第六章砂芯設(shè)計(jì)和鑄造工藝參數(shù)的確定

1、第六章第六章砂芯設(shè)計(jì)及鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)砂芯設(shè)計(jì)及鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù) 6-1 砂芯設(shè)計(jì)砂芯設(shè)計(jì) 砂芯的功用砂芯的功用: 形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件外形不能出砂的部位 砂型局部要求特殊性能的部分，有時(shí)也用砂芯 砂芯應(yīng)滿足以下要求砂芯應(yīng)滿足以下要求: 具有足夠的強(qiáng)度和剛度 在鑄件形成過程中砂芯所產(chǎn)生的氣體能及時(shí)排出型外 鑄件收縮時(shí)阻力小，容易清砂 一、確定砂芯形狀（分塊） 分盒面選擇的基本原則 總原則： （1）使造芯到下芯的整個(gè)過程方便 （3）鑄件內(nèi)腔尺寸精確 （2）不致造成氣孔等缺陷 （4）使芯盒結(jié)構(gòu)簡單 （一）保證鑄件內(nèi)腔尺寸精確 凡是鑄件內(nèi)腔尺寸要求較嚴(yán)的部分應(yīng)由同 一半砂芯形成，避免被分盒面所分

2、割，更不宜 化分為幾個(gè)砂芯。但手工造型中大的砂芯，為 保證某一部位精度，有時(shí)需將砂芯分塊。 為保證鑄件精度而將砂芯分塊的實(shí)例 左圖中，要求 500mm400mm 方孔四周壁厚均勻 （二）保證操作方便 復(fù)雜的大砂芯、細(xì)而長的砂芯可分為幾個(gè)小而簡單 砂芯。細(xì)而長的砂芯易變形，應(yīng)分成數(shù)段，并設(shè)法 使芯盒通用。在劃分砂芯時(shí)要防止液體金屬鉆入砂 芯分割面的縫隙，堵塞砂芯通氣道。 右圖為空氣壓縮 機(jī)大活塞的砂芯。 為了便于操作將砂 芯分為3塊。這樣可 以簡化造芯和芯盒 結(jié)構(gòu) （三）保證鑄件壁厚均勻 使砂芯的起模斜度和模樣的起模斜度 大小、方向一致，保證鑄件壁厚均勻 保證鑄件壁厚均勻 a) 不合理 b) 合

3、理 （四）應(yīng)盡量減少砂芯數(shù)目 用砂胎（自帶砂芯）或 吊砂可減少砂芯，右圖為 12VB柴油機(jī)曲軸定位套的機(jī) 器造型方案。 砂胎 在手工造型時(shí)，遇到難于出 模的地方，一般盡量用模樣“活 塊”，即用“活塊”取代砂芯。 這樣雖然增加了造型工時(shí)，但卻 節(jié)省了芯盒、制芯工時(shí)及費(fèi)用 活塊 （五）填砂面應(yīng)寬敞，烘干支撐面是平面 為此，需要進(jìn)爐烘干的大砂芯， 常被沿最大截面切分為兩半制作。 烘干砂芯的幾種方法 用平板烘干砂胎支撐烘干用成型烘干器烘干 平面烘干板結(jié)構(gòu)簡單 通氣性好且價(jià)格低廉 砂胎烘干法不精確 也不方便 烘干器雖精確、簡便， 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、昂貴且維 修量大 （六）砂芯形狀適應(yīng)造型、制芯方法 高速造型線

4、限制下芯時(shí)間，對(duì)一型多鑄的小鑄件，不允許逐高速造型線限制下芯時(shí)間，對(duì)一型多鑄的小鑄件，不允許逐 個(gè)下芯，因此，劃分砂芯形狀時(shí)，常把幾個(gè)到十幾個(gè)小砂芯連個(gè)下芯，因此，劃分砂芯形狀時(shí)，常把幾個(gè)到十幾個(gè)小砂芯連 成一個(gè)大砂芯，以便節(jié)約下芯、制芯時(shí)間，以適應(yīng)機(jī)器造型節(jié)成一個(gè)大砂芯，以便節(jié)約下芯、制芯時(shí)間，以適應(yīng)機(jī)器造型節(jié) 拍的要求。拍的要求。 對(duì)殼芯、熱芯和冷芯盒砂芯要從便于射緊砂芯方面來考慮對(duì)殼芯、熱芯和冷芯盒砂芯要從便于射緊砂芯方面來考慮 改進(jìn)砂芯形狀改進(jìn)砂芯形狀。 除上述的原則外，還應(yīng)使每塊砂芯有足夠的斷面，保證除上述的原則外，還應(yīng)使每塊砂芯有足夠的斷面，保證 有一定的強(qiáng)度和剛度，并能順利排出砂

