一、前期准备阶段

1. 产品与工艺设计
   • 根据减速机壳体的三维模型（含结构强度分析），确定铸造工艺方案：包括分型面（通常选在壳体对称面或最大截面，方便起模）、拔模斜度（内壁 1°-3°，外壁 0.5°-2°）、圆角（避免尖角应力集中）、加工余量（关键部位如轴承孔预留 3-5mm，非加工面预留 1-2mm）。
   • 制定浇冒口系统方案：针对壳体厚大部位（如轴承孔凸台、法兰）设计冒口补缩，采用底注式或阶梯式浇注系统，确保金属液平稳充型，避免卷渣。
2. 模具与工装制作
   • 制作模样：批量生产用金属模（铸铁或铝合金材质，精度高、寿命长），单件小批量用木模或树脂模；模样需包含浇冒口、定位销等结构，与砂型型腔匹配。
   • 制作砂箱、芯盒：砂箱尺寸需覆盖铸件轮廓，保证足够刚度；芯盒用于制作砂芯（如壳体内部油道、轴承孔的砂芯），材质与模样匹配。

二、砂型与砂芯制备阶段

1. 型砂与芯砂配制
   • 型砂成分：石英砂（或宝珠砂，耐高温）+ 粘结剂（树脂砂用酚醛树脂，水玻璃砂用水玻璃）+ 附加剂（如煤粉，防止粘砂），控制含水量（＜5%）和透气性（＞100）。
   • 芯砂要求：流动性好、强度高（避免浇注时溃散），常用树脂砂芯（适合复杂砂芯），需经烘烤硬化（树脂砂芯常温硬化，水玻璃砂芯需吹 CO?硬化）。
2. 砂型造型
   • 将配制好的型砂填入砂箱，通过震实、压实或射砂等方式紧实（紧实度控制在 70-80），确保砂型强度。
   • 型腔表面刷涂涂料：常用水基石墨涂料（厚度 0.2-0.5mm），通过喷涂或刷涂覆盖，防止金属液粘砂，提升铸件表面光洁度。
3. 砂芯制作与装配
   • 用芯盒制作砂芯（如轴承孔砂芯、油道砂芯），修整后涂刷涂料并烘干（去除水分，避免浇注时产生气孔）。
   • 将砂芯按定位装入下砂型，确保砂芯与型腔的相对位置精度（如轴承孔砂芯的中心距误差≤0.5mm），必要时用芯撑固定。

三、熔炼与浇注阶段

1. 金属熔炼
   • 配料：以灰口铸铁为例，原料为生铁（30%-40%）、废钢（20%-30%）、回炉料（30%-40%），加入硅铁（调整硅含量 1.8%-2.5%）、锰铁（锰 0.6%-1.0%），控制碳含量 3.2%-3.6%（保证石墨化）。
   • 熔炼设备：中频电炉（温度控制精准），熔炼温度 1420-1450℃，出炉前 3-5 分钟加入硅钡孕育剂（0.2%-0.5%），细化石墨，防止白口组织。
   • 成分检测：用光谱仪分析 C、Si、Mn、S、P 含量，确保符合牌号要求（如 HT250 需 S≤0.12%，P≤0.3%）。
2. 浇注操作
   • 浇注温度：1320-1380℃（温度过低易产生浇不足，过高易导致晶粒粗大、粘砂）。
   • 浇注速度：中等速度（10-20kg/s），大型壳体采用分段浇注（先浇底座，再浇侧壁，减少温差应力），避免冲砂、卷气。
   • 浇注过程：专人观察浇口杯液面，保持稳定，防止断流；浇注后及时清理浇口余料。

四、落砂与清理阶段

1. 冷却与落砂
   • 铸件在砂型中自然冷却至 200℃以下（约 8-12 小时，大型壳体需更长时间），避免急冷产生裂纹。
   • 落砂：通过振动落砂机去除砂型和砂芯，手工清理残留型砂（尤其是砂芯内部的残留砂）。
2. 浇冒口与表面清理
   • 去除浇冒口：用氧割（大型）或敲击（小型）去除，切口需打磨平整（避免后续加工干涉）。
   • 表面清理：通过抛丸（去除表面粘砂、氧化皮）或喷砂处理，检查表面缺陷（如飞边、毛刺、缩孔），并打磨修整。

五、热处理与质量检测阶段

1. 时效处理
   • 目的：消除铸造内应力（壳体壁厚不均易产生应力，导致后续加工变形）。
   • 工艺：人工时效（500-600℃，保温 2-4 小时，随炉冷却）或自然时效（露天放置 3-6 个月），优先选择人工时效（效率高，应力消除更彻底）。
2. 质量检测
   • 外观检测：目视检查表面是否有裂纹、气孔、粘砂，关键部位（如安装面、轴承孔边缘）不允许有缺陷。
   • 无损检测：对轴承孔周围、法兰等受力部位进行超声波探伤，不允许存在≥3mm 的内部缩孔或裂纹。
   • 尺寸检测：用卡尺、百分表、三坐标测量仪检测关键尺寸（如轴承孔直径、中心距、安装面平面度），铸造尺寸公差控制在 IT14-IT16。
   • 力学性能抽检：从同炉铸件的试块中取样，检测硬度（如 HT250 要求 190-269HB）和抗拉强度（≥250MPa）。

总结

砂型铸造减速机壳体的流程可概括为：设计→制模→配砂→造型 / 制芯→熔炼→浇注→落砂清理→时效→检测。核心是通过控制砂型质量、熔炼成分、浇注参数，确保壳体无缩孔、裂纹等缺陷，并通过时效处理保证尺寸稳定性，为后续机械加工（镗孔、铣面等）奠定基础。该工艺成本低、适应性强，可满足绝大多数减速机壳体的生产需求。

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