金屬工藝第二章砂型鑄造課件

金屬工藝第二章砂型鑄造課件第1頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.3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：第2頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三砂型鑄造的工藝流程圖第3頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三鑄造的主要工序第4頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三造型方法的選擇

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。型砂砂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。第5頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.3.1造型方法的選擇造型方法手工造型機(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第6頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三1．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。手工造型對模型的要求不高，一般采用成本較低的木模。對于尺寸較大的回轉(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。尤其是對于單件、小批鑄件的生產(chǎn)。第7頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三為省卻挖砂操作，在造型前特制一個(gè)底胎，然后在底胎上造下箱；底胎可多次使用，不參與澆注。一、手工造型造型方法主要特點(diǎn)適用范圍整模造型整體模，平面分型面，型腔在一個(gè)砂箱內(nèi)；造型簡單，鑄件精度表面質(zhì)量較好。分模造型模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。挖砂造型假箱造型最大截面位于一端并為平面的簡單鑄件的單件、小批生產(chǎn)。最大截面在中部，一般為對稱性鑄件，如套、管、閥類零件單件、小批生產(chǎn)。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，生產(chǎn)率低，技術(shù)水平高。分型面不是平面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)。分型面不是平面的鑄件的成批生產(chǎn)?；顗K造型對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，再取出活動(dòng)部分。用于妨礙起模部分的鑄件的單件、小批生產(chǎn)。第8頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三采用活動(dòng)砂箱造型，合型后脫出砂箱。續(xù)表1-2常用手工造型方法的特點(diǎn)及應(yīng)用造型方法主要特點(diǎn)適用范圍刮板造型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)水平高，精度較差。兩箱造型鑄型由上型和下型構(gòu)成，各類模樣，操作方便三箱造型脫箱造型用于等截面或回轉(zhuǎn)體大中型鑄件的單件、小批生產(chǎn)。最基本的造型方法。各種鑄型，各種批量。鑄件兩端截面尺寸比中間大，必須有兩個(gè)分型面。主要用于手工造型，具兩個(gè)分型面的鑄件的單件、小批生產(chǎn)。用于小鑄件的生產(chǎn)。地坑造型在地面砂床中造型，不用砂箱或只用上箱。用于要求不高的中、大型鑄件的單件、小批生產(chǎn)。第9頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三整模造型第10頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三分模造型第11頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三活塊造型第12頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三挖砂造型第13頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三刮板造型第14頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三假箱造型第15頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三二、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16頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)砂型鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性

一、鑄造工藝對鑄件結(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。

第17頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第18頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第19頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第20頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第21頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三造型生產(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)。第22頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三機(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。第23頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.3.2澆注位置和分型面的選擇1.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，它是我們制定鑄造方案時(shí)首要考慮的問題。（1）.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在液體澆注過程中氣體和熔渣往上?。挥捎陟o壓力較小，使鑄件上部組織不如下部的致密。第24頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三錐齒輪a)不合理b)合理起重機(jī)卷筒澆注位置(重要位置是內(nèi)外圓柱表面）a)不合理b)合理第25頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三（2）鑄件大平面應(yīng)朝下金屬液的充型過程中，灼熱的金屬液會對砂型上表面有強(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)生夾砂缺陷第26頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三（3）.面積較大的薄壁應(yīng)置于鑄型下部或垂直、傾斜位置箱蓋澆注位置防止?jié)膊坏?、冷隔等缺陷?7頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三(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b)合理第28頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三5)盡量少用和不用型芯,且便于安放、固定和排氣，盡量避免吊芯和懸臂芯(a)不合理（二個(gè)型芯）(b)合理（一個(gè)型芯）(a)不合理(b)合理(a)不合理(b)合理第29頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.3.2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。第30頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三1）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。對于較高的鑄件，盡量不使鑄件在一箱內(nèi)過高原則：在保證質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝第31頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三（2）應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出第32頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出第33頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出第34頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三（3）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量第35頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三（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,則必須用挖砂造型第36頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三(5).應(yīng)盡量使型芯和活塊的數(shù)量減少第37頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三(5)應(yīng)使鑄件的全部或者大部分位于同一砂箱第38頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三造型方法的選擇造型方法手工造型機(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上次課內(nèi)容的回顧第39頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三澆注位置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下部或處于側(cè)立位置，以免產(chǎn)生澆不足和冷隔等缺陷。第40頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三分型面的選擇原則：在保證質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝1）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（3）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(5)應(yīng)使鑄件的全部或者大部分位于同一砂箱第41頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.3.3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)會影響鑄件的精度、生產(chǎn)率和成本。第42頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三