5、芯中的氣體；使芯盒有一定的強(qiáng)度和剛度，并能順利排出砂芯中的氣體；使芯盒 結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和使用等。結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和使用等。 二、芯頭設(shè)計(jì) 芯頭：伸出鑄件以外不與金屬接觸的砂芯部分。 對(duì)芯頭的要求： 定位和固定砂芯，使砂芯在鑄造中有準(zhǔn)確的位 置， 并能承受砂芯重力及澆注時(shí)液體金屬對(duì)砂芯的浮力， 使之不破壞。 芯頭應(yīng)能及時(shí)排出澆注后砂芯所產(chǎn)生的氣體至型外 上下芯頭及芯號(hào)容易識(shí)別，不致下錯(cuò)方向或芯號(hào) 下芯、合型方便，芯頭應(yīng)有適當(dāng)斜度和間隙 芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭 （包括懸臂式芯頭）兩大類 （一）芯頭的組成 典型的芯頭的結(jié)構(gòu)典型的芯頭的結(jié)構(gòu) 如右圖所示。如右圖所示。 包括：芯頭長度、斜 度

6、、間隙、壓環(huán)、防 壓環(huán)和積砂槽等結(jié)構(gòu) 典型的芯頭結(jié)構(gòu) a）水平芯頭 b）垂直芯頭 1、芯頭長度 砂芯伸入鑄型部分的長度 擴(kuò)大下芯頭的垂直芯頭 2、芯頭斜度 對(duì)垂直芯頭，上、下芯頭都應(yīng)設(shè)有斜度 擴(kuò)大下芯頭的垂直芯頭 3、芯頭間隙 為了下芯方 便，通常在芯 頭和信座之間 留有間隙 4 4、壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽、壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽 典型的芯頭結(jié)構(gòu) a）水平芯頭 b）垂直芯頭 壓環(huán)的作用壓環(huán)的作用 合箱后它能把砂芯壓合箱后它能把砂芯壓 緊，避免金屬液沿間隙鉆緊，避免金屬液沿間隙鉆 入芯頭。入芯頭。 防壓環(huán)的作用防壓環(huán)的作用 下芯、合箱時(shí)，它可下芯、合箱時(shí)，它可 防止此處砂型被壓塌，因防止此處砂型被壓

7、塌，因 而可以防止掉砂。而可以防止掉砂。 集砂槽的作用集砂槽的作用 用來存放個(gè)別的散落用來存放個(gè)別的散落 砂粒，這樣就可以加快下砂粒，這樣就可以加快下 芯速度。芯速度。 （二）芯頭承壓面積的核算 由于砂芯的強(qiáng)度通常都大于鑄型的強(qiáng)度，故只核算 鑄型的許用壓應(yīng)力即可。芯頭的承壓面積S應(yīng)滿足下式 壓壓 芯芯 s kF S F芯計(jì)算的最大浮芯力 k安全系數(shù)，k=1.3-1.5 壓 鑄型的許用壓應(yīng)力 如果實(shí)際承壓面積不能滿足上式要求，則說明芯頭尺寸過小， 應(yīng)適當(dāng)放大芯頭。若受砂箱等條件限制，不能增加芯頭尺寸， 可采用提高芯座抗壓強(qiáng)度（許用壓應(yīng)力）的方法，如在芯座部 分附加砂芯、鐵片、耐火磚等。在許可的情

8、況下，附加芯撐， 也等于增加了承壓面積。 （三）特殊定位芯頭 特殊定位芯頭 a)、b) 垂直芯頭 c)、d) 水平芯頭 有的砂芯有特 殊的定位要求， 如防止砂芯在型 內(nèi)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)， 不許可軸向位移 偏差過大或下芯 時(shí)搞錯(cuò)方位，這 時(shí)就應(yīng)采用特殊 定位芯頭。 鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)（簡稱工藝參數(shù)）鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)（簡稱工藝參數(shù)） 通常是指鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要確定的某些通常是指鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要確定的某些 數(shù)據(jù)，這些工藝數(shù)據(jù)一般都與模樣及芯盒尺寸數(shù)據(jù)，這些工藝數(shù)據(jù)一般都與模樣及芯盒尺寸 有關(guān)，即與鑄件的精度有密切關(guān)系，同時(shí)也與有關(guān)，即與鑄件的精度有密切關(guān)系，同時(shí)也與 造型、制芯、下芯及合箱的工藝過程有關(guān)。

9、造型、制芯、下芯及合箱的工藝過程有關(guān)。 鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)主要有：鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)主要有： 鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差 鑄件重量公差鑄件重量公差 機(jī)械加工余量機(jī)械加工余量 鑄造收縮率鑄造收縮率 起模斜度起模斜度 最小鑄出孔及槽最小鑄出孔及槽 工藝補(bǔ)正量工藝補(bǔ)正量 分型負(fù)數(shù)分型負(fù)數(shù) 反變形量反變形量 砂芯負(fù)數(shù)砂芯負(fù)數(shù) 非加工壁厚的負(fù)余量非加工壁厚的負(fù)余量 分芯負(fù)數(shù)分芯負(fù)數(shù) 一、鑄件的尺寸公差 指鑄件各部分尺寸允許的極限偏差指鑄件各部分尺寸允許的極限偏差 我國的鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)GB641486 ISO8062-1984鑄件尺寸公差制 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1

