砂型铸造-浇注位置与分型面

崔 焕 勇 2003.5崔 焕 勇金属工艺学 崔 焕 勇 2003.5第二篇Part 2铸 造Foundry 崔 焕 勇 2003.5第三章Chapter 3 砂型铸造 Sand Foundry 崔 焕 勇 2003.5 用 造 型 混 合 料 及 模 样 等 工 艺 装 备 制 造 铸型 的 过 程 称 为 造 型 。 型 砂 砂 型 造 型 是 砂 型 铸 造 的 最 基 本 工 序 ， 通 常 分为 手 工 造 型 和 机 器 造 型 两 大 类 。 崔 焕 勇 2003.5铸造工艺图 利 用 各 种 工 艺 符 号 ， 把 制 造 模 型 和 铸 型 所 需 的 资 料 直 接绘 在 零 件 图 上 的 图 样 。 根 据 铸 造 工 艺 图 绘 出 模 型 图 和合 箱 图零 件 结 构 的 铸 造 工 艺 性 分 析 浇 注 位 置 分 型 面 的 选 择型 芯 的 数 量 及 其 设 计铸 造 工 艺 参 数浇 注 系 统 设 计 冒 口 、 冷 铁 、 铸 筋 设 计绘 制 铸 造 工 艺 图1、机械加工余量和最小铸出孔2、拔模斜度3、收缩率4、铸造圆角5、型芯头模 型 图合 箱 图 崔 焕 勇 2003.5铸造工艺图 崔 焕 勇 2003.5v浇注位置的选择原则v分型面的选择原则 崔 焕 勇 2003.5 浇 注 位 置 浇 注 时 ， 铸 件 在 铸型 中 所 处 的 位 置 /铸 件 的 某 个表 面 位 于 铸 型 的 上 、 下 还 是 侧面 。 浇 口 位 置 内 浇 口 与 铸 型 型腔 连 接 处 的 位 置 /液 态 金 属 流入 铸 型 型 腔 的 位 置 。上下浇注位置的选择 崔 焕 勇 2003.51、 铸 件 的 重 要 加 工 面 或 主 要 工 作 面 应 朝 下 。2、 铸 件 的 大 平 面 应 朝 下 ， 以 免 夹 砂 。3、 为 防 止 铸 件 薄 壁 部 分 产 生 浇 不 足 或 冷 隔 现 象 ， 应 将面 积 大 的 薄 壁 部 分 置 于 铸 型 下 部 或 使 其 处 于 垂 直 、 倾斜 位 置 。4、 容 易 形 成 缩 孔 缩 松 的 铸 件 ， 厚 大 部 位 放 在 分 型 面 附近 的 上 部 或 侧 面 ， 以 便 于 安 放 冒 口 、 冷 铁 。5、 应 减 少 型 芯 的 数 量 ， 便 于 型 芯 固 定 和 排 气 。6、 尽 可 能 避 免 使 用 吊 砂 、 吊 芯 或 悬 臂 式 砂 芯 。7、 应 使 合 箱 位 置 、 浇 注 位 置 和 铸 件 冷 却 位 置 一 致 ， 避免 多 次 翻 动 砂 箱 。一、浇注位置的选择原则 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则车 床 床 身上中 下中铸 件 的 重 要 加 工 面 或 主 要 工作 面 应 朝 下 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则铸 件 的 重 要 加 工 面 或 主 要 工作 面 应 朝 下卷扬机筒 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则铸 件 的 大 平 面 应 朝 下 ， 以 免 夹 砂 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则为 防 止 铸 件 薄 壁 部 分 产 生 浇 不 足 或 冷 隔 现 象 ， 应 将 面 积 大的 薄 壁 部 分 置 于 铸 型 下 部 或 使 其 处 于 垂 直 、 倾 斜 位 置 。 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则为 防 止 铸 件 薄 壁 部 分 产 生 浇 不 足 或 冷 隔 现 象 ， 应 将 面 积 大的 薄 壁 部 分 置 于 铸 型 下 部 或 使 其 处 于 垂 直 、 倾 斜 位 置 。 