铸造工艺学培训讲义

1、铸造工艺学培训讲义铸造工艺装备设计v模样和模板v砂箱设计v芯盒设计 铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具和装置的总称。和装置的总称。 包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘砂板砂板(器器)、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样板、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样板、套箱、压铁等。此外，芯盒反烘干器的钻模和修整标准也属套箱、压铁等。此外，芯盒反烘干器的钻模和修整标准也属于铸造工艺装备。于铸造工艺装备。一、模样和模板v模样1.模样模样 (1)材质的选择材质的选择 1

2、)木模木模 特点：具有轻便，容易加工，来源广，价格低廉的优点。特点：具有轻便，容易加工，来源广，价格低廉的优点。 强度低，易吸潮而变形，精度低，寿命短。强度低，易吸潮而变形，精度低，寿命短。适用范围：单件、小批生产的各种铸件，木模可做成各种结适用范围：单件、小批生产的各种铸件，木模可做成各种结构形式，如整体模、分开模、刮构形式，如整体模、分开模、刮(车车)板、骨架模，以适应不同板、骨架模，以适应不同大小、形状和批量的铸件。大小、形状和批量的铸件。材料：制模前木材应经干燥处理。材料：制模前木材应经干燥处理。 我国常用木种有红松、落叶松、白松、黄松、杉木、柏我国常用木种有红松、落叶松、白松、黄松、

3、杉木、柏木、桂木、银杏、柚本等。木、桂木、银杏、柚本等。 菱苦土粉在混合料中起胶合剂之作用。卤水为硬化剂，锯末菱苦土粉在混合料中起胶合剂之作用。卤水为硬化剂，锯末作为填充物，改善脆性及加工性。作为填充物，改善脆性及加工性。 菱苦土模特点：制作简便，成本低，表面光洁，不吸潮，变菱苦土模特点：制作简便，成本低，表面光洁，不吸潮，变形小，易修理。但质量大，抗弯及耐冲击性能较木模差，混合料形小，易修理。但质量大，抗弯及耐冲击性能较木模差，混合料不能回用，楞角、边缘易损坏。不能回用，楞角、边缘易损坏。 适用范围：单件小批的大中模样。适用范围：单件小批的大中模样。 2)菱苦土模菱苦土模(芯盒芯盒) 菱苦土

4、模样（见图菱苦土模样（见图3-6-1）：）： 在骨架在骨架3、木板条、木板条2上层敷菱苦上层敷菱苦土混合料土混合料1，经过修光、硬化而制，经过修光、硬化而制成的。成的。 菱苦土料配比：菱苦土料配比： 混合料组成为菱苦土混合料组成为菱苦土(Mg0)粉、粉、卤水和锯末，以卤水和锯末，以1： (12) ：(24)之体积比混合均匀，在之体积比混合均匀，在13h内用内用完。完。 3)金属模样金属模样 特点：特点： 表面光洁，尺寸精确，强度高，刚性大，使用寿表面光洁，尺寸精确，强度高，刚性大，使用寿命长。但难加工，生产周期长，成本高。命长。但难加工，生产周期长，成本高。 适用范围：大量、成批生产的各种铸件

5、。适用范围：大量、成批生产的各种铸件。 材料：铸钢、铸铁、铸造铝合金、铸铜材料：铸钢、铸铁、铸造铝合金、铸铜 4)塑料模样塑料模样 材料：材料： 大多为环氧树脂玻璃钢结构。大多为环氧树脂玻璃钢结构。 特点：制造、修理简便，表面光洁，不吸潮，变形小，轻特点：制造、修理简便，表面光洁，不吸潮，变形小，轻巧耐磨，寿命长，成本为金属模的巧耐磨，寿命长，成本为金属模的20一一50。但寻热性差，。但寻热性差，不能加热不宜在型砂周转快、砂温高的流水线上应用，硬不能加热不宜在型砂周转快、砂温高的流水线上应用，硬化剂有毒性。化剂有毒性。 适用范围：多用于成批生产的中小模佯。适用范围：多用于成批生产的中小模佯。

