金屬工藝 第二章 砂型鑄造課件

1、上次課內(nèi)容的回顧一一.熔模鑄造熔模鑄造二二.金屬型鑄造金屬型鑄造三三.壓力鑄造壓力鑄造四四.低壓鑄造低壓鑄造五五.離心鑄造離心鑄造六六.其它特種鑄造方法其它特種鑄造方法2.3砂型鑄造主要內(nèi)容：2.3.1 造型方法的選擇2.3.2 澆注位置和分型面的選擇2.3.3 工藝參數(shù)的選擇2.3.4鑄造工藝圖2.3.5綜合舉例如何將設(shè)計(jì)的零件變成鑄件？怎樣生產(chǎn)出 合格鑄件1 砂型鑄造的工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝圖的繪制分型面的選擇工藝參數(shù)的確定澆注位置的確定重點(diǎn)內(nèi)容：砂型鑄造的工藝流程圖砂型鑄造的工藝流程圖鑄造的主要工序 用造型混合料及模樣等工藝裝備制造鑄型的過程用造型混合料及模樣等工藝裝備制造鑄型的過程稱為造型。

2、稱為造型。 型砂型砂 砂型砂型造型是砂型鑄造的最基本工序，通常分為手工造型造型是砂型鑄造的最基本工序，通常分為手工造型和機(jī)器造型兩大類。和機(jī)器造型兩大類。2.3.1造型方法的選擇造型方法的選擇造型方法造型方法手工造型手工造型機(jī)器造型機(jī)器造型整模造型分模造型活塊造型三箱造型挖砂造型刮板造型震壓造型微震壓實(shí)造型射壓造型拋砂造型1手工造型 手工造型操作靈活、大小鑄件均能適應(yīng)。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、批量大小、使用要求及生產(chǎn)條件的不同，所用的造型方法也不一樣。手工造型對(duì)模型的要求不高，一般采用成本較低的木模。對(duì)于尺寸較大的回轉(zhuǎn)體或等截面的鑄件，還可以采用成本更低的刮板造型法。因此，盡管手工造

3、型的生產(chǎn)率較低、獲得鑄件的尺寸精度及表面質(zhì)量也較差，但對(duì)工人的技術(shù)水平要求較高，且在實(shí)際生產(chǎn)中很難完全以機(jī)器造型取代。尤其是對(duì)于單件、小批鑄件的生產(chǎn)。 為省卻挖砂操作，在造型前特制一為省卻挖砂操作，在造型前特制一個(gè)底胎，然后在底胎上造下箱；底個(gè)底胎，然后在底胎上造下箱；底胎可多次使用，不參與澆注。胎可多次使用，不參與澆注。一、手工造型一、手工造型造型方法造型方法主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)適用范圍適用范圍整模造型整模造型整體模，平面分型面，型腔在一個(gè)整體模，平面分型面，型腔在一個(gè)砂箱內(nèi)；造型簡單，鑄件精度表面砂箱內(nèi)；造型簡單，鑄件精度表面質(zhì)量較好。質(zhì)量較好。分模造型分模造型模樣沿最大截面分為兩半，型腔位模

4、樣沿最大截面分為兩半，型腔位于上、下兩個(gè)砂箱，造型簡便。于上、下兩個(gè)砂箱，造型簡便。挖砂造型挖砂造型假箱造型假箱造型最大截面位于一端并為平最大截面位于一端并為平面的簡單鑄件的單件、小面的簡單鑄件的單件、小批生產(chǎn)。批生產(chǎn)。最大截面在中部，一般為最大截面在中部，一般為對(duì)稱性鑄件，如套、管、對(duì)稱性鑄件，如套、管、閥類零件單件、小批生產(chǎn)。閥類零件單件、小批生產(chǎn)。模樣為整體，但分型面不是平面，模樣為整體，但分型面不是平面，造型時(shí)手工挖去阻礙取模的型砂，造型時(shí)手工挖去阻礙取模的型砂，生產(chǎn)率低，技術(shù)水平高。生產(chǎn)率低，技術(shù)水平高。分型面不是平面的鑄件的分型面不是平面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)。單件、小批生產(chǎn)。分型

