毛坯工藝設(shè)計

毛坯工藝設(shè)計第一頁，共三十六頁，2022年，8月28日毛坯制造工藝的設(shè)計任務(wù)

繪制零件圖10分１張（交賈）1.繪制鑄件工藝圖25分１張（或：繪制自由鍛件圖10分１張自由鍛件工藝卡10分１張）格式5分2.編寫設(shè)計說明書20分１份抽查答辯（每班≤3個）注意：1）說明書封皮注明鑄件或自由鍛件；

2）工藝圖和卡活著夾在說明書第一頁。第二頁，共三十六頁，2022年，8月28日設(shè)計要求：1.零件圖、工藝圖要求：視圖正確，尺寸完整，工藝信息規(guī)范，文字簡明。2.不準換題目。3.獨立完成，允許討論，杜絕抄襲，否則雙方不及格。4.查閱相關(guān)資料：教材，張萬昌的《熱加工工藝基礎(chǔ)》，

《自由鍛件設(shè)計手冊》，《鑄造工藝設(shè)計手冊》等。第三頁，共三十六頁，2022年，8月28日

鑄造工藝圖25分

注意：“鑄件工藝圖”要保留原零件的全部信息或：自由鍛件圖＋鍛造工藝卡25分圖+卡夾在說明書的第二頁！

毛坯制造工藝設(shè)計任務(wù)第四頁，共三十六頁，2022年，8月28日鑄造工藝設(shè)計評分細則1、鑄造工藝圖（25分）

1）澆注位置與分型面5分

2）加工余量、拔模斜度、收縮率和鑄造圓角5分

3）型芯、冷鐵和芯頭確定5分

4）澆注系統(tǒng)（冒口）5分注意：1）、2）、4）項用紅筆！格式占５分2、

鑄造工藝說明書（20分）內(nèi)容：20分（各項分配同上）

第五頁，共三十六頁，2022年，8月28日自由鍛件工藝設(shè)計評分標準

1、自由鍛件工藝圖（10分）

1）自由鍛件加工余量、余塊、公差

6分

2）自由鍛件圖規(guī)范4分

2、自由鍛造工藝卡：先下料（有尺寸）（10分）注意：圖或卡的格式５分

3、說明書（20分）

1）自由鍛件加工余量、余塊、公差：6分

2）自由毛坯重量、尺寸的計算：10分

3）自由變形步驟、溫度和冷卻：4分

第六頁，共三十六頁，2022年，8月28日毛坯制造工藝說明書封面內(nèi)容設(shè)計題目：“?”砂型鑄造工藝設(shè)計或：“?”自由鍛工藝設(shè)計班級：11－?設(shè)計人學(xué)號：？設(shè)計人姓名：？指導(dǎo)教師：張鎖梅賈志新第七頁，共三十六頁，2022年，8月28日

砂型鑄造工藝設(shè)計內(nèi)容

根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求完成砂型鑄造工藝設(shè)計。

鑄造工藝圖內(nèi)容：

1、澆注位置和分型面；

2、各種工藝參數(shù)；

3、芯頭和澆注系統(tǒng)的尺寸和位置；

4、布置冒口和冷鐵的尺寸和位置；

；將這些用紅和蘭線表達和標注在零件圖上。第八頁，共三十六頁，2022年，8月28日常用鑄造工藝符號1、澆注位置、分型面符號：用紅線和箭頭畫出。2、機械加工余量和起模斜度：用紅線畫出輪廓，加工余量值、起模斜度用數(shù)字表示清楚。3、不鑄孔和槽：用紅叉表示，或剖面處涂以紅色4、型芯：用藍線劃出，并注明尺寸，型芯應(yīng)按下芯順序編號．第九頁，共三十六頁，2022年，8月28日5、澆注系統(tǒng)：用紅線繪出，并注明主要尺寸和形狀。

6、冷鐵：用綠色或藍色繪出，注明“冷鐵”

注意：“鑄造工藝圖”要彩打！

繪制鑄造工藝圖步驟——1．選擇澆注位置原則：

1）重要加工面或要求高的面，置于鑄型下部或側(cè)立；

2）將大平面朝下，以免出現(xiàn)氣孔和夾砂。

3）大面積薄壁件，將薄壁放在下部或處于側(cè)立。第十頁，共三十六頁，2022年，8月28日２．選擇分型面原則：1）將重要加工面或大部分加工或加工基準面置于同一砂箱以保證尺寸精度。

