鑄造工藝設(shè)計概論課件

1、鑄造工藝設(shè)計概論第四章鑄造工藝設(shè)計第四章鑄造工藝設(shè)計主講吳士平主講吳士平鑄造工藝設(shè)計概論第一節(jié)鑄造工藝設(shè)計的概念、設(shè)計的依據(jù)、內(nèi)第一節(jié)鑄造工藝設(shè)計的概念、設(shè)計的依據(jù)、內(nèi) 容及程序容及程序一、概念一、概念鑄造工藝設(shè)計：是根據(jù)鑄造零件的結(jié)構(gòu)特點、鑄造工藝設(shè)計：是根據(jù)鑄造零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等，確定鑄造方技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過程。技術(shù)文件的過程。第四章鑄造工藝設(shè)計概念第四章鑄造工藝設(shè)計概念鑄造工藝設(shè)計概論 鑄造工藝設(shè)計的有關(guān)文件，是生產(chǎn)準(zhǔn)備、鑄造工藝設(shè)計的有關(guān)文

2、件，是生產(chǎn)準(zhǔn)備、管理和鑄件驗收的依據(jù)，并用于直接指管理和鑄件驗收的依據(jù)，并用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)操作。因此鑄造工藝設(shè)計的好壞，導(dǎo)生產(chǎn)操作。因此鑄造工藝設(shè)計的好壞，對鑄件的品質(zhì)、生產(chǎn)率和成本起著重要對鑄件的品質(zhì)、生產(chǎn)率和成本起著重要作用。作用。鑄造工藝設(shè)計概論二、設(shè)計依據(jù)二、設(shè)計依據(jù)工藝設(shè)計前，設(shè)計者應(yīng)工藝設(shè)計前，設(shè)計者應(yīng)）掌握生產(chǎn)任務(wù)和要求，熟悉工廠和）掌握生產(chǎn)任務(wù)和要求，熟悉工廠和車間的生產(chǎn)條件。車間的生產(chǎn)條件。）設(shè)計者要有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗和設(shè)計）設(shè)計者要有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗和設(shè)計經(jīng)驗經(jīng)驗鑄造工藝設(shè)計概論（一）生產(chǎn)任務(wù)（一）生產(chǎn)任務(wù)（）鑄造零件圖樣提供的圖樣必須清（）鑄造零件圖樣提供的圖樣必須清晰無誤，

3、有完整的尺寸和各種標(biāo)記。設(shè)晰無誤，有完整的尺寸和各種標(biāo)記。設(shè)計者應(yīng)仔細(xì)審查圖樣，注意零件的結(jié)構(gòu)計者應(yīng)仔細(xì)審查圖樣，注意零件的結(jié)構(gòu)是否符合鑄造工藝性，若認(rèn)為有必要修是否符合鑄造工藝性，若認(rèn)為有必要修改圖樣時，需與原設(shè)計單位或訂貨單位改圖樣時，需與原設(shè)計單位或訂貨單位共同研究，共同研究，鑄造工藝設(shè)計概論（）零件技術(shù)要求（）零件技術(shù)要求金屬材質(zhì)牌號、金相組織、力學(xué)性能金屬材質(zhì)牌號、金相組織、力學(xué)性能要求、鑄件尺寸及重量公差及其它特殊要求、鑄件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求，如是否經(jīng)水壓、氣壓試驗等。性能要求，如是否經(jīng)水壓、氣壓試驗等。鑄造工藝設(shè)計時應(yīng)注意盡量滿足這些要鑄造工藝設(shè)計時應(yīng)注意盡量滿足這

4、些要求。求。鑄造工藝設(shè)計概論（）產(chǎn)品數(shù)量及生產(chǎn)期限（）產(chǎn)品數(shù)量及生產(chǎn)期限應(yīng)盡量采用先進(jìn)技術(shù)以保證鑄件的質(zhì)應(yīng)盡量采用先進(jìn)技術(shù)以保證鑄件的質(zhì)量及數(shù)量，保證生產(chǎn)期限?？s短生產(chǎn)，量及數(shù)量，保證生產(chǎn)期限?？s短生產(chǎn)，周期，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。周期，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。鑄造工藝設(shè)計概論（二）生產(chǎn)條件（二）生產(chǎn)條件（）設(shè)備能力（）設(shè)備能力起重機(jī)的噸位、最大高度、溶爐形式、起重機(jī)的噸位、最大高度、溶爐形式、噸位和生產(chǎn)效率、造型和制芯機(jī)種類、噸位和生產(chǎn)效率、造型和制芯機(jī)種類、機(jī)械化程度、烘干爐和熱處理爐的能力機(jī)械化程度、烘干爐和熱處理爐的能力等。等。（）車間原材料的應(yīng)用情況和供應(yīng)情況（）車間原材料的應(yīng)用情況和供應(yīng)

