鑄造工藝方案確定

1、.第一章 鑄造工藝方案確定1夾具的生產(chǎn)條件，結(jié)構(gòu)，技術(shù)要求產(chǎn)品生產(chǎn)性質(zhì)大批量生產(chǎn)零件材質(zhì) 35Cr夾具的零件圖如圖 2.2 所示，夾具的外形輪廓尺寸為 285mm*120mm*140，m m主要壁厚 40mm， 為一小型鑄件；鑄件除滿(mǎn)足幾何尺寸精度及材質(zhì)方面的要求外，無(wú)其他特殊技術(shù)要求。零件圖如下圖所示：2夾具結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性是指零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合鑄造生產(chǎn)的要求，易于保證鑄件品質(zhì)，簡(jiǎn)化鑄件工藝過(guò)程和降低成本。審查、分析應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面：1. 鑄件應(yīng)有合適的壁厚，為了避免澆不到、冷隔等缺陷，鑄件不應(yīng)太薄。2. 鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴(yán)重的收縮阻礙，注意薄壁過(guò)渡和圓角 鑄件薄厚壁的相

2、接拐彎等厚度的壁與壁的各種交接，都應(yīng)采取逐漸過(guò)渡和轉(zhuǎn)變的形式，并應(yīng)使用較大的圓角相連接，避免因應(yīng). .力集中導(dǎo)致裂紋缺陷。3. 鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁 鑄件的內(nèi)壁和肋等， 散熱條件較差， 應(yīng)薄于外壁， 以使內(nèi)、外壁能均勻地冷卻，減輕內(nèi)應(yīng)力和防止裂紋。4. 壁厚力求均勻，減少肥厚部分，防止形成熱節(jié)。5. 利于補(bǔ)縮和實(shí)現(xiàn)順序凝固。6. 防止鑄件翹曲變形。7. 避免澆注位置上有水平的大平面結(jié)構(gòu)。3 造型，造芯方法的選擇支座的輪廓尺寸為 285mm*140mm*120m，m鑄件尺寸較小，屬于中小型零件且要大批量生產(chǎn)。采用濕型粘土砂造型靈活性大，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，便于組織流水生產(chǎn)，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化

3、，材料成本低，節(jié)省烘干設(shè)備、燃料、電力等，還可延長(zhǎng)砂箱使用壽命。因此，采用濕型粘土砂機(jī)器造型，模樣采用金屬模是合理的。在造芯用料及方法選擇中，如用粘土砂制作砂芯原料成本較低，但是烘干后容易產(chǎn)生裂紋，容易變形。在大批量生產(chǎn)的條件下，由于需要提高造芯效率，且常要求砂芯具有高的尺寸精度，此工藝所需的砂芯采用熱芯盒法生產(chǎn)砂芯，以增加其強(qiáng)度及保證鑄件質(zhì)量。選擇使用射芯工藝生產(chǎn)砂芯。4澆注位置的確定鑄件的澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在型內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。確定澆注位置是鑄造工藝設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，鑄件的尺寸精度及造型工藝過(guò)程的難易程度。確定澆注位置應(yīng)注意以下原則：1. 鑄件的重要部分應(yīng)盡量置

4、于下部2. 重要加工面應(yīng)朝下或直立狀態(tài)3. 使鑄件的答平面朝下，避免夾砂結(jié)疤內(nèi)缺陷4. 應(yīng)保證鑄件能充滿(mǎn)5. 應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮6. 避免用吊砂，吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯，合箱及檢驗(yàn)初步對(duì)支座對(duì)澆注位置的確定有： 方案一如圖 4.1 ，方案二圖 4.2 ，方案三圖 4.3 ，方案四圖 4.4. .圖 4.1 澆注系統(tǒng)方案一圖 4.2 澆注系統(tǒng)方案二. .圖 4.3 澆注系統(tǒng)方案三圖4.4 澆注系統(tǒng)方案四5 分型面的確定. .分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。分型面的優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。而選擇分型面時(shí)應(yīng)注意一下原則：1. 應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一半型內(nèi)2. 應(yīng)

