鑄造工圖,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鑄造工藝圖與鑄件圖鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄造工藝圖與鑄件圖

為保證鑄件的質(zhì)量，提高產(chǎn)生產(chǎn)率，降低成本，鑄造生產(chǎn)需根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)，并繪制成圖。

鑄造工藝圖是根據(jù)上述要求表示鑄型分型面、澆冒口系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、澆注位置、型芯結(jié)構(gòu)尺寸、控制凝固措施（冷鐵、保溫襯板）等的圖樣。它是按規(guī)定的工藝符號(hào)或文字、數(shù)字，將制造模樣和鑄型所需的資料，用紅藍(lán)線條直接繪在鑄件圖上或另繪在工藝圖樣上，是進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、指導(dǎo)鑄件生產(chǎn)的基本工藝文件。

鑄件圖是指反映鑄件實(shí)際形狀、尺寸和技術(shù)要求的圖樣。它是根據(jù)鑄造工藝圖繪制的，用圖形、工藝符號(hào)和文字標(biāo)注。其內(nèi)容：包括切削余量、工藝余量、不鑄出的孔槽、鑄件尺寸工差、加工基準(zhǔn)、鑄件金屬等級(jí)、熱處理規(guī)范、鑄件驗(yàn)收技術(shù)條件等。鑄件圖是鑄造生產(chǎn)、技術(shù)檢驗(yàn)、鑄件清理和成品檢驗(yàn)的依據(jù)，也是設(shè)計(jì)、制造工藝裝備和切削加工的依據(jù)。返回一、澆注位置的選擇澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的空間位置。1.鑄件的重要加工面和受力面應(yīng)朝下或位于側(cè)面

上下②①下上上下3.鑄件的大平面應(yīng)朝下

2.應(yīng)將面積較大的薄壁部位置于鑄型下部，或使其傾斜位置上下4.為防止鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的缺陷，應(yīng)使鑄件的厚大部位朝上或側(cè)放

上下下上①②二、分型面的選擇

1.分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。2.應(yīng)盡量使鑄件的全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件的尺寸精度。

3.應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，并盡可能選擇平面分型。

①②①②上下中4.為便于造型、下芯、合箱及檢驗(yàn)鑄件壁厚，應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。上下上下上下上下①②①②三、工藝參數(shù)的確定

生產(chǎn)批量最小鑄出孔直徑灰口鑄鐵件鑄鋼件大量生產(chǎn)成批生產(chǎn)單件、小批生產(chǎn)12～1515～3030～5030～50501．機(jī)械加工余量和鑄孔

2．起模斜度3．鑄造圓角

4．鑄造收縮率5．型芯及芯頭圓角半徑一般約為相交兩壁平均厚度的1/3~1/2。

通?；诣T鐵為0.7~1.0%，鑄造碳鋼為1.3~2.0%，鋁硅合金為0.8~1.2%，錫青銅為1.2~1.4%。

型芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔洞和形狀復(fù)雜阻礙起模部分的外形。

芯頭的作用：1）定位作用；2）固定作用；3）排氣作用。四、澆、冒口系統(tǒng)

1.澆注系統(tǒng)

1）澆注系統(tǒng)的組成及作用2）澆注系統(tǒng)的常見類型

①封閉式澆注系統(tǒng)

ΣF直>ΣF橫>ΣF內(nèi)

ΣF直∶ΣF橫∶ΣF內(nèi)=1.15∶1.1∶1

②開放式澆注系統(tǒng)

ΣF直<ΣF橫<ΣF內(nèi)

ΣF直∶ΣF橫：ΣF內(nèi)=1∶2∶42.冒口冒口是在鑄型中設(shè)置的一個(gè)儲(chǔ)存金屬液的空腔。

冒口明冒口暗冒口液態(tài)成形工藝設(shè)計(jì)實(shí)例

①②③上下材料：HT200收縮率：1.0%上下Ⅰ下Ⅱ上右圖是省略澆注系統(tǒng)的支承臺(tái)零件圖、鑄件圖和鑄造工藝圖。返回鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性

鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用性能要求的前提下，鑄造成形的可行性和經(jīng)濟(jì)性及鑄造成形的難易程度。鑄件結(jié)構(gòu)工藝性是否合理直接影響著鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)率以及成本。一、

鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求１、

鑄件外形應(yīng)力求簡單

鑄件外形盡可能采用平直輪廓，盡量少用非圓曲面，以便于制模、造型和簡化鑄造生產(chǎn)的各個(gè)工序，如下圖所示（圖中A、B處是曲面）。返回2、分型面應(yīng)少而簡單

鑄件分型面的數(shù)量應(yīng)盡量少，且盡量為平面，以利于減少砂箱數(shù)量和造型工時(shí)，簡化造型工藝，提高鑄件尺寸精度。如圖所示。

改進(jìn)前改進(jìn)后返回3、

盡量或少用型芯和活塊

型芯和活塊會(huì)增加工藝的復(fù)雜性，增加工作量，提高成本，并易產(chǎn)生缺陷，如下圖所示。

返回4、應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度

凡垂直于分型面的非加工面都應(yīng)有一定的傾斜度，即結(jié)構(gòu)斜度。如下圖所示。結(jié)構(gòu)斜度可使起模方便，延長模樣壽命，起模時(shí)不易損壞型腔表面，從而提高了鑄件的尺寸精度，此外，結(jié)構(gòu)斜度還可使鑄件美觀。

