金属工艺 第二章 砂型铸造课件

1、上次课内容的回顾一一.熔模铸造熔模铸造二二.金属型铸造金属型铸造三三.压力铸造压力铸造四四.低压铸造低压铸造五五.离心铸造离心铸造六六.其它特种铸造方法其它特种铸造方法2.3砂型铸造主要内容：2.3.1 造型方法的选择2.3.2 浇注位置和分型面的选择2.3.3 工艺参数的选择2.3.4铸造工艺图2.3.5综合举例如何将设计的零件变成铸件？怎样生产出 合格铸件1 砂型铸造的工艺设计铸造工艺图的绘制分型面的选择工艺参数的确定浇注位置的确定重点内容：砂型铸造的工艺流程图砂型铸造的工艺流程图铸造的主要工序 用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。

2、称为造型。 型砂型砂 砂型砂型造型是砂型铸造的最基本工序，通常分为手工造型造型是砂型铸造的最基本工序，通常分为手工造型和机器造型两大类。和机器造型两大类。2.3.1造型方法的选择造型方法的选择造型方法造型方法手工造型手工造型机器造型机器造型整模造型分模造型活块造型三箱造型挖砂造型刮板造型震压造型微震压实造型射压造型抛砂造型1手工造型 手工造型操作灵活、大小铸件均能适应。在实际生产中，由于铸件的结构特点、批量大小、使用要求及生产条件的不同，所用的造型方法也不一样。手工造型对模型的要求不高，一般采用成本较低的木模。对于尺寸较大的回转体或等截面的铸件，还可以采用成本更低的刮板造型法。因此，尽管手工造

3、型的生产率较低、获得铸件的尺寸精度及表面质量也较差，但对工人的技术水平要求较高，且在实际生产中很难完全以机器造型取代。尤其是对于单件、小批铸件的生产。 为省却挖砂操作，在造型前特制一为省却挖砂操作，在造型前特制一个底胎，然后在底胎上造下箱；底个底胎，然后在底胎上造下箱；底胎可多次使用，不参与浇注。胎可多次使用，不参与浇注。一、手工造型一、手工造型造型方法造型方法主要特点主要特点适用范围适用范围整模造型整模造型整体模，平面分型面，型腔在一个整体模，平面分型面，型腔在一个砂箱内；造型简单，铸件精度表面砂箱内；造型简单，铸件精度表面质量较好。质量较好。分模造型分模造型模样沿最大截面分为两半，型腔位模

4、样沿最大截面分为两半，型腔位于上、下两个砂箱，造型简便。于上、下两个砂箱，造型简便。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为平最大截面位于一端并为平面的简单铸件的单件、小面的简单铸件的单件、小批生产。批生产。最大截面在中部，一般为最大截面在中部，一般为对称性铸件，如套、管、对称性铸件，如套、管、阀类零件单件、小批生产。阀类零件单件、小批生产。模样为整体，但分型面不是平面，模样为整体，但分型面不是平面，造型时手工挖去阻碍取模的型砂，造型时手工挖去阻碍取模的型砂，生产率低，技术水平高。生产率低，技术水平高。分型面不是平面的铸件的分型面不是平面的铸件的单件、小批生产。单件、小批生产。分型

5、面不是平面的铸件的分型面不是平面的铸件的成批生产。成批生产。活块造型活块造型对铸件上妨碍起模的小部分做成活对铸件上妨碍起模的小部分做成活动部分，起模时先取出主体部分，动部分，起模时先取出主体部分，再取出活动部分。再取出活动部分。用于妨碍起模部分的铸件用于妨碍起模部分的铸件的单件、小批生产。的单件、小批生产。采用活动砂箱造型，合型后脱出砂采用活动砂箱造型，合型后脱出砂箱。箱。续表续表1-2 常用手工造型方法的特点及应用常用手工造型方法的特点及应用 造型方法造型方法主要特点主要特点适用范围适用范围刮板造型用刮板代替模样造型。节约木材，用刮板代替模样造型。节约木材，缩短生产周期，生产率低，技术水缩短

