砂型鑄造工藝設計

三、砂型鑄造工藝設計簡介1.鑄造工藝圖

(1)澆注位置的確定

(2)分型面的確定

(3)工藝參數(shù)的確定

(4)鑄造工藝圖繪制舉例本節(jié)其它知識點：

鑄件圖

鑄造工藝設計鑄造工藝設計是根據(jù)鑄件結構特點、技術要求、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制圖標和標注符號、編制工藝和工藝規(guī)程等。它是進行生產(chǎn)、管理、鑄件驗收和經(jīng)濟核算的依據(jù)。

鑄造工藝設計主要內(nèi)容是繪制鑄造工藝圖和鑄件圖。１.鑄造工藝圖

鑄造工藝圖是表示鑄型分型面、澆冒系統(tǒng)、澆注位置、型芯結構尺寸、控制凝固措施（冷

鐵、保溫襯板）等內(nèi)容的圖樣。

（１）澆注位置的確定

澆注位置是澆注時鑄件在鑄型中所處的位置。由于澆注時氣體、熔渣、砂粒等雜質(zhì)會上浮，使鑄件上部易出現(xiàn)氣孔、夾渣、夾砂等缺陷，而鑄件下部質(zhì)量較好。

確定澆注位置應遵循“三下一上”的原則。

１）主要工作面和重要面應朝下或置于側壁。床身的導軌面要求組織致密，耐磨，所以導軌面朝下是合理的。氣缸套要求質(zhì)量均勻一致，澆注時應使其圓周表面處于側壁

２）寬大平面朝下

大平面長時間受到金屬液的烘烤容易掉砂，在平面上易產(chǎn)生夾砂、砂眼、氣孔等缺陷，故鑄件的大平面應盡量朝下，如劃線平臺的平面應朝下。

３）薄壁面朝下

鑄件薄壁處鑄型型腔窄，冷速快，充型能力差，容易出現(xiàn)澆不到和冷隔的缺陷。如電機端蓋薄壁部位朝下，避免冷隔、澆不到等缺陷。

４）厚壁朝上

將厚大部分放于上部，可使金屬液按自下而上的順序凝固，在最后凝固部分便于采用冒口補縮，以防止縮孔的產(chǎn)生。如將缸頭的較厚部位置于頂部，便于設置冒口補縮。

（２）分型面的確定分型面是鑄型組元間的接合面。確定分型面首先應保證便于起模，在此基礎上還應考慮簡

化鑄造工藝、保證鑄件質(zhì)量。

１）盡可能使鑄件全部或主要部分置于同一砂箱中，以避免錯型而造成尺寸偏差。

如左圖所示：

(a)不合理，鑄件分別處于兩個砂箱中。

(b)合理，鑄件處于同一個砂箱中，既便于合型，又可避免錯型。２）盡可能使分型面為一平面。

如左圖所示：

(a)若采用俯視圖彎曲對稱面作為分型面，則需要采用挖砂或假箱造型，使鑄造工藝復雜化。

(b)起重臂按圖中所示分型面為一平面，可用分模造型、起模方便。３）盡量減少分型面。

如左圖所示：

(a)槽輪鑄件若采用三箱手工造型，操作復雜。

(b)若槽輪部分用環(huán)形芯來形成，可有二箱造型，簡化造型過程，又保證鑄件質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。

（３）工藝參數(shù)的確定１）加工余量及尺寸公差

加工余量是鑄件加工面上，在鑄造工藝設計時預先增加的，在機械加工時需切除的金屬層厚度。

尺寸公差是指鑄件基本尺寸允許的最大極限尺寸和最小極限尺寸之差值。

①鑄件加工余量確定

根據(jù)GB／T11350—1989《鑄件機械加工余量》的規(guī)定，先要根據(jù)鑄件生產(chǎn)批量、鑄造合金種類、鑄件大小、鑄造方法等碇鑄件加工余量等級和尺寸公差等級。

