铸造工艺设计课件

铸造高级工培训铸造高级工培训一、铸件成型工艺基础一、铸件成型工艺基础二、铸造工艺设计及劳动生产率二、铸造工艺设计及劳动生产率三、浇冒口系统三、浇冒口系统四、其他铸造设备四、其他铸造设备五、高级工造型操作技能五、高级工造型操作技能六、设备的维护保养六、设备的维护保养铸造高级工培训内容铸造高级工培训内容铸造工艺设计铸造工艺设计概述：概述：铸造工艺设计要点：铸造工艺设计要点：2 2、铸型分型面的选择；、铸型分型面的选择；3 3、工艺参数的确定；、工艺参数的确定；4 4、铸造工艺图的绘制、铸造工艺图的绘制 （核心）（核心）1 1、浇注位置的确定；、浇注位置的确定；浇注时铸件在浇注时铸件在铸型中所处的铸型中所处的空间位置。空间位置。铸型间相互接铸型间相互接触的表面。触的表面。质量要求很高的铸件质量要求很高的铸件,应首先应首先满足满足浇注位置浇注位置的要求的要求,一般铸件一般铸件,以简化工艺、降低以简化工艺、降低成本为主，优先考虑成本为主，优先考虑分型面分型面 定义：在零件图上用各种工艺符号及定义：在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。参数表示出铸造工艺方案的图形。作用：制模（模样、芯盒）、作用：制模（模样、芯盒）、造型（芯）、准备生产设备、造型（芯）、准备生产设备、铸件检验的依据。铸件检验的依据。包含的内容：包含的内容：浇注位置，分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，浇注位置，分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。铸造工艺设计铸造工艺设计铸件成形工艺分析内容：铸件成形工艺分析内容：u选择铸件选择铸件浇注位置和分型面浇注位置和分型面u确定工艺参数确定工艺参数（起摸斜度、收缩量等）起摸斜度、收缩量等）u型芯与芯头设计型芯与芯头设计u浇注系统设计与计算浇注系统设计与计算u冒口与冷铁设计与计算冒口与冷铁设计与计算一、铸造工艺设计的依据一、铸造工艺设计的依据n1、生产任务和技术要求（1）审查零件图（2）零件的技术要求（3）生产类型及生产期限n2、车间生产条件（1）设备状况（2）车间原材料的供应情况（3）工人的技术水平和生产条件（4）模具及工装车间的加工能力及生产经验n3、设计的经济性二、铸造工艺设计的内容二、铸造工艺设计的内容n1、铸造工艺图：用各种符号在零件上表明铸造工艺方案。如浇注位置、分型面、余量、斜度、收缩率、浇注系统、冒口、冷铁等。n2、铸造工艺卡：说明造型、造芯、浇注、清理工艺过程及要求的文件。n3、合箱图：表示铸件在砂箱中的位置、型芯的安装，浇冒口与冷铁的安放、砂箱的结构与大小。三、铸造工艺设计的程序三、铸造工艺设计的程序n1、对零件图的技术要求及结构工艺性进行分析，有不当之处应提出改进意见。n2、选择铸造及造型方法。n3、确定浇注位置及分型面。n4、选用工艺参数。n5、设计浇冒口、冷铁。n6、砂芯设计。n n零件结构的铸造工艺性：零件结构的铸造工艺性：零件结构的铸造工艺性：零件结构的铸造工艺性：指的是零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件质量，简指的是零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件质量，简化铸造工艺过程和降低成本。化铸造工艺过程和降低成本。n n铸件设计步骤铸件设计步骤铸件设计步骤铸件设计步骤：功用设计；功用设计；依铸造经验修改和简化设计；依铸造经验修改和简化设计；冶金设计（铸件材冶金设计（铸件材质的选择和适用性）质的选择和适用性）考虑经济性。考虑经济性。