鑄造工藝設(shè)計

1、第十六講第十六講 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計主講：曹光明主講：曹光明鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計一、澆注位置的選擇一、澆注位置的選擇 二、分型面的選擇二、分型面的選擇 1、加工余量、加工余量 2、起模斜度、起模斜度 3、收縮率、收縮率 5、芯頭、芯頭 四、澆注系統(tǒng)四、澆注系統(tǒng) 概述概述 三、主要工藝參數(shù)三、主要工藝參數(shù) 4、鑄造圓角、鑄造圓角 五、鑄造工藝圖的表達(dá)五、鑄造工藝圖的表達(dá) 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計概述：概述：鑄造工藝設(shè)計要點：鑄造工藝設(shè)計要點： 2、鑄型分型面的選擇；、鑄型分型面的選擇； 3、工藝參數(shù)的確定；、工藝參數(shù)的確定； 4、鑄造工藝圖的繪制、鑄造工藝圖的繪制 （核心）（核心）1、

2、澆注位置的確定；、澆注位置的確定； 澆注時鑄件澆注時鑄件在鑄型中所在鑄型中所處的空間位處的空間位置。置。 鑄型間相互接觸鑄型間相互接觸的表面。的表面。 質(zhì)量要求很高的鑄件質(zhì)量要求很高的鑄件,應(yīng)首先應(yīng)首先滿足滿足澆注位置澆注位置的要求的要求, 一般鑄件一般鑄件,以簡化工藝、降低以簡化工藝、降低成本為主，優(yōu)先考慮成本為主，優(yōu)先考慮分型面分型面 定義：在零件圖上用各種工藝符號及參定義：在零件圖上用各種工藝符號及參數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形。數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形。 作用：制模（模樣、芯盒）、作用：制模（模樣、芯盒）、造型（芯）、準(zhǔn)備生產(chǎn)設(shè)備、造型（芯）、準(zhǔn)備生產(chǎn)設(shè)備、鑄件檢驗的依據(jù)。鑄件檢驗的依

3、據(jù)。包含的內(nèi)容：澆注位置，分型面，型芯的數(shù)量、形狀、尺寸及其固定方法，包含的內(nèi)容：澆注位置，分型面，型芯的數(shù)量、形狀、尺寸及其固定方法，加工余量，收縮率，澆注系統(tǒng)，起模斜度，冒口和冷鐵的尺寸和布置等。加工余量，收縮率，澆注系統(tǒng)，起模斜度，冒口和冷鐵的尺寸和布置等。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計一、澆注位置的確定一、澆注位置的確定 1、重要加工面、耐磨面、基準(zhǔn)面應(yīng)朝下（或側(cè)面），使其組織致密、質(zhì)量好。、重要加工面、耐磨面、基準(zhǔn)面應(yīng)朝下（或側(cè)面），使其組織致密、質(zhì)量好。 2、鑄件最寬大的平面應(yīng)朝下（或側(cè)面），以防大平面產(chǎn)生夾砂、氣孔等缺陷。、鑄件最寬大的平面應(yīng)朝下（或側(cè)面），以防大平面產(chǎn)生夾砂、氣孔等

4、缺陷。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計3、鑄件的薄壁部分應(yīng)朝下，以防產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。、鑄件的薄壁部分應(yīng)朝下，以防產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。4、鑄件的厚大部分應(yīng)朝上以便設(shè)、鑄件的厚大部分應(yīng)朝上以便設(shè)置明冒口補縮。置明冒口補縮。 5、型芯安排合理，數(shù)目要、型芯安排合理，數(shù)目要少，安放穩(wěn)固。少，安放穩(wěn)固。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計二、分型面的選擇二、分型面的選擇 1、應(yīng)選在鑄件的最大截面處，方便起模。、應(yīng)選在鑄件的最大截面處，方便起模。 （局部阻礙起模的凸起可做活塊）（局部阻礙起模的凸起可做活塊） 2、盡量使主要加工面和基準(zhǔn)面放在同、盡量使主要加工面和基準(zhǔn)面放在同一箱里，以保證位置精度。一箱里，以保

