鑄造工藝第六章

1、第第 三三 篇篇南南昌昌大大學(xué)學(xué)機(jī)機(jī)電電工工程程學(xué)學(xué)院院鑄鑄造造工工藝藝學(xué)學(xué)C CA AI I課課件件EXIT第六章鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)第六章鑄造工藝裝備設(shè)計(jì) 模樣及模板模樣及模板 砂箱砂箱 芯盒芯盒 其它工藝裝備其它工藝裝備 鑄造工藝裝備鑄造工藝裝備是是造型、造芯及合箱造型、造芯及合箱過程中所使用的模具和裝過程中所使用的模具和裝置的總稱。置的總稱。鑄造工藝裝備鑄造工藝裝備包括模樣、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、包括模樣、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘干板（器）、砂芯修整模具、組芯及下芯夾具、量具及芯盒、烘干板（器）、砂芯修整模具、組芯及下芯夾具、量具及檢驗(yàn)樣板、套箱、壓鐵等。此外，芯盒及

2、烘干器的鉆模和修整標(biāo)檢驗(yàn)樣板、套箱、壓鐵等。此外，芯盒及烘干器的鉆模和修整標(biāo)準(zhǔn)也屬于鑄造工藝裝備。準(zhǔn)也屬于鑄造工藝裝備。無論是手工造型或機(jī)器造型，也無論是單件小批生產(chǎn)或成批無論是手工造型或機(jī)器造型，也無論是單件小批生產(chǎn)或成批大量生產(chǎn)，工藝裝備都是必不可少的。大量生產(chǎn)，工藝裝備都是必不可少的。在近代高速造型自動線或半自動流水生產(chǎn)線中工藝裝備顯得在近代高速造型自動線或半自動流水生產(chǎn)線中工藝裝備顯得更加重要。它直接影響著鑄件的更加重要。它直接影響著鑄件的精度精度、表面粗糙度表面粗糙度及及生產(chǎn)率生產(chǎn)率。一、模樣一、模樣模樣模樣是用來形成鑄型是用來形成鑄型型腔型腔，關(guān)系著鑄件形狀和尺寸精度，關(guān)系著鑄件形

3、狀和尺寸精度 模樣尺寸模樣尺寸= =（零件尺寸（零件尺寸工藝尺寸）工藝尺寸）（1+ +鑄造收縮率鑄造收縮率）軸承座軸承座a）鑄造工藝圖）鑄造工藝圖 b）木模結(jié)構(gòu)圖）木模結(jié)構(gòu)圖1、材質(zhì)的選擇、材質(zhì)的選擇（1）木模）木模 材材 料料：制模前木材應(yīng)經(jīng)干燥處理。我國常用木種有紅松、：制模前木材應(yīng)經(jīng)干燥處理。我國常用木種有紅松、落葉松、白松、黃松、杉木、柏木、桂木、銀杏、柚本等落葉松、白松、黃松、杉木、柏木、桂木、銀杏、柚本等特特 點(diǎn)點(diǎn)：具有輕便，容易加工，來源廣，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。：具有輕便，容易加工，來源廣，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)度低，易吸潮而變形，精度低，壽命短強(qiáng)度低，易吸潮而變形，精度低，壽命短適用范

4、圍適用范圍：單件、小批生產(chǎn)的各種鑄件，木?？勺龀筛鞣N結(jié)：單件、小批生產(chǎn)的各種鑄件，木模可做成各種結(jié)構(gòu)形式，如整體模、分開模、刮構(gòu)形式，如整體模、分開模、刮( (車車) )板、骨架模，以適應(yīng)不板、骨架模，以適應(yīng)不同大小、形狀和批量的鑄件同大小、形狀和批量的鑄件（2）菱苦土模）菱苦土模(芯盒芯盒)菱苦土模樣（如圖）：在骨架菱苦土模樣（如圖）：在骨架3、木板條、木板條2上層敷菱苦土混上層敷菱苦土混合料合料1，經(jīng)過修光、硬化而制成的。，經(jīng)過修光、硬化而制成的。圖圖3-6-1菱苦土料配比菱苦土料配比：混合料組成為菱苦土混合料組成為菱苦土(MgO)粉、鹵水和鋸末，粉、鹵水和鋸末，以以1： (12) ：(2

5、4)之體積比混合均勻，在之體積比混合均勻，在13h內(nèi)用完。菱苦土粉在混合料中起膠合劑之作用。鹵內(nèi)用完。菱苦土粉在混合料中起膠合劑之作用。鹵水（水（MgCl2）為硬化劑，鋸末作為填充物，改善脆性）為硬化劑，鋸末作為填充物，改善脆性及加工性及加工性特特 點(diǎn)點(diǎn)：制作簡便，成本低，表面光潔，不吸潮，變形小，制作簡便，成本低，表面光潔，不吸潮，變形小，易修理。但質(zhì)量大，抗彎及耐沖擊性能較木模差，易修理。但質(zhì)量大，抗彎及耐沖擊性能較木模差，混合料不能回用，楞角、邊緣易損壞混合料不能回用，楞角、邊緣易損壞適用范圍適用范圍：單件小批的大中模樣單件小批的大中模樣（3）金屬模樣）金屬模樣 材材 料料：鑄鋼、鑄鐵、