鑄件在凝固和冷卻過程中會發(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。(1)鑄造收縮率合金收縮率大小取決于鑄造合金的種類及鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸等因素。常用合金的鑄造收縮率

灰鑄鐵：0.7%～

1.0%，

鑄鋼：1.3%～

2.0%，

鋁合金：0.8%～

1.2%，

錫青銅：1.2%～

1.4%。鑄造收縮率K＝L模－L件L件×100%L模模樣尺寸L件鑄件尺寸第43頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.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)械加工而增大的尺寸。零件圖上所有標(biāo)注粗糙度符號的表面均需機(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的大小、材質(zhì)、批量、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及加工面在鑄型中的位置等的不同而變化。鑄鋼件表面粗糙、變形較大，其加工余量應(yīng)比鑄鐵件大；有色合金鑄件表面較光潔、平整，其加工余量要小些；鑄鐵件中灰鑄鐵件的加工余量較可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵的要小。第44頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三機(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。第45頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三(3)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。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

12~1515~3030~50——

30~5050單件小批：直徑或邊長<30不鑄；大批：直徑或邊長<15不鑄；H/D>4的深孔均不鑄。第46頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三(4)起模斜度起模斜度又稱拔模斜度。在造型和制芯時(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。第47頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三外壁－0.25o～3o，內(nèi)壁－3o～10o

上下第48頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第49頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三

(5)芯型與芯型頭型芯：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)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。芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭。第50頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三芯型與芯型頭第51頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三芯型與芯型頭第52頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三垂直芯頭的高度主要取決于其直徑的大小。對于矮粗的型芯，可以不用上芯頭，以便于下芯和扣箱。對于細(xì)高的型芯，應(yīng)具備上、下芯頭，為了提高芯頭的穩(wěn)定性和可靠性，下芯頭斜度應(yīng)小些(5～10°)，高度H應(yīng)大些；為便于合型、上芯頭的斜度應(yīng)大些(6～15°)，高度H應(yīng)小些。。

