《[精选]铸造工艺设计方案39544.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[精选]铸造工艺设计方案39544.pptx（64页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第四章第四章 铸造工艺设计铸造工艺设计要求：要求：掌握铸造掌握铸造工艺方案的制定工艺方案的制定，铸造铸造工艺参数确定工艺参数确定的原则；的原则；熟悉熟悉浇注系统的组成以及冒口的作用；浇注系统的组成以及冒口的作用；了解了解冒口尺寸的计算方法。冒口尺寸的计算方法。重点：重点：砂型铸造工艺图的绘制；砂型铸造工艺图的绘制；难点：难点：浇注位置及分型面的选择。浇注位置及分型面的选择。o砂型铸造工艺设计：砂型铸造工艺设计：为获得好的铸件，减少工为获得好的铸件，减少工作量，降低成本，合理制订作量，降低成本，合理制订铸铸造工艺方案造工艺方案，绘制铸造工艺图绘制铸造工艺图。4-1 4-1 铸造工艺方案的确定铸造
2、工艺方案的确定铸造工艺方案：铸造工艺方案：选择铸件的选择铸件的浇注位置浇注位置及及分型面。分型面。型芯型芯的数量、形状及其固定方法。的数量、形状及其固定方法。确定确定工艺参数：工艺参数：加工余量、起模斜加工余量、起模斜 度、圆角、收缩率。度、圆角、收缩率。浇冒口、冷铁形状、尺寸及其布置浇冒口、冷铁形状、尺寸及其布置。铸造工艺图：铸造工艺图：在零件图上用各种在零件图上用各种工艺符号工艺符号表示出铸造工艺方案的图形。表示出铸造工艺方案的图形。作用：作用：它是制造它是制造模样模样和和铸型铸型，进行，进行生产准备和铸件检验的依据（生产准备和铸件检验的依据（基基本工艺文件）本工艺文件）。支座的铸造工艺图
3、、模样图及合型图支座的铸造工艺图、模样图及合型图 一、工艺符号及其表示方法（表一、工艺符号及其表示方法（表4-4-1 1）二、浇注位置及分型面的选择二、浇注位置及分型面的选择浇注位置：浇注位置：浇注时铸件在砂型中浇注时铸件在砂型中所处的空间位置。所处的空间位置。分型面：分型面：砂箱间的砂箱间的接触表面接触表面。重要性：重要性：影响铸件质量、工艺难易影响铸件质量、工艺难易程度。程度。1 1浇注位置的选择原则浇注位置的选择原则1 1）铸件的）铸件的重要加工面重要加工面应朝下应朝下或或位于侧面。位于侧面。上表面易产生上表面易产生砂眼、砂眼、气孔、夹渣气孔、夹渣等缺陷，不等缺陷，不如下表面致密。如下表
4、面致密。车床床身的浇注位置车床床身的浇注位置 起重机起重机卷扬筒卷扬筒的浇的浇注位置方案（采用注位置方案（采用立式浇注立式浇注）2 2）铸件的大平面应朝下）铸件的大平面应朝下大平面还常产生大平面还常产生夹砂夹砂缺陷，故对平缺陷，故对平板、圆盘类铸件，板、圆盘类铸件，大平面应朝下大平面应朝下。3 3）面积较大的薄壁部分置于铸型下）面积较大的薄壁部分置于铸型下部部或或使其处于垂直或倾斜位置使其处于垂直或倾斜位置。o防止铸件产生防止铸件产生浇不足或冷隔浇不足或冷隔等缺陷。等缺陷。薄壁件的浇注位置薄壁件的浇注位置 4 4）对于容易产生对于容易产生缩孔缩孔的铸件，应使的铸件，应使厚的部厚的部分放在分型面