6、鑄造鋁合金、鑄銅鑄鋼、鑄鐵、鑄造鋁合金、鑄銅特特 點(diǎn)點(diǎn)：表面光潔，尺寸精確，強(qiáng)度高，剛性大，使用壽表面光潔，尺寸精確，強(qiáng)度高，剛性大，使用壽命命 長。但難加工，生產(chǎn)周期長，成本高長。但難加工，生產(chǎn)周期長，成本高適用范圍適用范圍：大量、成批生產(chǎn)的各種鑄件大量、成批生產(chǎn)的各種鑄件（4）塑料模樣）塑料模樣材材 料料：大多為環(huán)氧樹脂玻璃鋼結(jié)構(gòu)大多為環(huán)氧樹脂玻璃鋼結(jié)構(gòu)特特 點(diǎn)點(diǎn)：制造、修理簡便，表面光潔，不吸潮，變形小，制造、修理簡便，表面光潔，不吸潮，變形小，輕巧耐磨，壽命長，成本為金屬模的輕巧耐磨，壽命長，成本為金屬模的2050。但導(dǎo)熱性。但導(dǎo)熱性差，不能加熱。不宜在型砂周轉(zhuǎn)快、砂溫高的流水線上應(yīng)用

7、，差，不能加熱。不宜在型砂周轉(zhuǎn)快、砂溫高的流水線上應(yīng)用，硬化劑有毒性硬化劑有毒性適用范圍適用范圍：適用于成批中小件，特別是形狀復(fù)雜和難機(jī)械加適用于成批中小件，特別是形狀復(fù)雜和難機(jī)械加工模樣工模樣 （5）聚苯乙烯泡沫塑料模）聚苯乙烯泡沫塑料模(消失模消失模) 材材 料料：可直接發(fā)泡制成模樣或板材，造型后不取出模樣，可直接發(fā)泡制成模樣或板材，造型后不取出模樣，直接澆注。模樣遇金屬液氣化燒去。單件生產(chǎn)的中、大模樣，直接澆注。模樣遇金屬液氣化燒去。單件生產(chǎn)的中、大模樣，一般由泡沫板粘合，加工成需要的形狀。大批量的中、小一般由泡沫板粘合，加工成需要的形狀。大批量的中、小模模 ，一般直接發(fā)泡成型，一般直接

8、發(fā)泡成型特特 點(diǎn)點(diǎn)：使用泡沫塑料模能簡化造型，節(jié)約砂芯，鑄件尺使用泡沫塑料模能簡化造型，節(jié)約砂芯，鑄件尺寸精度高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械比、自動化生產(chǎn)。但模樣只能用一次，寸精度高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械比、自動化生產(chǎn)。但模樣只能用一次，春砂時(shí)模樣易變形春砂時(shí)模樣易變形適用范圍適用范圍：多用于不舂砂的實(shí)型造型法、磁力造型的中、?。憾嘤糜诓霍┥暗膶?shí)型造型法、磁力造型的中、小鑄件和單件生產(chǎn)的中、大型鑄鋼件鑄件和單件生產(chǎn)的中、大型鑄鋼件2、金屬模的結(jié)構(gòu)金屬模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(1) 模樣本體結(jié)構(gòu)類型模樣本體結(jié)構(gòu)類型設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則：在滿足鑄造工藝要求的前提下，便于加工制造。特在滿足鑄造工藝要求的前提下，便于加工制造。特別復(fù)雜、

9、難于加工的模樣，可采用陶瓷型鑄造法、別復(fù)雜、難于加工的模樣，可采用陶瓷型鑄造法、電鑄法等。一般金屬模應(yīng)盡量采用機(jī)床加工，減少電鑄法等。一般金屬模應(yīng)盡量采用機(jī)床加工，減少鉗工量。鉗工量。模樣部分表面凹入分型面以下模樣部分表面凹入分型面以下分型面以上模樣過薄，加工、固定困難分型面以上模樣過薄，加工、固定困難分型面通過模樣圓角分型面通過模樣圓角很小的模樣，為便于加工、定位和固定等。很小的模樣，為便于加工、定位和固定等。嵌入式模樣：嵌入式模樣：(2) 壁厚及加強(qiáng)肋壁厚及加強(qiáng)肋 應(yīng)盡量減輕模樣質(zhì)量，除了應(yīng)盡量減輕模樣質(zhì)量，除了薄小模樣以外，都應(yīng)制成薄小模樣以外，都應(yīng)制成空空心結(jié)構(gòu)心結(jié)構(gòu)。平均輪廓尺寸大于