5、情況（）工人技術(shù)水平和生產(chǎn)經(jīng)驗（）工人技術(shù)水平和生產(chǎn)經(jīng)驗（）模具等工藝裝備的加工能力和生產(chǎn)經(jīng)驗（）模具等工藝裝備的加工能力和生產(chǎn)經(jīng)驗鑄造工藝設(shè)計概論（三）設(shè)計內(nèi)容和程序（三）設(shè)計內(nèi)容和程序鑄造工藝設(shè)計內(nèi)容：鑄造工藝設(shè)計內(nèi)容：）鑄造工藝圖）鑄造工藝圖）鑄件（毛坯）圖）鑄件（毛坯）圖）鑄型裝配圖（合箱圖）鑄型裝配圖（合箱圖）工藝卡及操作工藝規(guī)程）工藝卡及操作工藝規(guī)程鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論此外鑄造工藝設(shè)計應(yīng)注意保護(hù)環(huán)境、此外鑄造工藝設(shè)計應(yīng)注意保護(hù)環(huán)境、節(jié)省能源、最大限度的提高生產(chǎn)效率。節(jié)省能源、最大限度的提高生產(chǎn)效率。使用保溫冒口、濕型、制芯使用保溫冒口、濕型、制芯鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝

6、方案的確定鑄造工藝方案的確定砂型鑄造工藝方案主要包括以下內(nèi)容：砂型鑄造工藝方案主要包括以下內(nèi)容：）造型方法（機(jī)器、手工）造型方法（機(jī)器、手工）造芯方法）造芯方法）鑄型種類的選擇（砂型、金屬型）鑄型種類的選擇（砂型、金屬型）澆注位置）澆注位置）分形面選擇）分形面選擇鑄造工藝設(shè)計概論第一節(jié)零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性第一節(jié)零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性對產(chǎn)品零件的審查、分析有兩方面的作用對產(chǎn)品零件的審查、分析有兩方面的作用）審查零件結(jié)構(gòu)是否符合鑄造工藝的要）審查零件結(jié)構(gòu)是否符合鑄造工藝的要求。求。）在既定的零件結(jié)構(gòu)條件下，考慮鑄造）在既定的零件結(jié)構(gòu)條件下，考慮鑄造過程中可能出現(xiàn)的主要缺陷，在工藝制過程中可能出現(xiàn)的主

7、要缺陷，在工藝制定中采取措施予以防止定中采取措施予以防止鑄造工藝設(shè)計概論一、從避免缺陷方面審查鑄件結(jié)構(gòu)一、從避免缺陷方面審查鑄件結(jié)構(gòu)（一）鑄件應(yīng)由合理的壁厚（一）鑄件應(yīng)由合理的壁厚鑄件的最小允許壁厚和合金的流動性鑄件的最小允許壁厚和合金的流動性密切相關(guān)。同時，鑄型溫度、澆注溫度、密切相關(guān)。同時，鑄型溫度、澆注溫度、鑄件結(jié)構(gòu)等顯著影響鑄件的充填。在普鑄件結(jié)構(gòu)等顯著影響鑄件的充填。在普通砂型鑄造條件下，鑄件的最小允許壁通砂型鑄造條件下，鑄件的最小允許壁厚如表厚如表鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論鑄件也不應(yīng)設(shè)計得太厚，超過臨界壁厚的鑄件也不應(yīng)設(shè)計得太厚，超過臨界壁厚的鑄件中心部位晶粒粗大，常出現(xiàn)縮孔

8、、鑄件中心部位晶粒粗大，常出現(xiàn)縮孔、縮松等缺陷。導(dǎo)致力學(xué)性能降低?？s松等缺陷。導(dǎo)致力學(xué)性能降低。（不可增加壁厚來增加強(qiáng)度，見圖（不可增加壁厚來增加強(qiáng)度，見圖）（二）鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴(yán)重的收縮阻礙，（二）鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴(yán)重的收縮阻礙，注意壁厚過渡和圓角（圖）注意壁厚過渡和圓角（圖）采取逐漸過渡、圓角連接采取逐漸過渡、圓角連接鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（三）鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁（三）鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁鑄件的內(nèi)壁和肋等散熱條件較差，應(yīng)薄鑄件的內(nèi)壁和肋等散熱條件較差，應(yīng)薄于外壁，以使內(nèi)、外壁能均勻地冷卻，于外壁，以使內(nèi)、外壁能均勻地冷卻，減輕內(nèi)應(yīng)力和防止裂紋。減輕

