砂型铸造模具制作全流程:从工厂到DIY的专业指南
砂型铸造以砂为模料,低成本成型复杂金属形状。砂模是一次性消耗品,浇注后破型取件。铸件精度较低、表面粗糙、余肉大需后加工,但擅长大型复杂件且模具成本极低。本文详解专业级与DIY通用的砂模制作全流程。
砂模核心性能指标
- 耐火度:抗金属液冲刷熔融,防粘砂烧结
- 透气性:排除铸造气体,防气孔
- 强度:搬运/合箱/浇注全程保持型腔几何形状
- 退让性:凝固收缩时不阻碍铸件,防热裂变形
- 粘结性:起模后型腔保形不塌
砂模配料体系
- 原砂:分面砂(接触金属液,10-15%)与背砂(填充主体,60-90%)。**硅砂最主流**,廉价易得、性能全面
- 膨润土:粘结剂,吸水增强粘结强度
- 粘结剂:植物油/水溶性物质,增强强度与韧性
- 辅助添加剂:木屑/煤粉/稻草,增透气、抗热冲击
配比视铸件结构/材料/工艺定制。**湿型砂因天然水分粘结强、成本低,最普及。**
工具与设备清单
- 模样:木模/铝模/3D打印模
- 石粉/粉笔灰:涂模样/砂箱面防粘砂
- 面砂/背砂
- 上/下砂箱:分型面分离,木制/金属制均可
- 铁箍/模架:加固砂模防搬运破损
- 浇道/浇杯:导流熔汤入型腔
- 捣实工具:捣固棒/铲子/气动捣固机,提升表面细节、减清理工时
- 砂筛:除杂、细化砂粒
个人防护装备 (PPE)
- 防护眼镜(防砂尘/飞溅)
- 防护手套(防割/烫/擦伤)
- 安全鞋(钢包头防砸)
- 长工作裤(厚帆布防热/冲击)
必须在通风良好区域操作,防砂尘/金属烟尘吸入。
砂模制作标准化流程
1. 下箱造型
- 模样置于模板,分型面贴合
- 布袋装粉笔灰均匀撒模样表面(防起模粘砂)
- 背砂经筛网落入砂箱,除去结块
- 分层捣实:边缘到中心均匀捣实,消除死角,建立力学强度
- 刮平顶面、清理浮砂
- 打排气孔(间距 40mm)
- 翻箱 180°
2. 上箱造型
- 上半模样精准对齐下模样
- 合箱对齐定位销
- 安装浇道套管打通浇注通道
- 装填背砂、捣实、刮平,同下箱工艺
- 开切浇杯漏斗
3. 起模
- 确认下箱在下
- 取下上箱侧置 180° 翻转,露出模样
- 浇道处挖渣包
- 修整分型面接触区
- 垂直方向缓慢抽取上下模样
4. 合箱与浇注准备
- 如有砂芯(内腔),按芯印位置准确放入(须刷涂料/烘干/打磨)
- 上箱盖合下箱,定位销对齐锁紧
- 缓慢整体提箱离模,防损砂模
- 套铁箍加固,勿过紧变形型腔
完成上述步骤,砂模即可浇注熔融金属 → 冷却 → 破型取毛坯,按模样几何成型。
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转载请注明来源。延伸阅读:壶铃砂铸制造 | 砂铸五大缺陷防治 | 铝砂铸收缩率计算
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