6、生产周期，生产率低，技术水平高，精度较差。平高，精度较差。两箱造型两箱造型铸型由上型和下型构成，各类模样，铸型由上型和下型构成，各类模样，操作方便操作方便三箱造型三箱造型脱箱造型脱箱造型用于等截面或回转体大中用于等截面或回转体大中型铸件的单件、小批生产。型铸件的单件、小批生产。最基本的造型方法。各种最基本的造型方法。各种铸型，各种批量。铸型，各种批量。铸件两端截面尺寸比中间大，必须铸件两端截面尺寸比中间大，必须有两个分型面。有两个分型面。主要用于手工造型，具两主要用于手工造型，具两个分型面的铸件的单件、个分型面的铸件的单件、小批生产。小批生产。用于小铸件的生产。用于小铸件的生产。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、大型铸件的单件、小批生产。铸件的单件、小批生产。整模造型整模造型分模造型分模造型活块造型活块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、机器造型机器造型：机器造型：用机器全部或至少完成紧砂操作的造型。生产效率高，劳动条件好，砂型质量好（紧实度高而均匀，型腔轮廓清晰，铸件质量也好。但设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长，适于中小铸件的成批或大量生产。1、震压造型2、微震压实造型3、高压造型4、射压造型5、空气冲击造型6、抛砂造型第四节 砂型铸件结构的工艺性一、铸造工

8、艺对铸件结构的要求设计的铸件要符合铸造工艺的要求。结构与工艺之间的关系，通常称为结构工艺性。（一）铸件的外形1、尽量避免外表面有侧凹；2、尽量使分型面为平面；3、台和肋条等结构应便于起模；4、尽量减少分型面的数目；5、应具有结构斜度。造型生产线造型生产线是将造型机和其它辅机（翻转机、下芯机、合型机、压铁机、落砂机等）按造铸造工艺流程，用运输设备（铸型输送机或辊道）联系起来，组成一套机械化、自动化铸造生产系统。机器造型的特点机器造型的特点1.采用模板的两箱造型。所谓模板就是将模型、浇注系统沿分型面与底板联结成一体的专用工装，一般采用金属材料制造。有单面模板和双面模板之分。2.不能采用三箱造型和活

9、块造型。2.3.22.3.2浇注位置和分型面的选择浇注位置和分型面的选择1.浇注位置的选择浇注位置的选择 浇注位置是指浇注时铸件在型内所处浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的空间位置。铸件的浇注位置正确与否的空间位置。铸件的浇注位置正确与否直接影响到铸件质量，它是我们制定铸直接影响到铸件质量，它是我们制定铸造方案时首要考虑的问题。造方案时首要考虑的问题。（1 1）. .铸件重要加工面应朝下或位于侧面铸件重要加工面应朝下或位于侧面车床床身浇注位置车床床身浇注位置在液体浇注过程中气体和熔渣往上浮；由于静压力较小，使铸件上部组织不如下部的致密。 锥齿轮锥齿轮a)不合理不合理 b )合理合理起重机卷筒浇

10、注位置起重机卷筒浇注位置(重要重要位置是内外圆柱表面）位置是内外圆柱表面）a)不合理不合理 b )合理合理（2 2）铸件大平面应朝下）铸件大平面应朝下金属液的充型过程中，灼热的金属液会对砂型上表面有强烈的热辐射作用，使该表面的型砂拱起或开裂，导致金属液钻进裂缝处，这将使铸件的该表面产生夹砂缺陷（3 3）. .面积较大的薄壁应置于铸型下部或垂直、倾斜面积较大的薄壁应置于铸型下部或垂直、倾斜位置位置箱盖浇注位置箱盖浇注位置防止浇不到、冷隔等缺陷防止浇不到、冷隔等缺陷(4)容易产生缩孔的铸件，应将断面较厚大的部分置于上部或侧面。a)不合理不合理 b )合理合理5)尽量少用和不用型芯,且便于安放、固定