5、證位置精度。 3、盡量減少分型面數(shù)量，最好一個。、盡量減少分型面數(shù)量，最好一個。 簡化工藝、減少誤差、便于機器造型。簡化工藝、減少誤差、便于機器造型。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計4、盡量使用平直分型面，以簡化制模及造型工藝。、盡量使用平直分型面，以簡化制模及造型工藝。5、應(yīng)使型腔和主要型芯位于、應(yīng)使型腔和主要型芯位于下箱，以便于造型、放芯、下箱，以便于造型、放芯、檢查鑄件厚度。檢查鑄件厚度。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計三、工藝參數(shù)的選擇三、工藝參數(shù)的選擇 1、機加工余量和最小鑄孔、機加工余量和最小鑄孔 與鑄件大小、與鑄件大小、 合金種類、鑄造方法、加工面位置等有關(guān)。合金種類、鑄造方法、

6、加工面位置等有關(guān)。 （1）合金種類：）合金種類： 灰口鑄鐵：表面平整，加工余量少；灰口鑄鐵：表面平整，加工余量少； 鑄鑄 鋼：表面不平，加工余量大；鋼：表面不平，加工余量大； 有色金屬：表面光潔，加工余量少。有色金屬：表面光潔，加工余量少。 （2）生產(chǎn)條件：）生產(chǎn)條件： 大批量生產(chǎn)，機器造型，加工余量少；大批量生產(chǎn)，機器造型，加工余量少； 小批量生產(chǎn)，手工造型，加工余量大。小批量生產(chǎn)，手工造型，加工余量大。 （3）尺寸及位置：）尺寸及位置： 尺寸大，變形大，加工余量大。尺寸大，變形大，加工余量大。 鑄件頂面與底面?zhèn)让嫦啾?，頂面質(zhì)量差，加工余量大。鑄件頂面與底面?zhèn)让嫦啾?，頂面質(zhì)量差，加工余量大。

7、 孔：鑄鐵孔：鑄鐵 d30mm，鑄鋼，鑄鋼 d60mm，一般不鑄出。，一般不鑄出。 確定加工余量，需要先確定鑄件的尺寸公差等級和加工余量等級。確定加工余量，需要先確定鑄件的尺寸公差等級和加工余量等級。 根據(jù)根據(jù)GB/T11350-1989的規(guī)定，鑄件尺寸公差的規(guī)定，鑄件尺寸公差CT分分16級，加工余量等級級，加工余量等級MA分分A、B、C、D、E、F、G、H、J共共9級。級。鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計三、工藝參數(shù)的選擇三、工藝參數(shù)的選擇 2、起模斜度、起模斜度 主要取決于起模高度、造型方法、模樣材料。主要取決于起模高度、造型方法、模樣材料。 機器造型比手工造型斜度??；機器造型比手工造型斜度?。?

8、木模比金屬模斜度大；木模比金屬模斜度大； 立壁越高斜度越小；立壁越高斜度越小； 內(nèi)斜度比外斜度大。內(nèi)斜度比外斜度大。非加工面起模斜度有非加工面起模斜度有3種形式。種形式。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計三、工藝參數(shù)的選擇三、工藝參數(shù)的選擇 3、收縮率、收縮率 與鑄件尺寸、合金種類有關(guān)。與鑄件尺寸、合金種類有關(guān)。 灰鑄鐵為灰鑄鐵為0.7%1.0% 鑄造碳鋼為鑄造碳鋼為1.3%2.0% 鋁硅合金為鋁硅合金為0.8%1.2% 錫青銅為錫青銅為1.2%1.4% 4、鑄造圓角、鑄造圓角 主要是為了減少應(yīng)力集中，防止沖砂、裂紋等缺陷。主要是為了減少應(yīng)力集中，防止沖砂、裂紋等缺陷。 一般為鄰壁厚度的（一般為鄰壁厚