10、。平均輪廓尺寸大于150mm的模樣，內(nèi)部的模樣，內(nèi)部設(shè)加強(qiáng)設(shè)加強(qiáng)肋肋 依模樣大小和使用要求來布依模樣大小和使用要求來布置 加 強(qiáng) 肋置 加 強(qiáng) 肋 。 肋 距肋 距 為為 1 5 0 400mm，厚度為，厚度為0.81.0倍的倍的模樣壁厚模樣壁厚 高壓造型用模樣壁厚應(yīng)比右高壓造型用模樣壁厚應(yīng)比右圖所給的加大圖所給的加大50100(3) 固定和定位孔固定和定位孔定位：用定位銷，位置應(yīng)盡量在模樣上矮而平的部位。兩孔距定位：用定位銷，位置應(yīng)盡量在模樣上矮而平的部位。兩孔距離盡量遠(yuǎn)，每塊模樣上至少設(shè)離盡量遠(yuǎn)，每塊模樣上至少設(shè)2塊。塊。緊固：螺釘或螺栓。按緊固：螺釘或螺栓。按0.8-1.0倍模樣壁厚尺寸

11、選用螺栓直徑，倍模樣壁厚尺寸選用螺栓直徑，均勻分布模樣四周。有上固定法和下固定法均勻分布模樣四周。有上固定法和下固定法上固定法上固定法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：便于選擇：便于選擇螺孔位置，鉆孔螺孔位置，鉆孔和裝配方便。和裝配方便。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：破壞模樣工：破壞模樣工作表面，需用塑料作表面，需用塑料或鋁等填平或鋁等填平下固定法下固定法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不損害模樣：不損害模樣工作表面；工作表面；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：鉆孔和安裝：鉆孔和安裝不甚不甚方便方便3、模樣模樣(芯盒芯盒)的尺寸標(biāo)注的尺寸標(biāo)注（1）尺寸標(biāo)注）尺寸標(biāo)注 與鑄件有關(guān)的尺寸與鑄件有關(guān)的尺寸，都應(yīng)把鑄件尺寸按，都應(yīng)把鑄件尺寸按鑄造收縮率鑄造收縮率加以加以放大放大，并準(zhǔn)確到并

12、準(zhǔn)確到0.1mm。 非關(guān)聯(lián)尺寸非關(guān)聯(lián)尺寸按鑄造工藝圖上的尺寸標(biāo)注，不加放鑄造收縮按鑄造工藝圖上的尺寸標(biāo)注，不加放鑄造收縮率。率。)1)(KLLLyjm 鑄件的鑄造收縮率鑄件的鑄造收縮率(縮尺縮尺)鑄造工藝尺寸，如加工余量、拔模斜度、鑄造工藝尺寸，如加工余量、拔模斜度、工藝補(bǔ)正量等尺寸之和。工藝補(bǔ)正量等尺寸之和。“”號用于號用于凸體尺寸，凸體尺寸，“”號用于凹體尺寸號用于凹體尺寸零件的尺寸零件的尺寸與鑄件有關(guān)的模樣尺寸與鑄件有關(guān)的模樣尺寸 對于大量對于大量生產(chǎn)的定型生產(chǎn)的定型產(chǎn)品，產(chǎn)品， 金金屬模樣屬模樣(芯芯盒盒)工作表工作表面尺寸偏差面尺寸偏差要求見表要求見表表表 3-6-2（2）尺寸偏差）

13、尺寸偏差金屬模分模面平面度要求見表金屬模分模面平面度要求見表3-6-3。（3）分模面平面度）分模面平面度模樣在模底板上的位置偏差規(guī)定為：模樣在模底板上的位置偏差規(guī)定為：單面模板單面模板0.7mm雙面模板雙面模板0.5mm（4）模樣在模底板上的裝配偏差：）模樣在模底板上的裝配偏差： 在保證上、下模樣的裝配相對位移偏差不大于在保證上、下模樣的裝配相對位移偏差不大于0.1mm條件條件下：下：表表3-6-3（6）澆冒口模的偏差）澆冒口模的偏差1）尺寸偏差）尺寸偏差內(nèi)澆道模內(nèi)澆道模對有箱造型為對有箱造型為0.3mm 對無箱造型為對無箱造型為0.15mm其余部位其余部位對有箱造型為對有箱造型為0.7mm

14、對無箱造型為對無箱造型為0.5mm 當(dāng)澆冒口模被分裝在上、下模板上，并要求相應(yīng)部分重合的條當(dāng)澆冒口模被分裝在上、下模板上，并要求相應(yīng)部分重合的條件下，件下，澆冒口模在模底板上澆冒口模在模底板上的裝配偏差要求不大的裝配偏差要求不大0.1mm。 2）裝配偏差）裝配偏差（5）粗糙度）粗糙度模樣工作表面模樣工作表面的粗糙度應(yīng)不低于的粗糙度應(yīng)不低于Ra1.6分模面分模面上一般為上一般為Ra3.216定位銷孔定位銷孔取取Ra1.60.8固定螺釘孔固定螺釘孔在在Ra6.33.2圖圖 3-6-5注意：注意： 所標(biāo)注尺寸應(yīng)便于加工時(shí)測量。所標(biāo)注尺寸應(yīng)便于加工時(shí)測量。 例如圖例如圖3-6-5c中的中的46mm就無

