铸造工艺设计 第五节-砂型铸造工艺方案的确定 教学课件

1铸造工艺设计为获得优质铸件，必须合理地制订工艺方案，绘制铸造工艺图。铸造工艺图：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。主要包括：浇注位置，铸型分型面，型芯，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度等。2视频—异口径管铸造过程铸造生产流程图3常用的砂型

在砂型铸造中，根据砂型不同，又可以将砂型分为湿砂型、干砂型、表面烘干型、自硬砂型四种，见下表。铸型种类铸型特征主要特点适用范围湿砂型（湿型）以粘土做粘结剂，不经烘干可直接进行浇注的砂型生产周期短、效率高，易于实现机械化、自动化、设备投资和能耗低；但铸型强度低、发气量大，易于产生铸造缺陷单件或批量生产，尤其是大批量生产。广泛用于铝合金、镁合金和铸铁件干砂型（干型）经过烘干的高粘土含量（粘土质量分数为12%~14%）的砂型铸型强度和透气性较高，发气量小，故铸造缺陷较少；但生产周期长，设备投资大，能耗较高，且难于实现机械化与自动化单件，小批量生产质量要求较高，结构复杂的中、大型铸件表面烘干型浇注前用适当方法将型腔表层（厚15~20mm）进行干燥的砂型兼有湿砂型和干砂型的优点单件、小批量生产中、大型铝合金铸件和铸铁件自硬砂型常用水玻璃或合成树脂做粘结剂，原型砂自身的化学反应硬化，一般不需要烘烤，或只经低温烘烤铸型强度高，能耗低，生产效率高，粉尘少；但成本较高，有时易产生粘砂等缺陷单件或批量生产各类铸件，尤其是大、中型铸件4造型方法选择

TheChooseofMoldingMethod选择造型方法的依据：零件结构特点、尺寸、技术要求、生产批量和实际生产条件。选择造型方法的原则：保证质量、降低成本、条件可能5浇注位置和分型面的选择浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的位置。

分型面：是指铸型组元间的结合面。分型面决定了铸件(模样)在造型时的位置。

一、浇注位置选择原则

TheChooseofPouringPosition浇注位置的选择关系到铸件的质量能否得到保证，也涉及铸件尺寸精度及造型工艺过程。6(1)铸件的重要加工面应朝下或处于侧面

否则易产生砂眼、气孔、夹渣、组织不致密等缺陷。锥齿轮铸件的浇注位置7(2)铸件的大平面应朝下

否则易产生夹砂缺陷8(3)铸件的薄壁部分应处于铸型下部，垂直或倾斜，否则易产生浇不足或冷隔现象

9(4)铸件厚大部位应置于上部或侧面

易于安装冒口实现定向凝固10二、铸件分型面的选择原则

TheChooseofMoldJoint四少两便

少用砂芯

少用三箱

少用活块

少挖砂

便于清理

便于合箱11（1）使铸件或主要型芯位于同一铸型Ⅱ—合理箱体铸件分型面管子堵头分型面12（2）分型面少，少用三箱13视频—三箱改为两箱14（3）少用活块15（4）少挖砂，分型面平直16工艺参数的选择

TheDeterminationofFoundryParameters一、机械加工余量机械加工余量MachiningAllowance：铸件表面上为切削加工而加大的尺寸。

机械加工余量的值取决于批量、合金、尺寸、加工面与基准面的距离、加工面在浇注时的位置。17181920二、起模斜度PatternDraft

起模斜度：为便于起模，在垂直于分型面的立壁上，在制作模样时所留有的斜度。21起模斜度通常为15'~3°一般情况:

金属模比木模斜度小；立壁愈高，斜度愈小；机器造型比手工造型斜度小；外壁的斜度比内壁(3°~10°)的小。22

三、铸造收缩率

CastingShrinkageAllowance收缩量：为补偿铸件收缩，需在模样上增大的尺寸。灰铸铁为0.7%~1.0%，铸造碳钢为1.3%~2.0%，铝硅合金为0.8%~1.2%。23四、最小铸出孔、槽尺寸零件上的孔、槽应尽量铸出，以节约金属和减少机械加工工作量，且减少缩孔、缩松等铸造缺陷。但当孔、槽尺寸过小时，直接铸出易产生粘砂、偏心等缺陷或增大造型难度，不如通过机械加工制出方便、经济。

通常，批量越大、铸出孔、槽尺寸可越小；铸钢的最小铸出孔、槽尺寸应大于灰铸铁件。灰铸铁件最小铸出孔直径单件小批生产时为30~50mm，大量生产时为12~15mm。零件上不要求加工的孔、槽，一般均铸出。24五、型芯设计25芯头设计CoresPrintDesign芯头是型芯的重要组成部分，起支撑和固定型芯、排除型芯内气体的作用。主要有垂直芯头、水平芯头。芯头设计主要是确定芯头长度、斜度和间隙。26芯头长度：保证型芯的稳固，芯头须有一定长度。垂直芯头长度称为高度。斜度：垂直型芯的上、下芯头留有斜度。下芯斜度小，高度大(稳定性好)；上芯斜度大，高度小(便于合型)。水平芯头一般不留斜度，而是在芯座上形成一定间隙。间隙：便于下芯，芯头与芯座之间留有间隙。27绘制铸造工艺图

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