9、度的（1/31/5），中小鑄件圓角半徑為），中小鑄件圓角半徑為R3-5mm。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計三、工藝參數(shù)的選擇三、工藝參數(shù)的選擇 4、型芯頭、型芯頭 起定位、支撐型芯及排氣的作用。起定位、支撐型芯及排氣的作用。 芯頭設(shè)計主要確定：長度、斜度、間隙。芯頭設(shè)計主要確定：長度、斜度、間隙。 （1）長度）長度l或高度或高度h 水平芯頭：水平芯頭： 長度長度l，取決于芯頭直徑和型芯的長度。，取決于芯頭直徑和型芯的長度。 垂直芯頭：垂直芯頭： 高度高度h，一般有上下芯頭，短而粗的型芯可省去上芯頭。，一般有上下芯頭，短而粗的型芯可省去上芯頭。 （2）斜度）斜度 垂直芯頭有斜度。垂直芯頭有斜度。 一

10、般上芯頭斜度大（一般上芯頭斜度大（6-15），便于合箱；），便于合箱； 下芯頭斜度小，（下芯頭斜度小，（5-10）增加穩(wěn)定性。）增加穩(wěn)定性。 （3）芯頭間隙）芯頭間隙s 芯頭與芯座間應(yīng)留有芯頭與芯座間應(yīng)留有1-4mm間隙間隙s，方便下芯。，方便下芯。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計四、澆注系統(tǒng)四、澆注系統(tǒng) 金屬液體流入鑄型型腔的通道。金屬液體流入鑄型型腔的通道。 漏斗形漏斗形 錐形錐形 分配流向，梯分配流向，梯形截面形截面 直接和型腔相連的直接和型腔相連的部分，截面扁梯形部分，截面扁梯形 鑄造工藝設(shè)計五、鑄造工藝圖五、鑄造工藝圖 名名稱稱工藝符號和表示方法工藝符號和表示方法名稱名稱工藝符號和表示方法

11、工藝符號和表示方法分分型型線線用紅線表示，用紅線表示，并用紅色寫并用紅色寫出出“上、中、上、中、下下”字樣字樣分模線分模線用紅線表示，在任一端面畫用紅線表示，在任一端面畫“ ”符號符號 分分型型分分模模線線用紅線表示用紅線表示 機加工機加工余量余量用紅線表示（本圖用細(xì)實線代）在加工用紅線表示（本圖用細(xì)實線代）在加工符號附近注明加工余量數(shù)值符號附近注明加工余量數(shù)值 鑄造工藝設(shè)計不鑄不鑄出孔出孔和槽和槽不鑄出的孔和槽用紅色線打叉不鑄出的孔和槽用紅色線打叉 澆注澆注系統(tǒng)系統(tǒng)位置位置與尺與尺寸寸用紅色線或紅色雙線表示，并注明用紅色線或紅色雙線表示，并注明各部分尺寸各部分尺寸 芯頭芯頭斜度斜度與芯與芯頭

12、間頭間隙隙用藍(lán)色線表示（本圖用細(xì)實線代），并用藍(lán)色線表示（本圖用細(xì)實線代），并注明斜度和間隙數(shù)值，有注明斜度和間隙數(shù)值，有2個以上的型個以上的型芯時，用芯時，用“1#”、“2#”等標(biāo)注等標(biāo)注 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計以聯(lián)軸器為例，說明鑄造工藝設(shè)計步驟。以聯(lián)軸器為例，說明鑄造工藝設(shè)計步驟。 聯(lián)軸器零件圖如圖。材料聯(lián)軸器零件圖如圖。材料HT200，小批生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型。，小批生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型。 （1）分析生產(chǎn)性質(zhì)）分析生產(chǎn)性質(zhì) （2）澆注位置和分型面）澆注位置和分型面 （3）確定加工余量）確定加工余量 查表查表6-7得尺寸公差等級為得尺寸公差等級為CT 13， 查表查表6-9得加工

13、余量等級為得加工余量等級為MA-H。 200mm大端面是頂面，按規(guī)定大端面是頂面，按規(guī)定頂面和孔的加工余量等級應(yīng)降一級，頂面和孔的加工余量等級應(yīng)降一級，故降為故降為MA-J級，級， 查表查表6-10得余量為得余量為8.5mm。 臺階面按臺階面按MA-H查表得余量查表得余量7mm。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計以聯(lián)軸器為例，說明鑄造工藝設(shè)計步驟。以聯(lián)軸器為例，說明鑄造工藝設(shè)計步驟。 聯(lián)軸器零件圖如圖。材料聯(lián)軸器零件圖如圖。材料HT200，小批生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型。，小批生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型。 （1）分析生產(chǎn)性質(zhì)）分析生產(chǎn)性質(zhì) （2）澆注位置和分型面）澆注位置和分型面 （3）確定加工余量）確定