11、和排气，尽量避免吊芯和悬臂芯(a)不合理（不合理（二个型芯）二个型芯）(b)合理（一合理（一个型芯）个型芯）(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分型面的选择分型面的选择分型面是指分开铸型便于取模的接合面。它决定了铸件在造型时的位置。分型面的选择应尽量与浇注位置一致，尽量使两者协调起来，使铸造工艺简便，并易于保证铸件质量。1）便于起模，使造型工艺简化2、分型面的选择原则（1）为方便起模，分型面应选在铸件的最大截面处。为方便起模，分型面应选在铸件的最大截面处。对于较高的铸件，尽量不使铸件在一箱内过高对于较高的铸件，尽量不使铸件在一箱内过高原则：原则：

12、在保证质量的前提下，尽量简化工艺在保证质量的前提下，尽量简化工艺（2 2）应）应保证模样能顺利的从铸型中取出保证模样能顺利的从铸型中取出应保证模样能顺利的从铸型中取出应保证模样能顺利的从铸型中取出应保证模样能顺利的从铸型中取出应保证模样能顺利的从铸型中取出（3）应尽量减少分型面的数量）应尽量减少分型面的数量（4）.应尽量使分型面是一个平直的面若分型面是一曲面,则必须用挖砂造型(5).应尽量使型芯和活块的数量减少(5)应使铸件的全部或者大部分位于同一砂箱造型方法的选择造型方法的选择造型方法造型方法手工造型手工造型机器造型机器造型整模造型分模造型活块造型三箱造型挖砂造型刮板造型震压造型微震压实造型

13、射压造型抛砂造型上次课内容的回顾上次课内容的回顾浇注位置浇注位置1.铸件的重要加工面或质量要求高的面，尽可能置铸件的重要加工面或质量要求高的面，尽可能置于铸型的下部或处于侧立位置。于铸型的下部或处于侧立位置。2.将铸件的大平面朝下，以免在此面上出现气孔和夹将铸件的大平面朝下，以免在此面上出现气孔和夹砂等缺陷。砂等缺陷。 3.具有大面积薄壁的铸件，应将薄壁部分放在铸型的具有大面积薄壁的铸件，应将薄壁部分放在铸型的下部或处于侧立位置，以免产生浇不足和冷隔等缺陷。下部或处于侧立位置，以免产生浇不足和冷隔等缺陷。 分型面的选择原则：原则：在保证质量的前提下，尽量简化工艺在保证质量的前提下，尽量简化工艺

14、1）便于起模，使造型工艺简化）便于起模，使造型工艺简化（2）应保证模样能顺利的从铸型中取出）应保证模样能顺利的从铸型中取出（3）应尽量减少分型面的数量）应尽量减少分型面的数量（4）应尽量使分型面是一个平直的面）应尽量使分型面是一个平直的面(5)应使铸件的全部或者大部分位于同一砂箱应使铸件的全部或者大部分位于同一砂箱2.3.32.3.3工艺参数确定工艺参数确定1.铸造收缩率2.毛坯铸件的机械加工余量3.铸出孔和槽的大小4.起模斜度5.芯头和芯座 铸造工艺参数是与铸造工艺过程有关的某些工艺数据，包括收缩率、加工余量、拔模斜度、铸造圆角、芯头芯座等，它直接影响模样、芯盒的尺寸和结构，选择不当会影响铸

15、件的精度、生产率和成本。 铸件在凝固和冷却过程中会发生收缩而造成各部分体铸件在凝固和冷却过程中会发生收缩而造成各部分体积和尺寸缩小。为了使铸件的实际尺寸符合图样要求，在积和尺寸缩小。为了使铸件的实际尺寸符合图样要求，在制作模样和芯盒时，模样和芯盒的制造尺寸应比铸件放大制作模样和芯盒时，模样和芯盒的制造尺寸应比铸件放大或缩小一个该合金的收缩率或缩小一个该合金的收缩率。 (1) (1)铸造收缩率铸造收缩率l合金收缩率大小取决于合金收缩率大小取决于铸造合金的种类及铸件的铸造合金的种类及铸件的结构、尺寸等因素。常用结构、尺寸等因素。常用合金的铸造收缩率合金的铸造收缩率 灰铸铁灰铸铁：0.7% 0.7%