10、5 16 精度 CT1CT16 2 3 2 鑄件基本尺寸鑄件基本尺寸公差等級(jí)公差等級(jí)CT 大于大于至至12345678910111213141516 10 0.180.260.360.520.741.01.52.02.84.2 1016 0.200.280.380.540.781.11.62.23.04.4 1625 0.220.300.420.580.821.21.72.43.24.6681012 2540 0.240.320.460.640.901.31.82.63.65.0791114 4063 0.260.360.500.701.01.42.02.84.05.68101216 6310

11、0 0.280.400.560.781.11.62.23.24.469111418 100160 0.300.440.620.881.21.82.53.65.0710121620 160250 0.340.500.701.01.42.02.84.05.6811141822 鑄件尺寸公差數(shù)值 (mm) 注：注：1 1、CT1CT1和和CT2CT2沒有規(guī)定公差值，是為將來可能要求更精密的公差保留的沒有規(guī)定公差值，是為將來可能要求更精密的公差保留的 2 2、鑄件的基本尺寸小于或等于 、鑄件的基本尺寸小于或等于16mm16mm時(shí)，時(shí)，CT13CT13至至CT16CT16的公差值需單獨(dú)標(biāo)注，可提高的公差

12、值需單獨(dú)標(biāo)注，可提高2 23 3級(jí)級(jí) 一種鑄造方法得到的尺寸精度如何，與生產(chǎn)過程的許多因素有關(guān)，一種鑄造方法得到的尺寸精度如何，與生產(chǎn)過程的許多因素有關(guān)， 其中包括：其中包括： 鑄件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性鑄件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 模具的類型和精度模具的類型和精度 鑄件材質(zhì)的種類和成分鑄件材質(zhì)的種類和成分 造型材料的種類和品質(zhì)造型材料的種類和品質(zhì) 技術(shù)和操作水平技術(shù)和操作水平 可以通過以下措施來提高公差等級(jí)：可以通過以下措施來提高公差等級(jí)： 對(duì)設(shè)備和工裝進(jìn)行改進(jìn)、調(diào)整和維修對(duì)設(shè)備和工裝進(jìn)行改進(jìn)、調(diào)整和維修 嚴(yán)格工藝過程的管理嚴(yán)格工藝過程的管理 提高操作水平提高操作水平 鑄件基本尺寸即鑄件圖上給定的尺寸，應(yīng)包括機(jī)械

13、加工余量。鑄件基本尺寸即鑄件圖上給定的尺寸，應(yīng)包括機(jī)械加工余量。 公差帶應(yīng)對(duì)稱分布，有特殊要求時(shí)，也可非對(duì)稱分布，并公差帶應(yīng)對(duì)稱分布，有特殊要求時(shí)，也可非對(duì)稱分布，并 應(yīng)在圖樣上注明或技術(shù)文件中規(guī)定。應(yīng)在圖樣上注明或技術(shù)文件中規(guī)定。 壁厚尺寸公差一般可降低一級(jí)壁厚尺寸公差一般可降低一級(jí) 例如：圖樣上一般尺寸公差為例如：圖樣上一般尺寸公差為CT10CT10級(jí)，則壁厚尺寸公差為級(jí)，則壁厚尺寸公差為CT11CT11級(jí)。在圖樣級(jí)。在圖樣 上采用公差等級(jí)代號(hào)標(biāo)注，如上采用公差等級(jí)代號(hào)標(biāo)注，如GB6414GB641486CT1086CT10 二、鑄件重量公差二、鑄件重量公差 以占鑄件公稱質(zhì)量的百分率為單位

14、的鑄件質(zhì)以占鑄件公稱質(zhì)量的百分率為單位的鑄件質(zhì) 量變動(dòng)的允許值。量變動(dòng)的允許值。 GB/T11351GB/T113518989規(guī)定了鑄件質(zhì)量公差的數(shù)值、規(guī)定了鑄件質(zhì)量公差的數(shù)值、 確定方法及檢驗(yàn)規(guī)則，與確定方法及檢驗(yàn)規(guī)則，與GB6414GB64148686鑄件尺鑄件尺 寸公差寸公差配套使用。配套使用。 質(zhì) 量 公 差 代 號(hào) 用 字 母質(zhì) 量 公 差 代 號(hào) 用 字 母 “ M T ”M T ” （ M a s s M a s s TolerancesTolerances的縮寫）表示。質(zhì)量公差等級(jí)和尺寸的縮寫）表示。質(zhì)量公差等級(jí)和尺寸 公差等級(jí)相對(duì)應(yīng)，由精到粗也分為公差等級(jí)相對(duì)應(yīng)，由精到粗也分