5、的上部分放在分型面的上部或或侧面侧面，厚处直接安厚处直接安放冒口放冒口，实现，实现自下而自下而上上的顺序凝固。的顺序凝固。2 2分型面的选择原则分型面的选择原则重要性：重要性：恰当与否会影响恰当与否会影响铸件质量；铸件质量；使制模、造型、造芯、合箱或清理使制模、造型、造芯、合箱或清理等等工序复杂化工序复杂化；甚至还可甚至还可增大切削加工的工作量增大切削加工的工作量。1 1）便于起模，使造型工艺简化）便于起模，使造型工艺简化 o尽量使分型面尽量使分型面平直平直、数量少数量少，避，避免不必要的免不必要的活块活块和和型芯型芯。起重臂的分型面起重臂的分型面 避免用活块。避免用活块。支架分型方案：支架分
6、型方案：I I方案方案需需活块活块；改用改用方案方案IIII时，时，可省去活块，仅在可省去活块，仅在A A处稍加处稍加挖砂挖砂即可。即可。大批量生产条件下，采用机器造型，大批量生产条件下，采用机器造型，需要改用图中所示的需要改用图中所示的环状型芯环状型芯，使，使铸型铸型简化成只有一个分型面。简化成只有一个分型面。使用型芯减少分型面使用型芯减少分型面 2 2）尽量使铸件）尽量使铸件全部或大部置于全部或大部置于同一砂箱，以保同一砂箱，以保证铸件精度。证铸件精度。车床床身铸件车床床身铸件 3 3）尽量使型腔及主要型芯位于下型）尽量使型腔及主要型芯位于下型 便于便于造型造型、下芯下芯、合箱合箱和和检验
7、检验铸件壁铸件壁厚。但下型型腔也厚。但下型型腔也不宜过深不宜过深，并尽量，并尽量避免使用避免使用吊芯吊芯和和大大的吊砂的吊砂。机床支架机床支架 注意：注意：选择分型面的上述诸原则，选择分型面的上述诸原则，对于某个具体的铸件来说对于某个具体的铸件来说难以全面难以全面满足满足，有时，有时甚至互相矛盾甚至互相矛盾。因此，必须因此，必须抓住主要矛盾抓住主要矛盾、全面、全面考虑，至于次要矛盾，则应从工艺考虑，至于次要矛盾，则应从工艺措施上设法解决。措施上设法解决。o工艺设计步骤：工艺设计步骤：先定先定浇注位置浇注位置，再选分型，再选分型面，在定分型面时，应尽可能面，在定分型面时，应尽可能与浇注位置相一致
8、与浇注位置相一致。三、砂芯形状、个数及分块三、砂芯形状、个数及分块o砂芯作用：砂芯作用：形成铸件形成铸件内腔内腔或或便于外形起模便于外形起模。o分块：分块：便于操作、搬便于操作、搬运、烘干和简化芯盒。运、烘干和简化芯盒。o共型芯：共型芯：增加型芯稳定性、提高模增加型芯稳定性、提高模板和砂箱利用率。板和砂箱利用率。4-2 4-2 工艺参数的确定工艺参数的确定铸造工艺参数的确定：铸造工艺参数的确定：铸造工艺参数包括铸造工艺参数包括加工余加工余量量、起模斜度起模斜度、铸造圆角铸造圆角、芯芯头头、芯座芯座、收缩余量收缩余量等。等。一、机械加工余量和铸孔一、机械加工余量和铸孔o机械加工余量：机械加工余量
9、：在铸件上为切削在铸件上为切削加工而加大的尺寸。加工而加大的尺寸。o余量过大，余量过大，切削加工费工，且浪切削加工费工，且浪费材料；费材料；o余量过小，余量过小，制品会因制品会因残留黑皮残留黑皮而而报废，或因铸件表层报废，或因铸件表层过硬过硬而加速而加速刀具磨损。刀具磨损。o加工余量应根据铸件加工余量应根据铸件生产批量、生产批量、合金种类、造型方法、加工要合金种类、造型方法、加工要求、铸件的形状、尺寸及浇注求、铸件的形状、尺寸及浇注位置位置等来确定。等来确定。大量生产：大量生产：机器造型，精度高，余机器造型，精度高，余量小。量小。铸钢件：铸钢件：表面粗糙，余量比铸铁大表面粗糙，余量比铸铁大非铁