15、法測量，應(yīng)換算為就無法測量，應(yīng)換算為39.9mm，標(biāo)注出下芯頭頂部直徑。標(biāo)注出下芯頭頂部直徑。 39.939.9尺寸尺寸“ 106.1”和和“ 46” ？（100+22.5）（1+1%）=106.05106.1（5022.5）（1+1%）+20.25=45.9546（5022.5）（1+1%）=45.5545.5 砂芯尺寸砂芯尺寸)1)(KLLLyjm 1、模板的組成模板的組成 模板模板一般由鑄件模樣、芯頭模樣和澆冒口系統(tǒng)模樣與模一般由鑄件模樣、芯頭模樣和澆冒口系統(tǒng)模樣與模底板通過螺釘、螺栓、定位銷等裝配而成底板通過螺釘、螺栓、定位銷等裝配而成 裝配式單面模板裝配式單面模板1模底板模底板 2定

16、位銷定位銷 3沉頭螺釘沉頭螺釘 4內(nèi)澆道內(nèi)澆道 5下模樣下模樣 6圓柱銷圓柱銷 7直澆道窩直澆道窩 整鑄式雙面模板整鑄式雙面模板模板造型模板造型可簡化造型操作，提高生產(chǎn)率和型腔尺寸精度可簡化造型操作，提高生產(chǎn)率和型腔尺寸精度。適用成適用成批大量生產(chǎn)的機(jī)器造型中，也可用于手工造型批大量生產(chǎn)的機(jī)器造型中，也可用于手工造型 模板尺寸應(yīng)符合造型機(jī)的要求，模底板和砂箱、各模樣之模板尺寸應(yīng)符合造型機(jī)的要求，模底板和砂箱、各模樣之間應(yīng)有準(zhǔn)確的定位，模板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性，制間應(yīng)有準(zhǔn)確的定位，模板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性，制作容易，使用方便，盡量標(biāo)準(zhǔn)化。作容易，使用方便，盡量標(biāo)準(zhǔn)化。2、對模板的

17、要求對模板的要求3、模板的分類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)模板的分類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 模板的分類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)模板的分類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4、模底板結(jié)構(gòu)模底板結(jié)構(gòu) 模底上應(yīng)有與砂箱定位用的模底上應(yīng)有與砂箱定位用的定位銷定位銷 同造型機(jī)連接用的同造型機(jī)連接用的突耳突耳 供運(yùn)輸用的供運(yùn)輸用的吊軸或手把吊軸或手把 頂桿起模用的頂桿起模用的通道通道 翻轉(zhuǎn)式造型機(jī)用的模板上還翻轉(zhuǎn)式造型機(jī)用的模板上還應(yīng)有應(yīng)有固定砂箱用的機(jī)構(gòu)或突固定砂箱用的機(jī)構(gòu)或突耳耳等。等。 通常模底板外廓和砂箱一致通常模底板外廓和砂箱一致。模底板的高度、壁厚和肋。模底板的高度、壁厚和肋的有關(guān)尺寸可參見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。的有關(guān)尺寸可參見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。 模底板和砂箱尺

18、寸關(guān)系模底板和砂箱尺寸關(guān)系4、模板和砂箱的定位模板和砂箱的定位 直接定位法：定位銷直接定位法：定位銷(套套)直接安裝在直接安裝在模底板模底板上上 間接定位法：定位銷間接定位法：定位銷(套套)裝在裝在模板框上模板框上砂箱砂箱定位銷定位銷砂箱砂箱定位銷定位銷銷套銷套銷套銷套模底板模底板模底板模底板模板框模板框模板框模板框模板定位銷模板定位銷模板定位銷模板定位銷加熱元件加熱元件加熱元件加熱元件a）直接定位）直接定位b）間接定位）間接定位模板和砂箱間的定位模板和砂箱間的定位配合精度：配合精度：大批大量生產(chǎn)：大批大量生產(chǎn)：H8/h8成批生產(chǎn)：成批生產(chǎn)：H9/h9單件小批生產(chǎn)：單件小批生產(chǎn)：H10/h10

19、圖圖 3-6-10定位銷尺寸：定位銷尺寸： 按照砂箱名義尺寸選按照砂箱名義尺寸選用用20、25、30、35、40。5、模樣在模底板上的定位及尺寸標(biāo)注模樣在模底板上的定位及尺寸標(biāo)注 模樣在模底板上的定位及尺寸標(biāo)注模樣在模底板上的定位及尺寸標(biāo)注11模樣模樣 22銷孔銷孔 33模底板模底板 模樣在模板定位以模底板上的定位銷和導(dǎo)向銷為基準(zhǔn)模樣在模板定位以模底板上的定位銷和導(dǎo)向銷為基準(zhǔn) 模樣和澆冒口模的位置、尺寸是否符合鑄造工藝圖的要模樣和澆冒口模的位置、尺寸是否符合鑄造工藝圖的要求，吃砂量是否合適求，吃砂量是否合適上、下模板上的模樣布局、方向、尺寸標(biāo)注等是否一致上、下模板上的模樣布局、方向、尺寸標(biāo)注等