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则容 易 形 成 缩 孔 缩 松 的 铸 件 ， 厚 大 部 位 放 在 分 型 面 附 近 的 上部 或 侧 面 。 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则应 减 少 型 芯 的 数 量 ， 便 于 型 芯 固 定 和 排 气 。 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则应 减 少 型 芯 的 数 量 ， 便 于 型 芯 固 定 和 排 气 。 崔 焕 勇 2003.5浇注位置的选择原则尽 可 能 避 免 使 用 吊 砂 、 吊 芯 或 悬 臂 式 砂 芯 。 崔 焕 勇 2003.5分 型 面 砂 箱 间 的 接 触 面1、 尽 可 能 使 用 最 少 的 分 型 面 。2、 应 尽 量 使 型 芯 、 活 块 数 量 少 。3、 尽 量 将 铸 件 全 部 或 大 部 放 在 同 一 砂 箱 以 防 止 错 型 、 飞翅 、 毛 刺 等 缺 陷 ， 保 证 铸 件 尺 寸 的 精 确 。4、 应 使 铸 件 的 加 工 面 和 加 工 基 准 面 处 于 同 一 砂 箱 中 。 若铸 件 的 加 工 面 很 多 ， 又 不 可 能 全 部 与 基 准 面 放 在 分 型 面的 同 一 侧 时 ， 则 应 使 加 工 基 准 面 与 大 部 分 加 工 面 处 于 分型 面 的 同 一 侧 。 5、 尽 量 选 用 平 面 避 免 曲 面 分 型 ， 并 应 尽 量 选 在 最 大 截 面上 ， 以 简 化 模 具 制 造 和 造 型 工 艺 。 6、 为 便 于 造 型 、 下 芯 、 合 箱 、 检 验 及 检 查 ， 尽 量 将 型 腔置 于 下 箱二、分型面的选择原则 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则尽 可 能 使 用 最 少 的 分 型 面 。 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则尽 可 能 使 用 最 少 的 分 型 面 。 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则应 尽 量 使 型 芯 、 活 块 数 量 少 。 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则尽 量 将 铸 件 全 部 或 大 部 放 在 同 一 砂 箱 以 防 止 错 型 、 飞 翅 、毛 刺 等 缺 陷 ， 保 证 铸 件 尺 寸 的 精 确 。 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则尽 量 将 铸 件 全 部 或 大 部 放 在 同 一 砂 箱 以 防 止 错 型 、 飞 翅 、毛 刺 等 缺 陷 ， 保 证 铸 件 尺 寸 的 精 确 。 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则尽 量 将 铸 件 全 部 或 大 部 放 在 同 一 砂 箱 以 防 止 错 型 、 飞 翅 、毛 刺 等 缺 陷 ， 保 证 铸 件 尺 寸 的 精 确 。 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则应 使 铸 件 的 加 工 面 和 加 工 基 准 面 处 于 同 一 砂 箱 中 。螺栓塞头方头 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则 铸 件 的 加 工 面 很多 ， 又 不 可 能 全 部 与基 准 面 放 在 分 型 面 的同 一 侧 时 ， 则 应 使 加工 基 准 面 与 大 部 分 加工 面 处 于 分 型 面 的 同一 侧 。轮毂的分型面加工基准 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则尽 量 选 用 平 面 避 免 曲 面 分 型 ， 并 应 尽 量 选 在 最 大 截 面 上 ，以 简 化 模 具 制 造 和 造 型 工 艺 。 