第九章鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)

第九章鑄造工藝裝備設(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。包括模樣、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘干板(器)、砂芯修整磨具、組芯及下芯夾具、量具及檢驗(yàn)樣板、套箱、壓鐵等。此外，芯盒及烘干器的鉆模和修整標(biāo)準(zhǔn)也屬于鑄造工藝裝備。1§9-1模樣及模板—、模樣1．材質(zhì)的選擇(1)木模具有輕便，容易加工，來(lái)源廣，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。但強(qiáng)度低，易吸潮而變形，精度低，壽命短。適用于單件、小批生產(chǎn)的各種鑄件。常用木種有紅松、落葉松、白松、黃松、杉木、柏木、桂木、銀杏、柚木等。2(2)金屬模樣表面光潔，尺寸精確，強(qiáng)度高，剛性大，使用壽命長(zhǎng)。但難加工，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高。適用于大量、成批生產(chǎn)的各種鑄件。(3)塑料模大多為環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼結(jié)構(gòu)。制造、修理簡(jiǎn)便，表面光潔，不吸潮，變形小，輕巧耐磨，壽命長(zhǎng)，成本為金屬模的20％一50％。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，硬化劑有毒性，多用于成批生產(chǎn)的中小模樣。(4)聚苯乙烯泡沫塑料模(消失模)由聚苯乙烯經(jīng)滲發(fā)泡劑后稱可發(fā)性聚苯乙烯，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。32．金屬模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則是在滿足鑄造工藝要求的前提下，便于加工制造。特別復(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，減少鉗工量。(1)模樣本體結(jié)構(gòu)類型45(2)壁厚及加強(qiáng)肋應(yīng)盡量減輕模樣質(zhì)量，除了薄小模樣以外，都應(yīng)制成空心結(jié)構(gòu)。平均輪廓尺寸大于150mm的模樣，內(nèi)部設(shè)加強(qiáng)肋。依模樣大小和使用要求來(lái)布置加強(qiáng)肋，肋距150～400mm，厚度為0．8—1．0倍的模樣壁厚。高壓造型用模樣壁厚應(yīng)比右圖所給的加大50％～100％。6(3)固定和定位孔依0.8～1.0倍模樣壁厚尺寸選用螺栓直徑，按中等精度配合設(shè)計(jì)螺栓孔尺寸。螺栓孔位置應(yīng)盡量靠近模樣四周，并均勻分布，還要顧及勿和模板底部的肋條相碰。73．模樣(芯盒)的尺寸標(biāo)注模樣(芯盒)的尺寸有兩類：一類是與鑄件有關(guān)的尺寸；另一類為非關(guān)聯(lián)尺寸。與鑄件有關(guān)的尺寸，都應(yīng)把鑄件尺寸按鑄造收縮率加以放大。并準(zhǔn)確到0．1mm。非關(guān)聯(lián)尺寸按鑄造工藝圖上的尺寸標(biāo)注，不加放鑄造收縮率。二、模板一般模板由模底板、模樣、澆冒系統(tǒng)模、加熱元件、定位元件等組成。在組合快換模板系統(tǒng)中，還包括有模板框及其定位、固定元件。81．對(duì)模板的要求模板尺寸應(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，制作容易，使用方便，盡量標(biāo)準(zhǔn)化。2．模板種類9103．模底板結(jié)構(gòu)模底板上應(yīng)有與砂箱定位用的定位銷、同造型機(jī)連接用的突耳、供運(yùn)輸用的吊軸或手把、頂桿起模用的通道等。翻轉(zhuǎn)式造型機(jī)用的模板上還應(yīng)有固定砂箱用的機(jī)構(gòu)或突耳等。4．模板和砂箱的定位直接定位法：定位銷(套)直接安裝在模底板上；間接定位法：定位銷(套)裝在模板框上。11§9－2砂箱砂箱的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：選擇類型和材質(zhì)，確定砂箱尺寸。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，定位及緊固等。一、設(shè)計(jì)和選用砂箱的基本原則1)滿足鑄造工藝要求。2)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。3)有足夠的強(qiáng)度和剛度，使用中保證不斷裂或發(fā)生過(guò)大變形。4)對(duì)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。5)經(jīng)久耐用，便于制造。6)應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。12二、類型的選擇13三、砂箱結(jié)構(gòu)1．砂箱名義尺寸砂箱名義尺寸是指分型面上砂箱內(nèi)框尺寸(長(zhǎng)度X寬度)乘砂箱高度2．箱壁143．箱帶(箱檔、箱肋)箱帶增加對(duì)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(zhǎng)砂箱使用期限。4．砂箱定位上下箱間的定位方法有多種：泥號(hào)、楔榫、箱垛、箱錐、止口及定位銷等。機(jī)器造型時(shí)只用定位銷定位。155．搬運(yùn)、翻箱結(jié)構(gòu)手把用于小型砂箱，吊軸廣泛用于各種中大砂箱，吊環(huán)主要用于重型砂箱。6．砂箱的緊固為防止脹箱、跑火等缺陷，上下箱間應(yīng)緊固。緊固方式有：上箱自重法、壓鐵法、手工夾緊(箱卡)法和自動(dòng)卡緊法等。16§9－3芯盒金屬芯盒的設(shè)計(jì)步驟為：確定類型、材質(zhì)，選取分盒面，芯盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作尺寸計(jì)算等。一、芯盒的類型和材質(zhì)依制芯方法分普通芯盒、熱芯盒、殼芯盒和冷芯盒。中小芯盒多用鋁合金鑄造，在經(jīng)常受摩擦的表面上鑲裝鋼板——耐磨片，可延長(zhǎng)壽命。銅合金及鋼材，多用于制作芯盒中的鑲塊和活塊，滿足高耐磨性的要求。17二、芯盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普通金屬芯盒結(jié)構(gòu)的實(shí)例芯盒本體的結(jié)構(gòu)包括壁厚、加強(qiáng)肋、邊緣、活塊、鑲塊等。外圍結(jié)構(gòu)包括定位、夾緊裝置、手柄、吊軸、同造芯機(jī)連結(jié)的耳子等。附件有氣孔針、通氣板和填砂板等。1．壁厚、加強(qiáng)肋和邊緣鋁芯盒邊緣上應(yīng)鑲裝厚3～4mm的鋼板——防磨片，用沉頭螺釘固定182．活塊、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。為加工方便，常將芯盒內(nèi)某些局部——鑲塊分開(kāi)加工，然后鑲裝在本體上，故叫鑲塊。3．定位、夾緊結(jié)構(gòu)對(duì)開(kāi)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。手工造芯的簡(jiǎn)單芯盒，其夾緊可用