9、內(nèi)應(yīng)力和防止裂紋。（四）壁厚力求均勻，減小肥厚部分，防（四）壁厚力求均勻，減小肥厚部分，防止形成熱節(jié)止形成熱節(jié)薄厚不均的鑄件在冷卻過程中或形成較薄厚不均的鑄件在冷卻過程中或形成較大的內(nèi)應(yīng)力，在熱節(jié)處易于造成縮孔、大的內(nèi)應(yīng)力，在熱節(jié)處易于造成縮孔、縮松和熱裂紋。肋和壁的布置應(yīng)盡量減縮松和熱裂紋。肋和壁的布置應(yīng)盡量減少交叉，防止形成熱節(jié)。圖少交叉，防止形成熱節(jié)。圖鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（五）有利于補(bǔ)縮和實現(xiàn)順序凝固（五）有利于補(bǔ)縮和實現(xiàn)順序凝固力求實現(xiàn)順序凝固力求實現(xiàn)順序凝固圖（采用增補(bǔ)的方法）圖（采用增補(bǔ)的方法）鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（六）防止鑄件翹曲變形（六）防止鑄件翹曲變

10、形壁厚細(xì)長形鑄件，較大的平板形鑄件會壁厚細(xì)長形鑄件，較大的平板形鑄件會產(chǎn)生翹曲變形。產(chǎn)生翹曲變形。可通過改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)可通過改進(jìn)鑄件結(jié)構(gòu)鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（七）避免澆注位置上有水平的大平面結(jié)（七）避免澆注位置上有水平的大平面結(jié)構(gòu)構(gòu)如果型腔內(nèi)有較大的水平面存在，當(dāng)如果型腔內(nèi)有較大的水平面存在，當(dāng)金屬液上升到該位置時，由于斷面突然金屬液上升到該位置時，由于斷面突然擴(kuò)大，金屬液面上升速度變小，灼熱的擴(kuò)大，金屬液面上升速度變小，灼熱的金屬液面較長時間地、近距離地烘烤頂金屬液面較長時間地、近距離地烘烤頂面鑄型，極易造成夾渣、渣孔、砂孔等面鑄型，極易造成夾渣、渣孔、砂孔等缺陷。缺陷。應(yīng)盡量把水

11、平壁改進(jìn)為捎帶傾斜的壁應(yīng)盡量把水平壁改進(jìn)為捎帶傾斜的壁或曲面壁。如圖或曲面壁。如圖鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論二、從簡化鑄造工藝方面改進(jìn)二、從簡化鑄造工藝方面改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)（一）改進(jìn)妨礙起模的凸臺、凸緣和肋板（一）改進(jìn)妨礙起模的凸臺、凸緣和肋板的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)鑄造工藝設(shè)計概論直邊鑄造工藝設(shè)計概論（二）取消鑄件外表側(cè)凹（二）取消鑄件外表側(cè)凹鑄件外壁上有凹入的部分必然妨礙起鑄件外壁上有凹入的部分必然妨礙起模，需要增加砂芯才能形成鑄件形狀。模，需要增加砂芯才能形成鑄件形狀。常可少加改進(jìn)，即可避免凹入部分。圖?？缮偌痈倪M(jìn)，即可避免凹入部分。圖鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（三）改進(jìn)鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)

12、以減少砂芯（三）改進(jìn)鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)以減少砂芯鑄件內(nèi)腔的肋條、凸臺和凸緣的結(jié)構(gòu)欠鑄件內(nèi)腔的肋條、凸臺和凸緣的結(jié)構(gòu)欠妥，常是造成砂芯多、工藝復(fù)雜的重要妥，常是造成砂芯多、工藝復(fù)雜的重要原因。原因。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論度度鑄造工藝設(shè)計概論（四）減少和簡化分形面（四）減少和簡化分形面鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（五）有利于砂芯的固定和排氣（五）有利于砂芯的固定和排氣薄壁件和要承受氣壓或液壓的鑄件，薄壁件和要承受氣壓或液壓的鑄件，不希望使用芯撐，若無法改變結(jié)構(gòu)時，不希望使用芯撐，若無法改變結(jié)構(gòu)時，可在鑄件增加工藝孔?？稍阼T件增加工藝孔。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（六）減少清理鑄件的工

13、作量（六）減少清理鑄件的工作量鑄件清理包括：清除表面粘砂、內(nèi)部鑄件清理包括：清除表面粘砂、內(nèi)部殘留砂芯、去除澆注系統(tǒng)、冒口和飛翅殘留砂芯、去除澆注系統(tǒng)、冒口和飛翅圖結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，可減少圖結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，可減少切割冒口的困難。切割冒口的困難。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（七）簡化模具的制造（七）簡化模具的制造單件、小批量生產(chǎn)中，模樣和芯盒的費單件、小批量生產(chǎn)中，模樣和芯盒的費用占鑄件的很大比例。為節(jié)約模具制造用占鑄件的很大比例。為節(jié)約模具制造工時和材料，鑄件應(yīng)設(shè)計成規(guī)則的、容工時和材料，鑄件應(yīng)設(shè)計成規(guī)則的、容易加工的形狀。易加工的形狀。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（八）大型復(fù)雜件的分體鑄造和簡