5、盡量減少分型面的數(shù)目3. 分型面應(yīng)盡量選用平面4. 便于下芯、合箱和檢測(cè)5. 不使砂箱過(guò)高6. 受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度7. 注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量圖 5.1 分型面選擇方案一. .圖5.2 分型面選擇方案二圖 5.3 分型面選擇方案三. .圖 5.4 分型面選擇方案四第三章 鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計(jì)1 鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差是指鑄件公稱(chēng)尺寸的兩個(gè)允許的極限尺寸之差。在兩個(gè)允許極限尺寸之內(nèi)，鑄件可滿(mǎn)足機(jī)械加工，裝配，和使用要求。夾具為砂型鑄造機(jī)器造型大批量生產(chǎn)，由鑄造工程師手冊(cè)查表 6-25 得：支座的尺寸公差為 CT812 級(jí)，取 CT9級(jí)。支座的輪廓尺寸為 285mm

6、*140mm*120m，m由鑄造工藝設(shè)計(jì)查表 1-9 得：支座尺寸公差數(shù)值為 3.2mm。3.1.3 鑄造收縮率鑄造收縮率又稱(chēng)鑄件線(xiàn)收縮率，用模樣與鑄件的長(zhǎng)度差除以模樣長(zhǎng)度的百分比表示：= （L1-L2 ）/L1*100 鑄造收縮率L1模樣長(zhǎng)度L2鑄件長(zhǎng)度支座受阻收縮率由鑄造工程師手冊(cè)查表 6-24 得：. .受阻收縮率為 1.5 3.1.4 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， 以免損壞砂型或砂芯。 這個(gè)斜度，稱(chēng)為起模斜度。起模斜度應(yīng)在鑄件上沒(méi)有結(jié)構(gòu)斜度的，垂直于分型面的表面上應(yīng)用。初步設(shè)計(jì)的起模斜度如下：外型模的 A面（如圖所示）高 52mm的起模斜度由鑄造工程師

7、手冊(cè)查表 6-39 得：粘土砂造型外表面起模斜度為 =0°30,a=1.0mm外型模的 B面（如圖所示）高 100mm的起模斜度由鑄造工程師手冊(cè) 6-39 查表得：粘土砂造型外表面起模斜度為 =0°25,a=1.2mm但是同一鑄件要盡量選用同一起模斜度，以免加工金屬模時(shí)頻繁的更換刀具。所以選用同一起模斜度為 =0°30,a=1.0mm3.1.5 最小鑄出孔和槽零件上的孔、槽、臺(tái)階等，究竟是鑄出來(lái)好還是靠機(jī)械加工出來(lái)好，這應(yīng)該從品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)角度等方面考慮。一般來(lái)說(shuō)，較大的孔、槽等應(yīng)該鑄出來(lái)，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(guò)厚所造成熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量。較

8、小的孔、槽或則鑄件壁很厚則不易鑄出孔，直接依靠加工反而方便。根據(jù)夾具的輪廓尺寸 285mm*140mm*120m由m鑄造工程師手冊(cè) 查表 6-45 得：鑄鋼件最小鑄出孔約為直徑 60mm。大孔 72，考慮加工余量后直徑為 65mm，壁厚度為 24mm。該孔直徑比較大， 高徑比也不大，則應(yīng)該鑄出。小孔 30，考慮加工余量后直徑為 24mm，小于最小鑄出孔為 60mm的要求，壁厚度為 10mm。該孔直徑較小，高徑比較大，不應(yīng)該鑄出，機(jī)械加工較為經(jīng)濟(jì)方便。鑄件重量公差鑄件重量公差是以占鑄件公稱(chēng)重量的百分比表示的鑄件重量變動(dòng)的允許范圍。支座的公稱(chēng)重量約為 11kg，尺寸公差為 MT9級(jí)。由鑄造工程師手

9、冊(cè)查表 8-4 得：支座的重量公差為 MT9級(jí)，查手冊(cè) 8-9 得重量公差數(shù)值為 10%。3.1.9 分型負(fù)數(shù)干砂型、表面烘干型以及尺寸較大的濕砂型，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)。為了防止?jié)沧r(shí)炮火，合箱前需要在分型面之間墊以石棉繩、泥條等，這樣在分型面處明顯增加了鑄件的尺寸。為了保證鑄件尺寸精確，在擬定工藝時(shí)為抵掉鑄. .件增加的尺寸而在模樣上減去相應(yīng)的尺寸稱(chēng)為分型負(fù)數(shù)。而支座是濕型且是小型鑄件故不予考慮分型負(fù)數(shù)。3.1.10 反變形量鑄造較大的平板類(lèi)、 床身類(lèi)等鑄件時(shí)， 由于冷卻速度的不均勻性， 鑄件冷卻后常出現(xiàn)變形。為了解決撓曲變形問(wèn)題，在制造模樣時(shí)，按鑄