n n审查零件图的作用：审查零件图的作用：审查零件图的作用：审查零件图的作用：审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。在既定的零件结构下，在既定的零件结构下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取防止措施。考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取防止措施。n n总体设计原则：总体设计原则：总体设计原则：总体设计原则：在满足使用要求的前提下，尽可使制模、造型、造芯、合箱和清理在满足使用要求的前提下，尽可使制模、造型、造芯、合箱和清理等过程简化。等过程简化。铸造工艺设计过程零件结构的铸造工艺性分析浇浇注位置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、型芯头模型图绘制铸造工艺图合箱图铸造方法铸造方法的选择的选择造型及造型及造芯方法造芯方法的选择的选择浇注位置浇注位置的选择的选择分型面分型面的的选择选择工艺方案的确定工艺方案的确定铸件成形工艺分析铸件成形工艺分析给定零件图纸，铸件名、使用功能、材质牌号及技术要求给定零件图纸，铸件名、使用功能、材质牌号及技术要求分析零件主要轮廓尺寸、壁厚大小及分布、主体结构及形状复分析零件主要轮廓尺寸、壁厚大小及分布、主体结构及形状复杂程度。杂程度。从零件图从零件图铸造工艺图铸造工艺图毛坯图毛坯图三、砂型铸造的工艺分析三、砂型铸造的工艺分析分型面如何选例：零件例：零件的分型面的分型面方案分析方案分析！AA方案ABB方案BCC方案C确定分型面确定加工余量确定木模尺寸芯头铸造工艺图和模型图铸造工艺图和模型图确定合箱图上上下下 铸造工艺图：铸造工艺图：n铸造工艺图铸造工艺图将工艺设计的内容将工艺设计的内容（工艺方案）（工艺方案）用用工工艺符号艺符号或或文字文字在零件图上表示出来所形成的图样在零件图上表示出来所形成的图样.。车床进给箱体铸造工艺图车床进给箱体铸造工艺图铸造工艺图的绘制铸造工艺图的绘制 利用各种工艺符号，把制造模型和铸型所需要的工艺资 料，用不同颜色的线条和符号直接绘制在零件图上，就是 铸造工艺图；铸造工艺图应包括以下内容：浇注位置的选择、分型面的位置、型芯的形态和数量、机 械加工余量、拨模斜度、收缩率、铸造圆角和浇注系统等。铸造工艺图表达的内容铸造工艺图表达的内容浇浇注注位位置置，分分型型面面，分分模模面面，活活块块，本本模模的的类类型型和和分分型型负负数数，加加工工余余量量，拔拔模模斜斜度度，不不铸铸孔孔和和沟沟槽槽，砂砂芯芯个个数数和和形形状状，芯芯头头形形式式、尺尺寸寸和和间间隙隙，分分盒盒面面，芯芯盒盒的的填填砂砂(射射砂砂)方方向向，砂砂芯芯负负数数，砂砂型型的的出出气气孔孔，砂砂芯芯出出气气方方向向、起起吊吊方方向向，下下芯芯顺顺序序，芯芯撑撑的的位位置置、数数目目和和规规格格，工工艺艺补补正正量量，反反变变形形量量，非非加加工工壁壁厚厚的的负负余余量量，浇浇口口和和冒冒口口的的形形状状和和尺尺寸寸，冷冷铁铁形形状状和和个个数数，收收缩缩筋筋(割割筋筋)和和拉拉筋筋形形状状、尺尺寸寸和和数数量量，和和铸件同时铸造的试样，铸件同时铸造的试样，铸造收缩率铸造收缩率等等注意事项注意事项 (1)(1)每每项项工工艺艺符符号号只只在在某某一一视视图图或或剖剖视视图图上上表表示示清清楚楚即即可可。不不必必在在每每个个视视图图上上反反应应所所有有工工艺艺符符号号，以以免符号遍布图纸、互相重叠。免符号遍布图纸、互相重叠。(2)(2)加加工工余余量量的的尺尺寸寸，如如果果顶顶面面、孔孔内内和和底底、侧侧面面数数值值相相同同时时，图图面面上上不不标标注注尺尺寸寸，可可填填写写在在图图纸纸背面的背面的“木模工艺卡木模工艺卡”中，也可写在技术条件中。