铸造工艺参数及在工艺图中的表示方法

一、铸造工艺参数及在工艺图中的表示方法,铸造工艺参数通常包括加工余量、铸件线收缩率、起模斜度、最小铸出孔的尺寸、工艺补正量、分型负数、反变形量、分芯负数，这些参数的选择是否恰当，对铸件质量、生产率和原材料消耗都有很大的影响。,1、加工余量,铸件的机械加工余量指为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸件工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度。GBT6414-1999标准规定了加工余量的数值、确定方法、检验及评定规则，加工余量的代号用RMA表示，由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K共10个等级。,在工艺图中，加工量的表示方法,2、铸件线收缩率,铸件从线收缩起始温度冷却至室温时，线尺寸的相对收缩量称为铸件线收缩率。以模样与铸件的长度差占模样长度的百分率表示：铸造收缩率K=（L模-L件）/L件X100%式中：L模为模样的尺寸；L件为铸件的尺寸。铸件线收缩率受许多因素的影响，例如，合金的种类及成分、铸件冷却、收缩时受到阻力的大小、冷却条件的差异等，因些，要十分准确的给出铸件的线收缩率是非常困难的。当铸件处于自由收缩状态时线收缩率较大，当铸件不能自由收缩时线收缩率较小。,注：（1）、同一铸件，由于结构上的原因，其局部与整体、纵向与径向或长、宽、高三个方向的铸造收缩率可能不一致。对于重要铸件长、宽、高应分别给以不同的铸造收缩率。对于收缩大的方向和部位取上限值，反之取下限值。（2）、对于手工造型的灰铸铁件和球墨铸铁小件可以不留缩尺。,3、起模斜度,为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度称为起模斜度。起模斜度应在铸件上没有结构斜度的、垂直于分型面（分盒面）的表面上应用。其大小应依模样的起模高度、表面粗糙度以及造型、制芯方法而定。,影响起模斜度的主要因素有：模样材料强度越大、表面越光滑，起模斜度就可以相应的减小；造型材料粒度大且棱角尖锐，摩擦阻力就大，必须采用较大的起模斜度；碱性的型砂粘结剂对木模表面有腐蚀作用，摩擦力大，应采用较大的起模斜度；模样外侧面可用较小的起模斜度，模样内侧面表面砂型强度低，应采用较大的起模斜度；手工造型应比机器造型的起模斜度大；模样在砂型中停留时间长，则起模斜度也应大一些。起模斜度的设置方法：常采用增加壁厚法，对于加工面一般采用增加壁厚的方法获得起模斜度，起模斜度在加工余量后做出；加减厚度法，一般用各种铸筋，也用于壁厚较小的模样侧面的起模斜度；减小壁厚法，一般用于铸件壁厚较大的模样的起模斜度。,4、最小铸出孔,机械零件上往往有很多孔、槽和台阶，一般应尽可能在铸造时铸出。这样既可以节约金属，减少机械加工的工作量、降低成本，又可使铸件壁厚比较均匀，减少形成缩孔、缩松等铸造缺陷的倾向。但是，当铸件上的孔、槽尺寸太小，而铸件的壁厚又较厚和金属压力较高时，反而会使铸件产生粘砂，造成清理和机械加工困难。有的孔、槽必须采用复杂而且难度较大的工艺措施才能铸出，而实现这些措施还不如用机械加工方法制出更为方便和经济。有时由于孔距要求很精确，铸出的孔如有偏心，就很难保证加工精度。因此在确定零件上的孔和槽是否铸出时，必须既考虑到铸出这些孔或槽的可能性，又要考虑到铸出这些孔或槽的必要性和经济性。,在工艺图中不铸出孔或槽的表示方法,5、工艺补正量,在单件、小批量生产中，由于选用的缩尺与铸件的实际收缩率不一致，或由于铸件产生了变形、操作中的不可避免的误差（如工艺上允许的错型偏差、偏心误差）等原因，使得加工后的铸件某些部分的厚度小于图样的要求尺寸，严重时会因强度太弱而报废。因工艺上的原因在铸件相应部位非加工面上增加的金属层厚度称为工艺补正量。