工程材料第6講03鑄件工藝設計

1、6.3 6.3 金屬鑄件的工藝設計金屬鑄件的工藝設計 金屬液態(tài)成形件（即鑄件）的工藝設計是根據金屬液態(tài)成形件（即鑄件）的工藝設計是根據鑄件結構特點、技術要求、生產批量、生產條鑄件結構特點、技術要求、生產批量、生產條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，并繪制鑄造件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，并繪制鑄造工藝圖。工藝圖。 其主要內容包括：選擇分型面和澆注位置、澆其主要內容包括：選擇分型面和澆注位置、澆冒口設計、砂芯設計、確定加工余量、收縮率冒口設計、砂芯設計、確定加工余量、收縮率和起模斜度等。和起模斜度等。6.3.1.6.3.1.選擇澆注位置選擇澆注位置 澆注位置澆注位置: : 澆注時鑄件在澆注時鑄件在鑄

2、型內的位置鑄型內的位置。有平放、倒放、側放有平放、倒放、側放三通鑄件的澆注位置三通鑄件的澆注位置 1 1. .上厚下薄原則上厚下薄原則a.a.薄壁部分應在底面或下部薄壁部分應在底面或下部-提高壓力避免澆不足。提高壓力避免澆不足。 b.b.厚大部分應放在頂部厚大部分應放在頂部便于收縮，以免縮孔。便于收縮，以免縮孔。 選擇總則選擇總則：保證鑄件的質量保證鑄件的質量圖圖6.21 6.21 機床床身的澆注位置圖機床床身的澆注位置圖 6.22 6.22 吊車卷筒的澆注位置吊車卷筒的澆注位置 a) a) 不合理不合理 b) b) 合理合理1.1.上厚下薄原則上厚下薄原則 薄壁部分應在底面或下部薄壁部分應在

3、底面或下部-提高壓力避免澆不足。提高壓力避免澆不足。 厚大部分應放在頂部厚大部分應放在頂部便于收縮，以免縮孔。便于收縮，以免縮孔。 a) b) 圖圖6.24 6.24 箱蓋的澆注位置箱蓋的澆注位置a) a) 不合理不合理 b) b) 合理合理選擇總則選擇總則：保證鑄件的質量保證鑄件的質量2.2. 重要表面向下原則重要表面向下原則 （1 1）鑄件的大平面應朝下鑄件的大平面應朝下 避免夾渣，夾砂，氣孔等缺陷。避免夾渣，夾砂，氣孔等缺陷。圖圖6.23 6.23 大平面的澆注位置大平面的澆注位置 a) a) 拱起開裂拱起開裂 b) b) 夾砂結疤夾砂結疤上面：上面： 浮渣、氣孔、縮孔。浮渣、氣孔、縮孔

4、。 下面：冷卻快，凝固快，晶粒細，組織致密。下面：冷卻快，凝固快，晶粒細，組織致密。2.2. 重要表面向下原則重要表面向下原則（2 2）鑄件重要加工面放在型腔底面或側面鑄件重要加工面放在型腔底面或側面 上面：上面： 浮渣、氣孔、縮孔。浮渣、氣孔、縮孔。 下面：冷卻快，凝固快，晶粒細，組織致密。下面：冷卻快，凝固快，晶粒細，組織致密。圖圖6.21 6.21 機床床身的澆注位置圖機床床身的澆注位置圖 6.22 6.22 吊車卷筒的澆注位置吊車卷筒的澆注位置 a) a) 不合理不合理 b) b) 合理合理6.3.2.6.3.2.選擇分型面選擇分型面 分型面：分型面：上、下或左、右砂箱間的上、下或左、