5、面不是平面的鑄件的分型面不是平面的鑄件的成批生產(chǎn)。成批生產(chǎn)?；顗K造型活塊造型對(duì)鑄件上妨礙起模的小部分做成活對(duì)鑄件上妨礙起模的小部分做成活動(dòng)部分，起模時(shí)先取出主體部分，動(dòng)部分，起模時(shí)先取出主體部分，再取出活動(dòng)部分。再取出活動(dòng)部分。用于妨礙起模部分的鑄件用于妨礙起模部分的鑄件的單件、小批生產(chǎn)。的單件、小批生產(chǎn)。采用活動(dòng)砂箱造型，合型后脫出砂采用活動(dòng)砂箱造型，合型后脫出砂箱。箱。續(xù)表續(xù)表1-2 常用手工造型方法的特點(diǎn)及應(yīng)用常用手工造型方法的特點(diǎn)及應(yīng)用 造型方法造型方法主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)適用范圍適用范圍刮板造型用刮板代替模樣造型。節(jié)約木材，用刮板代替模樣造型。節(jié)約木材，縮短生產(chǎn)周期，生產(chǎn)率低，技術(shù)水縮短

6、生產(chǎn)周期，生產(chǎn)率低，技術(shù)水平高，精度較差。平高，精度較差。兩箱造型兩箱造型鑄型由上型和下型構(gòu)成，各類模樣，鑄型由上型和下型構(gòu)成，各類模樣，操作方便操作方便三箱造型三箱造型脫箱造型脫箱造型用于等截面或回轉(zhuǎn)體大中用于等截面或回轉(zhuǎn)體大中型鑄件的單件、小批生產(chǎn)。型鑄件的單件、小批生產(chǎn)。最基本的造型方法。各種最基本的造型方法。各種鑄型，各種批量。鑄型，各種批量。鑄件兩端截面尺寸比中間大，必須鑄件兩端截面尺寸比中間大，必須有兩個(gè)分型面。有兩個(gè)分型面。主要用于手工造型，具兩主要用于手工造型，具兩個(gè)分型面的鑄件的單件、個(gè)分型面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)。用于小鑄件的生產(chǎn)。用于小鑄件的生產(chǎn)。地坑造型地坑造

7、型在地面砂床中造型，不用砂箱或只在地面砂床中造型，不用砂箱或只用上箱。用上箱。用于要求不高的中、大型用于要求不高的中、大型鑄件的單件、小批生產(chǎn)。鑄件的單件、小批生產(chǎn)。整模造型整模造型分模造型分模造型活塊造型活塊造型挖砂造型挖砂造型刮板造型刮板造型假箱造型假箱造型二、機(jī)器造型機(jī)器造型：機(jī)器造型：用機(jī)器全部或至少完成緊砂操作的造型。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，砂型質(zhì)量好（緊實(shí)度高而均勻，型腔輪廓清晰，鑄件質(zhì)量也好。但設(shè)備和工藝裝備費(fèi)用高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較長，適于中小鑄件的成批或大量生產(chǎn)。1、震壓造型2、微震壓實(shí)造型3、高壓造型4、射壓造型5、空氣沖擊造型6、拋砂造型第四節(jié) 砂型鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性一、鑄造工

8、藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求設(shè)計(jì)的鑄件要符合鑄造工藝的要求。結(jié)構(gòu)與工藝之間的關(guān)系，通常稱為結(jié)構(gòu)工藝性。（一）鑄件的外形1、盡量避免外表面有側(cè)凹；2、盡量使分型面為平面；3、臺(tái)和肋條等結(jié)構(gòu)應(yīng)便于起模；4、盡量減少分型面的數(shù)目；5、應(yīng)具有結(jié)構(gòu)斜度。造型生產(chǎn)線造型生產(chǎn)線是將造型機(jī)和其它輔機(jī)（翻轉(zhuǎn)機(jī)、下芯機(jī)、合型機(jī)、壓鐵機(jī)、落砂機(jī)等）按造鑄造工藝流程，用運(yùn)輸設(shè)備（鑄型輸送機(jī)或輥道）聯(lián)系起來，組成一套機(jī)械化、自動(dòng)化鑄造生產(chǎn)系統(tǒng)。機(jī)器造型的特點(diǎn)機(jī)器造型的特點(diǎn)采用模板的兩箱造型。所謂模板就是將模型、澆注系統(tǒng)沿分型面與底板聯(lián)結(jié)成一體的專用工裝，一般采用金屬材料制造。有單面模板和雙面模板之分。不能采用三箱造型和活塊造型。