10、件可能產(chǎn)生變形的相反方向做出反變形模樣，使其于變形量抵消，這樣在模樣上做出的預(yù)變形量稱(chēng)為反變形量。而支座沒(méi)有較大平板故基本不會(huì)產(chǎn)生撓曲變形，所以不用設(shè)置反變形量。3.1.11 非加工壁厚負(fù)余量在手工粘土砂造型、制芯過(guò)程中，為了取出木模，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，使鑄件尺寸和重量超過(guò)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)該減少，即小于圖樣尺寸。為減少的厚度尺寸稱(chēng)為非加工壁厚的負(fù)余量。支座砂芯屬于機(jī)器造芯，造型屬于機(jī)器造型。故不用設(shè)置非加工壁厚負(fù)余量3. 2 砂芯設(shè)計(jì)砂芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔

11、、孔和鑄件外型不能出砂的部分。砂型局部要求特殊性能的部分有時(shí)也用砂芯。夾具砂芯的外型如圖所示3.2.1 芯頭的設(shè)計(jì)砂芯主要靠芯頭固定在砂型上。 對(duì)于垂直芯頭為了保證其軸線(xiàn)垂直、 牢固地固定在砂型上，必須有足夠的芯頭尺寸。根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)量取計(jì)算砂芯高度： L=140mm砂芯直徑： D=65mm（考慮 MRA）芯頭長(zhǎng)度初步選取由鑄造工程師手冊(cè)查表 6-56 得：h=2530mm 取 h=30mm大量生產(chǎn)中，等截面柱狀砂芯，上下芯頭可取相同高度，故上下芯頭均取 h=30mm。? ，a=6mm,下芯頭 =5,a=3m 芯頭斜度選取由鑄造工程師手冊(cè)查表 6-57 得：上芯頭 =10垂直芯頭與芯座之間的間隙

12、為 S，查鑄造工程師手冊(cè)表 6-58 得取 S=0.5mm. .3.2.3 壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽芯頭結(jié)構(gòu)在濕型大批量生產(chǎn)中，為了加速下芯、合芯及保證鑄件質(zhì)量，在芯頭的模樣上常常做出壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽。壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽尺寸由鑄造工藝手冊(cè)查表 1-43 得：e=2mm f=3mm r=2mm3.2.4 芯骨設(shè)計(jì)為了保證砂芯在制芯、搬運(yùn)、配芯和澆注過(guò)程中不開(kāi)裂、不變形、不被金屬液沖擊折斷，生產(chǎn)中通常在砂芯中埋置芯骨，以提高其剛度和強(qiáng)度。因?yàn)樯靶境叽巛^小，而且采用樹(shù)脂砂，故砂芯強(qiáng)度較好，砂芯內(nèi)不用放置芯骨。3.2.5 砂芯的排氣砂芯在澆注過(guò)程中，其粘結(jié)劑及砂芯中的有機(jī)物要燃燒（氧化反應(yīng)）放出氣體

13、，砂芯中的殘余水分受熱蒸發(fā)放出氣體，如果這些氣體排不出型外，則要引起鑄件產(chǎn)生氣孔?？梢圆捎猛? .氣針，通氣模板，用蠟線(xiàn)，尼龍管，手工開(kāi)挖等方法進(jìn)行排氣。3.2.6 砂芯負(fù)數(shù)大型粘土砂芯在春砂過(guò)程中砂芯向四周漲開(kāi)，刷涂料以及在烘干過(guò)程中發(fā)生的變形，使砂芯四周尺寸增大。為了保證鑄件尺寸準(zhǔn)確，將芯盒的長(zhǎng)、寬尺寸減去一定量，這個(gè)被減去的量叫做砂芯負(fù)數(shù)。因?yàn)樯靶矩?fù)數(shù)只用于大型粘土砂芯，本設(shè)計(jì)中的砂芯為小型砂芯不設(shè)計(jì)砂芯負(fù)數(shù)。第四章 澆注系統(tǒng)及冒口、冷鐵、出氣孔等設(shè)計(jì)4.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是鑄型中引導(dǎo)液體金屬進(jìn)入型腔的通道，它由澆口杯，直澆道，橫澆道和內(nèi)澆道組成。4.1.1 選擇澆注系統(tǒng)類(lèi)型1封