16、 1.0%1.0%， 铸铸 钢钢：1.3% 1.3% 2.0%2.0%， 铝合金铝合金：0.8% 0.8% 1.2%1.2%， 锡青铜锡青铜：1.2% 1.2% 1.4%1.4%铸造收缩率KL模L件L件100%L模模样尺寸L件铸件尺寸2.毛坯铸件的机械加工余量 铸件的机械加工余量是指为进行机械加工而增大的尺铸件的机械加工余量是指为进行机械加工而增大的尺寸。零件图上所有标注粗糙度符号的表面均需机械加寸。零件图上所有标注粗糙度符号的表面均需机械加工，均应标注机械加工余量。其具体值的大小随铸件工，均应标注机械加工余量。其具体值的大小随铸件的大小、材质、批量、结构的复杂程度及加工面在铸的大小、材质、批

17、量、结构的复杂程度及加工面在铸型中的位置等的不同而变化。型中的位置等的不同而变化。铸钢铸钢件表面粗糙、变形较大，其加工余量应比铸铁件件表面粗糙、变形较大，其加工余量应比铸铁件大；大；有色合金有色合金铸件表面较光洁、平整，其加工余量要铸件表面较光洁、平整，其加工余量要小些；铸铁件中小些；铸铁件中灰铸铁灰铸铁件的加工余量较可锻铸铁和球件的加工余量较可锻铸铁和球墨铸铁的要小。墨铸铁的要小。 机械造型的铸件比手工造型的精度高，故加工余量要小些；铸件的尺寸愈大或加工面与基准面间的距离愈大，由于铸件尺寸误差增大，机械加工余量也随之加大；由于铸件的上表面比其底面和侧面更易产生缺陷，故加工余量应比底面和侧面的

18、大。 (3)(3)铸出孔和槽的大小铸出孔和槽的大小 铸件上的孔和槽铸出与否，取决于铸造工艺的可行铸件上的孔和槽铸出与否，取决于铸造工艺的可行性和必要性。一般说来，较大的孔和槽应当铸出，以性和必要性。一般说来，较大的孔和槽应当铸出，以减少切削工时和节约金属材料。减少切削工时和节约金属材料。 铸件的最小铸出孔尺寸铸件的最小铸出孔尺寸 生产批量 最小铸出孔直径（mm） 灰铸铁件 铸钢件 大量 成批 单件、小批 1215 1530 3050 3050 50 单件小批：直径或边长单件小批：直径或边长 3030不铸；不铸；大批：大批：直径或边长直径或边长 4H/D4的深孔均不铸。的深孔均不铸。(4)起模斜

19、度起模斜度又称拔模斜度。在造型和制芯时，为了很方便地把模型从铸型中或芯子从芯盒中取出，需在模型或芯盒的起模方向上做出一定的斜度。若零件在设计时没设计足够的结构斜度，就应在进行铸造工艺设计时确定拔模斜度 。拔模斜度的大小取决于该垂直壁的高度、造型方法及表面粗糙度等因素。通常，随垂直壁高度的增加，其拔模斜度应减小；机器造型的拔模斜度较手工造型的小；外壁的拔模斜度也小于内壁的。外壁外壁0.253 ，内壁，内壁310 上上下下 (5)(5)芯型与芯型头芯型与芯型头型型 芯：是铸型的一个重要组成部分，型芯的功芯：是铸型的一个重要组成部分，型芯的功 用是形成铸件的内腔，孔洞和形状复杂用是形成铸件的内腔，孔

20、洞和形状复杂 阻碍起模部分的外形。阻碍起模部分的外形。型芯头：是型芯定位、支撑和排气的部分，设计型芯头：是型芯定位、支撑和排气的部分，设计 时需考虑保证定位准确、能承受砂芯自时需考虑保证定位准确、能承受砂芯自 身重量和液态合金的冲击、浮力等外力身重量和液态合金的冲击、浮力等外力 的作用，浇注时砂芯内部产生的气体能的作用，浇注时砂芯内部产生的气体能 顺畅引出铸型等。顺畅引出铸型等。芯头可分为垂直芯头和水平芯头。芯头可分为垂直芯头和水平芯头。芯型与芯型头芯型与芯型头芯型与芯型头芯型与芯型头垂直芯头的高度主要取决于其直径的大小。对于矮粗的型芯，可以不用上芯头，以便于下芯和扣箱。l对于细高的型芯，应具