9、2.3.22.3.2澆注位置和分型面的選擇澆注位置和分型面的選擇1.澆注位置的選擇澆注位置的選擇 澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在型內(nèi)所處的澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在型內(nèi)所處的空間位置。鑄件的澆注位置正確與否直空間位置。鑄件的澆注位置正確與否直接影響到鑄件質(zhì)量，它是我們制定鑄造接影響到鑄件質(zhì)量，它是我們制定鑄造方案時(shí)首要考慮的問題。方案時(shí)首要考慮的問題。（1 1）. .鑄件重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面鑄件重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面車床床身澆注位置車床床身澆注位置在液體澆注過程中氣體和熔渣往上??；由于靜壓力較小，使鑄件上部組織不如下部的致密。 錐齒輪錐齒輪a)不合理不合理 b )合理合理起重機(jī)卷筒澆注位置起

10、重機(jī)卷筒澆注位置(重要重要位置是內(nèi)外圓柱表面）位置是內(nèi)外圓柱表面）a)不合理不合理 b )合理合理（2 2）鑄件大平面應(yīng)朝下）鑄件大平面應(yīng)朝下金屬液的充型過程中，灼熱的金屬液會(huì)對(duì)砂型上表面有強(qiáng)烈的熱輻射作用，使該表面的型砂拱起或開裂，導(dǎo)致金屬液鉆進(jìn)裂縫處，這將使鑄件的該表面產(chǎn)生夾砂缺陷（3 3）. .面積較大的薄壁應(yīng)置于鑄型下部或垂直、傾斜面積較大的薄壁應(yīng)置于鑄型下部或垂直、傾斜位置位置箱蓋澆注位置箱蓋澆注位置防止?jié)膊坏?、冷隔等缺陷防止?jié)膊坏健⒗涓舻热毕?4)容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)將斷面較厚大的部分置于上部或側(cè)面。a)不合理不合理 b )合理合理5)盡量少用和不用型芯,且便于安放、固定和排氣，

11、盡量避免吊芯和懸臂芯(a)不合理（不合理（二個(gè)型芯）二個(gè)型芯）(b)合理（一合理（一個(gè)型芯）個(gè)型芯）(a)不合理不合理(b)合理合理(a)不合理不合理(b)合理合理2.3.22.3.2分型面的選擇分型面的選擇分型面是指分開鑄型便于取模的接合面。它決定了鑄件在造型時(shí)的位置。分型面的選擇應(yīng)盡量與澆注位置一致，盡量使兩者協(xié)調(diào)起來，使鑄造工藝簡便，并易于保證鑄件質(zhì)量。1）便于起模，使造型工藝簡化2、分型面的選擇原則（1）為方便起模，分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。為方便起模，分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。對(duì)于較高的鑄件，盡量不使鑄件在一箱內(nèi)過高對(duì)于較高的鑄件，盡量不使鑄件在一箱內(nèi)過高原則：原則：在保證質(zhì)

12、量的前提下，盡量簡化工藝在保證質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝（2 2）應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出）應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出（3）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量（4）.應(yīng)盡量使分型面是一個(gè)平直的面若分型面是一曲面,則必須用挖砂造型(5).應(yīng)盡量使型芯和活塊的數(shù)量減少(5)應(yīng)使鑄件的全部或者大部分位于同一砂箱造型方法的選擇造型方法的選擇造型方法造型方法手工造型手工造型機(jī)器造型機(jī)器造型整模造型分模造型活塊造型三箱造型挖砂造型刮板造型震壓造型微震壓實(shí)造型射壓造型

13、拋砂造型上次課內(nèi)容的回顧上次課內(nèi)容的回顧澆注位置澆注位置1.鑄件的重要加工面或質(zhì)量要求高的面，盡可能置鑄件的重要加工面或質(zhì)量要求高的面，盡可能置于鑄型的下部或處于側(cè)立位置。于鑄型的下部或處于側(cè)立位置。2.將鑄件的大平面朝下，以免在此面上出現(xiàn)氣孔和夾將鑄件的大平面朝下，以免在此面上出現(xiàn)氣孔和夾砂等缺陷。砂等缺陷。 3.具有大面積薄壁的鑄件，應(yīng)將薄壁部分放在鑄型的具有大面積薄壁的鑄件，應(yīng)將薄壁部分放在鑄型的下部或處于側(cè)立位置，以免產(chǎn)生澆不足和冷隔等缺陷。下部或處于側(cè)立位置，以免產(chǎn)生澆不足和冷隔等缺陷。 分型面的選擇原則：原則：在保證質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝在保證質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝1）便于