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则尽 量 选 用 平 面 。 崔 焕 勇 2003.5分型面的选择原则为 便 于 造 型 、 下 芯 、 合 箱 、 检 验 及 检 查 ， 尽 量 将 型 腔 置 于下 箱 崔 焕 勇 2003.5v机械加工余量v最小铸出孔、槽v拔模斜度v铸造圆角v收缩率v型芯头v其它如分型负数、工艺补正量等 崔 焕 勇 2003.51、 机 械 加 工 余 量 铸 件 上 为 切 削 加 工 而 加 大 的 尺 寸 叫 机 械 加 工 余 量 铸造工艺参数的确定1 2 崔 焕 勇 2003.51、 机 械 加 工 余 量 零 件 上 需 要 加 工 的 表 面 ， 如 零 件 图 上 标 有 表 面 粗 糙度 符 号 的 部 位 、 注 有 尺 寸 公 差 的 部 位 、 有 螺 纹 符 号 的 部位 、 注 有 表 面 形 位 尺 寸 公 差 代 号 的 部 位 等 应 需 有 适 当 的加 工 余 量 。 加 工 余 量 过 大 ， 不 仅 浪 费 金 同 、 增 加 机 加 工 工 时 ，而 且 还 会 因 截 面 增 加 、 热 节 变 大 、 使 铸 件 晶 粒 粗 大 ， 力学 性 能 降 低 ； 加 工 余 量 过 小 ， 可 能 会 因 错 型 等 原 因 造 成切 削 余 量 不 够 、 表 面 硬 度 偏 高 、 甚 至 留 有 黑 皮 达 不 到 尺寸 精 度 而 报 废 。 铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.5 1、 机 械 加 工 余 量 铸 件 加 工 余 量 的 大 小 取 决 于 铸 件 的 材 料 、 铸 造 方法 、 铸 件 尺 寸 与 复 杂 程 度 、 生 产 批 量 、 加 工 面 与 基 准面 的 距 离 及 加 工 面 在 铸 型 中 的 位 置 、 加 工 精 度 要 求 等 。 灰 铸 铁 件 较 铸 钢 件 线 收 缩 率 小 、 熔 点 低 ， 铸 件 表面 较 光 洁 、 平 整 ， 故 其 加 工 余 量 小 ， 铸 钢 件 加 工 余 量应 比 铸 铁 件 大 ： 非 铁 合 金 铸 件 表 面 光 洁 、 且 材 料 昂 贵 、加 工 余 量 应 比 铸 铁 件 小 ； 铸 件 的 尺 寸 愈 大 或 加 工 面 与基 准 面 的 距 离 愈 大 ， 铸 件 的 尺 寸 误 差 也 愈 大 ， 故 余 量也 应 随 之 加 大 ； 大 量 生 产 时 ， 因 采 用 机 器 造 型 铸 件精 度 高 ， 故 余 量 可 减 小 ， 反 之 ， 手 工 造 型 余 量 应 加 大 ，此 外 ， 浇 注 时 朝 上 的 表 面 ， 因 产 生 缺 陷 的 机 率 宰 大 ，其 加 工 余 量 应 比 底 面 和 侧 面 大 。 表 2 9 铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.5铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.5 2、 最 小 铸 出 孔 、 槽 零 件 上 的 孔 、 槽 、 台 阶 等 应 从 铸 件 质 量 及 经 济 方 面考 虑 。 较 大 的 孔 、 槽 等 应 铸 出 来 ， 以 便 节 约 金 属 和 机 械加 工 工 时 ， 同 时 还 避 免 铸 件 局 部 过 厚 所 造 成 的 热 节 ， 提 高 铸 件 的 质 量 ， 较 小 的 孔 槽 ， 则 不 宜 铸 出 ， 直 接 加 工 反 而 方 便 ； 有 特 殊 要 求 ， 且 无 法 实 行 机 加 工 的 孔 如 弯 曲 孔 ， 则 一 定 要 铸 出 。 铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.53、 拔 模 斜 度 为 使 模 样 容 易 从 铸 型 中 取 出 或 型 芯 自 芯 盒 中 脱 出 ，平 行 于 起 模 方 向 在 模 样 或 芯 盒 壁 上 的 斜 度 称 为 拔 模 斜 度 。 