5、右砂箱間的 接觸表面接觸表面。圖6.21 機床床身的澆注位置圖 6.22 吊車卷筒的澆注位置a) 不合理 b) 合理（1）分型面最少；）分型面最少；（2）型芯最少；）型芯最少；（3）活塊最少；）活塊最少；（4）盡量使鑄件放在一個砂箱內；）盡量使鑄件放在一個砂箱內；（5）盡量把主要型芯放在下半型；）盡量把主要型芯放在下半型；（6）盡量選平直分型面。）盡量選平直分型面。分型面一般應取在鑄件的最大截面上，否則難以分型面一般應取在鑄件的最大截面上，否則難以取出模樣。取出模樣。分型面分型面總則：在保證鑄件質量前提下，總則：在保證鑄件質量前提下， 便于造型操作。便于造型操作。 （1 1）力求減少分型面，尤

6、其是力求整模造型）力求減少分型面，尤其是力求整模造型 三通的選擇方案三通的選擇方案（1 1）力求減少分型面，尤其是力求整模造型）力求減少分型面，尤其是力求整模造型（2 2）盡量減少型芯、活塊的數(shù)量）盡量減少型芯、活塊的數(shù)量支架的分型方案支架的分型方案 盡可能將鑄件放在一個盡可能將鑄件放在一個砂箱內，或將重要加工面和加工砂箱內，或將重要加工面和加工的基準面放在同一砂箱中，以保的基準面放在同一砂箱中，以保證鑄件的尺寸精度；證鑄件的尺寸精度；管子塞頭分型方案管子塞頭分型方案起重壁的分型方案起重壁的分型方案4.4.盡量選平直分型面盡量選平直分型面 箱蓋的分型方案箱蓋的分型方案(3)(3)便于下芯，分型

7、及檢查型腔尺寸便于下芯，分型及檢查型腔尺寸（1 1）分型面最少；）分型面最少；（2 2）型芯最少；）型芯最少；（3 3）活塊最少；）活塊最少；（4 4）盡量使鑄件放在一個砂箱內；）盡量使鑄件放在一個砂箱內；（5 5）盡量把主要型芯放在下半型；）盡量把主要型芯放在下半型；（6 6）盡量選平直分型面。）盡量選平直分型面。6.3.3 6.3.3 確定工藝參數(shù)確定工藝參數(shù) 1.1.鑄造收縮率鑄造收縮率 鑄件尺寸模樣尺寸鑄件尺寸模樣尺寸 收縮收縮 線收縮率線收縮率= = 100%100%。 影響因素影響因素: : a a：鑄件大小：鑄件大?。罕诤裨酱螅罕诤裨酱笫湛s越大收縮越大 b b：材料收縮：材料收縮

8、：鑄鋼有色金屬灰鑄鐵：鑄鋼有色金屬灰鑄鐵 鑄件鑄件模LLL2.2.加工余量加工余量 機械加工面都要留加工余量機械加工面都要留加工余量。 a. a. 加工面加工面越大，越大，加工質量加工質量越高，加工余量要越大；越高，加工余量要越大；缺陷缺陷多的面多的面（鑄型朝上面）加工余量要更大。（鑄型朝上面）加工余量要更大。 b. b. 材料材料不同，加工余量不同：不同，加工余量不同： 鑄鋼鑄鐵有色金屬鑄鋼鑄鐵有色金屬 c. c. 孔徑孔徑 ：3.3.拔模斜度拔模斜度 在垂直于分型面的模壁應考慮拔模斜度：在垂直于分型面的模壁應考慮拔模斜度： 木模木模為為 1313; ; 塑料和金屬模塑料和金屬模為為 0.510.51。4.4.鑄造圓角鑄造圓角5.5.型芯設計型芯設計 型芯的數(shù)量：型芯的數(shù)量：盡量少用盡量少用 型芯的形狀：型芯的形狀：盡量簡單、方便造芯盡量簡單、方便造芯 芯頭的結構：芯頭的結構：應有利于型芯的定位、穩(wěn)固、應有利于型芯的定位、穩(wěn)固、 排氣和從鑄件中的清理。排氣和從鑄件中的清理。 5.5.型芯設計型芯設計芯頭設計應有利于型芯芯頭設計應有利于型芯的定位、穩(wěn)固、排氣和的定位、穩(wěn)固、排氣和從鑄件中的清理從鑄件中的