壳体成型|壳体模具铸造| Croning壳体工艺|树脂砂铸造工艺

壳体成型工艺概述

在制造简单或复杂的近净形铸件时，采用壳体成型以确保严格的公差和高度的尺寸稳定性。壳型铸造是一种用于生产高质量铸件的技术。

壳型铸造工艺有时又称树脂砂铸造工艺、热壳铸造工艺、芯型铸造工艺。

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酚醛树脂和砂的混合物是主要的成型材料，由于涂层的原因，它比绿砂和呋喃树脂砂贵得多。此外，这些沙子不能回收或重新利用。因此，壳型铸铁铸件比其他铸件更昂贵。

由于壳体成型是一个可以完全自动化的过程，因此应用最为广泛模具和芯生产技术今天。这种铸造技术，有时被称为皇冠工艺，是由J. Croning在第二次世界大战期间开发并获得专利的，至今仍在使用。外壳成型是一个过程，用于创建薄的部分，同时也实现了高水平的表面光洁度和尺寸精度。

制壳机

为什么壳型铸造工艺是理想的?

它是复杂和其他薄截面最理想的铸造工艺之一，在一些圈子中也被称为壳型铸造。这种方法提供了很高的精度以及卓越的表面抛光。除了易于自动化之外，关键之一这种铸造工艺的优点这使得它适用于各种铸造行业，因为它是便宜的。由于所有这些优点，这种技术适应性强，可用于各种部门。

壳型铸造技术

这是可能的铸造使用类似于外壳的模具，这是由砂和树脂用于壳型铸造技术。这些模具重量轻，非常坚固，使其成为自动铸造操作的理想选择。尽管这种工艺适用于黑色金属和有色金属铸造，但它最常用于铸钢。

壳型铸钢件

有必要创建一个耐腐蚀的金属设计耐高温，并能承受外壳成型初始阶段与砂子接触引起的磨损。该图案与沙子和树脂混合物接触，将用于制作外壳模具。然后将模具放在烤箱中，让树脂完全固化。

由于这个操作，模式被一层薄薄的外壳包围着。当与用于砂型铸件的重型模具相比，模具的厚度可以减少到10-20毫米。当表皮完全固化后，小心翼翼地将其从模式中剥离，这就是贝壳模具。

在这篇文章中，我们将介绍壳型铸造工艺，包括它的优点和局限性，以及它的应用。

壳体成型工艺及其历史简介

壳型铸造是由一个名叫克罗宁的人发明的，正如你从工艺的名字中猜到的那样。特别是，这个程序是由德国工程师和企业家约翰内斯·克罗宁(Johannes Croning)在1944年开发的。当克罗宁在20世纪20年代末首次创办他的铸造公司时，他通过向美国公司出售专利来筹集必要的资金。第二次世界大战快结束时，他还在德国工作，当时他想出了克隆手术的想法。

1947年，在与克罗宁会面并讨论了他的发明后，美国情报人员飞往德国与他交谈。他们的研究很深入，而且使美国企业能够在未来进一步开发和使用新技术．同时努力完善两者方法和机器美国(以及德国)铸造厂在20世纪40年代和50年代不知疲倦地工作。早在20世纪50年代末，壳型铸造就已经在各地的铸造厂得到应用天下产之广各种光滑，耐用的部件。

壳体成型术语

应对:

Cope是用于铸造的两部分铸造模具的上半部分。

核心:

一个室内芯是一种预制的砂型，被插入到模具中，使铸件的内部，或空心部件的内部。

芯盒:

核心盒是一个用于创建核心的工具。

阻力:

拖模是用于铸造的两部分铸造模具的底部部分。

草案:

图案和芯盒具有垂直边的吃水，可以在不变形或撕裂图案或芯盒的情况下取出芯或砂型。

喷射器别针:

在这种情况下，顶针是突出的附件，用于推动模具远离模式，一旦它已经硬化。

绿砂成型:

绿砂成型是一种典型的铸造工艺，它使用潮湿的粘土粘合成型砂来制造最终产品。

熔模铸造:

熔模铸造是一种铸造工艺，使用蜡和陶瓷材料在成品零件上产生漂亮的表面和严格的公差。

模具:

铝模具是一种不灵活的框架，液态金属被倒入其中以制造铸件。

模式:

模子是要铸造的零件的复制品，在铸造前用来定型模具。

立管:

隔水管是一个内置在模具中的储层，用于防止零件在冷却时收缩。

输出:

当液态金属从有故障或密封不足的模具中渗出时，就会发生跳动。

落砂:

落砂是为了在铸造过程中从铸件中去除模具而振动模具-铸件组合的技术。

壳型:

用一层薄薄的树脂结合砂来制作模具的铸造过程被称为壳型铸造。

树:

在熔模铸造过程中，树是蜡或蜡的集合塑料组合在一起的模式。

通风:

排气是让气体从模具中逸出的过程，或通过沙子中的微小孔隙，或通过预先计划好的通道。

壳体成型工艺的基本原理

为了创造一个坚固的，瞬间硬化的外壳模具，该程序依赖于热固性树脂和沙子混合物的能力，以采取外部的形状在固化前加热金属图案．

有两个部分，每个壳模具，这被称为应付和拖动部分。这两个部分用树脂连接在一起，使一个全壳模具。芯在两个之前插入模具内在室内设计中，部件是密封在一起的是模具所需要的。