20、是否一致，能否滿足合箱要求，能否滿足合箱要求根據(jù)造型機(jī)的具體要求，驗(yàn)算模板高度應(yīng)低于起模高度根據(jù)造型機(jī)的具體要求，驗(yàn)算模板高度應(yīng)低于起模高度等。等。直澆道的位置，合箱后應(yīng)靠近澆注平臺一側(cè)直澆道的位置，合箱后應(yīng)靠近澆注平臺一側(cè)各種螺釘、定位元件位置是否合適各種螺釘、定位元件位置是否合適?裝卸方便否裝卸方便否? 6、設(shè)計(jì)模板圖的注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)模板圖的注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容 選擇類型和材質(zhì)選擇類型和材質(zhì) 確定砂箱尺寸確定砂箱尺寸 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 定位及緊固定位及緊固u滿足鑄造工藝要求滿足鑄造工藝要求u尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合造型機(jī)、起重設(shè)備、烘干設(shè)備要求尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合造型機(jī)、起重設(shè)備、烘干設(shè)備要求u有足

21、夠的強(qiáng)度和剛度，使用中保證不斷裂或發(fā)生過大變形有足夠的強(qiáng)度和剛度，使用中保證不斷裂或發(fā)生過大變形u對型砂有足夠的附著力，使用中不掉砂或塌箱，但又要便對型砂有足夠的附著力，使用中不掉砂或塌箱，但又要便于落砂于落砂u經(jīng)久耐用，便于制造經(jīng)久耐用，便于制造u應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化 1、按通用性分、按通用性分專用砂箱專用砂箱：專為某一復(fù)雜或重要鑄件設(shè)計(jì)的砂箱專為某一復(fù)雜或重要鑄件設(shè)計(jì)的砂箱通用砂箱通用砂箱：凡是模樣尺寸合適的鑄件均可使用的砂凡是模樣尺寸合適的鑄件均可使用的砂箱箱，多為長方形多為長方形 2、按制造方法分、按制造方法分整鑄式整鑄式：用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金

22、整體鑄造而成的用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金整體鑄造而成的砂箱砂箱，應(yīng)用較廣應(yīng)用較廣焊接式焊接式：用鋼板或特殊軋材焊接成的砂箱用鋼板或特殊軋材焊接成的砂箱，也可用也可用鑄鋼元件焊接而成鑄鋼元件焊接而成裝配式裝配式：由鑄造的箱壁、箱帶等元件，用螺栓組裝：由鑄造的箱壁、箱帶等元件，用螺栓組裝而成的砂箱。用于單件、成批生產(chǎn)的大砂而成的砂箱。用于單件、成批生產(chǎn)的大砂箱箱 3、按造型方法及使用條件分、按造型方法及使用條件分手工造型用砂箱手工造型用砂箱機(jī)器造型用砂箱機(jī)器造型用砂箱高壓造型用砂箱高壓造型用砂箱手工造型用大型鑄鋼砂箱（材質(zhì)：手工造型用大型鑄鋼砂箱（材質(zhì)：ZG270-500）上上砂砂箱箱碰碰塊塊定位定位

23、銷套銷套合箱銷合箱銷高壓造型用雙層砂箱（上高壓造型用雙層砂箱（上）緊箱楔形凸臺緊箱楔形凸臺頂桿起模凸塊頂桿起模凸塊雙人手抬式砂箱雙人手抬式砂箱36裝配式滑脫砂箱裝配式滑脫砂箱 1、砂箱名義尺寸、砂箱名義尺寸是指分型面上是指分型面上砂箱內(nèi)框尺寸砂箱內(nèi)框尺寸(長度長度寬度寬度乘砂乘砂箱高度箱高度)每型鑄件數(shù)每型鑄件數(shù)鑄件尺寸鑄件尺寸澆注系統(tǒng)布置澆注系統(tǒng)布置吃砂量吃砂量（見下表）（見下表）砂箱尺寸確定砂箱尺寸確定吃砂量的最小值吃砂量的最小值注意：注意：所設(shè)計(jì)的砂箱長度和寬度盡量是所設(shè)計(jì)的砂箱長度和寬度盡量是50或或100的整數(shù)倍；高的整數(shù)倍；高度是度是20或或50mm的倍數(shù)。的倍數(shù)。 2、箱壁箱壁普