6、5)聚苯乙烯泡沫塑料模聚苯乙烯泡沫塑料模(消失模消失模) 聚苯乙烯泡沫塑料可直接发泡制成模样或板材，造型后不聚苯乙烯泡沫塑料可直接发泡制成模样或板材，造型后不取出模样，直接浇注。模样遇金属液气化烧去。取出模样，直接浇注。模样遇金属液气化烧去。 单件生产的中、大模样，一般由泡沫板粘合，加工成需要单件生产的中、大模样，一般由泡沫板粘合，加工成需要的形状。的形状。 大批量的中、小模大批量的中、小模 ，一般直接发泡成型。，一般直接发泡成型。 特点：使用泡沫塑料模能简化造型，节约砂芯，铸件尺特点：使用泡沫塑料模能简化造型，节约砂芯，铸件尺寸精度高，易实现机械比、自动化生产。但模样只能用一次，寸精度高，易

7、实现机械比、自动化生产。但模样只能用一次，春砂时模样易变形。春砂时模样易变形。 应用范围：多用于不春砂的实型造型法、磁力造型的中、应用范围：多用于不春砂的实型造型法、磁力造型的中、小铸件和单件生产的中、大型铸钢件。小铸件和单件生产的中、大型铸钢件。 2金属模的结构设汁金属模的结构设汁 设计原则：设计原则： 在满足铸造工艺要求的前提下，便于加工制造。在满足铸造工艺要求的前提下，便于加工制造。 一般金属模应尽量采用机床加工，减少钳工量。一般金属模应尽量采用机床加工，减少钳工量。(1)模样本体结构模样本体结构按有无分模面按有无分模面整体式整体式分开式分开式特特 点：模样为一整体，无分模面点：模样为一

8、整体，无分模面 使用范围：极其简单的铸件使用范围：极其简单的铸件特特 点：模样分成两半或多半点：模样分成两半或多半 使用范围：各种铸件使用范围：各种铸件按是否装配按是否装配整铸式整铸式装配式装配式特特 点：模样与模底板整铸在一起点：模样与模底板整铸在一起使用范围：简单的小双面模板使用范围：简单的小双面模板特特 点：模样平装在模底板上点：模样平装在模底板上 使用范围：一般模样的模板使用范围：一般模样的模板平装式平装式嵌入式嵌入式特特 点：模样嵌装在模底板上表面点：模样嵌装在模底板上表面 使用范围：特殊需要时使用范围：特殊需要时选定模样结构后，即可依铸造工艺确定模样的外形。选定模样结构后，即可依铸

9、造工艺确定模样的外形。 1）平装式结构简单，容易加工，最常用。）平装式结构简单，容易加工，最常用。 2）嵌入式在特殊条件下应用）嵌入式在特殊条件下应用: 模样部分表面凹入分型面以下模样部分表面凹入分型面以下 分型面以上模样过薄，加工、固定困难；分型面以上模样过薄，加工、固定困难； 分型面通过模样圆角分型面通过模样圆角; 很小的模样，为便于加工、定位和固定等。很小的模样，为便于加工、定位和固定等。 (2)壁厚及加强肋壁厚及加强肋 除了薄小模样除了薄小模样(小于小于50mm50mm或高度低于或高度低于30mm)以外，都应制成空心结构。以外，都应制成空心结构。 平均轮廓尺寸大于平均轮廓尺寸大于I50

10、mm的模样，内部设加强肋。的模样，内部设加强肋。 加强肋的形式和模样壁厚选择见加强肋的形式和模样壁厚选择见图图。1）肋的形式）肋的形式 落地肋：直到模样底面上的肋。落地肋：直到模样底面上的肋。适用范围：高度低于适用范围：高度低于100mm且长宽尺寸较大的模样。且长宽尺寸较大的模样。 稍高于模样底面的肋。稍高于模样底面的肋。使用范围：中、小模样，其高度小于使用范围：中、小模样，其高度小于75mm，距底面，距底面5-10mm； 拱型肋适用于高模样。拱型肋适用于高模样。注意：注意：高压造型用模样壁厚应高压造型用模样壁厚应比图比图3-6-3所给的加大所给的加大50-l 00。加强肋应采用落地式肋。加强

11、肋应采用落地式肋。 依模样大小和使用要求来布置加依模样大小和使用要求来布置加强肋，肋距强肋，肋距150400mm。 厚度为厚度为0.81.0倍的模样壁厚。倍的模样壁厚。2）肋距和肋厚）肋距和肋厚(3)固定和定位孔固定和定位孔（1）模样向模底板上固定，可用）模样向模底板上固定，可用 螺钉或螺栓螺钉或螺栓 。螺栓直径螺栓直径螺栓孔尺寸螺栓孔尺寸0.81.0倍倍模样壁厚模样壁厚尺寸选用尺寸选用按中等精度配合按中等精度配合设计设计开设的位置开设的位置螺栓孔位置应尽量靠近螺栓孔位置应尽量靠近模样四周，并均匀分布。模样四周，并均匀分布。勿和模板底部的肋条相碰勿和模板底部的肋条相碰。固定用通孔或螺纹孔固定用