14、單小件（八）大型復(fù)雜件的分體鑄造和簡單小件的聯(lián)合鑄造的聯(lián)合鑄造大型復(fù)雜鑄件可以考慮分體鑄造，使大型復(fù)雜鑄件可以考慮分體鑄造，使本來受工廠條件限制無法生產(chǎn)大型復(fù)雜本來受工廠條件限制無法生產(chǎn)大型復(fù)雜鑄件成為可能。鑄件成為可能。例如我國生產(chǎn)的第一臺例如我國生產(chǎn)的第一臺t水水壓機(jī)，采用鑄焊結(jié)合，成功的制造出壓機(jī)，采用鑄焊結(jié)合，成功的制造出mm，直徑，直徑mm、厚、厚mm的立柱（每根的立柱（每根t）等鑄件。）等鑄件。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論聯(lián)合鑄造；聯(lián)合鑄造；與分體相反，一些很小的鑄件，常可與分體相反，一些很小的鑄件，?？砂言S多小零件連接成一個較大的大鑄件，把許多小零件連接成一個較大的大鑄件，這

15、對鑄造和機(jī)械加工都方便。這對鑄造和機(jī)械加工都方便。鑄造工藝設(shè)計概論第二節(jié)造型、造芯方法的選擇第二節(jié)造型、造芯方法的選擇、優(yōu)先選擇濕砂型、優(yōu)先選擇濕砂型當(dāng)濕型不能滿足時，再考慮使用表干當(dāng)濕型不能滿足時，再考慮使用表干砂型、干砂型或其它砂型。砂型、干砂型或其它砂型。采用濕砂型需注意采用濕砂型需注意）鑄件過高，金屬靜壓力插過濕型抗）鑄件過高，金屬靜壓力插過濕型抗壓強(qiáng)度時，應(yīng)考慮使用干砂型壓強(qiáng)度時，應(yīng)考慮使用干砂型鑄造工藝設(shè)計概論）澆注位置上鑄件有較大水平壁時，）澆注位置上鑄件有較大水平壁時，用濕砂型容易引起夾砂缺陷，應(yīng)考慮使用濕砂型容易引起夾砂缺陷，應(yīng)考慮使用干砂型或其它砂型。用干砂型或其它砂型。）

16、造型過程長或需長時間等待澆注的）造型過程長或需長時間等待澆注的砂型不宜用濕砂型。砂型不宜用濕砂型。（濕型放置久會風(fēng)干，最好當(dāng)天澆注）（濕型放置久會風(fēng)干，最好當(dāng)天澆注）型內(nèi)放置冷鐵較多時，應(yīng)避免使用）型內(nèi)放置冷鐵較多時，應(yīng)避免使用濕型。濕型。（以免冷鐵生銹或變冷凝結(jié)（以免冷鐵生銹或變冷凝結(jié)“水珠水珠”，澆注后引起氣孔缺陷），必要時可考慮澆注后引起氣孔缺陷），必要時可考慮只烘干表面，就可以大大減小氣孔沖砂。只烘干表面，就可以大大減小氣孔沖砂。鑄造工藝設(shè)計概論、造型、造芯方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)、造型、造芯方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)（）大量生產(chǎn)的工廠應(yīng)采用先進(jìn)的造（）大量生產(chǎn)的工廠應(yīng)采用先進(jìn)的造型、造芯方

17、法。型、造芯方法。老式震擊造型機(jī)生產(chǎn)效率不高、工人老式震擊造型機(jī)生產(chǎn)效率不高、工人勞動強(qiáng)度大。新型造型機(jī)高壓造型（水勞動強(qiáng)度大。新型造型機(jī)高壓造型（水平、垂直）、氣沖造型線、射壓造型、平、垂直）、氣沖造型線、射壓造型、靜壓造型靜壓造型制芯可以采用冷芯盒、熱芯盒和殼芯制芯可以采用冷芯盒、熱芯盒和殼芯鑄造工藝設(shè)計概論（）中等批量（）中等批量可以考慮應(yīng)用樹脂自硬砂造型和造芯可以考慮應(yīng)用樹脂自硬砂造型和造芯（）單件小批量（）單件小批量手工造型，手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜要手工造型，手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜要求，比較靈活，不要求很多工藝裝備求，比較靈活，不要求很多工藝裝備鑄造工藝設(shè)計概論、造型方法應(yīng)適合工廠條