10、合金：非铁合金：价贵，表面光滑，余量价贵，表面光滑，余量小。小。（表（表4-24-2）（表（表4-34-3）说明说明铸件的孔、槽是否铸出，不仅取铸件的孔、槽是否铸出，不仅取决于工艺上的可能性，还须考虑其决于工艺上的可能性，还须考虑其必要性。必要性。较大的孔、槽较大的孔、槽应铸出，可减小加应铸出，可减小加工工时，减小热节；工工时，减小热节；较小的孔、槽较小的孔、槽不必铸出，留待加不必铸出，留待加工更经济。工更经济。不加工的不加工的特形孔特形孔、价格较贵的、价格较贵的非非铁金属铸孔铁金属铸孔，尽量铸出尽量铸出。二、起模斜度（拔模斜度）二、起模斜度（拔模斜度）使使模型样模型样（或（或型芯型芯）易于从
11、）易于从砂型砂型（或（或芯盒芯盒）中取出，应在模样或芯盒）中取出，应在模样或芯盒的的起模方向带有一定的斜度起模方向带有一定的斜度。加工表面上的加工表面上的起模斜度起模斜度应结合加工应结合加工余量直接表示出，而不加工表面上的余量直接表示出，而不加工表面上的斜度（斜度（结构斜度结构斜度）仅需用）仅需用文字注明文字注明。o起模斜度的大小：起模斜度的大小：根据立壁的高度、根据立壁的高度、造型方法和模样材料来确定。造型方法和模样材料来确定。o立壁愈高，斜度愈小；外壁斜度比内立壁愈高，斜度愈小；外壁斜度比内壁小；机器造型的一般比手工造型的壁小；机器造型的一般比手工造型的小；金属模斜度比木模小。小；金属模斜
12、度比木模小。o具体数据可查有关手册。具体数据可查有关手册。o一般一般外壁为外壁为1515-3-3，内壁为内壁为3 3-10-10。三、铸造圆角三、铸造圆角防止在夹角处产生防止在夹角处产生冲砂冲砂及及裂纹；裂纹；圆角半径约为圆角半径约为相交两壁平均厚度相交两壁平均厚度的的1/31/31/21/2。四、铸造收缩率四、铸造收缩率o铸件冷却后的尺寸比型腔尺寸铸件冷却后的尺寸比型腔尺寸略为缩小，为保证铸件的应有略为缩小，为保证铸件的应有尺寸，尺寸，模样尺寸模样尺寸必须比铸件放必须比铸件放大一个该合金的收缩率大一个该合金的收缩率。铸造铸造收缩率收缩率K K 表达式为：表达式为：灰铸铁：灰铸铁：0.7%0.
13、7%1.0%1.0%；铸造碳钢：铸造碳钢：1.3%1.3%2.0%2.0%；铝硅合金：铝硅合金：0.8%0.8%1.2%1.2%；锡青铜：锡青铜：1.2%1.2%1.4%1.4%。五、芯头及芯座五、芯头及芯座型芯头可分为型芯头可分为垂直芯头垂直芯头和和水平芯头水平芯头两大类。两大类。型芯头的构造型芯头的构造 a a）垂直芯头）垂直芯头 b b）水平芯头）水平芯头 4-3 4-3 浇、冒口系统浇、冒口系统一、浇注系统一、浇注系统引导金属液流入铸型型腔的一系列引导金属液流入铸型型腔的一系列通道的总称。通道的总称。组成：组成：浇口杯（外浇口）、直浇道、浇口杯（外浇口）、直浇道、横浇道、内浇道。横浇道
14、、内浇道。1 1尺寸的确定尺寸的确定:根据铸件形状、尺寸，根据铸件形状、尺寸，查表确定。查表确定。2 2常见浇注系统的常见浇注系统的类型类型 3 3内浇道内浇道与铸件型腔与铸件型腔连接位置连接位置的选择的选择 二、冒口二、冒口铸型中设置的一个铸型中设置的一个储存金属液的空储存金属液的空腔作用腔作用，提供体收缩时所需的金属液。，提供体收缩时所需的金属液。对其进行对其进行补缩补缩，防止产生，防止产生缩孔、缩缩孔、缩松松等（冒口清除）。等（冒口清除）。冒口的设置：冒口的设置：铸件铸件热节圆直径较大热节圆直径较大的部位的部位。冒口尺寸计算：冒口尺寸计算：比例法。比例法。（表（表4-64-6）（图）（图