24、通砂箱壁的形式普通砂箱壁的形式高壓造型的砂箱壁高壓造型的砂箱壁a）整鑄式整鑄式b）焊接式焊接式 選用箱壁形式時(shí)，可參考以下經(jīng)驗(yàn)：選用箱壁形式時(shí)，可參考以下經(jīng)驗(yàn)： 易手工造型砂箱，常用較厚的直箱壁，不設(shè)內(nèi)外突緣，制易手工造型砂箱，常用較厚的直箱壁，不設(shè)內(nèi)外突緣，制造簡便，容易落砂造簡便，容易落砂 普通機(jī)器制造型砂箱，常用向下擴(kuò)大的傾斜壁，底部設(shè)突普通機(jī)器制造型砂箱，常用向下擴(kuò)大的傾斜壁，底部設(shè)突緣，防止塌箱，保證剛性，便于落砂，箱壁上留出氣孔緣，防止塌箱，保證剛性，便于落砂，箱壁上留出氣孔 中砂箱的箱壁多為直壁，上下都設(shè)突緣。大砂箱內(nèi)應(yīng)有箱中砂箱的箱壁多為直壁，上下都設(shè)突緣。大砂箱內(nèi)應(yīng)有箱帶以防

25、止塌箱。中箱因無貫通的箱帶，剛度小，故應(yīng)加厚帶以防止塌箱。中箱因無貫通的箱帶，剛度小，故應(yīng)加厚 高壓造型和氣沖造型用砂箱，盡量不加箱帶，以便落砂。高壓造型和氣沖造型用砂箱，盡量不加箱帶，以便落砂。因受力大，要求剛度大。小砂箱用單層壁，大砂箱用雙層因受力大，要求剛度大。小砂箱用單層壁，大砂箱用雙層壁。箱壁上不設(shè)出氣孔壁。箱壁上不設(shè)出氣孔3、箱帶箱帶(箱檔、箱肋箱檔、箱肋) 箱帶增加對型砂的附著面積和附著力，提高砂型總體強(qiáng)箱帶增加對型砂的附著面積和附著力，提高砂型總體強(qiáng)度和剛性，防止塌箱和掉砂，延長砂箱使用期限。但是緊砂度和剛性，防止塌箱和掉砂，延長砂箱使用期限。但是緊砂和落砂困難，限制澆冒口的布

26、局，故用于中、大砂箱。和落砂困難，限制澆冒口的布局，故用于中、大砂箱。專用箱帶形式和吃砂量專用箱帶形式和吃砂量4、砂箱定位砂箱定位上下箱間的定位方法有多種：上下箱間的定位方法有多種：泥號泥號、楔榫楔榫、箱垛箱垛、箱錐箱錐、止口止口及及定位銷定位銷等。機(jī)器造型時(shí)只用定位銷定位等。機(jī)器造型時(shí)只用定位銷定位插銷插銷多用于成批生產(chǎn)的矮砂箱，多用于成批生產(chǎn)的矮砂箱，座銷座銷用于大量生產(chǎn)的各種砂箱用于大量生產(chǎn)的各種砂箱a、b、c型屬于插銷，型屬于插銷，d、e型屬于座銷型屬于座銷合箱銷的形式合箱銷的形式5、搬運(yùn)、翻箱結(jié)構(gòu)搬運(yùn)、翻箱結(jié)構(gòu) 手把手把用于小型砂箱，用于小型砂箱，吊軸吊軸廣泛用于各種中大砂箱，廣泛用

27、于各種中大砂箱，吊環(huán)吊環(huán)主主要用于重型砂箱。要用于重型砂箱。砂箱吊軸結(jié)構(gòu)砂箱吊軸結(jié)構(gòu)a)鑄接吊軸鑄接吊軸 b)d)整鑄吊軸整鑄吊軸 e）吊環(huán)）吊環(huán) 6、砂箱的緊固砂箱的緊固 為防止脹箱、跑火等缺陷，上下箱間應(yīng)緊固。為防止脹箱、跑火等缺陷，上下箱間應(yīng)緊固。 緊固方式有：緊固方式有：上箱自重法上箱自重法、壓鐵法壓鐵法、手工夾緊手工夾緊(箱卡箱卡)法法和和自動卡緊法自動卡緊法等。等。a）楔形箱卡（楔形箱卡（HT200）b）裝楔形箱卡的砂箱凸臺裝楔形箱卡的砂箱凸臺楔形箱卡楔形箱卡45a）螺栓夾緊螺栓夾緊b）螺栓箱卡螺栓箱卡螺栓夾緊和螺栓箱卡螺栓夾緊和螺栓箱卡46砂箱卡緊器結(jié)構(gòu)示意圖砂箱卡緊器結(jié)構(gòu)示意圖