,工艺补正量在工艺图中的表示方法：,6、分型负数,因起模后的修型和烘干引起砂型变形，致使分型面凹凸不平，使合型不严密。为防止浇注时从分型面跑火，合型时需在分型面上放耐火泥条或石棉绳，这就增高了型腔的高度。为了保证铸件尺寸合图样尺寸要求，模样上必须减去相应的高度，减去的数值称为分型负数。1）、若模样分为两半，且上、下两半是对称的，则分型负数在上、下模样上各取一半，否则，分型负数应在截面大的一侧模样上取。2）、多箱造型时，每个分型面都要留分型负数，且以每节砂箱高度为依据。,工艺图中分型负数表示方法,7、反变形量,由于铸件壁厚不均或结构上的原因，造成铸件各部分凝固、冷却速度不同，引起收缩不一致，使铸件产生挠曲变形。为了解决挠曲变形问题，在制造模样时，按铸件可能产生变形的相反方向做出反变形模样，使铸件冷却后变形的结果正好将反变形量抵消，得到符合设计要求的铸件。这种在模样上做出的预变形量称为反变形量。反变形量的大小与铸件尺寸、结构、壁厚差和造型材料的退让性等有关。壁厚越不均匀，长度越大，高度越小，则变形越大。反变形量的大小，一般是根据实际生产经验确定。,影响铸件变形的因素很多，例如合金性能、铸件结构和尺寸大小、浇冒口系统的布局、浇注温度、打箱清理温度、造型方法、砂型刚度等等。但归纳起来不外乎两个方面，一是铸件冷却时的温度场的变化，二是导致铸件变形的残留应力的分布。因此，应判明铸件的变形方向：铸件冷却缓慢的一侧必定受拉应力而产生内凹变形；冷却较快的一侧必定受应力而发生外凸变形。例如，各类床身导轨处都较厚大，导轨面总是向内凹变形。如下图箱体壁厚虽然均匀，但内部冷却慢，外部冷却快，因此壁发生向外凸出变形，模样反变形量应向内侧凸起。,一般中小铸件壁厚差别不大且结构上刚度较大时，不必留反变形。大的床身类、平台类等多使用反变形量。,8、分芯负数,对于分段制造的长砂芯或分开制作的大砂芯，在接缝处应留出分芯间隙量，即在砂芯的分开处，将砂芯尺寸减去间隙尺寸，被减去的尺寸称为分芯负数。分芯负数是为了砂芯拼合及下芯方便而采用的。分芯负数可以留在相邻的两个砂芯上，每个砂芯各留一半；也可留在指定的一侧的砂芯上。分芯负数根据砂芯接合面的大小一般留1-3mm。分芯负数多用于手工制芯的大砂芯。,二、工艺图中的铸造工艺符号表示方法及含义,1、分型、分模线,2、吊胎,3、拉筋、收缩筋,为防止铸件产生裂纹或变形，常在铸件易产生裂纹的地方设置拉筋或收缩筋。为防止铸件产生裂纹的叫收缩筋；为防止铸件产生变形的叫拉筋。,4、模型上活块,5、砂芯编号及其芯头边界,砂芯编号：一律用蓝色线表示，在阿拉伯数字右上角标有“#”符号，在其完整编号下面划一横线（不可见芯子下面画虚线），即表示一个芯的编号，如1#、2#编号顺序：芯子编号顺序通常为下芯顺序，如在其大芯上组装有另外小芯，其小芯的编号是在其大芯基础上，在阿拉伯数字右下角标小写的汉语拼音，即表示芯子的编号，如1a#芯、2a#，如其芯为覆膜砂芯、钢管芯、耐火管芯、铁芯，则需在工艺章中注明芯头边界：砂芯全部用蓝色线表示，其外型芯头部分用红色线表示；如果是两个互相装配的砂芯边界应全部用蓝色线表示。,6、芯头斜度与芯头间隙,7、砂芯增、减量与砂芯间的间隙,8、填砂方向,9、砂芯空穴,10、芯座集砂槽,11、出气冒口,用红色线表示扁冒口画并注明数量、大小及高度，如4-10X40/20X50高400,12、排气定位,工艺图中芯与芯之间排气定位用蓝色线表示，外型排气定位用红色线表示在投影图中用表示，在剖视图中用表示，吊芯定位与外型排气定位表示方法相同。,13、冷铁,用蓝色线表示，在需要放置冷铁处画并注明冷铁编号（无编号的注明尺寸大小）、数量,14、浇注系统,工艺图中绘制浇注系统用红色线表示示例如下：,15、铸造工艺图章,铸件毛重：包含加工余量的铸件重量（首件为计算的理论重量）造型方法：手工、手工木底板、手工铁底板、GFA线、气冲线等砂箱规格：砂箱内口尺寸及高度砂型种类：树脂砂、粘土砂模样材质：木、玻璃钢、金属等质量等级：、级收缩率：填写铸件材质收缩