21、备上、下芯头，为了提高芯头的稳定性和可靠性，下芯头斜度应小些(510)，高度H应大些；为便于合型、上芯头的斜度应大些(615)，高度H应小些。 。垂直芯头的设计垂直芯头的设计水平芯头的设计水平芯头的长度取决于型芯的长度和芯头的直径，并随型芯长度和芯头直径的增大而增加，在芯头与芯座之间应留14mm的间隙，以便下芯和合箱。 (6) (6)铸造圆角铸造圆角 铸造圆角是指铸件上壁和壁的交角应做成圆弧圆度，铸造圆角是指铸件上壁和壁的交角应做成圆弧圆度，以防在该处产生缩孔和裂纹。铸造圆角半径一般为两以防在该处产生缩孔和裂纹。铸造圆角半径一般为两相交壁平均厚度的相交壁平均厚度的1/31/2。R=( 1/3

22、1/5 ) ( a + b )/22.3.4铸造工艺图的绘制铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形.绘制方法对浇注位置的选择首先要考虑这个零件有几种可能的分型方案铸型分型面选择绘图要领分型面的选择浇注位置画法(上和下)工艺参数定性给出即可1、分型面分型面/浇注位置：用蓝线（或红线）和箭头表示，加以浇注位置：用蓝线（或红线）和箭头表示，加以汉字表示方向汉字表示方向2、机械加工余量：用红线画出轮廓，剖面处用红剖面线或、机械加工余量：用红线画出轮廓，剖面处用红剖面线或全涂以红色表示。数值用红字标在加工符号上。若加工余全涂以红色表示。数值用红字标在加工符号上。若加工余量带有

23、斜度，可用分数表示。量带有斜度，可用分数表示。3、非铸出孔、非铸出孔/槽：用红槽：用红“ ”表示。剖面处用红剖面线或全表示。剖面处用红剖面线或全涂红色。涂红色。4、芯头和型芯：用蓝线画出芯头，并注明尺寸。、芯头和型芯：用蓝线画出芯头，并注明尺寸。5、浇注系统：用红线画出，并标注尺寸。、浇注系统：用红线画出，并标注尺寸。6、活块：用红笔注明、活块：用红笔注明“活块活块”及其形式和编号。及其形式和编号。铸造工艺图的绘制铸造工艺图的绘制7、冷铁：用绿线或蓝线画出，并表明冷铁：用绿线或蓝线画出，并表明“冷铁冷铁”及其主要及其主要尺寸和编号尺寸和编号8、拔模斜度：用红线或文字表示。、拔模斜度：用红线或文

24、字表示。9、铸造圆角：用文字表示。、铸造圆角：用文字表示。10、冒口、冒口/出气口：用红线表示并表明主要尺寸及编号。出气口：用红线表示并表明主要尺寸及编号。11、其它参阅、其它参阅铸造手册铸造手册分型面的选取至关重要2.3.5综合分析方案举例在确定铸造工艺方案时，首先结合生产纲领、生在确定铸造工艺方案时，首先结合生产纲领、生产条件，研究分析铸件材料铸造工艺性和零件图产条件，研究分析铸件材料铸造工艺性和零件图技术要求的基础上，分析铸件结构，确定浇注位技术要求的基础上，分析铸件结构，确定浇注位置，选择分型面，依据选定的工艺参数，用红、置，选择分型面，依据选定的工艺参数，用红、蓝色笔在零件图上绘制铸

25、造工艺图（包括型芯的蓝色笔在零件图上绘制铸造工艺图（包括型芯的数量和固定、冷铁、浇冒口等）为制造模样、编数量和固定、冷铁、浇冒口等）为制造模样、编写铸造工艺卡等奠定基础。写铸造工艺卡等奠定基础。4- 26180502080800.81.61234上下上下上下下下上上()方案方案沿底面分型，铸件全部在下箱，不会产生错箱，沿底面分型，铸件全部在下箱，不会产生错箱，铸件易清理，但轴孔内凸台必须采用活块或下铸件易清理，但轴孔内凸台必须采用活块或下芯且轴孔难以铸出芯且轴孔难以铸出方案方案沿底版中心分型。轴孔下芯方便，沿底版中心分型。轴孔下芯方便，但底板上四个凸台必须采用活块且但底板上四个凸台必须采用活块