15、為1616級(jí)，從級(jí)，從 MT1MT1MT16MT16。 所謂公稱質(zhì)量是指包括加工余量和其它工藝余量，所謂公稱質(zhì)量是指包括加工余量和其它工藝余量， 作為作為 衡量被檢驗(yàn)鑄件輕重的基準(zhǔn)質(zhì)量。衡量被檢驗(yàn)鑄件輕重的基準(zhǔn)質(zhì)量。 鑄件公稱質(zhì)量可用如下方法確定：鑄件公稱質(zhì)量可用如下方法確定： 小小批和單件生產(chǎn)時(shí)，以計(jì)算質(zhì)量或供需雙方共同認(rèn)定的任批和單件生產(chǎn)時(shí)，以計(jì)算質(zhì)量或供需雙方共同認(rèn)定的任 意合格鑄件的實(shí)稱質(zhì)量作為公稱質(zhì)量。意合格鑄件的實(shí)稱質(zhì)量作為公稱質(zhì)量。 成批和大量生產(chǎn)時(shí)，從供需雙方共同認(rèn)定的首批合格鑄件中成批和大量生產(chǎn)時(shí)，從供需雙方共同認(rèn)定的首批合格鑄件中 隨機(jī)抽取不少于隨機(jī)抽取不少于1010件，以

16、實(shí)際質(zhì)量的平均值作為公稱質(zhì)量。件，以實(shí)際質(zhì)量的平均值作為公稱質(zhì)量。 公稱質(zhì)量（公稱質(zhì)量（kg） 質(zhì)量公差等級(jí)質(zhì)量公差等級(jí)MT 12345678910111213141516 0.456810121416182024 0.41456810121416182024 143456810121416182024 41023456810121416182024 104023456810121416182024 4010023456810121416182024 100400234568101214161820 40010002345681012141618 1000400023456810121416

17、400010000234568101214 10000400002345681012 鑄件質(zhì)量公差數(shù)值鑄件質(zhì)量公差數(shù)值 注：表中質(zhì)量公差數(shù)值為上、下偏差之和，即一般為上偏差，一般為下偏差注：表中質(zhì)量公差數(shù)值為上、下偏差之和，即一般為上偏差，一般為下偏差 三、機(jī)械加工余量三、機(jī)械加工余量 為保證鑄件加工面尺寸和零件精度，應(yīng)有加工余量，即在鑄件工藝設(shè)計(jì)為保證鑄件加工面尺寸和零件精度，應(yīng)有加工余量，即在鑄件工藝設(shè)計(jì) 時(shí)預(yù)先增加的，而后在機(jī)械加工是又被切去的金屬層厚度，簡稱加工余量。時(shí)預(yù)先增加的，而后在機(jī)械加工是又被切去的金屬層厚度，簡稱加工余量。 加工余量過大，浪費(fèi)金屬和加工工時(shí)加工余量過大，浪費(fèi)金

18、屬和加工工時(shí) 過小，降低刀具壽命，不能完全去過小，降低刀具壽命，不能完全去 除鑄件表面缺陷，缺陷甚至露出鑄件表皮，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。除鑄件表面缺陷，缺陷甚至露出鑄件表皮，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。 加工余量和尺寸公差的關(guān)系加工余量和尺寸公差的關(guān)系 最小加工量等于加工余量減去鑄件尺寸的下偏差最小加工量等于加工余量減去鑄件尺寸的下偏差 影響加工余量的主要因素有： 鑄造合金種類 鑄造工藝方法 生產(chǎn)批量 設(shè)備及工裝的水平 加工表面所處的澆注位置（頂、底、側(cè)面） 鑄件基本尺寸的大小和結(jié)構(gòu) 選取加工余量圖例選取加工余量圖例 四、鑄造收縮率 鑄造收縮率鑄造收縮率K K的定義是的定義是 %100 L LL K J JM

19、- - = = LM LJ 模樣（或芯盒）工作面的尺寸模樣（或芯盒）工作面的尺寸 鑄件尺寸鑄件尺寸 鑄造收縮率的影響因素：鑄造收縮率的影響因素： 合金的種類及成分合金的種類及成分 鑄件冷卻、收縮時(shí)受到的阻力的大小鑄件冷卻、收縮時(shí)受到的阻力的大小 冷卻條件的差異等冷卻條件的差異等 因此，要十分準(zhǔn)確地給出鑄造收縮率是很困難的因此，要十分準(zhǔn)確地給出鑄造收縮率是很困難的 如何正確地選擇鑄造收縮率？如何正確地選擇鑄造收縮率？ 對(duì)于大量生產(chǎn)的鑄件，一般應(yīng)在試生產(chǎn)過程中，對(duì)鑄件多對(duì)于大量生產(chǎn)的鑄件，一般應(yīng)在試生產(chǎn)過程中，對(duì)鑄件多 次劃線，測定鑄件各部分的實(shí)際收縮率，反復(fù)修改木模，直至次劃線，測定鑄件各部分的