15、4-4-1818）4-4 4-4 铸造工艺设计铸造工艺设计 主要是画主要是画铸造工艺图铸造工艺图、铸件、铸件毛坯图毛坯图、铸型铸型装配图装配图和编写和编写工艺卡片工艺卡片等。等。一般一般大量生产大量生产的定型产品、的定型产品、特殊重特殊重要要的单件生产的铸件，铸造工艺设计的单件生产的铸件，铸造工艺设计订得订得细致，内容涉及较多细致，内容涉及较多。o单件、小批单件、小批生产的生产的一般性产品一般性产品，铸造工艺设计内容可以铸造工艺设计内容可以简化简化。o在最简单的情况下，只须绘制一在最简单的情况下，只须绘制一张张铸造工艺图铸造工艺图即可。即可。铸造工艺设计的内容和一般程序铸造工艺设计的内容和一般
16、程序 以以C6140C6140车车床进给箱体床进给箱体为例分析毛为例分析毛坯的铸造工坯的铸造工艺方案如下：艺方案如下：质量约质量约35Kg35Kg。车床进给箱体零件图车床进给箱体零件图 o该零件该零件没有特殊质量要求没有特殊质量要求的表面，仅的表面，仅要求尽量保证要求尽量保证基准面基准面D D不得有明显铸不得有明显铸造缺陷造缺陷，以便进行定位。，以便进行定位。o材料：灰铸铁材料：灰铸铁HT150HT150，勿需考虑补缩。，勿需考虑补缩。o在制订铸造工艺方案时，主要应着眼在制订铸造工艺方案时，主要应着眼于于工艺上的简化工艺上的简化。1.1.分型面分型面三个方案供选择：三个方案供选择：方案方案I
17、I：分型面在轴孔的中：分型面在轴孔的中心线上。心线上。方案方案IIII：从基准面：从基准面D D分型，分型，铸件绝大部分位于下型。铸件绝大部分位于下型。方案方案IIIIII：从：从B B面分型，铸面分型，铸件全部置于下型。件全部置于下型。大批量生产：大批量生产：为减少切削加工工为减少切削加工工作量，作量，九个轴孔九个轴孔需要铸出。需要铸出。此时，为了使此时，为了使下芯、合箱及铸件下芯、合箱及铸件的清理简便的清理简便，只能，只能按照方案按照方案I I从轴从轴孔中心线处分型。孔中心线处分型。o为了便于采用为了便于采用机器造型、尽量机器造型、尽量避免活块避免活块，故凸台和凹槽均应，故凸台和凹槽均应用
18、用型芯型芯来形成。来形成。o为了为了克服基准面朝上的缺点克服基准面朝上的缺点，必须加大必须加大D D面的加工余量。面的加工余量。单件、小批量生产：单件、小批量生产：采用采用手工造型手工造型，使用，使用活块造活块造型型较型芯更为方便。同时，因铸较型芯更为方便。同时，因铸件的尺寸允许偏差较大，件的尺寸允许偏差较大，九个轴九个轴孔不必铸出孔不必铸出。o此外，应尽量降低此外，应尽量降低上型高度上型高度，以便利用现有砂箱。以便利用现有砂箱。o显然，在单件生产条件下，宜显然，在单件生产条件下，宜采用采用方案方案IIII或方案或方案IIIIII。2.2.铸造工艺图铸造工艺图 采用分型采用分型方案方案I I时的铸造工艺图时的铸造工艺图（局部）车床进给箱体铸造工艺图3.工艺参数的确定工艺参数的确定机械加工余量机械加工余量起模斜度起模斜度铸造图角铸造图角铸造收缩率铸造收缩率 结结 束束演讲完毕，谢谢观看！