铸造工艺设定

第三章铸造工艺设计第一节、铸造工艺设计概论一、铸造工艺设计的概念

就是根据铸造零件的特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。二、设计依据1、生产任务①铸造零件图样清晰无误；②零件的技术要求明确合理③产品数量及生产期限2、生产条件①设备能力；②车间原料的应用情况和供应情况；③工人技术水平和生产经验；④模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验。3、考虑经济性三、工作内容与任务1、产品铸造工艺性分析，熟悉零件结构与技术要求；2、拟定合理的铸造工艺方案；3、绘制铸造工艺图和铸件图；4、设计模样、模板、芯盒和砂箱；5、绘制铸型装配图（合箱图）；6、编制铸造工艺卡或铸造工艺规程；7、编写设计说明书。第二节、铸造工艺方案的确定一、零件结构铸造工艺性1、从避免缺陷方面审查铸件结构①铸件的壁厚应合理；②铸造结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角；③铸件内壁应薄于外壁；④壁厚力求均匀，减小肥厚部分，防止形成热节；⑤利于补缩和实现顺序凝固；⑥防止铸件翘曲变形；⑦避免浇注位置上有水平的大平面结构。2、从简化铸造工艺方面改进零件结构①改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板的结构；②取消铸件外表侧凹；③改进铸件内腔结构以减少砂芯；④减少和简化分型面；⑤有利于砂芯的固定和排气；⑥减少清理铸件的工作量；⑦简化模具的制造；⑧大型复杂件的分体铸造和简单小件的联合铸造。二、浇铸位置的选择①铸件的重要部分应尽量置于下部；②铸件的重要加工面应朝下或呈直立状态；③使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷；④应保证铸件能充满；⑤应有利于铸件的补缩；⑥避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验；三、分型面的选择1.应使铸件全部或大部置于同一半型内；2.尽量减少分型面的数量；3.分型面应尽量采用平面；4.便于下芯、合箱和检查型腔尺寸；5.不使砂箱过高；6.受力件分型面的选择不应削弱铸件结构的强度；7.减轻铸件清理和机械加工的工作量。四、铸造工艺参数设计铸造工艺参数：通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据，这些工艺数据一般都与模样及芯盒尺寸有关，即与铸件的精度有密切关系，同时也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有关。1、铸件的尺寸公差指铸件各部分尺寸允许的极限偏差我国的铸件尺寸公差标准GB6414－86粗精12345678910111213141516精度CT1CT162、机械加工余量为保证铸件加工面尺寸和零件精度，应有加工余量，即在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属层厚度，简称加工余量。加工余量过大，浪费金属和加工工时，降低刀具寿命，过小不能完全去除铸件表面缺陷，缺陷甚至露出铸件表皮，达不到设计要求。3、铸造收缩率铸造收缩率K的定义是%100LLLKJJM×-=LMLJ模样（或芯盒）工作面的尺寸铸件尺寸4、起模斜度为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免损坏砂型或砂芯。这个斜度，称为起模斜度。5、最小铸出孔及槽零件上的孔、槽、台阶等，是铸出来好，还是机械加工出来好？这应从品质及经济角度等方面全面考虑。一般说来：

较大的孔、槽等应铸出来，以便节约金属和加工工时，同时还可以避免铸件局部过厚所造成的热节，提高铸件质量孔、槽比较小，或者铸件壁很厚，则不宜铸出孔，直接依靠加工反而更方便生产批量最小铸出孔直径d/mm灰铸铁件铸钢件大量生产12～15成批生产15～3030～50单件、小批量生产30～5050铸件的最小铸出孔＊＊最小铸出孔直径指的是毛坯孔直径6、工艺补正量

在单件、小批量生产中，由于选用的收缩率与铸件的实际收缩率不符，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、偏芯误差）等原因，使得加工后的铸件某些部分的厚度小于图样要求尺寸，严重时会因强度太弱而报废。因工艺需要在铸件相应非加工面上增加的金属层厚度称为工艺补正量。7、分型负数干砂型、表面烘干型以及尺寸很大的湿型，分型面由于烘烤、修整等原因一般都不很平整，上下型接触面很不严密。为了防止浇注时跑火，合箱前需要在分型面之间垫以石棉绳、泥条或油灰条等，这样在分型面处明显地增大了铸件的尺寸。为了保证铸件尺寸精确，在拟定工艺时，为抵消铸件在分型面部位的增厚（垂直于分型面的方向），在模样上相应减去的尺寸,称为分型负数8、反变形量

铸造较大的平板类、床身类铸件时，由于冷却速度的不均匀性，铸件冷却后常出现变形。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作出反变形模样，使铸件冷却后变形的结果正好将反变形抵消，得到符合设计要求的铸件。这种在模样上作出的预变形量称为反变形量（又称反挠度、反弯势、假曲率）9、砂芯负数大型粘土砂芯在舂砂过程中砂芯向四周涨开，刷涂料以及在烘干过程中发生的变形，使砂芯四周尺寸增加。为了保证铸件尺寸准确，将芯盒的长、宽尺寸减去一定量，这个被减去的尺寸称为砂芯负数。砂芯负数只应用于大型粘土砂芯，其数值依工厂实际经验确定流态砂芯、自硬砂芯、壳芯、热芯盒砂芯及小的粘土砂芯均不采用砂芯负数。10、非加工壁厚的负余量在手工粘土砂造型、制芯过程中，为了取出木模（如芯盒中的肋板），要进行敲模，木模受潮时将发生膨胀，这些情况均会使型腔尺寸扩大，从而造成非加工壁厚的增加，使铸件尺寸和重量超过公差要求。为了保证铸件尺寸的准确性，凡形成非加工壁厚的木模或芯盒内的肋板厚度尺寸应该减小，即小于图样尺寸。所减小的厚度尺寸称为非加工壁厚的负余量11、分芯负数对于分段制造的长砂芯或分开制造的大砂芯，在接缝处应留出分芯间隙量，即在砂芯的分开面处，将砂芯尺寸减去间隙尺寸，被减去的尺寸，称为分芯负数。