28、 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：u確定類型、材質(zhì)、確定類型、材質(zhì)、u選取分盒面選取分盒面u芯盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)芯盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)u工作尺寸計(jì)算工作尺寸計(jì)算 制造型芯的模具制造型芯的模具 芯盒是制芯過程中所必要的工藝裝備芯盒是制芯過程中所必要的工藝裝備 類型：類型： 普通芯盒、普通芯盒、 熱芯盒、殼芯熱芯盒、殼芯盒、冷芯盒。盒、冷芯盒。普通芯盒的的結(jié)構(gòu)：普通芯盒的的結(jié)構(gòu)： 脫落式、對開式脫落式、對開式材質(zhì)：材質(zhì)： 鑄鐵：用于大芯盒；鑄鐵：用于大芯盒； 鋁合金：中小芯盒；鋁合金：中小芯盒； 銅合金、鋼材：用于制作銅合金、鋼材：用于制作芯盒鑲塊和活快。芯盒鑲塊和活快。a）單面敞開式單面敞開式b）單面脫落式單面脫落式c）垂直

29、對開式垂直對開式d1）有開口有開口水平水平對開式對開式d2）有開口水平對開式有開口水平對開式e）無開口水平對開式無開口水平對開式普通金屬芯盒的結(jié)構(gòu)普通金屬芯盒的結(jié)構(gòu) 芯盒本體的結(jié)構(gòu)芯盒本體的結(jié)構(gòu)包括包括壁厚壁厚、加強(qiáng)肋加強(qiáng)肋、邊緣邊緣、活塊活塊、鑲塊鑲塊等等 外圍結(jié)構(gòu)包括外圍結(jié)構(gòu)包括定定位位、夾緊裝置夾緊裝置、手柄手柄、吊軸吊軸、同造芯機(jī)連、同造芯機(jī)連結(jié)的結(jié)的耳子耳子等等 附件有附件有氣孔針、氣孔針、通氣板通氣板和和填砂板填砂板等等1、壁厚、加強(qiáng)肋和邊緣壁厚、加強(qiáng)肋和邊緣 鋁芯盒邊緣上應(yīng)鑲裝厚鋁芯盒邊緣上應(yīng)鑲裝厚34mm的鋼板的鋼板防磨片，用防磨片，用沉頭螺釘固定沉頭螺釘固定2、活塊、鑲塊活塊

30、、鑲塊 妨礙砂芯取出的部分應(yīng)制成活塊?；顗K同芯盒本體之間妨礙砂芯取出的部分應(yīng)制成活塊。活塊同芯盒本體之間可用定位銷、榫及燕尾槽定位。應(yīng)使活塊重心落入芯盒窩座可用定位銷、榫及燕尾槽定位。應(yīng)使活塊重心落入芯盒窩座之內(nèi)，以保持穩(wěn)定。之內(nèi)，以保持穩(wěn)定。 為加工方便，常將芯盒內(nèi)某些局部為加工方便，常將芯盒內(nèi)某些局部鑲塊分開加工，鑲塊分開加工，然后鑲裝在本體上，故叫鑲塊。然后鑲裝在本體上，故叫鑲塊。 中、小芯盒的壁厚都在中、小芯盒的壁厚都在10mm左右。加強(qiáng)肋是為了提高左右。加強(qiáng)肋是為了提高芯盒強(qiáng)度和剛度，防止芯盒變形。邊緣要求加厚加寬，增加芯盒強(qiáng)度和剛度，防止芯盒變形。邊緣要求加厚加寬，增加芯盒剛度。芯

31、盒剛度。 3、定位、夾緊結(jié)構(gòu)定位、夾緊結(jié)構(gòu) 對開芯盒都有定位結(jié)構(gòu)，常用定位銷、鉸鏈及止口。定位對開芯盒都有定位結(jié)構(gòu)，常用定位銷、鉸鏈及止口。定位銷是標(biāo)準(zhǔn)件，精度高，應(yīng)用廣。銷是標(biāo)準(zhǔn)件，精度高，應(yīng)用廣。 手工造芯的簡單芯盒，其夾緊可用鋼絲制成的弓形夾。成手工造芯的簡單芯盒，其夾緊可用鋼絲制成的弓形夾。成批生產(chǎn)的芯盒應(yīng)有操作方便的、由標(biāo)準(zhǔn)元件構(gòu)成的夾緊結(jié)構(gòu)。批生產(chǎn)的芯盒應(yīng)有操作方便的、由標(biāo)準(zhǔn)元件構(gòu)成的夾緊結(jié)構(gòu)。如蝶形螺母如蝶形螺母-活節(jié)螺栓等?；罟?jié)螺栓等。垂直對開芯盒的定位、夾緊結(jié)構(gòu)垂直對開芯盒的定位、夾緊結(jié)構(gòu) 4、手柄、吊軸手柄、吊軸 小芯盒可利用突耳當(dāng)作手柄；中、大芯盒上應(yīng)有手柄或吊小芯盒可利

