2022年鑄造成形技術(shù)及鑄造工藝設(shè)計

1、鑄造工藝設(shè)計澆注位置的選擇原則分型面的選擇原則鑄造工藝參數(shù)的確定鑄件三維造型工藝分析鑄造工藝方案選擇鑄件的澆注位置及分型面型芯的數(shù)量、形狀及其固定方法確定工藝參數(shù)（加工余量、起模 斜度、圓角、 收縮率）澆冒口、冷鐵形狀、尺寸及其布置鑄造工藝圖在零件圖上用各種工藝符號表示出鑄造工藝方案的圖形它是制造模樣和鑄型，進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和鑄件檢驗的依據(jù)基本工藝文件。一、工藝符號及其表示方法 鑄造工藝設(shè)計是根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制圖樣和標(biāo)注符號，編制工藝卡和工藝規(guī)范等。 1.澆注位置的選擇原則 澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型中所處的空間位置。 選擇正確與否，對

2、鑄件質(zhì)量影響很大。 選擇時應(yīng)考慮以下原則： 鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面鑄件寬大平面應(yīng)朝下面積較大的薄壁部分應(yīng)置于鑄型下部或垂直易形成縮孔的鑄件，較厚部分置于上部或側(cè)面應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量要便于安放型芯、固定和排氣 鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面 因為鑄件上部凝固速度慢，晶粒較粗大，易在鑄件上部形成砂眼、氣孔、渣孔等缺陷。鑄件下部的晶粒細(xì)小，組織致密，缺陷少，質(zhì)量優(yōu)于上部。 機床床身導(dǎo)軌和鑄造錐齒輪的錐面都是主要的工作面，澆注時應(yīng)朝下。 實際澆鑄機床床身落砂后的照片鑄件寬大平面應(yīng)朝下 因為在澆注過程中，熔融金屬對型腔上表面的強烈輻射，容易使上表面型砂急劇地膨脹而拱起或開裂，在鑄件表面造成

3、夾砂結(jié)疤缺陷面積較大的薄壁部分應(yīng)置于鑄型下部或 垂直 將薄壁部分置于鑄型上部，易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。改置于鑄型于下部后，可避免出現(xiàn)缺陷。易形成縮孔的鑄件，較厚部分置于上部或側(cè)面 應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量 要便于安放型芯、固定和排氣合理的方案：不合理：2.分型面的選擇原則 分型面為鑄型之間的結(jié)合面，對鑄件的質(zhì)量影響很大。選擇不當(dāng)還將使制模、造型、合型、甚至切削加工等工序復(fù)雜化，分型面的選擇應(yīng)在保證鑄件質(zhì)量的前提下，使造型工藝盡量簡化，節(jié)省人力、物力。 分型面選擇應(yīng)考慮以下原則： 分型面應(yīng)選擇最大截面處分型面的選擇應(yīng)盡量簡化工序分型面應(yīng)盡量平直基準(zhǔn)面放在同一個砂箱中盡量減少分型面使型腔和主要芯位于

4、下箱分型面應(yīng)選擇最大截面處分型面的選擇應(yīng)盡量簡化工序 活塊造型三維動畫分析 pro/E活塊造型三維動畫分析 砂芯代替活塊三維動畫分析 pro/E砂芯代替活塊三維動畫分析 分型面應(yīng)盡量平直右圖為采用平直分型面的造型圖 基準(zhǔn)面放在同一個砂箱中 加工基準(zhǔn)面放在同一個砂箱中，以避免產(chǎn)生錯箱、披縫和毛剌，降低鑄件精度和增加清理工作量。 盡量減少分型面三箱造型動畫的動圖演示： 觀看影像 二箱造型動畫的動圖演示： 觀看影像 零件、砂芯、木模圖使型腔和主要型芯位于下箱 使型腔和主要芯位于下箱，便于下芯、合型和檢查型腔尺寸。3.鑄造工藝參數(shù)的確定 鑄造工藝參數(shù)包括收縮余量、加工余量、起模斜度、鑄造圓角、芯頭、芯

5、座等。 收縮余量： 為了補償收縮，模樣比鑄件圖紙尺寸增大的數(shù)值稱收縮余量。收縮余量的大小與鑄件尺寸大小、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和鑄造合金的線收縮率有關(guān)，常常以鑄件線收縮率表示： =(L模-L鑄件)/ L模X100% 通?；诣T鐵的線收縮率為0.7一1.0 鑄鋼為1.62.0 非鐵合金為10一1.5 加工余量 鑄件為進(jìn)行機械加工而加大的尺寸稱為機械加工余量。 由鑄件的大小、生產(chǎn)批量、合金種類、鑄件復(fù)雜程度及加工面在鑄型中的位置來確定?；诣T鐵表面光滑平整，精度較高，加工余量小；鑄鋼的表面粗糙，變形較大，比鑄鐵件要大些；非鐵金屬由于表面光潔、其加工余量可以小。機器造型比手造型精度高，故加工余量小一些。 零件上