14、閉式澆注系統(tǒng)：指從澆口杯底孔到內(nèi)澆道的截面積逐漸縮小，阻流基元為內(nèi)澆道的澆注系統(tǒng)。這種澆注系統(tǒng)充滿(mǎn)得快、擋渣能力好， 金屬液在澆道中不容易帶入空氣和氧化，金屬消耗少、清理方便。缺點(diǎn)：金屬液進(jìn)入型腔的線(xiàn)速度高，易沖壞鑄型，易使金屬液產(chǎn)生噴濺，氧化和卷入氣體。主要適用于不易氧化的各種鑄鐵件， 不適用于易氧化的非鐵合金鑄件和用柱塞包澆注的鑄鋼件。2. 開(kāi)放式澆注系統(tǒng)：從澆口杯底孔到內(nèi)澆道的截面積逐漸增大，阻流截面位于澆口杯底孔或直澆道上口。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)入型腔時(shí)金屬液流速度小，充型平穩(wěn)、沖刷力小、金屬氧化少。缺點(diǎn)：擋渣效果不好，內(nèi)澆道大，消耗的金屬液多。適用于易氧化的非鐵合金鑄件，球墨鑄鐵件和用柱塞包澆注

15、的中、大型鑄鋼件。以上兩種均不適合本設(shè)計(jì)小型鑄鋼件大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，故不選用。針對(duì)本設(shè)計(jì)，查鑄造工程師手冊(cè)的：大批量生產(chǎn)小型鑄鋼件時(shí)，常采用轉(zhuǎn)包澆注，多采用可充滿(mǎn)式澆注系統(tǒng)，既加強(qiáng)當(dāng)渣能力，又能減輕噴射，常采用的澆注系統(tǒng)截面積之比為 A內(nèi):A 橫:A 直=1.0 ：（0.8-0.9 ）：（1.1-1.2 ）4.1.2 確定內(nèi)澆道在鑄件上的位置、數(shù)目、金屬引入方向. .夾具外輪廓尺寸為 285mm*120mm*140mm查,鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)表 5-7 得：選擇沙箱尺寸 A*B*H=350mm*250mm*200mm根, 據(jù)最小吃沙量選擇鑄造時(shí)采取一箱一件， 。為了方便造型，內(nèi)澆道開(kāi)設(shè)在分型面

16、上。因?yàn)殍T件采用底座朝上且鑄件全部位于下箱的方式進(jìn)行鑄造，這樣鑄件凝固順序?yàn)橛上轮辽夏?，這樣有利于支座的重要部分先凝固并得到補(bǔ)縮，如此內(nèi)澆道則設(shè)置在底部側(cè)面引入金屬液。4.1.3 決定直澆道的位置和高度實(shí)踐證明，直澆道過(guò)低使充型及液態(tài)補(bǔ)縮壓力不足，容易出現(xiàn)鑄件棱角和輪廓不清晰、澆不到上表面縮凹等缺陷。初步設(shè)計(jì)直澆道高度等于上沙箱高度 200mm。但應(yīng)檢驗(yàn)該高度是否足夠。檢驗(yàn)依據(jù)為，剩余壓力頭應(yīng)滿(mǎn)足壓力角的要求，如下式所列：HMLtg 式中 H M最小剩余壓力頭L 直澆道中心到鑄件最高且最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平投影距離壓力角由鑄造工程師手冊(cè)查表 6-79 得： 取=4Ltg =2600*tg4 180mm

17、因?yàn)殍T件全部位于下箱，所以剩余壓力頭 HM等于上箱高度 200mm經(jīng)過(guò)驗(yàn)證剩余壓力頭滿(mǎn)足壓力角的要求。4.1.4 計(jì)算澆注時(shí)間并核算金屬上升速度3根據(jù)鑄件圖計(jì)算單個(gè)鑄件的體積 V=0.9479dm3取鑄鋼件密度為 7.9kg/ dm一箱一件質(zhì)量為 m=7.49kg考慮機(jī)械加工余量按 8%計(jì)算 m=8.09kg考慮澆口冒口占鑄件比例 20%-40%，取 40% m=11.33kg夾具大批量生產(chǎn)的工藝出品率約為 85%，可估計(jì)鑄型中鐵水總重量 GG=11.33/85%13.33kg3鑄件相對(duì)密度 Kv=G/V=13.33kg/v=2.78 kg/ dm查鑄造工程師手冊(cè)查表 6-98 得，取 C=1