12、通孔或螺纹孔 如何固定？2）固定方式）固定方式下固定下固定上固定上固定固定方式固定方式模样上钻通孔，螺钉穿过模样与模底板固定。模样上钻通孔，螺钉穿过模样与模底板固定。模底板上钻通孔，模样上攻螺纹孔的固定方法。模底板上钻通孔，模样上攻螺纹孔的固定方法。优点：便于选择螺孔位置，钻孔和装配方便。优点：便于选择螺孔位置，钻孔和装配方便。 缺点：破坏模样的工作表面，紧固后需用塑料缺点：破坏模样的工作表面，紧固后需用塑料或铝等填平模样表面上之螺钉孔坑。或铝等填平模样表面上之螺钉孔坑。优点：模样工作表面不受损害。优点：模样工作表面不受损害。 缺点：螺孔位置要躲开模底板底部之肋条，缺点：螺孔位置要躲开模底板底

13、部之肋条，还要让出搬手空间，安装不甚方便。还要让出搬手空间，安装不甚方便。注意：下固定法用于模样高大且四周没有低矮的突边可利用的条件下。注意：下固定法用于模样高大且四周没有低矮的突边可利用的条件下。(3)固定和定位孔固定和定位孔模样在模底板上，可用模样在模底板上，可用 螺钉或螺栓固定，螺钉或螺栓固定， 用用 定位销定位销 定位。定位。上固定时上固定时下固定时下固定时作用：定位销用于作用：定位销用于防止模样在使用中防止模样在使用中位置移动。位置移动。应开设应开设定位销孔定位销孔 位置：位置： 应选在模样上矮而平的部位，应选在模样上矮而平的部位，两孔间距尽量远。两孔间距尽量远。 数量：数量：每块模

14、样上至少设每块模样上至少设2个。个。对大模样，对大模样，至多不超过至多不超过4个销孔。个销孔。注意：注意：一般在安装完毕或试生产后，一般在安装完毕或试生产后，证明模样位置准确后才配钻、配铰销孔，证明模样位置准确后才配钻、配铰销孔，最后订入定位销。最后订入定位销。3模样模样(芯盒芯盒)的尺寸标注的尺寸标注标注什么？标注什么？尺寸尺寸尺寸偏差尺寸偏差粗糙度粗糙度分模面平面度分模面平面度（1）尺寸标注）尺寸标注模模样样(芯芯盒盒)的的尺尺寸寸有有两两类类与铸件有关的尺寸与铸件有关的尺寸非关联尺寸非关联尺寸凡与铸件有关的尺寸，凡与铸件有关的尺寸，都应把铸件尺寸都应把铸件尺寸按铸造收缩率加以放大。按铸造

15、收缩率加以放大。按铸造工艺图上的尺寸标注，按铸造工艺图上的尺寸标注，不加放铸造收缩宰。不加放铸造收缩宰。如何计算？计算式，并精确到计算式，并精确到0.2mm。 Lm=(LfLy)(1+K) Lm与铸件有关的模样尺寸与铸件有关的模样尺寸 Lf零件的尺寸；零件的尺寸； Ly铸造工艺尺寸，铸造工艺尺寸，如加工余量、拔模斜度、工艺补正量等尺寸之和。如加工余量、拔模斜度、工艺补正量等尺寸之和。 “+”号用于凸体尺寸，号用于凸体尺寸，“”号用于凹体尺寸；号用于凹体尺寸； K铸件的铸造收缩率铸件的铸造收缩率(缩尺缩尺)。（2）尺寸偏差）尺寸偏差偏差一般为铸件公差的偏差一般为铸件公差的1314。对于大量生产的

16、定型产品，对于大量生产的定型产品， 金属模样金属模样(芯盒芯盒)工作表面尺寸偏差要求见表工作表面尺寸偏差要求见表9-9。测量尺寸测量尺寸关联尺寸关联尺寸凸体凸体凹体凹体基准线基准线中心线中心线10000.40.150.40.150.1芯头芯头铸孔名义铸孔名义尺寸尺寸间间隙隙模样芯头模样芯头偏差偏差芯盒芯头芯盒芯头偏差偏差10 0250.10.10.125 5500.20.150.1550 01000.30.150.15100 01500.50.20.21500.50.20.2金属模分模面平面度要求见表。金属模分模面平面度要求见表。（3）分模面平面度）分模面平面度分模（盒）面的平均轮廓尺寸分模（