14、起模，使造型工藝簡化）便于起模，使造型工藝簡化（2）應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出）應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出（3）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量（4）應(yīng)盡量使分型面是一個(gè)平直的面）應(yīng)盡量使分型面是一個(gè)平直的面(5)應(yīng)使鑄件的全部或者大部分位于同一砂箱應(yīng)使鑄件的全部或者大部分位于同一砂箱2.3.32.3.3工藝參數(shù)確定工藝參數(shù)確定鑄造收縮率毛坯鑄件的機(jī)械加工余量鑄出孔和槽的大小起模斜度芯頭和芯座 鑄造工藝參數(shù)是與鑄造工藝過程有關(guān)的某些工藝數(shù)據(jù)，包括收縮率、加工余量、拔模斜度、鑄造圓角、芯頭芯座等，它直接影響模樣、芯盒的尺寸和結(jié)構(gòu)，選擇不當(dāng)會(huì)影響鑄件的精度、生產(chǎn)率和成本。 鑄

15、件在凝固和冷卻過程中會(huì)發(fā)生收縮而造成各部分體鑄件在凝固和冷卻過程中會(huì)發(fā)生收縮而造成各部分體積和尺寸縮小。為了使鑄件的實(shí)際尺寸符合圖樣要求，在積和尺寸縮小。為了使鑄件的實(shí)際尺寸符合圖樣要求，在制作模樣和芯盒時(shí)，模樣和芯盒的制造尺寸應(yīng)比鑄件放大制作模樣和芯盒時(shí)，模樣和芯盒的制造尺寸應(yīng)比鑄件放大或縮小一個(gè)該合金的收縮率或縮小一個(gè)該合金的收縮率。 (1) (1)鑄造收縮率鑄造收縮率l合金收縮率大小取決于合金收縮率大小取決于鑄造合金的種類及鑄件的鑄造合金的種類及鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸等因素。常用結(jié)構(gòu)、尺寸等因素。常用合金的鑄造收縮率合金的鑄造收縮率 灰鑄鐵灰鑄鐵：0.7% 0.7% 1.0%1.0%， 鑄鑄

16、鋼鋼：1.3% 1.3% 2.0%2.0%， 鋁合金鋁合金：0.8% 0.8% 1.2%1.2%， 錫青銅錫青銅：1.2% 1.2% 1.4%1.4%鑄造收縮率KL模L件L件100%L模模樣尺寸L件鑄件尺寸2.毛坯鑄件的機(jī)械加工余量 鑄件的機(jī)械加工余量是指為進(jìn)行機(jī)械加工而增大的尺鑄件的機(jī)械加工余量是指為進(jìn)行機(jī)械加工而增大的尺寸。零件圖上所有標(biāo)注粗糙度符號(hào)的表面均需機(jī)械加寸。零件圖上所有標(biāo)注粗糙度符號(hào)的表面均需機(jī)械加工，均應(yīng)標(biāo)注機(jī)械加工余量。其具體值的大小隨鑄件工，均應(yīng)標(biāo)注機(jī)械加工余量。其具體值的大小隨鑄件的大小、材質(zhì)、批量、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及加工面在鑄的大小、材質(zhì)、批量、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及加工面在

17、鑄型中的位置等的不同而變化。型中的位置等的不同而變化。鑄鋼鑄鋼件表面粗糙、變形較大，其加工余量應(yīng)比鑄鐵件件表面粗糙、變形較大，其加工余量應(yīng)比鑄鐵件大；大；有色合金有色合金鑄件表面較光潔、平整，其加工余量要鑄件表面較光潔、平整，其加工余量要小些；鑄鐵件中小些；鑄鐵件中灰鑄鐵灰鑄鐵件的加工余量較可鍛鑄鐵和球件的加工余量較可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵的要小。墨鑄鐵的要小。 機(jī)械造型的鑄件比手工造型的精度高，故加工余量要小些；鑄件的尺寸愈大或加工面與基準(zhǔn)面間的距離愈大，由于鑄件尺寸誤差增大，機(jī)械加工余量也隨之加大；由于鑄件的上表面比其底面和側(cè)面更易產(chǎn)生缺陷，故加工余量應(yīng)比底面和側(cè)面的大。 (3)(3)鑄出孔和槽

18、的大小鑄出孔和槽的大小 鑄件上的孔和槽鑄出與否，取決于鑄造工藝的可行鑄件上的孔和槽鑄出與否，取決于鑄造工藝的可行性和必要性。一般說來，較大的孔和槽應(yīng)當(dāng)鑄出，以性和必要性。一般說來，較大的孔和槽應(yīng)當(dāng)鑄出，以減少切削工時(shí)和節(jié)約金屬材料。減少切削工時(shí)和節(jié)約金屬材料。 鑄件的最小鑄出孔尺寸鑄件的最小鑄出孔尺寸 生產(chǎn)批量 最小鑄出孔直徑（mm） 灰鑄鐵件 鑄鋼件 大量 成批 單件、小批 1215 1530 3050 3050 50 單件小批：直徑或邊長單件小批：直徑或邊長 3030不鑄；不鑄；大批：大批：直徑或邊長直徑或邊長 4H/D4的深孔均不鑄。的深孔均不鑄。(4)起模斜度起模斜度又稱拔模斜度。在造

