液態(tài)成形工藝基礎(chǔ)

關(guān)于液態(tài)成形工藝基礎(chǔ)第1頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三§4-1砂型鑄造工藝設(shè)計鑄造工藝圖—將工藝設(shè)計的內(nèi)容（工藝方案）用工藝符號或文字在零件圖上表示出來所形成的圖樣。

第四章液態(tài)成形金屬件的工藝設(shè)計第2頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三鑄造工藝設(shè)計內(nèi)容1.分型面的選擇2.澆注位置的選擇3.工藝參數(shù)的確定4.澆、冒系統(tǒng)的設(shè)計第3頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三一、澆注位置的選擇澆注時，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。車床的床身導(dǎo)軌是主要工作面和重要加工面，要求組織致密和硬度高，缺陷低，因此，應(yīng)將導(dǎo)軌面處于刑腔下部。吊車卷揚(yáng)筒的主要加工面為外圓柱面，采用立位澆注，卷筒的全部圓周表面位于側(cè)位，保證其質(zhì)量均勻一致。第4頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三

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。若大平面結(jié)構(gòu)位于上部，易產(chǎn)生砂眼、氣孔或夾渣、夾砂和澆不足等缺陷。液體充型時間長，型腔表面受熱輻射作用強(qiáng)，產(chǎn)生型砂拱起和開裂，甚至局部脫落。薄壁結(jié)構(gòu)的型腔對液體金屬的充型阻力大，若處于鑄型上部，液體金屬的靜壓力小，充型不足造成澆不足或冷隔等缺陷。第5頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三3.對于易產(chǎn)生縮孔的鑄件，厚大部分應(yīng)放在鑄型的上部或側(cè)面。方便在鑄件厚處直接安放冒口，實(shí)現(xiàn)自下而上的順序凝固。若厚端在下部，則難以補(bǔ)縮。第6頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三4.應(yīng)盡量減少芯子的數(shù)量。P39圖1-41和1-42。澆注位置的選擇原則可概括為：兩下一上一少。第7頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三二、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。（2）3.應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，并盡可能選擇平面分型。

①②③4.為便于造型、下芯、合箱及檢驗鑄件壁厚，應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。（2）下上上下①②鑄型的結(jié)合面管子堵頭的分型方案機(jī)床支柱的分型方案第8頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三三、鑄造工藝參數(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MachiningAllowance

2．起模斜度PatternDraft為切削加工而加大的尺寸稱為機(jī)械加工余量為便于取芯，垂直于分型面的側(cè)壁在制造模型時，必須做出一定斜度。β1＜β2β＜β1第9頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三3．鑄造圓角

4．鑄造收縮率CastingShrinkageAllowance5．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。第10頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三四、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

澆口杯：承接來自澆包的金屬液體并將之引入直澆道，緩和金屬液流對鑄型的直接沖擊，還可擋住部分熔渣進(jìn)入直澆道。

直澆口：將來自口澆口杯的金屬液引入橫澆道，它提供足夠的靜壓力以保證金屬液克服各種流動阻力在規(guī)定的時間內(nèi)充滿型腔。

橫澆口：除了向內(nèi)澆道中分配液流外，主要起擋渣作用。

內(nèi)澆口：控制金屬液流入型腔的速度和方向，調(diào)節(jié)鑄件各部分溫度和凝固的順序。第11頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三第12頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三2.冒口冒口是在鑄型中設(shè)置的一個儲存金屬液的空腔。

冒口普通冒口特種冒口明冒口暗冒口保溫冒口發(fā)熱冒口大氣壓力冒口易割冒口第13頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三一、鑄件外形的設(shè)計

1．避免外部側(cè)凹、凸起；3．分型面應(yīng)盡量平直；2．凸臺、筋條的設(shè)計應(yīng)便于起模(b)斜度§4-2鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計

P45端蓋凸臺設(shè)計，活塊，外部芯子筋條、凸臺等在起模方向投影第14頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三二、鑄件內(nèi)腔的設(shè)計1．應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯。使用自帶芯砂的條件：開口式，沒有內(nèi)凹，開口直徑D大于高度H懸臂支架，懸臂芯，工字型開式截面第15頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三2．便于型芯的固定、排氣和清理。第16頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三3．大件或形狀復(fù)雜件可采用組合結(jié)構(gòu)。不合理合理芯子懸空，依靠芯撐來加固，下芯、合箱困難，芯子難以排氣，鑄后芯砂和芯骨也難以取出。第17頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三三、鑄件壁厚的設(shè)計1．合理設(shè)計鑄件壁厚

1）鑄件的最小壁厚鑄件尺寸（mm）合金種類（砂型鑄造）鑄鋼灰口鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵鋁合金銅合金<200×20085～66533～5200×20~500×50010～126～1012846～8>500×50015～2015～2015～2010～12610～12在一定鑄造工藝條件下，所能澆注出的鑄件壁厚的最小值。

第18頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三2）鑄件的臨界壁厚在最小壁厚和臨界壁厚之間就是適宜的鑄件壁厚。在砂型鑄造條件下，臨界壁厚≈3×最小壁厚

3.合理選擇鑄件截面形狀2．鑄件壁厚應(yīng)均勻、避免厚大截面熱節(jié)，縮松縮孔，熱應(yīng)力隨著壁厚的增大鑄件的強(qiáng)度隨之增大，但當(dāng)壁厚達(dá)到某一臨界值時，由于缺陷的增加，強(qiáng)度反而會下降，這一臨界值就稱作臨界壁厚。

第19頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三二、鑄件壁的連接1．鑄件的結(jié)構(gòu)圓角結(jié)晶方向性2．避免壁的交叉和銳角連接3．厚壁與薄壁間要逐步過渡4．減緩筋、輻收縮的阻礙第20頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三五、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的其它問題1．鑄造方法2．組合鑄件的設(shè)計壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計第21頁，講稿共23頁，202