14、加工余量 200mm外圓面按外圓面按MA-H查表查表得余量得余量7mm。 120mm小端面、外圓面按小端面、外圓面按MA-H查得余量查得余量5.5mm。 60mm孔按高度尺寸孔按高度尺寸80mm和和MA-J等級查表得余量等級查表得余量5.5mm。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計以聯(lián)軸器為例，說明鑄造工藝設(shè)計步驟。以聯(lián)軸器為例，說明鑄造工藝設(shè)計步驟。 聯(lián)軸器零件圖如圖。材料聯(lián)軸器零件圖如圖。材料HT200，小批生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型。，小批生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型。 （1）分析生產(chǎn)性質(zhì)）分析生產(chǎn)性質(zhì) （2）澆注位置和分型面）澆注位置和分型面 （3）確定加工余量）確定加工余量 （4）確定起模斜度）確定

15、起模斜度 因全部加工采用增厚法因全部加工采用增厚法 兩處平行于起模方向的側(cè)壁高兩處平行于起模方向的側(cè)壁高度均為度均為40 mm， 查表查表6-11得起模斜度得起模斜度 a為為 l.0 mm。 考慮起模斜度和余量，上端分別增加考慮起模斜度和余量，上端分別增加8和和7mm，下端分別增加，下端分別增加6.5和和5.5mm。 （5）確定收縮率）確定收縮率 按小鑄鐵鑄件查表按小鑄鐵鑄件查表6-12得收縮率得收縮率1%。 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計以聯(lián)軸器為例，說明鑄造工藝設(shè)計步驟。以聯(lián)軸器為例，說明鑄造工藝設(shè)計步驟。 聯(lián)軸器零件圖如圖。材料聯(lián)軸器零件圖如圖。材料HT200，小批生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型。，

16、小批生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型。 （1）分析生產(chǎn)性質(zhì)）分析生產(chǎn)性質(zhì) （2）澆注位置和分型面）澆注位置和分型面 （3）確定加工余量）確定加工余量 （4）確定起模斜度）確定起模斜度 （5）確定收縮率）確定收縮率 （6）鑄造圓角）鑄造圓角 按經(jīng)驗一般中小件圓角為按經(jīng)驗一般中小件圓角為3-5mm，取取R內(nèi)為內(nèi)為 4mm；R外為外為2 mm。 （7）芯頭尺寸）芯頭尺寸 查有關(guān)手冊。查有關(guān)手冊。 （8）澆注系統(tǒng)設(shè)計（略）澆注系統(tǒng)設(shè)計（略） 鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計表表6-7 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級造型工藝方法公差等級CT鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金輕金屬合金砂型

17、手工造型11-1311-1311-1310-1210-129-11砂型機器造型8-108-108-108-108-107-9金屬型7-97-97-97-96-8壓力鑄造6-85-7熔模鑄造5-75-75-74-64-6鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計表表6-9 成批和大量生產(chǎn)鑄件的機械加工余量等級成批和大量生產(chǎn)鑄件的機械加工余量等級 鑄造工藝方法、尺寸公差、加工余量加工余量等級鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金輕金屬合金砂型手工造型CT11-1311-1311-1310-1210-129-11MAJHHHHH砂型機器造型CT8-108-108-108-108-107-9MAMGGGGG金屬型CT7-97-97-97-96-8MAFFFFF壓力鑄造CT6-85-7MAEE鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝設(shè)計表表6-10 與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件加工余量與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件加工余量尺寸公差等級12131415加工余量等級GHJGHJHJHJ基本尺寸加工余量數(shù)值/mm大于至-1004.55.06.06.06.57.57.58.59.0103.03.54.54.04.55.55.06.05.56.51001605.56.57.57.08.09.09.01011.124.05.06.04.55.56.56.07.07.08.01602507.08.09