17、盒）面的平均轮廓尺寸（长（长+宽）宽）/2平面度平面度3000.05301-5000.1500-100010000.15模样在模底板上的位置偏差规定为：模样在模底板上的位置偏差规定为：单面模板单面模板0.7mm双面模板双面模板0.5mm。（4）模样在模底板上的装配偏差：）模样在模底板上的装配偏差： 在保证上、下模样的装配相对位移偏差不大于在保证上、下模样的装配相对位移偏差不大于0.1mm条件下：条件下：（5）粗糙度）粗糙度模样工作表面的粗糙度应不低于模样工作表面的粗糙度应不低于Ra1.6，分模面上一般为分模面上一般为Ra3.216，定位销孔取定位销孔取Ra1.60.8，固定螺钉孔在固定螺钉孔在

18、Ra6.33.2。（6）浇冒口模的偏差）浇冒口模的偏差1）尺寸偏差）尺寸偏差内浇道模对有箱造型为内浇道模对有箱造型为0.3mm， 对无箱造型为对无箱造型为0.15mm。其余部位对有箱造型为其余部位对有箱造型为0.7mm， 对无箱造型为对无箱造型为0.5mm。 当浇冒口模被分装在上、下模板上，并要求相应当浇冒口模被分装在上、下模板上，并要求相应部分重合的条件下：部分重合的条件下：浇冒口模在模底板上的装配偏差要求不大浇冒口模在模底板上的装配偏差要求不大0.1mm。 2）装配偏差）装配偏差注意：注意： 所标注尺寸应便于加所标注尺寸应便于加工时测量。工时测量。 例如图中的例如图中的46.2mm就无法测

19、量，应换算为就无法测量，应换算为39.9mm，标注出下芯头，标注出下芯头顶部直径。顶部直径。 39.939.9计算实例：计算实例： 如图所示的零件，材质为灰铁，采用一般机器造型生产，供如图所示的零件，材质为灰铁，采用一般机器造型生产，供需双方约定铸件要求的加工余量和铸造公差为：需双方约定铸件要求的加工余量和铸造公差为：GB6414-CT11-RM1.4。已知。已知100外圆处的加工余量为外圆处的加工余量为1.4，尺寸公差为，尺寸公差为5 (内孔内孔为为4) ，拔模斜度增加量为，拔模斜度增加量为0.394，芯头间隙为，芯头间隙为0.5，尺寸收缩率为，尺寸收缩率为1%，求在模样上，求在模样上100

20、外圆和外圆和50内圆孔应制成的尺寸。内圆孔应制成的尺寸。计算实例：计算实例： 如图所示的零件，材质为灰铁，采如图所示的零件，材质为灰铁，采用一般机器造型生产，供需双方约定铸用一般机器造型生产，供需双方约定铸件要求的加工余量和铸造公差为：件要求的加工余量和铸造公差为：GB6414-CT11-RM1.4。已知。已知100外外圆处的加工余量为圆处的加工余量为1.4，尺寸公差为，尺寸公差为5(内孔为内孔为4)，拔模斜度增加量为，拔模斜度增加量为0.394，芯头间隙为芯头间隙为0.5，尺寸收缩率为，尺寸收缩率为1%，求，求在模样上在模样上100外圆和外圆和50内圆孔应制内圆孔应制成的尺寸。成的尺寸。解：

21、解： 对对100外圆外圆(100+21.4+1/25+0.394)(1+1%)=106.75 mm =106.8mm 对对50对内园孔对内园孔(50-21.4-1/24)(1+1%)+0.5=46.15 mm=46.2mm v模板 一般模板由模底板、模样、浇注系统模、加热元件、定位一般模板由模底板、模样、浇注系统模、加热元件、定位元件等组成。元件等组成。 在组合快换模板系统中，还包括有模板框及其定位、固定在组合快换模板系统中，还包括有模板框及其定位、固定元件。元件。1对模板的要求对模板的要求 模板尺寸应符合造型机的要求；模板尺寸应符合造型机的要求； 模底板和砂箱足够的强度、刚度和耐磨性。模底板