2）方便起模和簡化造型工序。

---減少分型面和活塊的數(shù)目；

---盡可能采用平直分型面；

3）盡可能減少芯子數(shù)目。

4）分型面位置應(yīng)便于下芯、扣箱及檢查型腔。第十一頁，共三十六頁，2022年，8月28日３）確定鑄造工藝參數(shù)：1）機械加工余量和鑄出孔

所有標注粗糙度的表面均需機加工。機加工余量隨鑄件大小、材質(zhì)及加工面在鑄型中的位置而變。如：鑄鋼加工余量比鑄鐵大；有色合金加工余量要小些；鑄鐵中灰鑄鐵的加工余量較可鍛和球墨鑄鐵的小。通常，我們查表定．如下表：第十二頁，共三十六頁，2022年，8月28日第十三頁，共三十六頁，2022年，8月28日

注：

1）公稱尺寸是指兩個相對加工面之間的最大距離，或

從基準面或中心線到加工面之間的距離。

2）不帶括號值為手工造型。鑄件尺寸愈大，機械加工余量也隨之加大；上表面比底面和側(cè)面易產(chǎn)生缺陷，故加工余量大。3）較大的孔和槽應(yīng)鑄出。鑄鐵：30mm；鑄鋼：50mm第十四頁，共三十六頁，2022年，8月28日

2）拔模斜度：

拔模斜度隨垂直壁高度增加而減?。?/p>

外壁的拔模斜度也小于內(nèi)壁的。

一般拔模斜度在0.5-5°之間。第十五頁，共三十六頁，2022年，8月28日第十六頁，共三十六頁，2022年，8月28日

3）鑄造圓角：

鑄件壁和壁之間應(yīng)圓弧過渡。

圓角半徑：相交兩壁平均厚度的1/3～1/2。

4）鑄造收縮率（1）澆注到鑄型的金屬液，隨溫度降低發(fā)生冷卻、凝固及各部分尺寸的縮減。產(chǎn)生鑄造收縮率。（2）根據(jù)收縮率大小將模型或芯盒放大，保證尺寸要求。（3）鑄造合金收縮率隨鑄造合金種類、成分而改變。通常：灰鑄鐵為0.7～1.0%；鑄鋼為1.5～2.0%；有色的為1.0～1.5%。第十七頁，共三十六頁，2022年，8月28日４．芯頭設(shè)計內(nèi)容：

1）按芯頭位置分垂直和水平兩類。2）芯頭的高度或長度：主要取決于直徑大小，范圍為15～150mm；Ａ．高度較小而粗的芯子可以省去上芯頭；

Ｂ．細長高芯子應(yīng)有上、下芯頭，且下面芯頭的斜度小一點、高度大一點．第十八頁，共三十六頁，2022年，8月28日（3）水平芯頭長度隨型芯長度和芯頭直徑的增大而增加，

芯頭與芯座間留1～4mm間隙，以便下芯和合箱。

注意：無論是水平、還是垂直芯頭，當其數(shù)量不止一個時，若排成一條直線只留兩個芯頭；若排成一個平面要留三個芯頭，且選擇對稱性好的三個。至于芯頭的斜度、間隙、和定位等可查

《鑄造工藝設(shè)計手冊》。第十九頁，共三十六頁，2022年，8月28日

５．澆注系統(tǒng)的設(shè)計

澆注系統(tǒng)的分類：

A、按內(nèi)澆道在鑄型中的位置有：頂注式、中注式、底注式及階梯式。1）頂注式

優(yōu)點：容易實現(xiàn)順序凝固和補縮；缺點：金屬液對鑄型沖擊大，易產(chǎn)生飛濺、氧化和卷入空氣。應(yīng)用：適合高度不大、形狀簡單、薄壁或中等壁厚鑄件。第二十頁，共三十六頁，2022年，8月28日2）中注式