18、件、造型方法應(yīng)適合工廠條件如有的工廠生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件，如有的工廠生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件，多采用組芯造型法，著重考慮設(shè)計，制多采用組芯造型法，著重考慮設(shè)計，制造芯盒的通用問題，不制作模樣和砂箱，造芯盒的通用問題，不制作模樣和砂箱，在底坑中組芯。在底坑中組芯。鑄造工藝設(shè)計概論、要兼顧鑄件的精度要求和成本、要兼顧鑄件的精度要求和成本各種造型、造芯方法所獲得鑄件精度不各種造型、造芯方法所獲得鑄件精度不同，初投資和生產(chǎn)效率也不同。同，初投資和生產(chǎn)效率也不同。鑄造工藝設(shè)計概論第三節(jié)澆注位置的確定第三節(jié)澆注位置的確定）鑄件的澆注位置：是指澆注時鑄件在）鑄件的澆注位置：是指澆注時鑄件在型內(nèi)所處的狀態(tài)和位

19、置。型內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。（澆注位置的選擇關(guān)系到鑄件的內(nèi)在（澆注位置的選擇關(guān)系到鑄件的內(nèi)在質(zhì)量、鑄件的尺寸精度及造型工藝的難質(zhì)量、鑄件的尺寸精度及造型工藝的難易程度）易程度）澆注位置分類：）澆注位置分類：水平澆注、垂直澆注和傾斜澆注。水平澆注、垂直澆注和傾斜澆注。鑄造工藝設(shè)計概論確定澆注位置的原則：確定澆注位置的原則：）鑄件的重要部位應(yīng)盡量置于下部）鑄件的重要部位應(yīng)盡量置于下部鑄造工藝設(shè)計概論）重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)）重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）使鑄件大平面朝下，避免夾砂結(jié)疤類）使鑄件大平面朝下，避免夾砂結(jié)疤類缺陷缺陷對于大平板類鑄件，可采用傾斜澆注，對

20、于大平板類鑄件，可采用傾斜澆注，以便增大金屬液上升速度。以便增大金屬液上升速度。鑄造工藝設(shè)計概論H值毫米值毫米鑄造工藝設(shè)計概論）應(yīng)保證鑄件能充滿）應(yīng)保證鑄件能充滿具有大面積的薄壁鑄件，應(yīng)將薄壁部分放在具有大面積的薄壁鑄件，應(yīng)將薄壁部分放在鑄型的下部，同時要盡量使薄壁部分處于垂直位鑄型的下部，同時要盡量使薄壁部分處于垂直位置或傾斜位置。見圖。置或傾斜位置。見圖。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮）應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮對于易產(chǎn)生收縮缺陷的鑄件因優(yōu)先考對于易產(chǎn)生收縮缺陷的鑄件因優(yōu)先考慮實現(xiàn)順序凝固的條件慮實現(xiàn)順序凝固的條件鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯

21、，便）避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯合箱及檢查于下芯合箱及檢查鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）應(yīng)使合箱位置、澆注位置和鑄件冷卻）應(yīng)使合箱位置、澆注位置和鑄件冷卻位置相一致位置相一致避免合箱后，或澆注后在此翻轉(zhuǎn)鑄避免合箱后，或澆注后在此翻轉(zhuǎn)鑄型型鑄造工藝設(shè)計概論第四節(jié)分形面的選擇第四節(jié)分形面的選擇分型面：分型面是指兩半鑄型相互接觸的分型面：分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。表面。分型面一般在確定澆注位置后再選擇，分型面一般在確定澆注位置后再選擇，但分析分型面方案優(yōu)劣后，可能重新調(diào)但分析分型面方案優(yōu)劣后，可能重新調(diào)整澆注位置。（分型面的優(yōu)劣，在很大整澆注位置。（分型面的優(yōu)劣，在很大程度上

22、影響鑄件的尺寸精度、成本和生程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率）產(chǎn)率）鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論A方案：保證鑄件四邊和孔同心；方案：保證鑄件四邊和孔同心；B方案：保證內(nèi)孔和外邊平行方案：保證內(nèi)孔和外邊平行C方案：可使孔內(nèi)起模斜度值減小，方案：可使孔內(nèi)起模斜度值減小，這使內(nèi)孔直度所需切削去金屬最少這使內(nèi)孔直度所需切削去金屬最少D方案：和方案：和E方案相似，只是外邊斜度減小方案相似，只是外邊斜度減小E方案：內(nèi)孔合外壁的起模斜度都減小方案：內(nèi)孔合外壁的起模斜度都減小F方案：保證上下兩個外邊平行于孔的中心方案：保證上下兩個外邊平行于孔的中心線線G方案：保證所有個外邊面都平行于孔的中心方案：保