22、和砂箱足够的强度、刚度和耐磨性。 制作容易，使用方便。制作容易，使用方便。 各模样之间应有准确的定位，尽量标准化。各模样之间应有准确的定位，尽量标准化。 2模板种类模板种类 3模底板结构模底板结构 单面模底板的典型结构见图。单面模底板的典型结构见图。 模底上应有与砂箱定位用模底上应有与砂箱定位用的定位销；的定位销； 同造型机连接用的突耳；同造型机连接用的突耳； 供运输用的吊轴或手把；供运输用的吊轴或手把； 顶杆起模用的通道等。顶杆起模用的通道等。 翻转式造型机用的模板上翻转式造型机用的模板上还应有固定砂箱用的机构或突耳还应有固定砂箱用的机构或突耳等。等。 通常模底板外廓和砂箱一致。模底板的高度

23、、壁厚通常模底板外廓和砂箱一致。模底板的高度、壁厚和肋的有关尺寸可参见有关设计手册。和肋的有关尺寸可参见有关设计手册。 例如例如:Z148B造型机要求：造型机要求： 490mm(砂箱高十模底板高砂箱高十模底板高+压头体高十浇口杯模高压头体高十浇口杯模高)750mm； 造型机工作台到压头体座底面之最小距离为造型机工作台到压头体座底面之最小距离为490mm最大最大距离为距离为760mm。模底板高度和模板框的高度，还应满足造型机的工艺要求。模底板高度和模板框的高度，还应满足造型机的工艺要求。4.模板和砂箱的定位模板和砂箱的定位（1）定位方法）定位方法定定位位方方法法直接定位法直接定位法间接定位法间接

24、定位法定位销定位销(套套)直接安装在模底板上。直接安装在模底板上。定位销定位销(套套)装在模板框上。装在模板框上。模板和模板框之间另有定位。模板和模板框之间另有定位。缺点：缺点：间接定位法多了一次定位误差。间接定位法多了一次定位误差。防止铸件错位超差的措施：防止铸件错位超差的措施：模底板和模板框之间的定位精度要严，模底板和模板框之间的定位精度要严，定位销孔中心距偏差小于定位销孔中心距偏差小于0.03mm。应用：应用：快换、组合模板多用间接定法。快换、组合模板多用间接定法。以简化模板结构，使模轻巧，以简化模板结构，使模轻巧，便了更换和储存。便了更换和储存。采用什么进行定位？（2）定位销与销套）定

25、位销与销套（2）定位销与销套）定位销与销套2）定位销与销套的配合精度）定位销与销套的配合精度 大批大量生产采用大批大量生产采用K8d8； 成批生产采用成批生产采用H 9d9 单件小批生产采用单件小批生产采用H10dl0。 1）定位销及销套的名义直径）定位销及销套的名义直径 依砂箱名义尺寸大小，分别选用：依砂箱名义尺寸大小，分别选用： 20、25、30、 35 、40mm等。等。 5设计模板图的注意事项设计模板图的注意事项 （1）模样和浇冒口模的位置、尺寸是否符合铸造工艺）模样和浇冒口模的位置、尺寸是否符合铸造工艺图的要求，吃砂量图的要求，吃砂量(表表365)是否合适。是否合适。 （2）上、下模

26、板上的模样布局、方向、尺寸标注等是）上、下模板上的模样布局、方向、尺寸标注等是否一致，能否满足合箱要求。否一致，能否满足合箱要求。 （3）根据造型机的具体要求，验算模板高度应低于起）根据造型机的具体要求，验算模板高度应低于起模高度等。模高度等。 （4）直浇道的位置，合箱后应靠近浇注平台一侧。）直浇道的位置，合箱后应靠近浇注平台一侧。 （5）各种螺钉、定位元件位置是否合适）各种螺钉、定位元件位置是否合适?装卸方便否装卸方便否?二、砂箱设计内容：v选择类型和材质v确定砂箱尺寸v结构设计v定位及紧固1.设计和选用砂箱的基本原则设计和选用砂箱的基本原则 (1) 满足铸造工艺要求。满足铸造工艺要求。 如

27、砂箱和模样之间应有足够的吃砂量；箱带不妨碍浇冒如砂箱和模样之间应有足够的吃砂量；箱带不妨碍浇冒口的安放、不严重阻碍铸件的收缩；定位装置的公差配合应口的安放、不严重阻碍铸件的收缩；定位装置的公差配合应保证铸件的尺寸精度等。保证铸件的尺寸精度等。 (2) 尺寸和结构应符合造型机、起重设备、烘干设备的要尺寸和结构应符合造型机、起重设备、烘干设备的要求。砂箱的吊轴、吊环、手把和紧固装置要稳定可靠。求。砂箱的吊轴、吊环、手把和紧固装置要稳定可靠。 (3) 有足够的强度和刚度，使用中保证不断裂或发生过大有足够的强度和刚度，使用中保证不断裂或发生过大变形。变形。 (4) 对型砂有足够的粘附力，使用中不掉砂或