19、型和制芯時(shí)，為了很方便地把模型從鑄型中或芯子從芯盒中取出，需在模型或芯盒的起模方向上做出一定的斜度。若零件在設(shè)計(jì)時(shí)沒設(shè)計(jì)足夠的結(jié)構(gòu)斜度，就應(yīng)在進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)確定拔模斜度 。拔模斜度的大小取決于該垂直壁的高度、造型方法及表面粗糙度等因素。通常，隨垂直壁高度的增加，其拔模斜度應(yīng)減??；機(jī)器造型的拔模斜度較手工造型的??；外壁的拔模斜度也小于內(nèi)壁的。外壁外壁0.253 ，內(nèi)壁，內(nèi)壁310 上上下下 (5)(5)芯型與芯型頭芯型與芯型頭型型 芯：是鑄型的一個(gè)重要組成部分，型芯的功芯：是鑄型的一個(gè)重要組成部分，型芯的功 用是形成鑄件的內(nèi)腔，孔洞和形狀復(fù)雜用是形成鑄件的內(nèi)腔，孔洞和形狀復(fù)雜 阻礙起模部分的

20、外形。阻礙起模部分的外形。型芯頭：是型芯定位、支撐和排氣的部分，設(shè)計(jì)型芯頭：是型芯定位、支撐和排氣的部分，設(shè)計(jì) 時(shí)需考慮保證定位準(zhǔn)確、能承受砂芯自時(shí)需考慮保證定位準(zhǔn)確、能承受砂芯自 身重量和液態(tài)合金的沖擊、浮力等外力身重量和液態(tài)合金的沖擊、浮力等外力 的作用，澆注時(shí)砂芯內(nèi)部產(chǎn)生的氣體能的作用，澆注時(shí)砂芯內(nèi)部產(chǎn)生的氣體能 順暢引出鑄型等。順暢引出鑄型等。芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭。芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭。芯型與芯型頭芯型與芯型頭芯型與芯型頭芯型與芯型頭垂直芯頭的高度主要取決于其直徑的大小。對(duì)于矮粗的型芯，可以不用上芯頭，以便于下芯和扣箱。l對(duì)于細(xì)高的型芯，應(yīng)具備上、下芯頭，為了提高芯頭的

21、穩(wěn)定性和可靠性，下芯頭斜度應(yīng)小些(510)，高度H應(yīng)大些；為便于合型、上芯頭的斜度應(yīng)大些(615)，高度H應(yīng)小些。 。垂直芯頭的設(shè)計(jì)垂直芯頭的設(shè)計(jì)水平芯頭的設(shè)計(jì)水平芯頭的長度取決于型芯的長度和芯頭的直徑，并隨型芯長度和芯頭直徑的增大而增加，在芯頭與芯座之間應(yīng)留14mm的間隙，以便下芯和合箱。 (6) (6)鑄造圓角鑄造圓角 鑄造圓角是指鑄件上壁和壁的交角應(yīng)做成圓弧圓度，鑄造圓角是指鑄件上壁和壁的交角應(yīng)做成圓弧圓度，以防在該處產(chǎn)生縮孔和裂紋。鑄造圓角半徑一般為兩以防在該處產(chǎn)生縮孔和裂紋。鑄造圓角半徑一般為兩相交壁平均厚度的相交壁平均厚度的1/31/2。R=( 1/3 1/5 ) ( a + b

22、)/22.3.4鑄造工藝圖的繪制鑄造工藝圖是在零件圖上用各種工藝符號(hào)及參數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形.繪制方法對(duì)澆注位置的選擇首先要考慮這個(gè)零件有幾種可能的分型方案鑄型分型面選擇繪圖要領(lǐng)分型面的選擇澆注位置畫法(上和下)工藝參數(shù)定性給出即可1、分型面分型面/澆注位置：用藍(lán)線（或紅線）和箭頭表示，加以澆注位置：用藍(lán)線（或紅線）和箭頭表示，加以漢字表示方向漢字表示方向2、機(jī)械加工余量：用紅線畫出輪廓，剖面處用紅剖面線或、機(jī)械加工余量：用紅線畫出輪廓，剖面處用紅剖面線或全涂以紅色表示。數(shù)值用紅字標(biāo)在加工符號(hào)上。若加工余全涂以紅色表示。數(shù)值用紅字標(biāo)在加工符號(hào)上。若加工余量帶有斜度，可用分?jǐn)?shù)表示。量帶有斜