23、證所有個外邊面都平行于孔的中心線線鑄造工藝設(shè)計概論 選擇分型面應(yīng)考慮以下原則選擇分型面應(yīng)考慮以下原則）分型面應(yīng)盡量采用平面分型，避免）分型面應(yīng)盡量采用平面分型，避免曲面分型，并應(yīng)盡量選在最大截面上，曲面分型，并應(yīng)盡量選在最大截面上，以簡化模具制造和造型工藝。見圖以簡化模具制造和造型工藝。見圖。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）盡量將鑄件全部或大部放在同一砂箱）盡量將鑄件全部或大部放在同一砂箱以防止錯型、飛翅、毛刺等缺陷，保證以防止錯型、飛翅、毛刺等缺陷，保證鑄件尺寸的精確。見圖和鑄件尺寸的精確。見圖和。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）應(yīng)盡量減少分型面數(shù)目）應(yīng)盡量減少分型面數(shù)目

24、分型面少，鑄件精度易保證分型面少，鑄件精度易保證鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）便于下芯、合箱和檢查型腔尺寸）便于下芯、合箱和檢查型腔尺寸盡量把砂芯放在下型，便于檢查盡量把砂芯放在下型，便于檢查減速箱蓋手工造型工藝方案，采用兩減速箱蓋手工造型工藝方案，采用兩個分型面的目的就是便于合箱時檢查尺個分型面的目的就是便于合箱時檢查尺寸寸鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）不使砂箱太高）不使砂箱太高高砂箱造型困難，填砂、緊實、起模、高砂箱造型困難，填砂、緊實、起模、下芯都困難。幾乎所有造型機(jī)都對砂箱下芯都困難。幾乎所有造型機(jī)都對砂箱高度有限制。高度有限制。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）受力構(gòu)件的分型

25、面選擇不應(yīng)削弱鑄件）受力構(gòu)件的分型面選擇不應(yīng)削弱鑄件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度B方案合箱時微小的偏差將改變工字梁方案合箱時微小的偏差將改變工字梁的截面積分布的截面積分布鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論）注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量）注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論 思考題思考題）為什么要設(shè)分型面？怎樣選擇分型）為什么要設(shè)分型面？怎樣選擇分型面面）澆注位置的選擇或確定為何受到鑄）澆注位置的選擇或確定為何受到鑄造工藝人員的重視？應(yīng)遵循哪些原則？造工藝人員的重視？應(yīng)遵循哪些原則？）怎樣審查鑄造零件圖樣？其意義何）怎樣審查鑄造零件圖樣？其意義何在？在？鑄造工藝設(shè)計概論砂芯設(shè)計及鑄

26、造工藝設(shè)計參數(shù)砂芯設(shè)計及鑄造工藝設(shè)計參數(shù)第一節(jié)砂芯設(shè)計第一節(jié)砂芯設(shè)計砂芯砂芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件外形的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件外形不能出砂的部位，砂型局部要求特殊性能的部不能出砂的部位，砂型局部要求特殊性能的部分，有時也用砂芯。分，有時也用砂芯。砂芯應(yīng)滿足以下要求：砂芯的形狀、尺寸以及砂芯應(yīng)滿足以下要求：砂芯的形狀、尺寸以及在砂型中的位置應(yīng)符合鑄件要求，具有足夠的在砂型中的位置應(yīng)符合鑄件要求，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，在鑄件形成過程中砂芯所產(chǎn)生的強(qiáng)度和剛度，在鑄件形成過程中砂芯所產(chǎn)生的氣體能及時排除型外，鑄件收縮時阻力小和容氣體能及時排除型外，鑄件收縮時阻力小和容易清砂易清砂鑄造

27、工藝設(shè)計概論一、確定砂芯形狀（分塊）及分盒面選擇一、確定砂芯形狀（分塊）及分盒面選擇的基本原則的基本原則總的原則是：使造芯到下芯的整個過程總的原則是：使造芯到下芯的整個過程方便，鑄件內(nèi)腔尺寸精確，不致造成氣方便，鑄件內(nèi)腔尺寸精確，不致造成氣孔等缺陷，使芯盒結(jié)構(gòu)簡單?？椎热毕?，使芯盒結(jié)構(gòu)簡單。（一）保證鑄件內(nèi)腔尺寸精度（一）保證鑄件內(nèi)腔尺寸精度凡鑄件內(nèi)腔尺寸要求嚴(yán)格的部分，應(yīng)由凡鑄件內(nèi)腔尺寸要求嚴(yán)格的部分，應(yīng)由同一半砂芯形成。避免為分盒面所分割，同一半砂芯形成。避免為分盒面所分割，更不宜劃分為幾個砂芯。更不宜劃分為幾個砂芯。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（二）保證操作方便（二）保證操作方便復(fù)雜