20、實(shí)際收縮率，反復(fù)修改木模，直至 鑄件尺寸符合鑄件圖樣要求。然后再以實(shí)際鑄造收縮率設(shè)計(jì)制鑄件尺寸符合鑄件圖樣要求。然后再以實(shí)際鑄造收縮率設(shè)計(jì)制 造金屬模。造金屬模。 對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)的大型鑄件，鑄造收縮率的選取必對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)的大型鑄件，鑄造收縮率的選取必 須有豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要結(jié)合使用工藝補(bǔ)正量，適當(dāng)放大加工須有豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要結(jié)合使用工藝補(bǔ)正量，適當(dāng)放大加工 余量等措施來保證鑄件尺寸達(dá)到合格。余量等措施來保證鑄件尺寸達(dá)到合格。 五、起模斜度五、起模斜度 為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型 或

21、砂芯。這個(gè)斜度，稱為起模斜度?；蛏靶?。這個(gè)斜度，稱為起模斜度。 起模斜度應(yīng)在鑄件上沒有結(jié)構(gòu)斜度的、垂直于分型面（分盒面）的表面起模斜度應(yīng)在鑄件上沒有結(jié)構(gòu)斜度的、垂直于分型面（分盒面）的表面 上應(yīng)用其大小應(yīng)依模樣的起模高度、表面粗糙度以及造型（芯）方法而定。上應(yīng)用其大小應(yīng)依模樣的起模高度、表面粗糙度以及造型（芯）方法而定。 使用起模斜度時(shí)應(yīng)注意：使用起模斜度時(shí)應(yīng)注意： 起模斜度應(yīng)小于或等于產(chǎn)品圖上所規(guī)定的起模斜度值，以防止零件在裝起模斜度應(yīng)小于或等于產(chǎn)品圖上所規(guī)定的起模斜度值，以防止零件在裝 配或工作中與其它零件相妨礙。配或工作中與其它零件相妨礙。 盡量使鑄件內(nèi)、外壁的模樣和芯盒斜度取值相同，方

22、向一致，以使鑄盡量使鑄件內(nèi)、外壁的模樣和芯盒斜度取值相同，方向一致，以使鑄 件壁厚均勻。件壁厚均勻。 在非加工面上留起模斜度時(shí)，要注意與相配零件的外形一致，保持整臺(tái)機(jī)在非加工面上留起模斜度時(shí)，要注意與相配零件的外形一致，保持整臺(tái)機(jī) 器的美觀。器的美觀。 同一鑄件的的起模斜度應(yīng)盡可能只選用一種或兩種斜度，以免加工金屬模同一鑄件的的起模斜度應(yīng)盡可能只選用一種或兩種斜度，以免加工金屬模 時(shí)頻繁地更換刀具。時(shí)頻繁地更換刀具。 起模斜度的形式起模斜度的形式 a)a)增加鑄件尺寸法增加鑄件尺寸法b)b)增加和減少鑄件尺寸法增加和減少鑄件尺寸法c) c) 減少鑄件尺寸法減少鑄件尺寸法 起模斜度形式的選用起模

23、斜度形式的選用 p 在鑄件不與其它零件配合的非加工面上采用？在鑄件不與其它零件配合的非加工面上采用？ 增加鑄件尺寸法增加鑄件尺寸法 p 在鑄件加工面上采用？在鑄件加工面上采用？ 增加鑄件尺寸法增加鑄件尺寸法 增加和減少鑄件尺寸法增加和減少鑄件尺寸法 減少鑄件尺寸法減少鑄件尺寸法 p 在鑄件與其它零件配合的非加工面上采用？在鑄件與其它零件配合的非加工面上采用？ 增加和減少鑄件尺寸法增加和減少鑄件尺寸法 減少鑄件尺寸法減少鑄件尺寸法 六、最小鑄出孔及槽六、最小鑄出孔及槽 零件上的孔、槽、臺(tái)階等，是鑄出來好，還是機(jī)械加工出來好？零件上的孔、槽、臺(tái)階等，是鑄出來好，還是機(jī)械加工出來好？ 這應(yīng)從品質(zhì)及經(jīng)

24、濟(jì)角度等方面全面考慮。這應(yīng)從品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)角度等方面全面考慮。 一般說來：一般說來： u 較大的孔、槽等應(yīng)鑄出來，以便節(jié)約金屬和加工工時(shí)，同時(shí)還可以避免較大的孔、槽等應(yīng)鑄出來，以便節(jié)約金屬和加工工時(shí)，同時(shí)還可以避免 鑄件局部過厚所造成的熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量鑄件局部過厚所造成的熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量 u孔、槽比較小，或鑄件壁很厚，則不宜鑄出孔，直接依靠加工反而更方孔、槽比較小，或鑄件壁很厚，則不宜鑄出孔，直接依靠加工反而更方 便便 u有特殊要求的孔，如彎曲孔，無法實(shí)行機(jī)械加工，則一定要鑄出。有特殊要求的孔，如彎曲孔，無法實(shí)行機(jī)械加工，則一定要鑄出。 u可用鉆頭加工的受制孔（有中心線位置精度要求）最好不鑄出