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１、

鑄件壁厚應(yīng)力求均勻

鑄件壁厚不均勻，會(huì)導(dǎo)致冷卻不均勻，引起大的內(nèi)應(yīng)力，從而使鑄件產(chǎn)生變形和裂紋，還會(huì)因金屬積聚產(chǎn)生縮孔，鑄件壁厚只有選擇適當(dāng)，才能保證鑄件的力學(xué)性能。鑄件的最小壁厚主要取決于合金的種類、鑄造方法和鑄件尺寸。砂型鑄造的最小壁厚見下表。為保證壁厚均勻和鑄件的力學(xué)性能，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)載荷性質(zhì)和大小，合理選擇截面形狀，并在脆弱處增設(shè)加強(qiáng)筋。5-718-2515-20>5005006-8410-126-10200×200-500×5003-536-85-6<200×2001、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及高強(qiáng)度灰鑄件，應(yīng)取最大值2、對(duì)于特大鑄件，還可以增林壁厚的尺寸銅合金鋁合金鑄鋼灰鑄鐵說明最小允許壁厚/mm鑄件尺寸/mm

二、

鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求

為減輕鑄件的重量，便于固定型芯可在壁厚處開窗口，如下圖所示。

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2、

鑄件壁的連接應(yīng)逐步過渡

鑄件壁的連接處容易產(chǎn)生鑄造缺陷，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免壁厚突變、尖角等，防止產(chǎn)生金屬積聚。（1）圓角結(jié)構(gòu)

如下圖所示，a圖為直角連接，直角處金屬積聚,易產(chǎn)生縮孔、縮松；內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)角處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,從而導(dǎo)致裂紋。為防止這些缺陷，必須采用b圖的圓角結(jié)構(gòu)。圓角是鑄件結(jié)構(gòu)的基本特征。

返回（2）厚薄壁間的連接應(yīng)逐步過渡

鑄件各部分的壁厚不可能完全均勻，設(shè)計(jì)時(shí)不同壁厚間的連接應(yīng)采用逐步過渡，避免壁厚突變，如下圖示。

返回（3）肋或壁的連接應(yīng)避免交叉和銳角

如左下圖所示和右圖所示，主要目的是減少金屬積聚，防止鑄造缺陷的產(chǎn)生。

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3、

鑄件應(yīng)盡量避免有過大的水平面

鑄件的大平面，易產(chǎn)生澆不到、冷隔等缺陷；平面型腔的上表面，因受金屬液長時(shí)間烘烤，易產(chǎn)生夾砂；大平面也不利于氣體和非金屬夾雜物的排出。因此，應(yīng)把鑄件的大平面設(shè)計(jì)成可以避免上述缺陷的傾斜結(jié)構(gòu)，如下圖所示。返回4、鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于自由收縮

鑄件收縮受阻是產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的根本原因。設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量使其能自由收縮。如下圖所示，a圖中的輪輻由于內(nèi)應(yīng)力大，使輪輻或輪沿容易產(chǎn)生裂紋，b圖和c圖中的輪輻可借助輪輻的微量變形自行減小應(yīng)力。

返回三、組合鑄件的應(yīng)用

對(duì)于大型或形狀復(fù)雜的鑄件，在不影響其精度、強(qiáng)度和剛度的要求下，為使鑄件結(jié)構(gòu)簡單合理，便于造型、澆注和切削加工，可將其分成幾個(gè)小鑄件進(jìn)行分鑄，經(jīng)機(jī)加工（或粗加工）后，再用焊接或螺栓將其組合成整體。

返回第6節(jié)特種鑄造1、概念：

3、常用的特種鑄造方法：2、特種鑄造的特點(diǎn)：引言：鑄件精度高，力學(xué)性能好；生產(chǎn)率高；工人勞動(dòng)條件好等。特種鑄造是指砂型鑄造以外的其他鑄造方法。金屬型鑄造壓力鑄造熔模鑄造離心鑄造殼型鑄造第6節(jié)特種鑄造一、金屬型鑄造將液態(tài)金屬注入用金屬制成的鑄型中，以獲得鑄件的方法。1、工藝特點(diǎn)：一型多鑄，鑄件精度高，力學(xué)性能好，但成本高，主要用于大批大量生產(chǎn)銅、鋁、鎂等非鐵合金鑄件。2、工藝過程：金屬型鑄造第6節(jié)特種鑄造二、熔模鑄造將蠟料制成模樣，在上面涂以若干層耐火涂料制成型殼，然后加熱型殼，使模樣熔化、流出，并焙燒成有一定強(qiáng)度的型殼，再經(jīng)澆注，去殼而得到鑄件的一種鑄造方法。1、工藝特點(diǎn)：以熔化模樣為起模方式。鑄件精度高，是少無切削加工的方法之一。其設(shè)備簡單，生產(chǎn)批量不受限制，主要用于大批、大量生產(chǎn)。其缺點(diǎn)是工藝過程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長。2、工藝過程：熔模鑄造第2節(jié)特種鑄造三、壓力鑄造將熔融的金屬在高壓下，快速壓入金屬鑄型的型腔中，并在壓力下凝固，以得到鑄件的一種鑄造方法。1、工藝特點(diǎn)：高速高壓。2、工藝過程：壓力鑄造多用于非鐵合金（如鋁、銅、鎂等）精密鑄件的批量生產(chǎn)。第2節(jié)特種鑄