《铸造工艺设计注意问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铸造工艺设计注意问题（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 铸造工艺设计o要求：掌握铸造工艺方案的制 定，铸造工艺参数确定的原则；熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用 ；了解冒口尺寸的计算方法。o重点：砂型铸造工艺图的绘制；o难点：浇注位置及分型面的选择 。o砂型铸造工艺设计：为获得好的铸件，减少工 作量，降低成本，合理制订铸 造工艺方案，绘制铸造工艺图 。4-1 铸造工艺方案的确定o铸造工艺方案： 选择铸件的浇注位置及分型面。 型芯的数量、形状及其固定方法。 确定工艺参数：加工余量、起模斜度、圆角、收缩率。 浇冒口、冷铁形状、尺寸及其布置。o铸造工艺图：在零件图上用各种工艺符号 表示出铸造工艺方案的图形。o作用：它是制造模样和铸型，进行 生产准备
2、和铸件检验的依据（基 本工艺文件）。支座的铸造工艺图、模样图及合型图 一、工艺符号及其表示方法（表4-1 ）二、浇注位置及分型面的选择o浇注位置：浇注时铸件在砂型中所处的空间位置。o分型面：砂箱间的接触表面。o性：影响铸件质量、工艺难易程度。1浇注位置的选择原则1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。o上表面易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，不如下表面致密。 车床床身的浇注位置 起重机卷扬筒的浇注位置方案（采用立式浇注） 2）铸件的大平面应朝下o大平面还常产生夹砂缺陷，故对平 板、圆盘类铸件，大平面应朝下。 3）面积较大的薄壁部分置于铸型下 部或使其处于垂直或倾斜位置。o防止铸件产生浇不足或冷隔等缺
3、陷 。 薄壁件的浇注位置 4）对于容易产生缩孔 的铸件，应使厚的部 分放在分型面的上部 或侧面，厚处直接安 放冒口，实现自下而 上的顺序凝固。 2分型面的选择原则o性：恰当与否会影响铸件质量；使制模、造型、造芯、合箱或清理 等工序复杂化；甚至还可增大切削加工的工作量。1）便于起模，使造型工艺简化 o尽量使分型面平直、数量少，避 免不必要的活块和型芯。起重臂的分型面 避免用活块。支架分型方案： I方案需活块； 改用方案II时， 可省去活块，仅在 A处稍加挖砂即可 。 大批量生产条件下，采用机器造型 ，需要改用图中所示的环状型芯， 使铸型简化成只有一个分型面。 使用型芯减少分型面 2）尽量使铸件
4、全部或大部置于 同一砂箱，以保 证铸件精度。 车床床身铸件 3）尽量使型腔及主要型芯位于下型 o便于造型、下芯 、合箱和检验铸件 壁厚。但下型型腔 也不宜过深，并尽 量避免使用吊芯和 大的吊砂。 机床支架 o注意：选择分型面的上述诸原则 ，对于某个具体的铸件来说难以全 面满足，有时甚至互相矛盾。o因此，必须抓住主要矛盾、全面 考虑，至于次要矛盾，则应从工艺 措施上设法解决。o工艺设计步骤：先定浇注位置，再选分型面，在定分型面时，应尽可能 与浇注位置相一致。三、砂芯形状、个数及分块o砂芯作用：形成铸件内腔或便于外形起模。o分块：便于操作、搬运、烘干和简化芯盒。o共型芯：增加型芯稳定性、提高模 板
5、和砂箱利用率。4-2 工艺参数的确定o铸造工艺参数的确定：铸造工艺参数包括加工余 量、起模斜度、铸造圆角、芯 头、芯座、收缩余量等。一、机械加工余量和铸孔o机械加工余量：在铸件上为切削 加工而加大的尺寸。o余量过大，切削加工费工，且浪 费材料；o余量过小，制品会因残留黑皮而 报废，或因铸件表层过硬而加速 刀具磨损。o加工余量应根据铸件生产批量 、合金种类、造型方法、加工 要求、铸件的形状、尺寸及浇 注位置等来确定。o大量生产：机器造型，精度高，余 量小。o铸钢件：表面粗糙，余量比铸铁大o非铁合金：价贵，表面光滑，余量 小。（表4-2） （表4-3）说明o铸件的孔、槽是否铸出，不仅取 决于工艺上
