鑄造工藝設(shè)計(jì) 第五節(jié)-砂型鑄造工藝方案的確定 教學(xué)課件

1鑄造工藝設(shè)計(jì)為獲得優(yōu)質(zhì)鑄件，必須合理地制訂工藝方案，繪制鑄造工藝圖。鑄造工藝圖：在零件圖上用各種工藝符號(hào)及參數(shù)表示出鑄造工藝方案的圖形。主要包括：澆注位置，鑄型分型面，型芯，加工余量，收縮率，澆注系統(tǒng)，起模斜度等。2視頻—異口徑管鑄造過程鑄造生產(chǎn)流程圖3常用的砂型

在砂型鑄造中，根據(jù)砂型不同，又可以將砂型分為濕砂型、干砂型、表面烘干型、自硬砂型四種，見下表。鑄型種類鑄型特征主要特點(diǎn)適用范圍濕砂型（濕型）以粘土做粘結(jié)劑，不經(jīng)烘干可直接進(jìn)行澆注的砂型生產(chǎn)周期短、效率高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、設(shè)備投資和能耗低；但鑄型強(qiáng)度低、發(fā)氣量大，易于產(chǎn)生鑄造缺陷單件或批量生產(chǎn)，尤其是大批量生產(chǎn)。廣泛用于鋁合金、鎂合金和鑄鐵件干砂型（干型）經(jīng)過烘干的高粘土含量（粘土質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%~14%）的砂型鑄型強(qiáng)度和透氣性較高，發(fā)氣量小，故鑄造缺陷較少；但生產(chǎn)周期長，設(shè)備投資大，能耗較高，且難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化單件，小批量生產(chǎn)質(zhì)量要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的中、大型鑄件表面烘干型澆注前用適當(dāng)方法將型腔表層（厚15~20mm）進(jìn)行干燥的砂型兼有濕砂型和干砂型的優(yōu)點(diǎn)單件、小批量生產(chǎn)中、大型鋁合金鑄件和鑄鐵件自硬砂型常用水玻璃或合成樹脂做粘結(jié)劑，原型砂自身的化學(xué)反應(yīng)硬化，一般不需要烘烤，或只經(jīng)低溫烘烤鑄型強(qiáng)度高，能耗低，生產(chǎn)效率高，粉塵少；但成本較高，有時(shí)易產(chǎn)生粘砂等缺陷單件或批量生產(chǎn)各類鑄件，尤其是大、中型鑄件4造型方法選擇

TheChooseofMoldingMethod選擇造型方法的依據(jù)：零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和實(shí)際生產(chǎn)條件。選擇造型方法的原則：保證質(zhì)量、降低成本、條件可能5澆注位置和分型面的選擇澆注位置：澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置。

分型面：是指鑄型組元間的結(jié)合面。分型面決定了鑄件(模樣)在造型時(shí)的位置。

一、澆注位置選擇原則

TheChooseofPouringPosition澆注位置的選擇關(guān)系到鑄件的質(zhì)量能否得到保證，也涉及鑄件尺寸精度及造型工藝過程。6(1)鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或處于側(cè)面

否則易產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣、組織不致密等缺陷。錐齒輪鑄件的澆注位置7(2)鑄件的大平面應(yīng)朝下

否則易產(chǎn)生夾砂缺陷8(3)鑄件的薄壁部分應(yīng)處于鑄型下部，垂直或傾斜，否則易產(chǎn)生澆不足或冷隔現(xiàn)象

9(4)鑄件厚大部位應(yīng)置于上部或側(cè)面

易于安裝冒口實(shí)現(xiàn)定向凝固10二、鑄件分型面的選擇原則

TheChooseofMoldJoint四少兩便

少用砂芯

少用三箱

少用活塊

少挖砂

便于清理

便于合箱11（1）使鑄件或主要型芯位于同一鑄型Ⅱ—合理箱體鑄件分型面管子堵頭分型面12（2）分型面少，少用三箱13視頻—三箱改為兩箱14（3）少用活塊15（4）少挖砂，分型面平直16工藝參數(shù)的選擇

TheDeterminationofFoundryParameters一、機(jī)械加工余量機(jī)械加工余量MachiningAllowance：鑄件表面上為切削加工而加大的尺寸。

機(jī)械加工余量的值取決于批量、合金、尺寸、加工面與基準(zhǔn)面的距離、加工面在澆注時(shí)的位置。17181920二、起模斜度PatternDraft

起模斜度：為便于起模，在垂直于分型面的立壁上，在制作模樣時(shí)所留有的斜度。21起模斜度通常為15'~3°一般情況:

金屬模比木模斜度??；立壁愈高，斜度愈??；機(jī)器造型比手工造型斜度??；外壁的斜度比內(nèi)壁(3°~10°)的小。22

三、鑄造收縮率

CastingShrinkageAllowance收縮量：為補(bǔ)償鑄件收縮，需在模樣上增大的尺寸?；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%。23四、最小鑄出孔、槽尺寸零件上的孔、槽應(yīng)盡量鑄出，以節(jié)約金屬和減少機(jī)械加工工作量，且減少縮孔、縮松等鑄造缺陷。但當(dāng)孔、槽尺寸過小時(shí)，直接鑄出易產(chǎn)生粘砂、偏心等缺陷或增大造型難度，不如通過機(jī)械加工制出方便、經(jīng)濟(jì)。

通常，批量越大、鑄出孔、槽尺寸可越??；鑄鋼的最小鑄出孔、槽尺寸應(yīng)大于灰鑄鐵件?；诣T鐵件最小鑄出孔直徑單件小批生產(chǎn)時(shí)為30~50mm，大量生產(chǎn)時(shí)為12~15mm。零件上不要求加工的孔、槽，一般均鑄出。24五、型芯設(shè)計(jì)25芯頭設(shè)計(jì)CoresPrintDesign芯頭是型芯的重要組成部分，起支撐和固定型芯、排除型芯內(nèi)氣體的作用。主要有垂直芯頭、水平芯頭。芯頭設(shè)計(jì)主要是確定芯頭長度、斜度和間隙。26芯頭長度：保證型芯的穩(wěn)固，芯頭須有一定長度。垂直芯頭長度稱為高度。斜度：垂直型芯的上、下芯頭留有斜度。下芯斜度小，高度大(穩(wěn)定性好)；上芯斜度大，高度小(便于合型)。水平芯頭一般不留斜度，而是在芯座上形成一定間隙。間隙：便于下芯，芯頭與芯座之間留有間隙。27繪制鑄造工藝圖

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