橫澆道和內(nèi)澆道開設(shè)在分型面上，易于操作，并便于控制金屬液的流量分布。應(yīng)用：用于重量中等、高度不大和壁厚也中等的鑄件。3）底注式優(yōu)點：金屬液充型平穩(wěn)、無飛濺、型腔中氣體易于排出，且擋渣效果好。缺點：不利于補縮。多用于易氧化合金。4）階梯式優(yōu)點：兼有底注式和頂注式優(yōu)點，缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、增加造型和清理難度。應(yīng)用：用于高度大、復(fù)雜或要求高的鑄件。第二十一頁，共三十六頁，2022年，8月28日B、按澆注系統(tǒng)中最小截面的位置分：封閉式、開放式和

封閉開放式

最小截面又稱阻流截面。1）封閉式

內(nèi)澆道處的截面積最小即：F直>ΣF橫>ΣF內(nèi)

一般比例：F直：ΣF橫：ΣF內(nèi)

=1.15:1.1:1

優(yōu)點：擋渣好；防止卷入氣體；易清理。缺點：金屬液進入鑄型流速高、易噴濺、沖砂和造成金屬氧化。應(yīng)用：用于鑄鐵件。第二十二頁，共三十六頁，2022年，8月28日2）開放式

最小截面在直澆道處：即F直<ΣF橫<ΣF內(nèi)澆注過程中澆道一直未充滿，擋渣差，會帶入大量氣體。但對鑄型的沖刷力小，金屬液氧化也不嚴重。應(yīng)用：適用于易氧化件，如球鐵件及大中型鑄鋼件。3）封閉、開放式最小截面位于橫澆道處：F直>F阻<ΣF內(nèi)

該澆注系統(tǒng)兼有封閉和開放式的優(yōu)點，應(yīng)用廣泛。第二十三頁，共三十六頁，2022年，8月28日

內(nèi)澆道的設(shè)計原則：

1）內(nèi)澆道與鑄件相連，其位置應(yīng)避開鑄件的重要部位。2）內(nèi)澆道的位置和數(shù)目應(yīng)與鑄件的凝固方式相一致：順序凝固方式開在厚壁處；同時凝固則應(yīng)開在薄壁處。3）內(nèi)澆道的位置不應(yīng)沖刷芯子、鑄型、冷鐵和芯撐。4）內(nèi)澆道的截面盡量薄，且在鑄件易清理的部位。

第二十四頁，共三十六頁，2022年，8月28日澆注系統(tǒng)的設(shè)計步驟：1）選擇澆注系統(tǒng)的類型；2）確定內(nèi)澆道的位置、數(shù)目和方向。3）確定直澆道的位置和高度。4）確定各層次澆道的截面比例，并計算其各層次澆道的截面積大小。注：用紅色繪出完整的澆注系統(tǒng)（包括：各層次澆道的位置、尺寸和截面大小。）第二十五頁，共三十六頁，2022年，8月28日

鑄鋼件冒口、冷鐵及補貼的設(shè)計

（1）冒口設(shè)計

1）冒口設(shè)在厚壁上方，防止縮孔。形狀多用圓柱形。

2）冒口種類：按與外界相通與否有明冒口和暗冒口第二十六頁，共三十六頁，2022年，8月28日明冒口：方便出氣、浮渣和觀察，但散熱快。暗冒口：通常，熱節(jié)不在最高處時采用。3）按冒口在鑄型中的位置分為頂冒口和側(cè)冒口

頂冒口：補縮能力較強。設(shè)計冒口應(yīng)注意：

1）冒口尺寸足夠大，保證冒口中金屬液晚于被補處；

2）冒口數(shù)量應(yīng)覆蓋要補部位。

3）可通過加冷鐵或補貼方式來擴大冒口的有效補縮距離。

第二十七頁，共三十六頁，2022年，8月28日（2）冷鐵

用鑄鐵、鋼或銅等制成，冷速快可以調(diào)節(jié)鑄件的凝固方式：順序或同時凝固。（3）補貼

在垂直壁與冒口的根部增加一個楔形塊，使壁厚朝冒口方向張開，形成大的溫度梯度，以利補縮。第二十八頁，共三十六頁，2022年，8月28日

自由鍛件的工藝設(shè)計

1．繪制鍛件圖（獨立于說明書和鍛造工藝卡）

在鍛件圖上表示出

(1)敷料（余塊）；

(2