垂直芯頭的設(shè)計(jì)第53頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三水平芯頭的設(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1～4mm的間隙，以便下芯和合箱。第54頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三(6)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，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1/3~1/2。第55頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三R=(1/3～1/5)(a+b)/2第56頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.3.4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及參數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形.繪制方法對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)定性給出即可第57頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三1、分型面/澆注位置：用藍(lán)線（或紅線）和箭頭表示，加以漢字表示方向2、機(jī)械加工余量：用紅線畫出輪廓，剖面處用紅剖面線或全涂以紅色表示。數(shù)值用紅字標(biāo)在加工符號上。若加工余量帶有斜度，可用分?jǐn)?shù)表示。3、非鑄出孔/槽：用紅“×”表示。剖面處用紅剖面線或全涂紅色。4、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。6、活塊：用紅筆注明“活塊”及其形式和編號。鑄造工藝圖的繪制第58頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三7、冷鐵：用綠線或藍(lán)線畫出，并表明“冷鐵”及其主要尺寸和編號8、拔模斜度：用紅線或文字表示。9、鑄造圓角：用文字表示。10、冒口/出氣口：用紅線表示并表明主要尺寸及編號。11、其它參閱《鑄造手冊》第59頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三分型面的選取至關(guān)重要第60頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.3.5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)。第61頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三鑄造工藝設(shè)計(jì)舉例：支撐座零件圖第62頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三①確定澆注位置和分型面第63頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三③確定拔模斜度②確定加工余量第64頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三④確定型芯第65頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第66頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三下上(Ⅲ)方案Ⅱ沿底面分型，鑄件全部在下箱，不會產(chǎn)生錯(cuò)箱，鑄件易清理，但軸孔內(nèi)凸臺必須采用活塊或下芯且軸孔難以鑄出方案Ⅰ沿底版中心分型。軸孔下芯方便，但底板上四個(gè)凸臺必須采用活塊且鑄件在上、下箱各半第67頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第68頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三【例】要鑄造圖示支承臺零件40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。第69頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三方案1選材：HT150鑄型、造型方法：砂型，手工造型澆注位置/分型面：因支承臺Φ50mm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。為使支承臺兩端面組織致密、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)，選中間對稱的最大截面為分型面。此時(shí)分型面與分模面一致。第70頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三4.加工余量：最大尺寸200－查表得4mm，考慮拔模斜度，下端取3mm5.最小鑄出孔：φ18、φ21不予鑄出6.拔模斜度：垂直拔模斜度取1o7.鑄造圓角：R3～58.型芯設(shè)計(jì)：9.澆注系統(tǒng)10.鑄造工藝圖第71頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第72頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三方案2選材：HT150鑄型、造型方法：砂型，手工造型澆注位置/分型面：采用三箱造型第73頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三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）。第74頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三上次課內(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)的確定加工余量、收縮率、拔模斜度、鑄造圓角、型芯及型芯頭第75頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.5砂型鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容:2.5.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.5.2合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求2.5.3不同成形工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求重點(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)第76頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.5.1砂型鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件的外形設(shè)計(jì)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)斜度第77頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三(1)避免鑄件的外形有側(cè)凹圖

機(jī)床鑄件兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的比較端蓋鑄件第78頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三（2）盡可能使分型面為平面,去掉不必要的外圓角第79頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三（3）鑄件上凸臺和筋條的設(shè)計(jì),應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)便于造型箱體鑄件的設(shè)計(jì)第80頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第81頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三(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。第82頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三

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)第83頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三便于型芯的固定、排氣和鑄件的清理方案a）需要兩個(gè)型芯，其中較大的型芯呈懸臂狀態(tài)，需用型芯撐A支承其無芯頭的一端；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，而且型芯的排氣順暢、也易于清理。第84頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三（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鑄造工藝圖時(shí)設(shè)計(jì)，且只對沒有結(jié)構(gòu)斜度的立壁給予較小的角度（0.5～3.0°）。一般金屬型或機(jī)器造型時(shí)，結(jié)構(gòu)斜度可?。?.5～1°），砂型和手工造型可?。?～3.0°）。第85頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第86頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三底座鑄件減少分型面的設(shè)計(jì)第87頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2.5.2合金鑄造性能對鑄件結(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)第88頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三1鑄件壁厚的設(shè)計(jì)原則1：合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚概念：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：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第89頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三鑄造方法

鑄件尺寸/mm合

金

種

類

鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵鋁合金銅合金砂

型

鑄

造

<200×20085~66533~5200×200~500×50010~126~1012846~8>500×50015~2015~2015~2010~12610~12砂型鑄造條件下幾種合金的鑄件最小壁厚（mm)第90頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三砂型鑄造各種鑄造合金的臨界壁厚第91頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三鑄鋼件的合理壁厚第92頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三原則2：鑄件壁厚盡可能均勻，避免厚大截面鑄件壁厚不均，會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。第93頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三判斷縮孔出現(xiàn)的方法第94頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第95頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三第96頁，共110頁，2023年，2月20日，星期三2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，并會導(dǎo)致應(yīng)力集中，從而產(chǎn)生裂紋、縮孔等缺陷。第97頁，共110頁，2023年，2月20日，星期