32、用突耳當(dāng)作手柄；中、大芯盒上應(yīng)有手柄或吊軸。手柄、吊軸可采用鑄接式或整鑄式、裝配式。位置應(yīng)使芯軸。手柄、吊軸可采用鑄接式或整鑄式、裝配式。位置應(yīng)使芯盒搬運(yùn)時(shí)保持平衡。盒搬運(yùn)時(shí)保持平衡。芯盒手柄形式芯盒手柄形式a）整鑄突耳）整鑄突耳b）鑄接式吊環(huán)）鑄接式吊環(huán)c）鑄接式吊軸）鑄接式吊軸d）裝配式吊軸）裝配式吊軸55水平芯頭安裝實(shí)例水平芯頭安裝實(shí)例56垂直芯頭的裝配垂直芯頭的裝配57芯盒中排氣針的安裝結(jié)構(gòu)芯盒中排氣針的安裝結(jié)構(gòu)58芯盒中芯骨的安裝方法芯盒中芯骨的安裝方法1、芯盒內(nèi)腔工作表面尺寸偏差見表芯盒內(nèi)腔工作表面尺寸偏差見表3-6-2；分盒面平面度見；分盒面平面度見表表3-6-32、 分盒面間隙

33、應(yīng)小于分盒面間隙應(yīng)小于0.1mm3、兩半芯盒的重合性尺寸偏差兩半芯盒的重合性尺寸偏差 分盒面上工作內(nèi)腔分盒面上工作內(nèi)腔 平均輪廓尺寸（長平均輪廓尺寸（長+寬）寬）/2 偏差偏差/mm 300 0.05 301500 500 0.124、第一套芯盒的定位銷中心距偏差不超出第一套芯盒的定位銷中心距偏差不超出0.05；不使用成；不使用成型烘干器的對開芯盒，定位銷孔中心距偏差為型烘干器的對開芯盒，定位銷孔中心距偏差為0.255、活塊與窩座間隙不超過活塊與窩座間隙不超過0.20.3mm 設(shè)計(jì)芯盒時(shí)，首先熟悉機(jī)器的工藝特性和對芯盒的要設(shè)計(jì)芯盒時(shí)，首先熟悉機(jī)器的工藝特性和對芯盒的要求；芯盒構(gòu)成見圖求；芯盒構(gòu)

34、成見圖3-6-25。1、芯盒材質(zhì)芯盒材質(zhì) 本體灰鑄鐵，鑲塊用鋼或?qū)嵝院玫你~合金；定位銷、本體灰鑄鐵，鑲塊用鋼或?qū)嵝院玫你~合金；定位銷、套、頂芯桿、套、頂芯桿、 回位導(dǎo)桿可用回位導(dǎo)桿可用T8或或T10鋼，鋼，45鋼，淬火達(dá)鋼，淬火達(dá)5055HRC2、依機(jī)型選用垂直分盒面或水平分盒面依機(jī)型選用垂直分盒面或水平分盒面 要求砂芯開盒后留在動芯盒內(nèi)，以便頂出砂芯，采用要求砂芯開盒后留在動芯盒內(nèi)，以便頂出砂芯，采用6種種措施（見教材）措施（見教材）3、射（吹）砂口射（吹）砂口 在芯頭處，免于修補(bǔ)在芯頭處，免于修補(bǔ)砂芯。射口尺寸防止砂流砂芯。射口尺寸防止砂流回彈回彈4. 加熱方式和芯盒厚加熱方式和芯盒厚

35、5. 工作內(nèi)腔尺寸工作內(nèi)腔尺寸 只考慮鑄造收縮率；只考慮鑄造收縮率；6. 芯盒定位芯盒定位 在靜芯盒上裝銷，在動芯盒上裝套，銷直徑為在靜芯盒上裝銷，在動芯盒上裝套，銷直徑為 15mm、 20mm；7. 排氣排氣 分盒面上開排氣槽，內(nèi)腔死角處裝排氣塞等。芯盒內(nèi)總分盒面上開排氣槽，內(nèi)腔死角處裝排氣塞等。芯盒內(nèi)總排氣道面積應(yīng)為射口面積的排氣道面積應(yīng)為射口面積的0.10.2倍；倍；8. 尺寸精度尺寸精度 內(nèi)腔尺寸公差見表內(nèi)腔尺寸公差見表3-6-6； 其余尺寸公差同普通芯盒；分其余尺寸公差同普通芯盒；分盒面間隙：芯盒尺寸小于盒面間隙：芯盒尺寸小于500mm時(shí)，間隙不大于時(shí)，間隙不大于0.05mm，芯，芯盒尺寸大于盒尺寸大于500mm時(shí)，間隙不大于時(shí)，間隙不大于0.1mm。一、高壓造型用直澆道模和澆口杯模一、高壓造型用直澆道模和澆口杯模 垂直分型時(shí)，直澆道模和垂直分型時(shí)，直澆道模和澆口杯模固定在正壓模板和反澆口杯模固定在正壓模板和反壓模板上，使用時(shí)不會遇到困壓模板上，使用時(shí)不會遇到困難。難。 水平分型的高壓造型中，水平分型的高壓造型中，直澆道模一般固定在模板上，直澆道模一般固定在模板上，形狀為上小下