6、的孔與糟是否鑄出，應(yīng)考慮工藝上的可行性和使用上的必要性。 一般說來，較大的孔與槽應(yīng)鑄出，以節(jié)約金屬、減少切削加工工時，同時可以減小鑄件的熱節(jié)；較小的孔，尤其是位置精度要求高的孔、槽則不必鑄出，留待機加工反而更經(jīng)濟(jì)。（表1-3）起模斜度 為使模樣容易地從鑄型中取出或型芯自芯盒中脫出，平行于起模方向在模樣或芯盒壁上的斜度，稱為起模斜度。 起模斜度的大小根據(jù)立壁的高度、造型方法和模樣材料來確定。 立壁愈高，斜度愈??；外壁斜度比內(nèi)壁?。粰C器造型的一般比手工造型的??；金屬模斜度比木模小。 一般外壁為153，內(nèi)壁為310。典型零件造型工藝分析三通的分型方案（d是合理的分型方案）鑄造工藝設(shè)計 主要是畫鑄造工

7、藝圖、鑄件毛坯圖、鑄型裝配圖和編寫工藝卡片等。 一般大量生產(chǎn)的定型產(chǎn)品、特殊重要的單件生產(chǎn)的鑄件，鑄造工藝設(shè)計訂得細(xì)致，內(nèi)容涉及較多。單件、小批生產(chǎn)的一般性產(chǎn)品，鑄造工藝設(shè)計內(nèi)容可以簡化。在最簡單的情況下，只須繪制一張鑄造工藝圖即可。鑄造工藝設(shè)計的內(nèi)容和一般程序見下表項目 內(nèi)容 用途及應(yīng)用范圍 設(shè)計程序 鑄 造 工 藝 圖 在零件圖上用規(guī)定的紅、蘭等各色符號表示出：澆注位置和分型面，加工余量，收縮率，起模斜度，反變形量，澆、冒口系統(tǒng)，內(nèi)外冷鐵，鑄肋，砂芯形狀、數(shù)量及芯頭大小等 是制造模樣、模底板、芯盒等工裝以及進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和驗收的依據(jù) 適用于各種批量的生產(chǎn) 產(chǎn)品零件的技術(shù)條件 和結(jié)構(gòu)工藝性分析

8、 選擇鑄造及造型方法 確定澆注位置和分型 面 選用工藝參數(shù) 設(shè)計澆冒口、冷鐵和 鑄肋 型芯設(shè)計 鑄 件 圖 把經(jīng)過鑄造工藝設(shè)計后，改變了零件形狀、尺寸的地方都反映在鑄件圖上 是鑄件驗收和機加工夾具設(shè)計的依據(jù)。適用于成批、大量生產(chǎn)或重要鑄件的生產(chǎn) 在完成鑄造工藝圖的基 礎(chǔ)上，畫出鑄件圖 鑄 型 裝 配 圖 表示出澆注位置，型芯數(shù)量、固定和下芯順序，澆冒口和冷鐵布置，砂箱結(jié)構(gòu)和尺寸大小等 是生產(chǎn)準(zhǔn)備、合箱、檢驗、工藝調(diào)整的依據(jù) 適用于成批、大量生產(chǎn)的重要件，單件的重型鑄件 通常在完成砂箱設(shè)計后 畫出 鑄造工藝卡片 說明造型、造芯、澆注、打箱、清理等工藝操作過程及要求 是生產(chǎn)管理的重要依據(jù) 根據(jù)批量

9、大小填寫必要條件 綜合整個設(shè)計內(nèi)容 實例分析： 以C6140車床進(jìn)給箱體為例分析毛坯的鑄造工藝方案如下：質(zhì)量約35Kg。車床進(jìn)給箱體零件圖 該零件沒有特殊質(zhì)量要求的表面，僅要求盡量保證基準(zhǔn)面D不得有明顯鑄造缺陷，以便進(jìn)行定位。材料：灰鑄鐵HT150，勿需考慮補縮。在制訂鑄造工藝方案時，主要應(yīng)著眼于工藝上的簡化。1.分型面三個方案供選擇：方案I：分型面在軸孔的中心線上。方案II：從基準(zhǔn)面D分型，鑄件絕大部分位于下型。方案III：從B面分型，鑄件全部置于下型。 方案I：凸臺A因距分型面較近，又處于上型，若采用活塊，型砂易脫落，故只能用型芯來形成，槽C可用型芯或活塊制出。主要優(yōu)點：適于鑄出軸孔，鑄后

10、軸孔的飛邊少，便于清理。同時，下芯頭尺寸較大，型芯穩(wěn)定性好，不容易產(chǎn)生偏芯。主要缺點：基準(zhǔn)面D朝上，使該面較易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷，且型芯的數(shù)量較多。 方案II：凸臺A不妨礙起模，但凸臺E和槽C妨礙起模，也需采用活塊或型芯來克服。它的缺點除基準(zhǔn)面朝上外，其軸孔難以直接鑄出。軸孔若擬鑄出，因無法制出型芯頭，必須加大型芯與型壁的間隙，致使飛邊清理困難。方案III：優(yōu)點是鑄件不會產(chǎn)生錯型缺陷；基準(zhǔn)面朝下，其質(zhì)量容易保證；同時，鑄件最薄處在鑄型下部，金屬液易于充滿鑄型。缺點是凸臺E、A和槽C都需采用活塊或型芯，而內(nèi)腔型芯上大下小穩(wěn)定性差；若擬鑄出軸孔，其缺點與方案II相同。大批量生產(chǎn)，為減少切削加工工作量，九個軸孔需要鑄出。此時，為了使下芯、合箱及鑄件的清理簡便，只能按照方案I從軸孔中心線處分型。為了便于采用機器造型、盡量避免活塊，故凸臺和凹槽均應(yīng)用型芯來形成。為了克服基準(zhǔn)面朝上的缺點，必須加大