28、的大砂芯、細(xì)而很長的砂芯可分為復(fù)雜的大砂芯、細(xì)而很長的砂芯可分為幾個小而簡單的砂芯幾個小而簡單的砂芯鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（三）保證鑄件壁厚均勻（三）保證鑄件壁厚均勻使砂芯的起模斜度和模樣的起模斜度大使砂芯的起模斜度和模樣的起模斜度大小、方向一致，保證鑄件壁厚均勻小、方向一致，保證鑄件壁厚均勻鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（四）盡量減少砂芯數(shù)目（四）盡量減少砂芯數(shù)目用砂胎（自帶砂芯）或吊砂可減少砂芯，用砂胎（自帶砂芯）或吊砂可減少砂芯，鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（五）填砂面應(yīng)寬敞、烘干支撐面是平面（五）填砂面應(yīng)寬敞、烘干支撐面是平面需要進(jìn)爐烘干的大砂芯（圖需要進(jìn)爐烘干的大砂芯

29、（圖），常被沿最大截面切分為兩半制作），常被沿最大截面切分為兩半制作鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（六）砂芯形狀適應(yīng)造型、制芯方法（六）砂芯形狀適應(yīng)造型、制芯方法高速造型線限制下芯時間，常把若干個高速造型線限制下芯時間，常把若干個小砂芯組合成一個砂芯，以便節(jié)約下芯小砂芯組合成一個砂芯，以便節(jié)約下芯時間。時間。鑄造工藝設(shè)計概論二、芯頭設(shè)計二、芯頭設(shè)計芯頭：是指深出鑄件以外不與金屬液接芯頭：是指深出鑄件以外不與金屬液接觸的砂芯部分。觸的砂芯部分。對芯頭的要求是：對芯頭的要求是：）定為和固定砂芯使砂芯在鑄型中有）定為和固定砂芯使砂芯在鑄型中有準(zhǔn)確的位置，并能承受砂芯重力及澆注準(zhǔn)確的位置，并能承受砂

30、芯重力及澆注時液體金屬對砂芯的浮力，使之不破壞。時液體金屬對砂芯的浮力，使之不破壞。）芯頭應(yīng)能及時排出澆注后砂芯所產(chǎn)）芯頭應(yīng)能及時排出澆注后砂芯所產(chǎn)生的氣體至型外生的氣體至型外鑄造工藝設(shè)計概論）上下芯頭及芯號容易識別，不致下）上下芯頭及芯號容易識別，不致下錯方向和芯號錯方向和芯號）下芯、合型方便，芯頭應(yīng)有一定的）下芯、合型方便，芯頭應(yīng)有一定的斜度和間隙。斜度和間隙。芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（一）芯頭的組成（一）芯頭的組成典型的芯頭結(jié)構(gòu)如圖，它包典型的芯頭結(jié)構(gòu)如圖，它包括芯頭長度、斜度、間隙、壓環(huán)、防壓括芯頭長度、斜度、間隙、壓環(huán)、

31、防壓環(huán)和積砂槽等結(jié)構(gòu)環(huán)和積砂槽等結(jié)構(gòu)鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論、芯頭長度鑄造工藝設(shè)計概論 決定芯頭高度有以下幾點值得注意：決定芯頭高度有以下幾點值得注意：）對于細(xì)而高的砂芯，上下部都應(yīng)留）對于細(xì)而高的砂芯，上下部都應(yīng)留有芯頭（以免液體沖擊發(fā)生傾斜）有芯頭（以免液體沖擊發(fā)生傾斜）對于粗而矮的砂芯，?？刹挥蒙闲荆τ诖侄纳靶荆？刹挥蒙闲绢^，這可使造型、合箱方便頭，這可使造型、合箱方便）對于等截面的或上下對稱的砂芯，）對于等截面的或上下對稱的砂芯，為下芯方便，上下芯頭可用相同的高度為下芯方便，上下芯頭可用相同的高度合斜度。合斜度。鑄造工藝設(shè)計概論、芯頭斜度、芯頭斜度對垂直芯頭，上下芯頭都

32、應(yīng)設(shè)有斜度。對垂直芯頭，上下芯頭都應(yīng)設(shè)有斜度。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論、芯頭間隙、芯頭間隙鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論、壓環(huán)、防壓環(huán)和積砂槽、壓環(huán)、防壓環(huán)和積砂槽鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（二）芯頭承壓面積計算（二）芯頭承壓面積計算芯頭的承壓面積應(yīng)足夠大，以保證在金芯頭的承壓面積應(yīng)足夠大，以保證在金屬液最大浮力的作用下不超過鑄型的許屬液最大浮力的作用下不超過鑄型的許用壓應(yīng)力。用壓應(yīng)力。由于砂芯的強(qiáng)度通常都大于鑄型的由于砂芯的強(qiáng)度通常都大于鑄型的強(qiáng)度，故只核算鑄型的許用壓力即可。強(qiáng)度，故只核算鑄型的許用壓力即可。芯頭的承壓面積芯頭的承壓面積S應(yīng)滿足下式應(yīng)滿足下式kFS芯壓鑄造工