再按GB／T11350—1989確定鑄件加工余量

②鑄件尺寸公差確定

按GB6414-1986確定鑄件尺寸公差數(shù)值。２）起模鈄度

為使模樣從鑄型中取出或型芯從芯盒中脫出，平行于起模方向在模樣（或芯盒）壁上所增加的斜度稱為起模斜度。

模樣的起模斜度有三種取法對于壁厚小于8mm的鑄件可采用增厚法。壁厚為8－12mm的鑄件可采用加減壁厚法。壁厚大于12mm的鑄件可采用減厚法。

對于需要機械加工的壁必須采用增加壁厚法。

３）鑄造收縮率

為補償鑄件在冷卻過程中產(chǎn)生的收縮，需要加大模樣尺寸。鑄造收縮率主要與合金種類，也與型砂的退讓性、阻礙收縮的因素等有關。

通常，中小型灰鑄鐵件線收縮率約取1％；有色金屬約取l．5％；鑄鋼件約取2％。4）最小鑄出孔

當鑄件上的孔和槽尺寸過小、而鑄件壁厚較大時孔可不鑄出，這樣可簡化鑄造工藝。

在單件小批生產(chǎn)時：

灰鑄鐵件的最小鑄出孔徑為30－40mm。

鑄鋼件最小鑄出孔徑為40－50mm。

5）芯頭

芯頭是指砂芯的外伸部分。

芯頭不形成鑄件的輪廓，只是落人芯座內(nèi)來定位和支承砂芯，見左圖所示，芯頭有垂直芯頭和水平芯頭兩種。

芯座是指鑄型中專為放置芯頭的空腔。

6）鑄造圓角

制造模樣時，壁的連接和轉(zhuǎn)角處要做成圓角，便于造型、并可減少或避免砂型尖角損壞。但分型面的轉(zhuǎn)角處不能有圓角。

一般內(nèi)圓角半徑可按相鄰兩壁平均厚度的1／3－l／5選取；外圓角半徑可取內(nèi)圓角半徑的一半。

（４）鑄造工藝圖繪制舉例單件小批生產(chǎn)時，可直接在零件圖上繪制，供制造模樣、造型和檢驗使用。

鑄造工藝符號及繪制方法參閱JB2435—1978。

例：圖a為連接盤零件圖，材料為HT200，采用砂型鑄造，年生產(chǎn)量200件，試繪出鑄造工藝圖。（1）分析生產(chǎn)性質(zhì)

該零件屬小批生產(chǎn)，零件上φ60mm的孔要鑄出，需用一個型芯。

四個φ12mm的小孔可不鑄出，鑄后再用機械加工出該孔，鑄造工藝圖上的不鑄出孔用紅線打叉，見圖b。（2）澆注位置和分型面

選φ200mm端面為分型面，采用兩箱整體模造型。分型面用紅線表示，并寫出“上、下”。

（3）加工余量

鑄件基本尺寸取最大尺寸φ200mm。

查表砂型鑄造灰鑄鐵件的公差及配套的加工余量等級為14／H。按規(guī)定頂面和孔的加工余量等級應降一級，由H降為J級。查表得:

φ200mm頂面的單側加工余量為9mm

φ200mm與φ120mm相鄰的臺階面，單側加工余量為6.0mm

φ200mm外圓單側的加工余量為7.5mm

φ120mm外圓的單側加工余量為6.0mm

φ120mm端面是底面，單側加工余量為6.0mm

φ60mm孔的單側加工余量為6.0mm

加工余量可用紅色線在加工符號附近注明加工余量的數(shù)值。（4）起模斜度

按零件圖尺寸采用增厚法。兩處平行于起模方向的側壁高度均為40mm，查表得起模斜度a為l.0mm。

圖b中“8．5／7．5”和“7／6”表示考慮了加工余量和起模斜度后，上端分別加8．5mm和7mm，下端分別加7．5mm和6．0mm。

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