中，也可写在技术条件中。(3)(3)相相同同尺尺寸寸的的铸铸造造圆圆角角、等等角角度度的的拔拔模模斜斜度度，图形上可不标注，只写在技术条件中。图形上可不标注，只写在技术条件中。(4)(4)砂砂芯芯边边界界线线，如如果果和和零零件件线线或或加加工工余余量量线线、冷铁线等重合时，则省去砂芯边界线冷铁线等重合时，则省去砂芯边界线。(5)(5)在在剖剖面面图图上上，砂砂芯芯线线和和加加工工余余量量线线相相互互关关系系处处理理上上，不不同同工工厂厂有有不不同同做做法法:一一种种认认为为砂砂芯芯是是“透透明明体体”，因因而而被被芯芯子子遮遮住住的的加加工工余余量量线线部部分分亦亦绘绘出出，结结果果使使加加工工余余量量红红线线贯贯穿穿整整个个砂砂芯芯剖剖面面;另另一一种种认认为为:砂砂芯芯是是“非非透透明明体体”，因因而而，被被砂砂芯芯遮遮住的加工余量线不绘出。住的加工余量线不绘出。推推荐荐后后一一种种方方法法，这这种种图图面面线线条条较较少少、清清晰晰、便于观察。便于观察。注意事项注意事项 (6)(6)所标注的各种工艺尺寸或数据，不要盖住产品所标注的各种工艺尺寸或数据，不要盖住产品图上的数据，应方便工人操作，符合工厂的实际条图上的数据，应方便工人操作，符合工厂的实际条件。件。例如标注拔模斜度，对于手工木模，则应尽量例如标注拔模斜度，对于手工木模，则应尽量标注尺寸标注尺寸(毫米毫米)或比例或比例(1/50);(1/50);对于金属模则应标注角度，而且所注角度应和对于金属模则应标注角度，而且所注角度应和工厂常用铣刀角度相对应。工厂常用铣刀角度相对应。注意事项注意事项铸造工艺图纸铸造工艺图纸铸造工艺图中的符号及表示方法（序）铸件图铸件图(毛坯图毛坯图)铸件件图的画法及尺寸的画法及尺寸标注：注：（1）按照按照铸造工造工艺图及及产品品图绘制制铸件件图。（2）铸件件图应表明下列内容表明下列内容：铸件毛面上的件毛面上的加工定位点加工定位点（面面）、夹紧点点（面面），加工余量加工余量，拔模斜度拔模斜度，分型面分型面，内内浇口和冒口残余口和冒口残余，铸件全件全部形状和尺寸部形状和尺寸，未注明的未注明的圆角、璧厚，涂漆种角、璧厚，涂漆种类，铸件允件允许的缺陷的缺陷说明明等等项。铸件图铸件图(毛坯图毛坯图)铸件件图的画法及尺寸的画法及尺寸标注：注：（3）在在一一般般视图上上，用用细的的双双点点划划线表表示示加加工工面面，用用粗粗实线表表示示铸件件轮廓廓形形状状，在在双双点点划划线和和实线之之间标注注加加工工余余量量尺尺寸寸。在在剖剖面面图上上加加工工余余量量范范围内内，即即在在双双点点划划线和和外外廓廓实线之之间，在在原原有有剖剖面面线上上，再再附附加加一一层剖剖面面线，其其方方向向与与原原剖剖面面线相相垂垂直直，这样组成成正正方方形形网网格格线的的部部分分即即表表示示加加工工余余量量和不和不铸孔及沟槽等孔及沟槽等将被切削去除的部分将被切削去除的部分。铸件图铸件图(毛坯图毛坯图)铸件图的画法及尺寸标注：铸件图的画法及尺寸标注：（4 4）只只标标明明特特殊殊的的铸铸铸铸造造造造圆圆圆圆角角角角尺尺寸寸，相相同同的的铸铸造造圆角在技术条件中说明圆角在技术条件中说明。（5 5）只只标标出出特特殊殊的的拔拔拔拔模模模模斜斜斜斜度度度度，相相同同角角度度的的拔拔模模斜度统一在技术条件中说明。斜度统一在技术条件中说明。铸件图铸件图(毛坯图毛坯图)铸件图的画法及尺寸标注：铸件图的画法及尺寸标注：（6 6）尺尺寸寸标标注注方方法法。生生产产中中有有两两种种尺尺寸寸标标注注法法:第第第第一一一一种种种种方方方方法法法法是是是是以以以以零零零零件件件件尺尺尺尺寸寸寸寸为为为为基基基基础础础础，即即标标注注零零件件尺尺寸寸，加加工工余余量量(拔拔模模斜斜度度的的尺尺寸寸界界限限)等等则则在在零零件尺寸线上向外标注件尺寸线上向外标注(如图例所示如图例所示)。