材料成型第4章铸造工艺设计(2)ppt课件

1、第4章 铸造工艺设计铸造工艺图上的工艺符号见书末插页表铸造工艺图上的工艺符号见书末插页表4-14-1 浇注系统浇注系统和冒口和冒口5设设点点要要计计工艺参数工艺参数确实定确实定铸造工艺铸造工艺图的绘制图的绘制铸造工艺铸造工艺 方案确实定方案确实定 铸造工艺设计包括：铸造工艺设计包括：选择铸造方法或外型方法选择铸造方法或外型方法铸件的浇注位置和分型面位置，型芯和芯头构造；铸件的浇注位置和分型面位置，型芯和芯头构造；加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数；加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数；浇注系统、冒口和冷铁的布置等；浇注系统、冒口和冷铁的布置等；将所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件图将

2、所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件图上表示出来，绘制铸造工艺图。上表示出来，绘制铸造工艺图。一、 浇注位置及分形面的选择l 浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置；浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置；l 可采用：立浇、卧浇、斜浇等浇注位置。可采用：立浇、卧浇、斜浇等浇注位置。l 分分 型型 面：是指两半铸型上、下型或多个铸型面：是指两半铸型上、下型或多个铸型多箱外型相互接触、配合的外表。多箱外型相互接触、配合的外表。l 铸件的外型位置由分型面决议，而铸件的浇注铸件的外型位置由分型面决议，而铸件的浇注位置与外型位置通常是一致的。位置与外型位置通常是一致的。l 浇注位置和分型面

3、对铸件质量及铸造工艺都有浇注位置和分型面对铸件质量及铸造工艺都有很大影响。很大影响。l 选择原那么：着眼于控制铸件的凝固顺序选择原那么：着眼于控制铸件的凝固顺序l 估计到铸件发生缺陷的能够估计到铸件发生缺陷的能够1.浇注位置的选择原那么钳工平板钳工平板由于铸件的上外表容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，组由于铸件的上外表容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，组织也不如下外表致密。假设这些加工面难以朝下，那么应织也不如下外表致密。假设这些加工面难以朝下，那么应尽力使其位于侧面。当铸件的重要加工面有数个时，那么尽力使其位于侧面。当铸件的重要加工面有数个时，那么应将较大的平面朝下。应将较大的平面朝下。 (1)

4、 铸件的重要加工面或主要任务面应朝下或位于铸件的重要加工面或主要任务面应朝下或位于侧面，防止砂眼、气孔和夹渣侧面，防止砂眼、气孔和夹渣 上上下下车床床身铸件的浇注位置方案由于床身导轨面是关键外表，不允许有明显的外表缺陷，而由于床身导轨面是关键外表，不允许有明显的外表缺陷，而且要求组织致密，因此通常都将导轨面朝下浇注。且要求组织致密，因此通常都将导轨面朝下浇注。卷扬筒的浇注位置方案 由于卷扬筒的圆周外表质量要求高，不允许存有由于卷扬筒的圆周外表质量要求高，不允许存有明显的铸造缺陷。明显的铸造缺陷。假设采用卧铸，圆周的朝上外表的质量难以保证；假设采用卧铸，圆周的朝上外表的质量难以保证；假设采用立铸

5、，由于全部圆周外表均处于侧立位置，假设采用立铸，由于全部圆周外表均处于侧立位置，其质量均匀一致，较易获得合格铸件。其质量均匀一致，较易获得合格铸件。(2)铸件的大平面应朝下，减少辐射防开裂夹渣。 铸件的大平面假设朝上，容易产生夹砂缺陷。铸件的大平面假设朝上，容易产生夹砂缺陷。 这是由于在浇注过程中金属液对型腔上外表有剧这是由于在浇注过程中金属液对型腔上外表有剧烈的热辐射，型砂因急剧热膨胀和强度下降而烈的热辐射，型砂因急剧热膨胀和强度下降而拱起或开裂，于是铸件外表构成夹砂缺陷。拱起或开裂，于是铸件外表构成夹砂缺陷。因此，平板、圆盘类铸件的大平面应朝下。因此，平板、圆盘类铸件的大平面应朝下。图图4

6、-2a 大平面朝上引起夹渣缺陷大平面朝上引起夹渣缺陷 (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，防止产生浇缺乏冷隔。 为防止铸件薄壁部分产生浇缺乏或冷隔缺陷，为防止铸件薄壁部分产生浇缺乏或冷隔缺陷，应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处应将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。图为油盘铸件的合理浇注位于垂直或倾斜位置。图为油盘铸件的合理浇注位置。置。图图4-2b 大面积薄壁铸件浇注位置大面积薄壁铸件浇注位置(4)对于容易产生缩孔的铸件，应使厚的部分放在铸型的上部或侧面，以便在铸件厚壁处直接安顿冒口，使之实现自下而上的定向凝固 铸钢卷扬筒，浇注时厚端放在

7、上部是合理的；铸钢卷扬筒，浇注时厚端放在上部是合理的； 反之，假设厚端放在下部，那么难以补缩。反之，假设厚端放在下部，那么难以补缩。2323图4-2-1 有热节的浇注位置 (5).芯子数量力求少， 砂垛代芯省又好。2. 分型面的选择原那么 分型面是指两半铸型相互接触的外表。分型面是指两半铸型相互接触的外表。 除了消逝模铸造外，都要选择分型面。除了消逝模铸造外，都要选择分型面。 普通说来，分型面在确定浇注位置后再选择。普通说来，分型面在确定浇注位置后再选择。但是，分析各种分型面的利、弊之后，能够再次调但是，分析各种分型面的利、弊之后，能够再次调整浇注位置。整浇注位置。 在消费中浇注位置和分型面有