33、藝設(shè)計概論F芯芯計算的最大浮芯力計算的最大浮芯力k安全系數(shù)安全系數(shù) 壓壓鑄型的許用應(yīng)力鑄型的許用應(yīng)力如果不滿足條件，說明芯頭尺寸過小，如果不滿足條件，說明芯頭尺寸過小，應(yīng)適當(dāng)放大芯頭。應(yīng)適當(dāng)放大芯頭。鑄造工藝設(shè)計概論（三）特殊定位芯頭（三）特殊定位芯頭鑄造工藝設(shè)計概論第二節(jié)鑄造工藝參數(shù)設(shè)計第二節(jié)鑄造工藝參數(shù)設(shè)計 鑄造工藝參數(shù)：鑄造工藝參數(shù)：鑄造收縮率鑄造收縮率機(jī)械加工余量機(jī)械加工余量起模斜度起模斜度最小鑄出孔的尺寸最小鑄出孔的尺寸工藝補(bǔ)正量工藝補(bǔ)正量分型負(fù)數(shù)分型負(fù)數(shù)反變形量反變形量鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝參數(shù)的選擇鑄造工藝參數(shù)的選擇（1 1） 加工余量加工余量 指為保證鑄件加工面尺寸和零件精度

34、，指為保證鑄件加工面尺寸和零件精度，在鑄件工藝設(shè)計時預(yù)先增加而在機(jī)械加工時切去的金在鑄件工藝設(shè)計時預(yù)先增加而在機(jī)械加工時切去的金屬層厚度。屬層厚度。零件上需要加工的表面，應(yīng)需有適當(dāng)?shù)募庸び嗔?。零件上需要加工的表面，?yīng)需有適當(dāng)?shù)募庸び嗔?。鑄件加工余量的大小取決于鑄件的材料、鑄造方法、鑄件加工余量的大小取決于鑄件的材料、鑄造方法、鑄件尺寸與復(fù)雜程度、生產(chǎn)批量、加工面與基準(zhǔn)面的鑄件尺寸與復(fù)雜程度、生產(chǎn)批量、加工面與基準(zhǔn)面的距離及加工面在鑄型中的位置、加工精度要求等?；揖嚯x及加工面在鑄型中的位置、加工精度要求等?；诣T鐵件較鑄鋼件線收縮率小、熔點低，鑄件表面較光鑄鐵件較鑄鋼件線收縮率小、熔點低，鑄件表面

35、較光潔、平整，故其加工余量小，鑄鋼件因澆注溫度高、潔、平整，故其加工余量小，鑄鋼件因澆注溫度高、表面粗糙、變形大、其加工余量應(yīng)比鑄鐵件大；非鐵表面粗糙、變形大、其加工余量應(yīng)比鑄鐵件大；非鐵合金鑄件表面光潔、且材料昂貴、加工余量應(yīng)比鑄鐵合金鑄件表面光潔、且材料昂貴、加工余量應(yīng)比鑄鐵件??；鑄件的尺寸愈大或加工面與基準(zhǔn)面的距離愈大，件??；鑄件的尺寸愈大或加工面與基準(zhǔn)面的距離愈大，鐵件的尺寸誤差也愈大，故余量也應(yīng)隨之加大；鐵件的尺寸誤差也愈大，故余量也應(yīng)隨之加大；鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論（）（）起模斜度（拔模斜度）起模斜度（拔模斜度） 為使模樣容為使模樣容易從鑄型中取出或型芯自芯盒中脫出，易從鑄型中取出或型芯自芯盒中脫出，平行于起模方向在模樣或芯盒壁上的斜平行于起模方向在模樣或芯盒壁上的斜度稱為起模斜度。凡垂直于分型面（分度稱為起模斜度。凡垂直于分型面（分盒面）的沒有結(jié)構(gòu)斜度的壁均應(yīng)設(shè)起模盒面）的沒有結(jié)構(gòu)斜度的壁均應(yīng)設(shè)起模斜度。起模斜度的大小，應(yīng)根據(jù)模壁測斜度。起模斜度的大小，應(yīng)根據(jù)模壁測量面高度、模樣材料及造型方法確定。量面高度、模樣材料及造型方法確定。鑄造工藝設(shè)計概論鑄造工藝設(shè)計概論3）最小鑄出孔及槽）最小鑄出孔及槽 零件上的孔、槽、