26、且铸件在上、下箱各半铸件在上、下箱各半【例例】要铸造图示支承台零件要铸造图示支承台零件40个，此件用于中等静个，此件用于中等静载荷，试选择铸造合金和绘出铸造工艺图。载荷，试选择铸造合金和绘出铸造工艺图。方案11.选材：选材： HT1502.铸型、造型方法：砂型，手工造型铸型、造型方法：砂型，手工造型3.浇注位置浇注位置/分型面：因支承台分型面：因支承台50mm的内孔及外壁的内孔及外壁均无需加工，只有两端面有机械加工要求。为使支均无需加工，只有两端面有机械加工要求。为使支承台两端面组织致密、满足加工要求，所以将铸件承台两端面组织致密、满足加工要求，所以将铸件水平放置、使两加工面在侧壁位置作为该件

27、的浇注水平放置、使两加工面在侧壁位置作为该件的浇注位置，这样还有利于型芯的固定、排气和检验。为位置，这样还有利于型芯的固定、排气和检验。为便于起模、下芯和检验，选中间对称的最大截面为便于起模、下芯和检验，选中间对称的最大截面为分型面。此时分型面与分模面一致。分型面。此时分型面与分模面一致。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，考虑拔模斜，考虑拔模斜度，下端取度，下端取3mm5.最小铸出孔：最小铸出孔：18、21不予铸出不予铸出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.铸造圆角：铸造圆角：R358.型芯设计：型芯设计：9.浇注系统浇注系统10.铸造工

28、艺图铸造工艺图方案方案2 21.选材：选材： HT1502.铸型、造型方法：砂铸型、造型方法：砂型，手工造型型，手工造型3.浇注位置浇注位置/分型面：采分型面：采用三箱造型用三箱造型思考题确定下列铸件的铸造工艺方案。要求： 1、在单件、小批生产和大量生产两种条件分析 最佳方案； 2、按所选择的最佳方案绘制铸造工艺图:(包 括浇注位置、分型面、拔 模斜度、铸造圆角、型芯 及型芯头等）。上次课内容回顾铸造工艺图的绘制工艺参数的确定工艺参数的确定工艺参数的确定加工余量、收缩率、拔模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头2.5砂型砂型铸件的结构设计主要内容:2.5.1 砂型铸造工艺对铸件结构的要求砂型铸造工艺对

29、铸件结构的要求2.5.2 合金铸造性能对铸件结构的要求合金铸造性能对铸件结构的要求2.5.3不同成形工艺对铸件结构的要求不同成形工艺对铸件结构的要求重点内容：重点内容：铸件结构设计如何考虑铸造工艺特点铸件结构设计如何考虑铸造工艺特点2.5.1砂型铸造工艺对铸件结构的要求l铸件的外形设计l铸件的内腔设计1 铸件的外形设计原则：外形设计应便于起模,简化造型工艺1.铸件的外形应力求简化，造型时便于起模。2.铸件的外形应尽可能使铸件的分型面数目最少。 3.在铸件上设计结构斜度 (1)避免铸件的外形有侧凹图图 机床铸件两种结构设计的比较机床铸件两种结构设计的比较端盖铸件端盖铸件（2） 尽可能使分型面为平

30、面,去掉不必要的外圆角（3 3） 铸件上凸台和筋条的设计铸件上凸台和筋条的设计, ,应考虑其结构便于应考虑其结构便于造型造型 箱体铸件的设计箱体铸件的设计(3)铸件内腔的设计原则：减少形芯数量，避免不必要的型芯；便于型芯的固定、排气和清理。良好的内腔设计，既可减少型芯数量，又利于型良好的内腔设计，既可减少型芯数量，又利于型芯的固定、排气和清理，因而可防止偏芯、气孔等缺芯的固定、排气和清理，因而可防止偏芯、气孔等缺陷的产生，并简化造型工艺，降低成本。陷的产生，并简化造型工艺，降低成本。减少型芯的数量，避免不必要的型芯实例分析：内腔的两种设计内腔的两种设计 便于型芯的固定、排气和铸件的清理方案方案