18、.0，K=0.7 kg/ cm2.s初步計(jì)算澆注時(shí)間由鑄造實(shí)用手冊(cè)查表 1.4-61 得：T=CG=2.2* 13.33 3.65s. .計(jì)算鐵水液面上升速度 v=L/T=140/3.65=38.36mm/s查鑄造工程師手冊(cè)查表 6-94 得, 一般鑄鋼鐵水的最小上升速度 v=15mm/s,但是也不應(yīng)超過(guò)30mm/s,所以系數(shù) C要進(jìn)行修正。取 C=1.3 得澆注時(shí)間 T=4.75s ，鐵水上升速度為 29.5mm/s, 滿(mǎn)足要求。4.1.5 計(jì)算阻流截面積內(nèi)澆到總斷面積 A 可按下面的公式計(jì)算A 內(nèi)=Q/KTLQ澆入鑄型內(nèi)鋼液總質(zhì)量（ kg），K澆注比速， L流動(dòng)性修正系數(shù)，碳鋼為 1.0

19、，T澆注時(shí)間（S）2A 內(nèi)4.1.7 計(jì)算內(nèi)澆道截面積內(nèi)澆道是控制充型速度和方向，分配金屬液，調(diào)節(jié)鑄件各部位的溫度和凝固順序，澆注系統(tǒng)的金屬液通過(guò)內(nèi)澆道對(duì)鑄件有一定補(bǔ)縮作用。取內(nèi)澆口設(shè)計(jì)為四個(gè)，因此 S 內(nèi)=4cm2/4=1.0cm 2 ，查鑄造工程師手冊(cè)表 6-100 得，內(nèi)澆道尺寸為： a=23mm,b=21mm,h=4.5mm內(nèi)澆道形狀取梯形斷面形狀如圖所示4.1.8 計(jì)算橫澆道截面積橫澆道的功用是向內(nèi)澆道分配潔凈的金屬液，儲(chǔ)留最初澆入的含氣和渣污的低溫金屬液并阻留渣滓，使金屬液流平穩(wěn)和減少產(chǎn)生氧化夾雜物。2由于設(shè)計(jì)橫澆口有兩個(gè)，因此 S 橫=4*（0.8-0.9 ）=3.2-3.6 c

20、m 2 取 3.4cm查鑄造工程師手冊(cè)表 6-100 得:a=28mm,b=23mm,h=14mm橫澆道形狀取梯形斷面形狀如圖所示4.1.9 計(jì)算直澆道截面積直澆道的功用是從澆口杯引導(dǎo)金屬液向下，進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆道或直接進(jìn)入型腔。并提供足夠的壓力頭，使金屬液在重力作用下能克服各種流動(dòng)阻力充型。2由于設(shè)計(jì)直澆口有一個(gè)，因此 S 直=4*（1.1-1.2 ）=4.4-4.8cm 2 取 4.6cm查鑄造工程師手冊(cè)表 6-100 得：直澆道截面直徑為 24mm.為了方便取模直澆道做成上小下大的倒圓錐形， （通常錐度取 1/50 ）。因此直澆道上端是直徑約為：D1=24-（1/50 ）*150=21m

21、m.直澆道形狀取圓形截面形狀如圖所示. .4.1.10 澆口窩的設(shè)計(jì)澆口窩對(duì)于來(lái)自直澆道的金屬有緩沖作用，能縮短直橫澆道拐彎處的紊流區(qū)，改善橫澆道內(nèi)的壓力分布，并能浮出金屬液中的氣泡。澆口窩直徑為直澆道下端直徑兩倍，因此 D=2*24=48mm澆口窩高度為橫澆道高度兩倍，因此 h=2*14=28mm澆口窩底部放置耐火磚防止充型。4.1.11 澆口杯的設(shè)計(jì)澆口杯是用來(lái)承接來(lái)自澆包的金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注，并可以減輕金屬液對(duì)型腔的沖擊，還可分離渣滓和氣泡，阻止其進(jìn)入型腔。澆口杯斷面大小由鑄造工藝基本知識(shí)查表 1-51 得：D1=62mm, D2=58mm, H=46mm，鐵液容量

