陷,上下箱间应紧固。紧固方式有:上箱自重法、压铁法、手工夹紧(箱卡)法和自动卡紧法等。上箱自重法和压铁法多用于小件。

(7)设计模板图的注意事项

1)模样和浇冒口模的位置、尺寸是否符合铸造工艺图的要求,吃砂量是否合适。

2)上、下模板上的模样布局、方向、尺寸标注等是否一致,能否满足合箱

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图3-78 普通砂箱销套

a)定位套 b)导向套

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图3-79 模板和砂箱间的定位元件

a)定位销导向销 b)圆套 c)椭圆

技术条件:材质20钢,工作表面渗碳0.8~1mm,淬火58~62HRC(如工厂不具备渗碳条件,可用45钢制造,表面淬火42~50HRC)

要求。

3)根据造型机的具体要求,验算模板高度应低于起模高度等。

4)直浇道的位置,合箱后应靠近浇注平台一侧。

5)各种螺钉、定位元件位置是否合适,装卸是否方便。

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