23、度，可用分?jǐn)?shù)表示。3、非鑄出孔、非鑄出孔/槽：用紅槽：用紅“ ”表示。剖面處用紅剖面線或全涂表示。剖面處用紅剖面線或全涂紅色。紅色。4、芯頭和型芯：用藍(lán)線畫出芯頭，并注明尺寸。、芯頭和型芯：用藍(lán)線畫出芯頭，并注明尺寸。5、澆注系統(tǒng)：用紅線畫出，并標(biāo)注尺寸。、澆注系統(tǒng)：用紅線畫出，并標(biāo)注尺寸。6、活塊：用紅筆注明、活塊：用紅筆注明“活塊活塊”及其形式和編號(hào)。及其形式和編號(hào)。鑄造工藝圖的繪制鑄造工藝圖的繪制7、冷鐵：用綠線或藍(lán)線畫出，并表明冷鐵：用綠線或藍(lán)線畫出，并表明“冷鐵冷鐵”及其主要尺及其主要尺寸和編號(hào)寸和編號(hào)8、拔模斜度：用紅線或文字表示。、拔模斜度：用紅線或文字表示。9、鑄造圓角：用文字

24、表示。、鑄造圓角：用文字表示。10、冒口、冒口/出氣口：用紅線表示并表明主要尺寸及編號(hào)。出氣口：用紅線表示并表明主要尺寸及編號(hào)。11、其它參閱、其它參閱鑄造手冊鑄造手冊分型面的選取至關(guān)重要2.3.5綜合分析方案舉例在確定鑄造工藝方案時(shí)，首先結(jié)合生產(chǎn)綱領(lǐng)、生在確定鑄造工藝方案時(shí)，首先結(jié)合生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)條件，研究分析鑄件材料鑄造工藝性和零件圖產(chǎn)條件，研究分析鑄件材料鑄造工藝性和零件圖技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，分析鑄件結(jié)構(gòu)，確定澆注位技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，分析鑄件結(jié)構(gòu)，確定澆注位置，選擇分型面，依據(jù)選定的工藝參數(shù)，用紅、置，選擇分型面，依據(jù)選定的工藝參數(shù)，用紅、藍(lán)色筆在零件圖上繪制鑄造工藝圖（包括型芯的藍(lán)色筆在

25、零件圖上繪制鑄造工藝圖（包括型芯的數(shù)量和固定、冷鐵、澆冒口等）為制造模樣、編數(shù)量和固定、冷鐵、澆冒口等）為制造模樣、編寫鑄造工藝卡等奠定基礎(chǔ)。寫鑄造工藝卡等奠定基礎(chǔ)。4- 26180502080800.81.61234上下上下上下下下上上()方案方案沿底面分型，鑄件全部在下箱，不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)箱，沿底面分型，鑄件全部在下箱，不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)箱，鑄件易清理，但軸孔內(nèi)凸臺(tái)必須采用活塊或下鑄件易清理，但軸孔內(nèi)凸臺(tái)必須采用活塊或下芯且軸孔難以鑄出芯且軸孔難以鑄出方案方案沿底版中心分型。軸孔下芯方便，沿底版中心分型。軸孔下芯方便，但底板上四個(gè)凸臺(tái)必須采用活塊且但底板上四個(gè)凸臺(tái)必須采用活塊且鑄件在上、下箱各半鑄件在上

26、、下箱各半【例例】要鑄造圖示支承臺(tái)零件要鑄造圖示支承臺(tái)零件40個(gè)，此件用于中等靜個(gè)，此件用于中等靜載荷，試選擇鑄造合金和繪出鑄造工藝圖。載荷，試選擇鑄造合金和繪出鑄造工藝圖。方案1選材：選材： HT150鑄型、造型方法：砂型，手工造型鑄型、造型方法：砂型，手工造型澆注位置澆注位置/分型面：因支承臺(tái)分型面：因支承臺(tái)50mm的內(nèi)孔及外壁的內(nèi)孔及外壁均無需加工，只有兩端面有機(jī)械加工要求。為使支均無需加工，只有兩端面有機(jī)械加工要求。為使支承臺(tái)兩端面組織致密、滿足加工要求，所以將鑄件承臺(tái)兩端面組織致密、滿足加工要求，所以將鑄件水平放置、使兩加工面在側(cè)壁位置作為該件的澆注水平放置、使兩加工面在側(cè)壁位置作為