25、，鑄出后可用鉆頭加工的受制孔（有中心線位置精度要求）最好不鑄出，鑄出后 很難保證鑄孔中心位置準(zhǔn)確，再用鉆頭擴(kuò)孔也無法糾正中心位置。很難保證鑄孔中心位置準(zhǔn)確，再用鉆頭擴(kuò)孔也無法糾正中心位置。 生產(chǎn)批量生產(chǎn)批量 最小鑄出孔直徑最小鑄出孔直徑d/mmd/mm 灰鑄鐵件灰鑄鐵件鑄鋼件鑄鋼件 大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)1215 成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)15303050 單件、小批量生產(chǎn)單件、小批量生產(chǎn)305050 鑄件的最小鑄出孔鑄件的最小鑄出孔 最小鑄出孔直徑指的是毛坯孔直徑最小鑄出孔直徑指的是毛坯孔直徑 七、工藝補(bǔ)正量 在單件、小批量生產(chǎn)中，由于選用的收縮率與鑄 件的實(shí)際收縮率不符，或由于鑄件產(chǎn)生了變形、操作 中的不

26、可避免的誤差（如工藝上允許的錯(cuò)型偏差、偏 芯誤差）等原因，使得加工后的鑄件某些部分的厚度 小于圖樣要求尺寸，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因強(qiáng)度太弱而報(bào)廢。 因工藝需要在鑄件相應(yīng)非加工面上增加的因工藝需要在鑄件相應(yīng)非加工面上增加的 金屬層厚度稱為工藝補(bǔ)正量。金屬層厚度稱為工藝補(bǔ)正量。 工藝補(bǔ)正量可粗略地按下述經(jīng)驗(yàn)公式來確定工藝補(bǔ)正量可粗略地按下述經(jīng)驗(yàn)公式來確定 L002. 0e 式中式中e工藝補(bǔ)正量工藝補(bǔ)正量 L 加工面到加工基準(zhǔn)面的距離加工面到加工基準(zhǔn)面的距離 a) a) 大型連桿大型連桿b) )大型鑄鋼齒輪大型鑄鋼齒輪c) 大型鑄鋼底座大型鑄鋼底座 l 由于單件生產(chǎn)不能在取得該產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)后再 設(shè)計(jì),為了確保

27、鑄件成品而采用工藝補(bǔ)正量。 l 對(duì)于成批、大量生產(chǎn)的鑄件或永久性產(chǎn)品，不應(yīng) 使用工藝補(bǔ)正量，而應(yīng)修改模具尺寸。 l 使用工藝補(bǔ)正量要求有豐富的經(jīng)驗(yàn)，各種大型鑄 件的工藝補(bǔ)正量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是在一定生產(chǎn)條件下取 得的，在使用時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析。 八、分型負(fù)數(shù) 干砂型、表面烘干型以及尺寸很大的濕型，分型面由于烘 烤、修整等原因一般都不很平整，上下型接觸面很不嚴(yán)密。為 了防止?jié)沧r(shí)跑火，合箱前需要在分型面之間墊以石棉繩、泥 條或油灰條等，這樣在分型面處明顯地增大了鑄件的尺寸。為 了保證鑄件尺寸精確，在擬定工藝時(shí)，為抵消鑄件在分型面部 位的增厚（垂直于分型面的方向），在模樣上相應(yīng)減去的尺寸, 稱為分型負(fù)數(shù)。

28、分型負(fù)數(shù)的大小和砂箱尺寸、鑄件大小有關(guān)。分型負(fù)數(shù)的大小和砂箱尺寸、鑄件大小有關(guān)。 一般大件，起模后分型面容易損壞，修型烘干后變形量大， 所以合型時(shí)墊的石棉繩等也厚度大些，故分型負(fù)數(shù)也應(yīng)增大。 此外，還和工廠習(xí)慣，墊用材料有關(guān)。一般在0.5 6mm之間。 干砂型、表面烘干型、自硬砂型以及砂箱尺寸超過2m以 上的濕型才應(yīng)用分型負(fù)數(shù)。濕型分型負(fù)數(shù)一般較小。 模樣的分型負(fù)數(shù)的幾種留法模樣的分型負(fù)數(shù)的幾種留法( (圖中打叉部分為芯頭模樣圖中打叉部分為芯頭模樣) ) a)a)兩半模樣都留負(fù)數(shù)兩半模樣都留負(fù)數(shù)b)b)上半模樣都留負(fù)數(shù)上半模樣都留負(fù)數(shù)c) c) 下半模樣都留負(fù)數(shù)下半模樣都留負(fù)數(shù) 砂箱平均輪廓尺