凡 垂 直 于 分 型 面 （ 分 盒 面 ） 的 没 有 结 构 斜 度 的 壁 均 应 设 起 模 斜 度 。 起 模 斜 度 的 大 小 ， 应 根 据 模 壁 测 量 面 高 度 、 模 样 材 料 及 造 型 方 法 确 定 。铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.53、 拔 模 斜 度 外 壁 0.25 3 ， 内 壁 3 10 铸造工艺参数的确定 上 下 崔 焕 勇 2003.54、 铸 造 圆 角R=( 1/3 1/5 ) ( a + b )/2铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.55、 收 缩 率 指 为 了 补 偿 铸 件 收 缩 ， 模 样 比 铸 件 图 样 尺 寸 增大 的 数 值 。 而 用 来 度 量 模 样 尺 寸 的 刻 尺 称 为 缩 尺 (模样 工 缩 尺 )， 其 分 度 以 普 通 尺 的 单 位 长 度 乘 以 (1十 铸 件线 收 缩 率 )。 灰 口 铸 铁 ： 0.7% 1.0% 铸 造 碳 钢 ： 1.3 % 2.0% 铝 硅 合 金 ： 0.8 % 1.2% 有 色 合 金 ： 1.0% 1.5%铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.56、 型 芯 头 指 模 样 上 的 突 出 部 分 ， 在 型 内 形 成 芯 座并 放 置 芯 头 。 或 指 型 芯 的 外 伸 部 分 ， 不 形 成铸 件 轮 廓 ， 只 是 落 入 芯 座 内 ， 用 以 定 位 和 支承 型 芯 。 芯 头 可 分 为 垂 直 芯 头 和 水 平 芯 头 。 单 支点 的 水 平 芯 头 又 称 为 悬 臂 芯 头 。铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.5 垂 直 芯 头 一 般 都 有 上 下 芯 头 ， 芯 头 高 度 H主 要 取 决 于 芯 头 直 径 d。 为 了 提 高 芯 头 的 稳定 性 和 可 靠 性 ， 下 芯 头 斜 度 应 小 些 (5 10 )， 高 度 H 应 大 些 ； 为 便 于 合 型 、 上 芯 头 的 斜 度 应 大 些 (6 15 )， 高 度 H 应 小 些 。 短 而 粗 的 芯 头 也 可 不 留 上 芯 头 。铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.5 水 平 芯 头 其 长 度 上 主 要 取 决 于 芯 头 直 径 d和 芯 的 长 度 。 为 便 于 下 芯 及 合 型 ， 铸 型 上 的 芯座 端 部 也 应 留 有 一 定 的 斜 度 、 悬 臂 芯 头 必 须 做 得 比 较 长 而 大 ， 并 使 用 芯 撑 以 防 止 芯 下 垂 或 被 液 体 抬 起 。芯 头 和 芯 座 之 间 应 有 14m m 的 间 隙 S。铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.57、 分 型 负 数 指 为 抵 消 铸 件 在 分 型 部 位 的 增 厚 ， 在 模 样上 相 应 减 去 的 尺 寸 。 砂 型 的 分 型 面 一 般 不 可 能很 平 整 ， 因 此 干 型 或 表 面 烘 干 型 合 型 后 ， 上 下型 不 能 密 合 ， 金 属 液 就 有 可 能 从 分 型 面 处 溢 出 ，即 “ 跑 火 ” 。 为 了 防 止 跑 火 ， 就 要 在 下 型 的 分型 面 上 铺 设 泥 条 、 油 泥 条 或 石 棉 绳 等 ， 使 上 、下 型 接 触 面 密 封 ， 这 样 就 使 上 箱 抬 高 ， 增 加 了铸 件 的 高 度 或 铸 件 顶 面 的 厚 度 。 