22、0.8kg澆口杯選用普通漏斗形澆口杯，其斷面形狀如圖所示4.2 冒口的設(shè)計(jì)冒口是鑄型內(nèi)用于儲(chǔ)存金屬液的空腔， 在鑄件形成時(shí)補(bǔ)給金屬， 有防止縮孔、 縮松、排氣、集渣的作用。確定冒口位置的一般原則冒口應(yīng)放在鑄件最后被補(bǔ)縮部位的上部或熱節(jié)附近。冒口應(yīng)盡量放在鑄件最高最厚的地方， 以便利用金屬液的自重進(jìn)行補(bǔ)縮。 對(duì)低處的熱節(jié)，增設(shè)補(bǔ)貼或使用冷鐵，實(shí)現(xiàn)順序凝固。冒口不應(yīng)設(shè)在鑄件重要的、受力大的部位，以防組織粗大，減低鑄件強(qiáng)度。對(duì)鑄件不同高度處的熱節(jié)進(jìn)行補(bǔ)縮時(shí)，可分別安放冒口。但應(yīng)采用冷鐵把各個(gè)冒口的補(bǔ)縮范圍隔開(kāi)，以防止上部冒口對(duì)下部冒口進(jìn)行補(bǔ)縮而使鑄件高處產(chǎn)生縮孔或縮松。冒口應(yīng)盡可能不阻礙鑄件的收縮，

23、不安放在鑄件的應(yīng)力集中處，以免引起裂紋。. .冒口的設(shè)置應(yīng)便于清除和隨后的機(jī)械加工。冒口設(shè)計(jì)：采用模數(shù)法設(shè)計(jì)冒口模數(shù) M=V/A其中 V為鑄件的體積， A為鑄件的傳熱表面積3 A=0.643dm經(jīng)過(guò)計(jì)算 V=0.9479dm2M=1.474查鑄造工程師手冊(cè) ，一般取 M:MN:MR=1:1.1:1.2 , 即就是鑄件被補(bǔ)縮部分：冒口頸：冒口的模數(shù)之比為 1:1.1:1.2 ，所以 MR查鑄造工程師手冊(cè)表 6-134 得，取標(biāo)準(zhǔn)形明冒口類(lèi)型 I d=h=100mm4.3 冷鐵的設(shè)計(jì)為了增加鑄件局部冷卻速度，在型腔內(nèi)部及工作表面安放的金屬塊稱(chēng)為冷鐵。冷鐵作用：(1) 在冒口難以補(bǔ)縮的部位防止縮孔、

24、縮松。(2) 劃分冒口的補(bǔ)縮區(qū)域，控制和擴(kuò)大冒口的補(bǔ)縮距離，提高冒口的補(bǔ)縮效率。(3) 加速壁厚交叉部位及急劇變化部位的凝固，避免產(chǎn)生熱裂紋。(4) 改善鑄件局部的金相組織和力學(xué)性能。 如細(xì)化基體組織， 提高鑄件的力學(xué)性能外冷鐵材料的選擇可以制作冷鐵的材料很多，凡是比鑄型材料的熱導(dǎo)率、蓄熱系數(shù)大的金屬和非金屬材料均可選用。生產(chǎn)中常用的冷鐵材料有鋼、鑄鐵、銅合金、鋁合金和石墨、鎂砂、碳素砂、鉻鎂砂等。鑄鐵、鋼冷鐵應(yīng)用廣泛，蓄熱能力大，可吸收較多的熱量，有較強(qiáng)的激冷能力，且制作方便、成本低廉。廣泛用于各種合金鑄件的生產(chǎn)中。本設(shè)計(jì)選用鑄鐵外冷鐵。4.4 出氣孔的設(shè)計(jì)出氣孔用于排出型腔內(nèi)的氣體，改善金

25、屬液充填能力、排除先沖到型腔中的過(guò)冷金屬液與浮渣，還可作為觀(guān)察金屬液充滿(mǎn)型腔的標(biāo)志。出氣孔設(shè)置位置詳見(jiàn)工藝圖。防止出氣孔過(guò)大導(dǎo)致鑄件形成熱節(jié)，以至產(chǎn)生縮孔，出氣孔根部直徑，不應(yīng)大于設(shè)置處鑄件壁厚的 0.5 倍。即出氣孔直徑應(yīng)小于 12mm(0.5*24mm)。防止出氣孔過(guò)小導(dǎo)致型內(nèi)氣壓過(guò)份增大，出氣孔根部總截面接應(yīng)大于內(nèi)澆口總截面積 4cm. .2 。因此設(shè)計(jì)出氣孔根部直徑為 12mm，一箱設(shè)計(jì)共 4 個(gè)出氣孔。為方便取模采用上小下大的錐形，斜度為起模斜度 =1°10出氣孔總截面積為 3.14* （1.2/2 ）2 *4=4.5cm 2第五章 鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)鑄造工藝裝備是造型、造芯及合箱過(guò)程中所使用的模具和裝置的總稱(chēng)。5.1 模樣的設(shè)計(jì)5.1.1 模樣材料的選用模