29、寸（砂箱平均輪廓尺寸（ ）/mm 分型負(fù)數(shù)分型負(fù)數(shù)a/mm 80012 801150023 1501200034 2001300045 300056 2 長寬長寬 模樣的分型負(fù)數(shù)模樣的分型負(fù)數(shù) 注：注：1. 1. 適用于工藝裝備好、成批生產(chǎn)的干砂型、表干型適用于工藝裝備好、成批生產(chǎn)的干砂型、表干型 適用于工藝裝備差、單件生產(chǎn)的干砂型適用于工藝裝備差、單件生產(chǎn)的干砂型 2. 2. 采用流態(tài)砂、水玻璃砂、化學(xué)自硬砂、固化后起模者，分型負(fù)數(shù)應(yīng)減小采用流態(tài)砂、水玻璃砂、化學(xué)自硬砂、固化后起模者，分型負(fù)數(shù)應(yīng)減小 九、反變形量九、反變形量 設(shè)計(jì)要求的鑄造較大的平板類、床身類鑄件時(shí)，由于冷設(shè)計(jì)要求的鑄造較大

30、的平板類、床身類鑄件時(shí)，由于冷 卻速度的不均勻性，鑄件冷卻后常出現(xiàn)變形。為了解決撓曲卻速度的不均勻性，鑄件冷卻后常出現(xiàn)變形。為了解決撓曲 變形問題，在制造模洋時(shí)，按鑄件可能產(chǎn)生變形的相反方向變形問題，在制造模洋時(shí)，按鑄件可能產(chǎn)生變形的相反方向 作出反變形模樣，使鑄件冷卻后變形的結(jié)果正好將反變形抵作出反變形模樣，使鑄件冷卻后變形的結(jié)果正好將反變形抵 消，得到符合鑄件。消，得到符合鑄件。 這種在模樣上作出的預(yù)變形量稱為反變形量（又這種在模樣上作出的預(yù)變形量稱為反變形量（又 稱反撓度、反彎勢、假曲率）。稱反撓度、反彎勢、假曲率）。 影響反變形量的因素影響反變形量的因素: : 合金性合金性 能能鑄件結(jié)

31、構(gòu)和尺寸鑄件結(jié)構(gòu)和尺寸 澆冒口系統(tǒng)的布局澆冒口系統(tǒng)的布局 澆注溫度、速度澆注溫度、速度 打箱清理溫度打箱清理溫度 造型方法造型方法 砂型剛度砂型剛度 歸納起來有兩方面：歸納起來有兩方面： 一是鑄件冷卻時(shí)的溫度場的變化一是鑄件冷卻時(shí)的溫度場的變化 二是導(dǎo)致鑄件變形的殘余應(yīng)力的分布二是導(dǎo)致鑄件變形的殘余應(yīng)力的分布 如何判斷鑄件的變形方向？如何判斷鑄件的變形方向？ 鑄件冷卻緩慢的一側(cè)必定受拉應(yīng)力而產(chǎn)生內(nèi)凹變形鑄件冷卻緩慢的一側(cè)必定受拉應(yīng)力而產(chǎn)生內(nèi)凹變形 冷卻較快的一側(cè)必定受壓應(yīng)力而發(fā)生外凸變型冷卻較快的一側(cè)必定受壓應(yīng)力而發(fā)生外凸變型 例如例如 各種床身導(dǎo)軌處都較厚大，因此軌面總是產(chǎn)生下凹變形各種床身

32、導(dǎo)軌處都較厚大，因此軌面總是產(chǎn)生下凹變形 再如下圖所示箱體，壁厚雖均勻，但內(nèi)部冷卻慢，外部冷卻快，因此壁再如下圖所示箱體，壁厚雖均勻，但內(nèi)部冷卻慢，外部冷卻快，因此壁 發(fā)生向外凸出變形，模樣反變形量應(yīng)向內(nèi)側(cè)凸起。發(fā)生向外凸出變形，模樣反變形量應(yīng)向內(nèi)側(cè)凸起。 箱體反變形量方向箱體反變形量方向 一般中小鑄件壁厚差別不大且結(jié)構(gòu)上剛度較大時(shí)，不必留反變形量。一般中小鑄件壁厚差別不大且結(jié)構(gòu)上剛度較大時(shí)，不必留反變形量。 使用反變形量的鑄件主要有：使用反變形量的鑄件主要有： 大的床身類、平臺(tái)類大的床身類、平臺(tái)類 大型鑄鋼箱體類大型鑄鋼箱體類 細(xì)長的紡織零件（如龍肋、胸梁等）細(xì)長的紡織零件（如龍肋、胸梁等）