6、的可能性，还须考虑其 必要性。o较大的孔、槽应铸出，可减小加 工工时，减小热节；o较小的孔、槽不必铸出，留待加 工更经济。o不加工的特形孔、价格较贵的非 铁金属铸孔，尽量铸出。 二、起模斜度（拔模斜度）o使模型样（或型芯）易于从砂型（ 或芯盒）中取出，应在模样或芯盒的 起模方向带有一定的斜度。o加工表面上的起模斜度应结合加工 余量直接表示出，而不加工表面上的 斜度（结构斜度）仅需用文字注明。o起模斜度的大小：根据立壁的高度 、造型方法和模样材料来确定。o立壁愈高，斜度愈小；外壁斜度比内 壁小；机器造型的一般比手工造型的 小；金属模斜度比木模小。o具体数据可查有关手册。o一般外壁为15-3，内壁
7、为3-10 。三、铸造圆角o防止在夹角处产生冲砂及裂纹；o圆角半径约为相交两壁平均厚度 的1/31/2。四、铸造收缩率o铸件冷却后的尺寸比型腔尺寸 略为缩小，为保证铸件的应有 尺寸，模样尺寸必须比铸件放 大一个该合金的收缩率。o铸造收缩率K 表达式为： o灰铸铁：0.7%1.0%；o铸造碳钢：1.3%2.0%；o铝硅合金：0.8%1.2%；o锡青铜：1.2%1.4%。五、芯头及芯座o型芯头可分为垂直芯头和水平芯 头两大类。 型芯头的构造a）垂直芯头 b）水平芯头 4-3 浇、冒口系统一、浇注系统o引导金属液流入铸型型腔的一系列通道的总称。o组成：浇口杯（外浇口）、直浇道、横浇道、内浇道。1尺寸
8、的确定:根据铸件形状、尺寸， 查表确定。 2常见浇注系统的类型3内浇道与铸件型腔连接位置的选择 二、冒口o铸型中设置的一个储存金属液的空 腔作用，提供体收缩时所需的金属液 。o对其进行补缩，防止产生缩孔、缩 松等（冒口清除）。o冒口的设置：铸件热节圆直径较大 的部位。o冒口尺寸计算：比例法。（表4-6）（图4 -18）4-4 铸造工艺设计 o主要是画铸造工艺图、铸件毛坯图 、铸型装配图和编写工艺卡片等。 o一般大量生产的定型产品、特殊重 要的单件生产的铸件，铸造工艺设计 订得细致，内容涉及较多。o单件、小批生产的一般性产品，铸造工艺设计内容可以简化。o在最简单的情况下，只须绘制一 张铸造工艺图
9、即可。铸造工艺设计的内容和一般程序 o以C6140车 床进给箱体 为例分析毛 坯的铸造工 艺方案如下 ：o质量约 35Kg。车床进给箱体零件图 o该零件没有特殊质量要求的表面，仅 要求尽量保证基准面D不得有明显铸 造缺陷，以便进行定位。o材料：灰铸铁HT150，勿需考虑补缩 。o在制订铸造工艺方案时，主要应着眼 于工艺上的简化。1.分型面三个方案供选择：o方案I：分型面在轴孔的 中心线上。o方案II：从基准面D分型 ，铸件绝大部分位于下型。o方案III：从B面分型，铸 件全部置于下型。 o大批量生产：为减少切削加工 工作量，九个轴孔需要铸出。o此时，为了使下芯、合箱及铸 件的清理简便，只能按照方案I从 轴孔中心线处分型。o为了便于采用机器造型、尽量 避免活块，故凸台和凹槽均应 用型芯来形成。o为了克服基准面朝上的缺点， 必须加大D面的加工余量。o单件、小批量生产：采用手工造型，使用活块造 型较型芯更为方便。同时，因铸 件的尺寸允许偏差较大，九个轴 孔不必铸出。o此外，应尽量降低上型高度， 以便利用现有砂箱。o显然，在单件生产条件下，宜 采用方案II或方案III。2. 铸造工艺图 采用分型方案I时的铸造工艺图 （局部） 车床进给箱体铸造工艺图3. 工艺参数的确定o机械加工余量o起模斜度o铸造图角o铸造收缩率 结 束