8、时是同时确定的。在消费中浇注位置和分型面有时是同时确定的。 分型面的选择在很大程度上影响着铸件的质量、分型面的选择在很大程度上影响着铸件的质量、本钱和消费率。本钱和消费率。 分型面的选择要在保证铸件质量的前提下，尽量分型面的选择要在保证铸件质量的前提下，尽量简化工艺，节省人力物力。简化工艺，节省人力物力。1 1便于起模，使外型工艺简化。便于起模，使外型工艺简化。1 1分型面应选在铸件的最大截面处；分型面应选在铸件的最大截面处；2分型面应尽量平直分型面应尽量平直平直分型面平直分型面可采用简便的可采用简便的分模外型。分模外型。大批量消费大批量消费单件小批时：耐用单件小批时：耐用弯曲分型面弯曲分型面

9、 那么需采用挖那么需采用挖砂或假箱外型。砂或假箱外型。起重臂分型面的选择。起重臂分型面的选择。2828图2-21_2 尽量运用平直分型面3) 防止活块和型芯支架分型方案支架分型方案按图中方案按图中方案，凸，凸台必需采用四个活台必需采用四个活块方可制出，而下块方可制出，而下部两个活块的部位部两个活块的部位甚深，取出困难。甚深，取出困难。当改用方案当改用方案时，时，可省去活块，仅在可省去活块，仅在A处稍加挖砂即可。处稍加挖砂即可。 图4-4 角架铸件的分型方案b) 机器外型机器外型选择分型面时应尽量防止不用要的型芯。p 假设按图中方案假设按图中方案1分开模外型，其上、下内腔均需采用型芯。分开模外型

10、，其上、下内腔均需采用型芯。p 图中方案图中方案，采用整模外型，那么上、下内腔均可由砂垛构，采用整模外型，那么上、下内腔均可由砂垛构成，省掉了型芯。成，省掉了型芯。l制外型芯需求专门的芯盒、芯骨，还需烘干及下芯制外型芯需求专门的芯盒、芯骨，还需烘干及下芯等工序，添加了铸件本钱。等工序，添加了铸件本钱。 多一个分型面多一份误差，使精度下降；多一个分型面多一份误差，使精度下降； 分型面多，外型工时多，消费率下降；分型面多，外型工时多，消费率下降； 机器外型只能两箱外型，分型面多，不能进展大机器外型只能两箱外型，分型面多，不能进展大批量消费。批量消费。24244尽量减少分型面，并尽量做到只需一个分型

11、面尽量减少分型面，并尽量做到只需一个分型面 双联齿轮毛坯的外型方案应尽量使铸型只需一个分型面，以便采用工艺简便的两箱外型四箱三箱两箱图4-3 三通铸件的浇注位置和分型面床身铸件，其顶部平面为加工基准面。床身铸件，其顶部平面为加工基准面。图中方案图中方案a在妨碍起模的凸台处添加了外部型芯，因采用整模外型使加工面在妨碍起模的凸台处添加了外部型芯，因采用整模外型使加工面和基准面在同一砂箱内，铸件精度高，是大批量消费时的合理方案。和基准面在同一砂箱内，铸件精度高，是大批量消费时的合理方案。假设采用方案假设采用方案b，铸件假设产生错型将影响铸件精度，但在单件、小批消费，铸件假设产生错型将影响铸件精度，但

12、在单件、小批消费条件下，铸件的尺寸偏向在一定范围内可用划线来矫正，故在相应条件下条件下，铸件的尺寸偏向在一定范围内可用划线来矫正，故在相应条件下方案方案b仍可采用。仍可采用。2尽量使铸件重要加工面或大部分加工面、加工基准面放在一个砂型内，减少错箱、披缝和毛刺，提高铸件精度。2525方案方案1 1要思索采用活块外型或加外型芯才干铸造；要思索采用活块外型或加外型芯才干铸造；方案方案2 2那么省去了活块外型或加外型芯。那么省去了活块外型或加外型芯。2626使铸件全部或大部分放在同一砂型使铸件全部或大部分放在同一砂型不合理不合理合理合理尽量使加工基准面与大部分尽量使加工基准面与大部分 加工面在同一砂型

13、内加工面在同一砂型内 尽量使加工基准面与大部分尽量使加工基准面与大部分 加工面在同一砂型内加工面在同一砂型内 2727图2-21_1 尽量使型腔及主要型芯位于下型3使型腔和主要型芯位于下箱，以便于外型、下使型腔和主要型芯位于下箱，以便于外型、下芯、合型和检查型腔尺寸。芯、合型和检查型腔尺寸。 简简化工化工艺艺 便于合箱便于合箱抓住主要矛盾、全面思索 上述诸原那么，对于详细铸件来说多难以全面满足，有上述诸原那么，对于详细铸件来说多难以全面满足，有时甚至相互矛盾。时甚至相互矛盾。例如，例如，质量要求很高的铸件质量要求很高的铸件(如机床床身、立柱、钳工平板、造纸烘如机床床身、立柱、钳工平板、造纸烘缸等缸等)，应在满足浇注位置要求的前提下思索外型工艺的简，应在满足浇注位置要求的前提下思索外型工艺的简化。化。没有特殊质量要求的普通铸件，那么以简化工艺、提高经济没有特殊质量要求的普通铸件，那么以简化工艺、提高经济效益为主要根据，不用过多地思