33、 反變形量的形式如下圖所示：反變形量的形式如下圖所示： a) a) 月牙形月牙形b) b) 竹節(jié)形竹節(jié)形c) c) 三角形三角形 十、砂芯負(fù)數(shù)（砂芯減量）十、砂芯負(fù)數(shù)（砂芯減量） 大型粘土砂芯在舂砂過程中砂芯向四周漲開，刷涂大型粘土砂芯在舂砂過程中砂芯向四周漲開，刷涂 料以及在烘干過程中發(fā)生的變形，使砂芯四周尺寸增料以及在烘干過程中發(fā)生的變形，使砂芯四周尺寸增 加。為了保證鑄件尺寸準(zhǔn)確，將芯盒的長、寬尺寸減加。為了保證鑄件尺寸準(zhǔn)確，將芯盒的長、寬尺寸減 去一定量，這個(gè)被減去的尺寸稱為砂芯負(fù)數(shù)。去一定量，這個(gè)被減去的尺寸稱為砂芯負(fù)數(shù)。 砂芯負(fù)數(shù)只應(yīng)用于大型粘土砂芯，其數(shù)值依工廠實(shí)砂芯負(fù)數(shù)只應(yīng)用于

34、大型粘土砂芯，其數(shù)值依工廠實(shí) 際經(jīng)驗(yàn)確定。際經(jīng)驗(yàn)確定。 流態(tài)砂芯、自硬砂芯、殼芯、熱芯盒砂芯及小的流態(tài)砂芯、自硬砂芯、殼芯、熱芯盒砂芯及小的 粘土砂芯均不采用砂芯負(fù)數(shù)。粘土砂芯均不采用砂芯負(fù)數(shù)。 砂芯尺寸砂芯尺寸30050050080080012001200150015002000200025002500 砂芯負(fù)數(shù)砂芯負(fù)數(shù)1.5223344556677 鑄鋼件的砂芯負(fù)數(shù)鑄鋼件的砂芯負(fù)數(shù) (mm) 注：注：1 1、砂芯尺寸是指與舂砂方向垂直的最大輪廓尺寸、砂芯尺寸是指與舂砂方向垂直的最大輪廓尺寸 2 2、當(dāng)砂芯高度（指舂砂方向）大于寬度、當(dāng)砂芯高度（指舂砂方向）大于寬度2 2倍時(shí)，可取下限，當(dāng)砂

35、芯倍時(shí)，可取下限，當(dāng)砂芯 高度與寬度相近時(shí)采用上限高度與寬度相近時(shí)采用上限 3 3、圓柱形砂芯應(yīng)較表中數(shù)值減少、圓柱形砂芯應(yīng)較表中數(shù)值減少1/21/21/31/3 十一、非加工壁厚的負(fù)余量十一、非加工壁厚的負(fù)余量 在手工粘土砂造型、制芯過程中，為了取出木模（如芯盒在手工粘土砂造型、制芯過程中，為了取出木模（如芯盒 中的肋板），要進(jìn)行敲模，木模受潮時(shí)將發(fā)生膨脹，這些情況中的肋板），要進(jìn)行敲模，木模受潮時(shí)將發(fā)生膨脹，這些情況 均會(huì)使型腔尺寸擴(kuò)大，從而造成非加工壁厚的增加，使鑄件尺均會(huì)使型腔尺寸擴(kuò)大，從而造成非加工壁厚的增加，使鑄件尺 寸和重量超過公差要求。為了保證鑄件尺寸的準(zhǔn)確性，凡形成寸和重量超

36、過公差要求。為了保證鑄件尺寸的準(zhǔn)確性，凡形成 非加工壁厚的木模或芯盒內(nèi)的肋板厚度尺寸應(yīng)該減小，即小于非加工壁厚的木?；蛐竞袃?nèi)的肋板厚度尺寸應(yīng)該減小，即小于 圖樣尺寸。圖樣尺寸。所減小的厚度尺寸稱為非加工壁厚的負(fù)余量所減小的厚度尺寸稱為非加工壁厚的負(fù)余量 鑄鑄 件件 重重 量量 鑄鑄 件件 壁壁 厚厚 7810111516202130314041505160618081100 50kg-0.5-0.5-0.5-1.5 51100kg-1.0-1.0-1.0-1.0-1.5-2.0 101250kg-1.0-1.5-1.5-2.0-2.0-2.5 251500kg-1.5-1.5-2.0-2.5-

37、2.5-3.0 5011000kg-2.0-2.5-2.5-3.0-3.5-4.0-4.5 13t-2.0-2.5-3.0-3.5-4.0-4.5-4.5 3 5t-3.0-3.0-3.5-4.0-4.5-5.0 5 10t-3.0-3.5-4.0-4.5-5.0-5.5 10t-4.0-4.5-5.0-5.5-6.0 非加工壁厚的負(fù)余量非加工壁厚的負(fù)余量 下表為非加工壁厚的負(fù)余量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，適用于手工造型、制芯下表為非加工壁厚的負(fù)余量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，適用于手工造型、制芯 十二、分芯負(fù)數(shù)十二、分芯負(fù)數(shù) 對(duì)于分段制造的長砂芯或分開制造的大砂芯，在對(duì)于分段制造的長砂芯或分開制造的大砂芯，在 接縫處應(yīng)留出分芯間隙量，即在砂芯的分開面處，接縫處應(yīng)留出分芯間隙量，即在砂芯的分開面處， 將砂芯尺寸減去間隙尺寸，被減去的尺寸，稱為分