28、塌箱，但又对型砂有足够的粘附力，使用中不掉砂或塌箱，但又要便于落砂。要便于落砂。 (5) 经久耐用，制造方便，材料来源广，价格低廉，使用经久耐用，制造方便，材料来源广，价格低廉，使用轻便。轻便。 (6) 应尽可能标准化、系列化和通用化。应尽可能标准化、系列化和通用化。2.砂箱类型的选择砂箱类型的选择 (1) 专用砂箱和通用砂箱专用砂箱和通用砂箱 专用砂箱：专为某一复杂或重要铸件设计的砂箱。专用砂箱：专为某一复杂或重要铸件设计的砂箱。 通用砂箱：凡是模样尺寸合适的铸件均可使用的砂箱。通用砂箱：凡是模样尺寸合适的铸件均可使用的砂箱。 多为长方形。多为长方形。 (2) 依制造方法分为整铸式、焊接式和

29、装配式依制造方法分为整铸式、焊接式和装配式 整铸式：用铸铁、铸钢或铸铝合金整体铸造而成的砂箱。整铸式：用铸铁、铸钢或铸铝合金整体铸造而成的砂箱。 应用较广。应用较广。 焊接式：用钢板或特殊轧材焊接成的砂箱。焊接式：用钢板或特殊轧材焊接成的砂箱。 也可用铸钢元件焊接而成。也可用铸钢元件焊接而成。 装配式：由铸造的箱壁、箱带等元件，装配式：由铸造的箱壁、箱带等元件， 用螺栓组装而成的砂箱。用螺栓组装而成的砂箱。 用于单件、成批生产的大砂箱。用于单件、成批生产的大砂箱。（3）依造型方法及使用条件分为手工造型用砂箱，机器造）依造型方法及使用条件分为手工造型用砂箱，机器造型用砂箱，高压造型用砂箱。型用砂

30、箱，高压造型用砂箱。3.砂箱结构设计砂箱结构设计v砂箱名义尺寸砂箱名义尺寸v箱壁结构箱壁结构v箱带结构箱带结构v砂箱定位砂箱定位v搬运、翻箱结构搬运、翻箱结构v砂箱的紧固砂箱的紧固。(1) 砂箱名义尺寸砂箱名义尺寸什么是砂箱的名义尺寸什么是砂箱的名义尺寸？砂箱名义尺寸：砂箱名义尺寸： 是指分型面上砂箱内框尺寸是指分型面上砂箱内框尺寸(长长宽宽)乘砂箱高度。乘砂箱高度。确定砂箱内框尺寸的依据确定砂箱内框尺寸的依据有哪些？有哪些？确定砂箱内框尺寸：确定砂箱内框尺寸： 模样的大小和数量；模样的大小和数量； 浇冒口的尺寸和位置；浇冒口的尺寸和位置； 四周留有合适的吃砂量。吃砂量的最小数据见四周留有合适

31、的吃砂量。吃砂量的最小数据见表表3-6-5。注意：注意： 算出的尺寸应进行标准化和系列化，算出的尺寸应进行标准化和系列化， 即将算出的尺寸数字上进到系列尺寸上。即将算出的尺寸数字上进到系列尺寸上。 箱壁的断面形状及尺寸影响砂箱强度和刚度，要根据砂箱箱壁的断面形状及尺寸影响砂箱强度和刚度，要根据砂箱的工作条件、内框大小和材质参照有关资料料决定。的工作条件、内框大小和材质参照有关资料料决定。(2) 箱壁结构箱壁结构普通砂箱常用的断面形状：普通砂箱常用的断面形状：高压造型砂箱常用的断面形状：高压造型砂箱常用的断面形状：焊接砂箱常用的断面形状：焊接砂箱常用的断面形状：设计和选用箱壁形式时，应注意：设计