27、該件的澆注位置，這樣還有利于型芯的固定、排氣和檢驗(yàn)。為位置，這樣還有利于型芯的固定、排氣和檢驗(yàn)。為便于起模、下芯和檢驗(yàn)，選中間對(duì)稱的最大截面為便于起模、下芯和檢驗(yàn)，選中間對(duì)稱的最大截面為分型面。此時(shí)分型面與分模面一致。分型面。此時(shí)分型面與分模面一致。4.加工余量：最大尺寸加工余量：最大尺寸200查表得查表得4mm，考慮拔模斜，考慮拔模斜度，下端取度，下端取3mm5.最小鑄出孔：最小鑄出孔：18、21不予鑄出不予鑄出6.拔模斜度：垂直拔模斜度取拔模斜度：垂直拔模斜度取1 7.鑄造圓角：鑄造圓角：R358.型芯設(shè)計(jì)：型芯設(shè)計(jì)：9.澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)10.鑄造工藝圖鑄造工藝圖方案方案2 2選材：選材：

28、 HT150鑄型、造型方法：砂鑄型、造型方法：砂型，手工造型型，手工造型澆注位置澆注位置/分型面：采分型面：采用三箱造型用三箱造型思考題確定下列鑄件的鑄造工藝方案。要求： 1、在單件、小批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)兩種條件分析 最佳方案； 2、按所選擇的最佳方案繪制鑄造工藝圖:(包 括澆注位置、分型面、拔 模斜度、鑄造圓角、型芯 及型芯頭等）。上次課內(nèi)容回顧鑄造工藝圖的繪制工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù)的確定加工余量、收縮率、拔模斜度、鑄造圓角、型芯及型芯頭2.5砂型砂型鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容:2.5.1 砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.5.2 合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要

29、求合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.5.3不同成形工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求不同成形工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求重點(diǎn)內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容：鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何考慮鑄造工藝特點(diǎn)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何考慮鑄造工藝特點(diǎn)2.5.1砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求l鑄件的外形設(shè)計(jì)l鑄件的內(nèi)腔設(shè)計(jì)1 鑄件的外形設(shè)計(jì)原則：外形設(shè)計(jì)應(yīng)便于起模,簡化造型工藝鑄件的外形應(yīng)力求簡化，造型時(shí)便于起模。鑄件的外形應(yīng)盡可能使鑄件的分型面數(shù)目最少。 在鑄件上設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)斜度 (1)避免鑄件的外形有側(cè)凹圖圖 機(jī)床鑄件兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的比較機(jī)床鑄件兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的比較端蓋鑄件端蓋鑄件（2） 盡可能使分型面為平面,去掉不必要的外圓角（3 3） 鑄件上凸臺(tái)和筋條的設(shè)計(jì)鑄件上凸

30、臺(tái)和筋條的設(shè)計(jì), ,應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)便于應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)便于造型造型 箱體鑄件的設(shè)計(jì)箱體鑄件的設(shè)計(jì)(3)鑄件內(nèi)腔的設(shè)計(jì)原則：減少形芯數(shù)量，避免不必要的型芯；便于型芯的固定、排氣和清理。良好的內(nèi)腔設(shè)計(jì)，既可減少型芯數(shù)量，又利于型良好的內(nèi)腔設(shè)計(jì)，既可減少型芯數(shù)量，又利于型芯的固定、排氣和清理，因而可防止偏芯、氣孔等缺芯的固定、排氣和清理，因而可防止偏芯、氣孔等缺陷的產(chǎn)生，并簡化造型工藝，降低成本。陷的產(chǎn)生，并簡化造型工藝，降低成本。減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯實(shí)例分析：內(nèi)腔的兩種設(shè)計(jì)內(nèi)腔的兩種設(shè)計(jì) 便于型芯的固定、排氣和鑄件的清理方案方案a）需要兩個(gè)型芯，其中較大的型）需要兩個(gè)型芯，其中較大的型芯呈懸