控制壳体成型过程的参数

被涂上一层热固性塑料树脂被放置在加热的金属图案上，固化树脂。

将外壳段从模式中分离出来，然后按照正确的顺序组装。当浇注的金属凝固后，成品铸件的外壳从铸件上撕下来。

壳体成型工艺的优点:

高尺寸精度和光滑的表面实现在更快的生产速度比砂型铸造。

壳体成型工艺有其局限性:

使用昂贵的金属图案是必要的。塑料树脂增加了项目的成本，而且零件尺寸有限。

壳体成型过程中经常使用的金属包括:

铝和铜的铸铁和铸造合金被用于生产这些产品。

壳体成型工艺有尺寸限制:

最少30克，一般不超过10公斤;模具面积一般小于0.3 m2;

壳体成型工艺公差如下:

约0.005厘米

壳体成型工艺吃水余量:

1/4到1/2度

壳体成型工艺的表面光洁度如下:

微米范围从1/3微米到4.0微米

壳体成型工艺制造:性能及考虑因素

1. 它有一个非常光滑和坚实的内部表面的外壳模具内部。这使得液态金属有可能在铸造过程中容易流入模腔，使得铸件表面光洁度非常好。壳型铸造相反绿砂型铸造与绿砂铸造相比，这种工艺可以生产具有薄截面和较小凸点的复杂零件。
2. 壳体模具的使用也达到了较高的尺寸精度制造方法．有可能实现小至0.010英寸(0.25毫米)的公差。通常不是这样的必须执行任何附加采用此方法进行铸造后的加工。
3. 壳牌砂型的渗透性较差而当粘结剂接触到为铸造而倾倒的熔融金属时，可能会有大量的气体释放到大气中。这就是为什么外壳模具应该保存在通风良好的环境中。
4. 热固性树脂粘结剂的成本增加了壳型铸造的费用，但由于与其他砂型铸造工艺相比，只使用了很小比例的沙子，因此降低了费用。
5. 壳型铸造方法简单，易于自动化和维护。

由于需要特殊的金属设计，壳型铸造是一种昂贵的技术，这使得它在短批量生产中不太可行。另一方面，使用壳体铸造制造，可能更符合大规模生产的成本效益。

外壳成型工艺步骤

贝壳造型是一种自然技术，使用树脂涂层的沙子来生产模具。这在本质上是一个消耗性的过程。对于需要精密度和精度的应用，是理想的铸造方法。它提高了尺寸精度，提高了产量，从劳动力的角度来看也更具成本效益。

壳牌模具加工分为几个步骤，其中最重要的步骤如下:

1. 首先，必须准备一个金属匹配板。
2. 树脂和砂子混合的过程
3. 将模具加热到所需温度
4. 翻转图案的方向
5. 固化外壳，烘烤成品
6. 投资的处置
7. 将芯插入孔中
8. 重复对模具的反面进行加工
9. 组装模具
10. 用熔化的金属填充模具
11. 铸造删除
12. 清洁和修剪

壳体成型工艺分为八个步骤。

a)外壳造型图案制作

通常由铁或钢制成所需部件形状的两件式金属模板，然后铸造成所需部件。偶尔也会使用各种其他材料，如用于小规模生产的铝或用于铸造活性材料的石墨。

构造一个模式是第一步，在外壳成型程序。不同的铸造厂采用各种不同的方法来创建图案，但最终结果在很大程度上是相同的。它是一种模式，是将被铸造的部分的近似复制，考虑到预期收缩以及其他工艺要求。

为了建造一个两部分组成的壳体模具，需要设计两种模具，其中两半合并形成一个完整的模具。模具的下半部分，称为拖，将由一个人制作，而上半部分，称为顶，将由另一个人制作。

b)创建核心盒

接下来，模式需要它至关重要的姐妹组件:核心盒。在铸造过程中，芯盒是一件用来制造芯的工具，然后将芯放在模具中，这样铸件中间就有一个空心腔。它与生成模式以创建核心盒的机制非常相似。同样，核心盒(以及最终的核心)在制造过程中必须考虑到金属在模具中冷却时的收缩．

c)模具制作:

一旦核心盒和模式已经完成，是时候找到一些树脂涂层的沙子用于施工。为了帮助去除，每个图案的一半被加热到175至370°C(350至700°F)的温度，并涂上润滑剂。接下来，加热的图案夹在一个倾倒箱，里面有沙子和树脂粘合剂的混合物，以创建最终产品．

倾倒箱已被倒置，以允许沙树脂混合物涂层的模式。在加热后，这种设计部分固化了混合物，现在已经变硬并在其周围形成了一层外壳。在每个模半和周围的外壳在烤箱中完全固化后，将外壳从模半中排出。

d)模具组装:

将壳体的两个侧面紧紧地固定在一起，形成整个壳体模具。如果需要任何芯，在密封关闭之前将它们放入模具中。然后将壳体模具插入烧瓶中，并由支撑物质固定，以完成该过程。

e)浇注工艺:

模具被牢固地固定在一起，而熔融金属从浇包通过浇注系统，并进入模具型腔，完全充满了金属型腔。

f)冷却:

熔化的金属倒入模具后，必须让它冷却和凝固，才能得到最终的形状。

g)铸件拆除:

熔融金属冷却到安全温度后，可以从模具中取出铸件。为了去除任何额外的金属从进给系统以及任何砂子从模具，修整和清洗过程是必需的。

h)铸造正在完成。

壳型铸造的精加工过程变化很大，这取决于铸造的部件，使用的材料，以及铸造所拥有的设施。例如，一些零件需要使用机械加工．其中一些只需要从模具中切割出来，并将其粗糙的边缘锉平。

其他人则需要热处理．其他的，需要更大的强度，必须热处理不止一次才能达到。虽然外壳成型技术使铸造厂能够制造复杂的部件，但在某些情况下，许多部分将被铸造并焊接在一起，形成一个单一的单元。

壳型铸造的优缺点

壳体成型工艺的优点

1. 实现良好的铸件细节和尺寸精度是可行的。

鉴于酚醛树脂是用于壳体成型的砂型粘结剂，保证了砂型表面的光滑牢固加工后表面光洁度好。下面这张照片的表面质量可以通过检查来评估。

此外，该技术在制造过程中产生的砂渣较少，有可能消除铸铁件成品中的一些缺陷，如夹杂砂、砂孔和气孔。

由于这种模具材料是一种坚硬的模具，所以会比用砂型的模具膨胀小，导致尺寸公差变小。这一优势在生产高精度毛坯铸件以及降低加工成本方面将是极其有利的。

2. 模具光加权，可以保存很长一段时间。
3. 与压铸相比，它提供了更大的设计灵活性。
4. 成本比熔模铸造便宜。
5. 与机械绿砂成型相比，资本厂房支出较便宜。
6. 与其他材料相比，金属的产量相当高．
7. 沙子和金属的比例很低，这是一件好事。
8. 提供一个优越的表面抛光和更高的尺寸精度比传统的砂型铸件，同时承担更便宜的修理费用比后者。
9. 铸造可以用来制造薄件、复杂的元素和复杂的设计。

小于5mm的壁厚被认为是极薄的，类似于砂型铸件。这些铸造产品只能使用外壳成型工艺生产．

此外，热壳和芯模由成型机制造，当使用这种方法时，可以生产结构复杂，特别是内部结构复杂的铸件

10. 一种被简化到足以由半熟练的操作员管理的程序。
11. 铸造过程是完全自动化和机械化的，从而提高了机组的生产率。
12. 减少所需的铸造面积。
13. 整体由于提高了生产效率，大大降低了加工成本通过使用这种技术，可以提高成品的质量，并降低劳动力费用。
14. 因为大部分的工作已经由造型机完成，这个过程可以由妇女来完成，不需要任何特殊的技能。相比之下，绿砂铸造方法就有很大的不同。

与气体有关的问题不那么普遍:由于模具本身是干燥的，在铸造过程中由于气体而产生的任何问题在壳体成型的情况下都大大减少了。使用shape的另一个优点是它们更加通用。外壳成型使创建复杂的形状与高水平的完成质量。

15. 浪费:由于操作性质，外壳成型产生的垃圾和垃圾较少，模具成本较低。
16. 它有可能提高该部门的整体盈利能力。

壳体成型工艺的缺点

1. 火柴盘的价格较高。由于这道工序需要金属图案(铁图案)，所以整体成本会更高。因此不适合小批量铸件的生产或小批量订单的处理。
2. 与绿砂、呋喃树脂砂相比，酚醛树脂砂较为昂贵，且不太可能回收。正因为如此，壳型铸件的价格才会上涨。
3. 铸件的尺寸有限制

一般来说，贝壳成型机用于铸造铸件的外壳和芯。这些机器的尺寸受到限制。因此，大多数壳型铸件的长度将小于400mm，重量轻于20kg。这种方法不能产生过长或过重的项目。

尽管壳芯成型技术存在这些缺点，但其优点也是相当显著的。因此，越来越多的铸铁厂转向它来制造微型和中型铸铁件。众所周知，很多人都在使用它各个国家的金属铸造厂生产铸钢件以取代失蜡铸造工艺。

4. 存在严重的粉尘和烟雾问题。
5. 在钢的情况下，有一个碳吸收。

壳体成型应用

钢盖，齿轮毛坯，链条座支架，冰箱阀板，风冷IC发动机的小曲轴，汽车传动部件，铸造齿锥齿轮，制动梁，轮毂，履带式履带滚轮拖拉机．

钢，如碳钢，合金钢，不锈钢，和低合金，铝合金，铜都是铸造在外壳成型过程中。此程序用于铸造要求薄截面和良好尺寸精度的铸件，以及其他特性。croning方法用于铸造车身玻璃、汽车罩、小型船只、浴缸、鼓壳、连杆、齿轮箱、杠杆臂和其他机械装置部件。

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