32、和选用箱壁形式时，应注意： 简易手工造型砂箱：简易手工造型砂箱： 常用较厚的直箱壁，常用较厚的直箱壁， 不设内外凸边，不设内外凸边， 制造简单，容易落砂。制造简单，容易落砂。 普通机器造型砂箱：普通机器造型砂箱： 常用向下扩大的倾斜壁，常用向下扩大的倾斜壁， 底部设凸边，防止塌箱，保证刚性，底部设凸边，防止塌箱，保证刚性， 便于落砂，便于落砂， 箱壁上留出气孔。箱壁上留出气孔。 中箱：中箱： 箱壁多为直壁，箱壁多为直壁， 上下都设凸边。上下都设凸边。 大砂箱内应有箱带以防止塌箱。大砂箱内应有箱带以防止塌箱。 高压造型用砂箱：高压造型用砂箱： 尽量不加箱带，以便落砂。尽量不加箱带，以便落砂。 因

33、受力大，要求砂箱刚度大。因受力大，要求砂箱刚度大。 小砂箱用单层壁，大砂箱用双层壁。小砂箱用单层壁，大砂箱用双层壁。 箱壁上不设出气孔。箱壁上不设出气孔。(3) 箱带（箱档）结构箱带（箱档）结构箱带有什么箱带有什么作用？作用？增加型砂对砂箱的附着面积和附着力。增加型砂对砂箱的附着面积和附着力。提高砂型总体强度和刚性。提高砂型总体强度和刚性。提高砂型总体强度和刚性，提高砂型总体强度和刚性，保证铸型在吊运、翻箱、合箱和浇注过程中不掉砂和不塌箱。保证铸型在吊运、翻箱、合箱和浇注过程中不掉砂和不塌箱。延长砂箱的使用期限。延长砂箱的使用期限。 箱带的布置箱带的布置箱带的断面形状箱带的断面形状布置特点：布

34、置特点：手工造型手工造型500400mm以下的砂箱可不设箱带。以下的砂箱可不设箱带。长度大而宽度小于长度大而宽度小于500mm的长砂箱，可只做出横向箱带，的长砂箱，可只做出横向箱带， 其间距一般取其间距一般取120600mm；当砂箱宽度大于当砂箱宽度大于600mm时，既要设横箱带，又要设纵箱带。时，既要设横箱带，又要设纵箱带。普通机器造型的下砂箱可不设箱带。普通机器造型的下砂箱可不设箱带。箱带断面尺寸：箱带断面尺寸：箱带厚度一般取箱壁厚度的箱带厚度一般取箱壁厚度的75100，箱带与箱壁连接处应圆滑过渡。箱带与箱壁连接处应圆滑过渡。箱带高度为倍的砂箱高度。箱带高度为倍的砂箱高度。应留有合适应留有

35、合适的吃砂量。的吃砂量。箱带与模样之间箱带与模样之间箱带与浇冒口关系箱带与浇冒口关系箱带布置不应妨碍浇冒口的布局和铸件的收缩。箱带布置不应妨碍浇冒口的布局和铸件的收缩。箱带至浇口、冒口杯模的距离大于箱带至浇口、冒口杯模的距离大于30-40mm。(4) 砂箱定位砂箱定位造型合箱时，砂箱与模板，砂箱与砂箱要严格定位。造型合箱时，砂箱与模板，砂箱与砂箱要严格定位。定位方法定位方法泥号泥号定位销定位销止口止口箱垛箱垛楔榫楔榫定位销套定位定位销套定位定位箱耳定位箱耳定位套定位套合箱销合箱销套装在箱壁的定位箱耳套装在箱壁的定位箱耳 (5) 搬运、翻箱结构搬运、翻箱结构箱把箱把 吊轴吊轴 吊环吊环 手把用于

36、小型砂箱； 吊轴广泛用于各种中大砂箱； 吊环主要用于重型砂型。为防止胀箱、跑火等缺陷，上下箱间应紧固。为防止胀箱、跑火等缺陷，上下箱间应紧固。(6) 砂箱的紧固砂箱的紧固生产方式不同，紧固方式也有以下几种：生产方式不同，紧固方式也有以下几种： 对于铝、镁合金铸造或平均轮廓尺寸大于对于铝、镁合金铸造或平均轮廓尺寸大于2500mm以上以上 的重大砂箱，靠上箱自重或者压铁紧固。的重大砂箱，靠上箱自重或者压铁紧固。 单件、小批生产，手工造型中、大砂箱常用螺栓或单件、小批生产，手工造型中、大砂箱常用螺栓或 螺栓卡具紧固。螺栓卡具紧固。 成批生产机器造型，砂箱平均尺寸小于成批生产机器造型，砂箱平均尺寸小于