31、臂狀態(tài)，需用型芯撐芯呈懸臂狀態(tài)，需用型芯撐A支承其無支承其無芯頭的一端；若將軸承架內(nèi)腔改成方案芯頭的一端；若將軸承架內(nèi)腔改成方案b），則型芯的穩(wěn)定性大大提高，而且），則型芯的穩(wěn)定性大大提高，而且型芯的排氣順暢、也易于清理。型芯的排氣順暢、也易于清理。 （4）.考慮結(jié)構(gòu)斜度 設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)時(shí)所有垂直于分型面的非加工面上，應(yīng)設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)斜度 。如果沒有結(jié)構(gòu)斜度的，鑄造工藝人員應(yīng)鑄造前給出拔模斜度，這樣就不必要地增加了鑄件的壁厚。結(jié)構(gòu)斜度的大小，隨垂直壁的高度而異。高度愈小，斜度愈大；內(nèi)側(cè)面的斜度應(yīng)大于外側(cè)面的。鑄件的結(jié)構(gòu)斜度與拔模斜度不同，前者由設(shè)計(jì)零件的人確定，且斜度值較大；后者由鑄造工藝人員在繪制

32、鑄造工藝圖時(shí)設(shè)計(jì)，且只對(duì)沒有結(jié)構(gòu)斜度的立壁給予較小的角度（0.53.0）。 一般金屬型或機(jī)器造型時(shí)，結(jié)構(gòu)斜度可?。?.51），砂型和手工造型可?。?3.0）。 底座鑄件減少分型面的設(shè)計(jì)2.5.22.5.2合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的要求合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的要求合理設(shè)計(jì)鑄件的壁厚 鑄件壁與壁連接的設(shè)計(jì) 鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到其它一些與合金鑄造性能有關(guān)的問題 重點(diǎn)內(nèi)容：鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何考慮鑄造工藝特點(diǎn)1 1 鑄件壁厚的設(shè)計(jì)鑄件壁厚的設(shè)計(jì)原則1：合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚概念：概念：最小壁厚最小壁厚：在各種工藝條下，鑄造合金能充滿型腔的最小厚度。主要取決于合金的種類、鑄件的大小及形狀等因素。臨界

33、壁厚臨界壁厚：各種鑄造合金都存在一個(gè)臨界壁厚，在砂型鑄造條件下，各種鑄造合金臨界壁厚約等于其最小壁厚的3倍。缺陷分析：缺陷分析：如果所設(shè)計(jì)鑄件的壁厚小于允許的“最小壁厚”，鑄件就易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。在鑄造厚壁鑄件時(shí)，容易產(chǎn)生縮孔、縮松、結(jié)晶組織粗大等缺陷，從而使鑄件的力學(xué)性能下降。結(jié)論：鑄件壁厚介于臨界壁厚和最小壁厚之間鑄鑄造造方方法法 鑄件尺寸鑄件尺寸/mm合合 金金 種種 類類 鑄鋼鑄鋼灰鑄鐵灰鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵鋁合金鋁合金銅合金銅合金砂砂 型型 鑄鑄 造造 500500 1520 1520 1520 1012 6 1012 砂型鑄造條件下幾種合金的鑄件最小壁厚砂型

34、鑄造條件下幾種合金的鑄件最小壁厚（mm)砂型鑄造各種鑄造合金的臨界壁厚砂型鑄造各種鑄造合金的臨界壁厚鑄鋼件的合理壁厚原則原則2：鑄件壁厚盡可能均勻，避免厚大截面鑄件壁厚盡可能均勻，避免厚大截面鑄件壁厚不均，會(huì)造成鑄造合金的局部積聚，在積聚處易產(chǎn)生縮孔和縮松；同時(shí)，由于鑄件壁厚不均，即鑄件各部分冷卻速度不同，會(huì)使鑄件產(chǎn)生較大的鑄造應(yīng)力，造成鑄件的變形和開裂。由于鑄件內(nèi)壁的散熱條件較差，其厚度應(yīng)略小于外壁厚度，以使鑄件內(nèi)、外壁的冷卻速度相近。 判斷判斷縮孔縮孔出現(xiàn)出現(xiàn)的方的方法法2 鑄件壁的連接原則1：鑄件的結(jié)構(gòu)圓角；避免鑄件壁的銳角連接；厚壁與薄壁 間的連接要逐步過渡；缺陷分析：銳角連接處易出現(xiàn)熱結(jié)合應(yīng)力， 并會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，從而產(chǎn)生裂紋、縮孔等缺陷。 1). 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圓角 2). 鑄件壁與壁之間應(yīng)避免銳角連接3.) 鑄件的厚壁與薄壁的連接應(yīng)逐步過渡對(duì)于互相連接的壁，當(dāng)壁厚不相等時(shí)，應(yīng)采取逐漸過對(duì)于互相連接的壁，當(dāng)壁厚不相等時(shí)，應(yīng)采