31、a）需要两个型芯，其中较大的型）需要两个型芯，其中较大的型芯呈悬臂状态，需用型芯撑芯呈悬臂状态，需用型芯撑A支承其无支承其无芯头的一端；若将轴承架内腔改成方案芯头的一端；若将轴承架内腔改成方案b），则型芯的稳定性大大提高，而且），则型芯的稳定性大大提高，而且型芯的排气顺畅、也易于清理。型芯的排气顺畅、也易于清理。 （4）.考虑结构斜度 设计铸件结构时所有垂直于分型面的非加工面上，应设计有结构斜度 。如果没有结构斜度的，铸造工艺人员应铸造前给出拔模斜度，这样就不必要地增加了铸件的壁厚。结构斜度的大小，随垂直壁的高度而异。高度愈小，斜度愈大；内侧面的斜度应大于外侧面的。铸件的结构斜度与拔模斜度不同

32、，前者由设计零件的人确定，且斜度值较大；后者由铸造工艺人员在绘制铸造工艺图时设计，且只对没有结构斜度的立壁给予较小的角度（0.53.0）。 一般金属型或机器造型时，结构斜度可取（0.51），砂型和手工造型可取（13.0）。 底座铸件减少分型面的设计2.5.22.5.2合金合金铸造性能对铸件结构工艺性的要求铸造性能对铸件结构工艺性的要求一合理设计铸件的壁厚 二铸件壁与壁连接的设计 三铸件的结构设计还应考虑到其它一些与合金铸造性能有关的问题 重点内容：铸件结构设计如何考虑铸造工艺特点1 1 铸件壁厚的铸件壁厚的设计设计原则1：合理设计铸件壁厚概念：概念：最小壁厚最小壁厚：在各种工艺条下，铸造合金能

33、充满型腔的最小厚度。主要取决于合金的种类、铸件的大小及形状等因素。临界壁厚临界壁厚：各种铸造合金都存在一个临界壁厚，在砂型铸造条件下，各种铸造合金临界壁厚约等于其最小壁厚的3倍。缺陷分析：缺陷分析：如果所设计铸件的壁厚小于允许的“最小壁厚”，铸件就易产生浇不足、冷隔等缺陷。在铸造厚壁铸件时，容易产生缩孔、缩松、结晶组织粗大等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。结论：铸件壁厚介于临界壁厚和最小壁厚之间铸铸造造方方法法 铸件尺寸铸件尺寸/mm合合 金金 种种 类类 铸钢铸钢灰铸铁灰铸铁球墨铸铁球墨铸铁可锻铸铁可锻铸铁铝合金铝合金铜合金铜合金砂砂 型型 铸铸 造造 500500 1520 1520 15

34、20 1012 6 1012 砂型铸造条件下几种合金的铸件最小壁厚砂型铸造条件下几种合金的铸件最小壁厚（mm)砂型铸造各种铸造合金的临界壁厚砂型铸造各种铸造合金的临界壁厚铸钢件的合理壁厚原则原则2：铸件壁厚尽可能均匀，避免厚大截面铸件壁厚尽可能均匀，避免厚大截面铸件壁厚不均，会造成铸造合金的局部积聚，在积聚处易产生缩孔和缩松；同时，由于铸件壁厚不均，即铸件各部分冷却速度不同，会使铸件产生较大的铸造应力，造成铸件的变形和开裂。由于铸件内壁的散热条件较差，其厚度应略小于外壁厚度，以使铸件内、外壁的冷却速度相近。 判断判断缩孔缩孔出现出现的方的方法法2 铸件壁的连接原则1：铸件的结构圆角；避免铸件壁的锐角连接；厚壁与薄壁 间的连接要逐步过渡；缺陷分析：锐角连接处易出现热结合应力， 并会导致应力集中，从而产生裂纹、缩孔等缺陷。 1). 设计结构圆角 2). 铸件壁与壁之间应避免锐角连接3.) 铸件的厚壁与薄壁的连接应逐步过渡对于互相连接的壁，当壁厚不相等时，应采取逐渐过对于互相连接的壁，当壁厚不相等时，