37、1500mm的中小的中小 砂箱，通常用楔形卡子紧固。砂箱，通常用楔形卡子紧固。 大量生产流水线上用脱箱造型时，为简化锁紧操作，大量生产流水线上用脱箱造型时，为简化锁紧操作， 常用自动成型压铁压紧。常用自动成型压铁压紧。三、芯盒设计步骤v确定类型、材质、v选取分盒面v芯盒结构设计v工作尺寸计算1.芯盒的类型和材质芯盒的类型和材质(1) 芯盒的类型芯盒的类型1）依制芯方法分依制芯方法分普通芯盒普通芯盒壳芯盒壳芯盒热芯盒热芯盒冷芯盒冷芯盒2）依分盒面和内腔的结构）依分盒面和内腔的结构脱落式脱落式拆开式拆开式整体式整体式图图7 普通金属芯普通金属芯盒的结构盒的结构a）单面敞开式）单面敞开式b）单面脱落

38、式）单面脱落式c）垂直对开式）垂直对开式出）出）d）有开口的水）有开口的水平对开式平对开式e）无开口的水）无开口的水平对开式平对开式优点优点：芯盒轻巧，易加工，表面光洁，不生锈，应用较普遍。芯盒轻巧，易加工，表面光洁，不生锈，应用较普遍。缺点：缺点：强度、硬度低，不耐磨。强度、硬度低，不耐磨。 在经常受摩擦的表面上镶装耐磨钢片，在经常受摩擦的表面上镶装耐磨钢片， 可延长铝芯盒的使用寿命。可延长铝芯盒的使用寿命。(2) 芯盒的材质芯盒的材质1) 中小芯盒中小芯盒材料：常用材料：常用ZLlO1、ZL102、ZLl04和码和码ZL201等铝合金铸造。等铝合金铸造。2）大型芯盒）大型芯盒材料：多用材料

39、：多用HTl50、HT200铸铁制造。铸铁制造。优点优点：芯盒强度、硬度高，耐磨，价格便宜。：芯盒强度、硬度高，耐磨，价格便宜。缺点：缺点：沉重易锈；沉重易锈；3）镶块和活块）镶块和活块材料：材料：铜合金及钢材。铜合金及钢材。满足高耐磨性的要求。2.芯盒的结构设计芯盒的结构设计图8 传动箱体芯盒l、8一上、下芯主体2、3、15、17一防磨片4、5、6、7、11一定位、夹紧元件9、10、12一通气装置13、14一镶块(1) 壁厚及加强肋壁厚及加强肋壁厚大小及加强肋的布置应根据壁厚大小及加强肋的布置应根据芯盒大小芯盒大小和和材料材料选定。选定。中、小芯盒的壁厚都在中、小芯盒的壁厚都在10mm左右。

40、左右。1）壁厚：）壁厚：2）加强肋：）加强肋：作用：作用：为了提高芯盒强度和刚度，防止芯盒变形。为了提高芯盒强度和刚度，防止芯盒变形。位置：位置：在芯盒外壁上。在芯盒外壁上。尺寸：尺寸：厚度厚度取盒壁厚度的取盒壁厚度的80100。 高度高度一般在一般在15mm以内。以内。形状：形状：带斜度，一般根部取带斜度，一般根部取100，下部取，下部取80。(2) 芯盒边缘及耐磨片芯盒边缘及耐磨片1)芯盒边缘芯盒边缘要求：要求：加厚加宽加厚加宽.作用：作用：增加芯盒刚度。增加芯盒刚度。2）耐磨片）耐磨片作用：作用：防止芯盒磨损。防止芯盒磨损。位置：位置：填砂面和刮砂面的边缘上填砂面和刮砂面的边缘上材料材料：30钢钢固定方式：固定方式：用沉头螺钉固定用沉头螺钉固定(3) 活块、镶块活块、镶块1）活块）活块位置：位置：妨碍砂芯取出的部分妨碍砂芯取出的部分应制成。应制成。 。活块同芯盒本体之间定位：活块同芯盒本体之间定位：用定位销、榫及燕尾槽。用定位销、榫及燕尾槽。2）镶块）镶块作用作用：为加工方便：为加工方便加工方式：加工方式：分开加工分开加工形状与位置：形状与位置：盒体中的圆柱体、圆锥体、平面方体盒体中的圆柱体、圆锥体、平面方体 以及妨碍盒体进行机加工的局部结构以及妨碍盒体进行机加工的局部结构与本体安装关系：与本体安