制 做 模 样 时 ，为 了 使 模 样 符 合 零 件 图 上 尺 寸 的 要 求 ， 在 模 样上 相 应 减 去 这 个 抬 高 的 尺 寸 ， 即 为 分 型 负 数 。铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.57、 工 艺 补 正 量 由 于 工 艺 上 的 原 因 ， 在 铸 件 相 应 部 位 非 加工 面 上 增 加 的 金 属 层 厚 度 称 为 工 艺 补 正 量 。 在单 件 、 小 批 量 手 工 砂 型 铸 造 时 ， 由 于 偏 心 ， 错型 等 原 因 可 能 造 成 铸 造 缺 陷 ， 采 用 工 艺 补 正 量以 减 少 废 品 率 ； 对 于 成 批 大 量 生 产 的 铸 件 ， 不使 用 工 艺 补 正 量 ， 而 采 用 修 改 模 具 的 方 法 。铸造工艺参数的确定 崔 焕 勇 2003.51、 分 型 面 /浇 注 位 置 ： 用 蓝 线 （ 或 红 线 ） 和 箭 头 表 示 ，加 以 汉 字 表 示 方 向2、 机 械 加 工 余 量 ： 用 红 线 画 出 轮 廓 ， 剖 面 处 用 红 剖面 线 或 全 涂 以 红 色 表 示 。 数 值 用 红 字 标 在 加 工 符 号上 。 若 加 工 余 量 带 有 斜 度 ， 可 用 分 数 表 示 。3、 非 铸 出 孔 /槽 ： 用 红 “ ”表 示 。 剖 面 处 用 红 剖 面线 或 全 涂 红 色 。4、 芯 头 和 型 芯 ： 用 蓝 线 画 出 芯 头 ， 并 注 明 尺 寸 。5、 浇 注 系 统 ： 用 红 线 画 出 ， 并 标 注 尺 寸 。6、 活 块 ： 用 红 笔 注 明 “ 活 块 ” 及 其 形 式 和 编 号 。铸造工艺图的绘制 崔 焕 勇 2003.57、 冷 铁 ： 用 绿 线 或 蓝 线 画 出 ， 并 表 明 “ 冷 铁 ” 及 其 主 要尺 寸 和 编 号8、 拔 模 斜 度 ： 用 红 线 或 文 字 表 示 。9、 铸 造 圆 角 ： 用 文 字 表 示 。10、 冒 口 /出 气 口 ： 用 红 线 表 示 并 表 明 主 要 尺 寸 及 编 号 。11、 其 它 参 阅 铸 造 手 册 铸造工艺图的绘制 崔 焕 勇 2003.5应 用 综 合 举 例 崔 焕 勇 2003.5 崔 焕 勇 2003.5铸造工艺图 崔 焕 勇 2003.5铸造工艺图 崔 焕 勇 2003.5【 例 2】 要 铸 造 图 示 支 承 台 零 件 40个 ， 此 件 用 于 中 等 静载 荷 ， 试 选 择 铸 造 合 金 和 绘 出 铸 造 工 艺 图 。10 崔 焕 勇 2003.51. 选 材 ： H T1502. 铸 型 、 造 型 方 法 ： 砂 型 ， 手 工 造 型3. 浇 注 位 置 /分 型 面 ： 因 支 承 台 50mm的 内 孔 及外 壁 均 无 需 加 工 ， 只 有 两 端 面 有 机 械 加 工 要求 。 为 使 支 承 台 两 端 面 组 织 致 密 、 满 足 加 工要 求 ， 所 以 将 铸 件 水 平 放 置 、 使 两 加 工 面 在侧 壁 位 置 作 为 该 件 的 浇 注 位 置 ， 这 样 还 有 利于 型 芯 的 固 定 、 排 气 和 检 验 。 为 便 于 起 模 、下 芯 和 检 验 ， 选 中 间 对 称 的 最 大 截 面 为 分 型面 。 此 时 分 型 面 与 分 模 面 一 致 。方案1 崔 焕 勇 2003.54.加 工 余 量 ： 最 大 尺 寸 200 查 表 得 4mm，考 虑 拔 模 斜 度 ， 下 端 取 3mm5.最 小 铸 出 孔 ： 18、 21不 予 铸 出6.拔 模 斜 度 ： 垂 直 拔 模 斜 度 取 1 7.铸 造 圆 角 ： R3 58.型 芯 设 计 ：9.浇 注 系 统10.铸 造 工 艺 图 崔 焕 勇 2003.5 崔 焕 勇 2003.51. 选 材 ： H T1502. 铸 型 、 造 型 方 法 ： 砂 型 ， 手 工 造 型3. 浇 注 位 置 /分 型 面 ： 采 用 三 箱 造 型方案2 崔 焕 勇 2003.5