第第第第二二二二种种种种方方方方法法法法是是是是以以以以铸铸铸铸件件件件尺尺尺尺寸寸寸寸为为为为基基基基础础础础，即即标标注注铸铸件件尺尺寸寸，加加工工余余量量等等则则由由铸铸件件外外廓廓尺尺寸寸线线向向内内标标注注尺尺寸寸。这这种种方方法法在在个个别别大大量量生生产产工工厂厂应应用用，而而大多数工厂应用前种方法。大多数工厂应用前种方法。无论种方法，不铸孔和沟槽等均不标注尺寸无论种方法，不铸孔和沟槽等均不标注尺寸。铸件图铸件图(毛坯图毛坯图)铸件图的画法及尺寸标注：铸件图的画法及尺寸标注：（7 7）用用细细实实线线画画出出分分型型面面在在铸铸件件上上的的痕痕迹迹，并并注明注明“上上”“”“下下”字样，以说明浇注位置字样，以说明浇注位置。（8 8）浇浇冒冒口口残残余余的的表表示示方方法法为为，用用细细双双点点划划线线画画出出内内浇浇道道、冒冒口口根根的的位位置置和和形形状状，再再用用引引出出线线引引出出加加以以文文字字说说明明，如如“内内浇浇道道残残余余不不应应大大于于x x毫毫米米”等。等。（9 9）铸铸件件上上特特殊殊部部位位允允许许缺缺陷陷的的限限制制，应应在在图图形上相应部位示清，并加以文字说明。形上相应部位示清，并加以文字说明。造型方法的选择造型方法的选择 造型是砂型铸造最基本的工序，造型方法造型是砂型铸造最基本的工序，造型方法的选择是否合理，对铸件质量和成本有着重要的选择是否合理，对铸件质量和成本有着重要的影响。手工造型与机器造型的选择是根据：的影响。手工造型与机器造型的选择是根据：1 1）生产批量的大小；）生产批量的大小；）生产批量的大小；）生产批量的大小；2 2）生产率的要求；）生产率的要求；）生产率的要求；）生产率的要求；3 3）铸件的复杂程度；）铸件的复杂程度；）铸件的复杂程度；）铸件的复杂程度；4 4）工厂的设备条件；）工厂的设备条件；）工厂的设备条件；）工厂的设备条件；手工造型手工造型造型特点：造型特点：适用于单件、小批量生产适用于单件、小批量生产1)1)生产效率高生产效率高;2)2)铸型质量好铸型质量好（紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰）（紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰）;3)3)设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长。设备和工艺装备费用高，生产准备时间较长。适用于适用于中、小型中、小型铸件的铸件的成批、大批量生产成批、大批量生产。机器造型机器造型手工造型活块造型挖砂造型三箱造型机器造型的工艺特点机器造型的工艺特点 采用模板造型（双面模板、单面模板）采用模板造型（双面模板、单面模板）：将模样、浇注系统与底板连接成一体的专用模具。机器造型不适合于三箱造型及活块造型机器造型不适合于三箱造型及活块造型1.1.铸件形体组合与造型方法（举例：圆柱体截面铸件形体组合与造型方法（举例：圆柱体截面F1F2F3F1F2F3）造型方法造型方法主要特点主要特点适用范围适用范围模样是整体的，多数情况下，模样是整体的，多数情况下，型腔全部在下半型内，型腔全部在下半型内，上半型上半型无型腔。无型腔。造型简单，铸件不会造型简单，铸件不会产生错型缺陷产生错型缺陷 适用于适用于一端为一端为最大截面，且最大截面，且为平面为平面的铸件的铸件 将模样沿最大截面处分为两半，将模样沿最大截面处分为两半，型腔分别位于上、两个半型内。型腔分别位于上、两个半型内。造型简单，节省工时造型简单，节省工时 常用于常用于最大截面最大截面在中部在中部的铸件的铸件 模样是整体的，但铸件的模样是整体的，但铸件的分型分型面是曲面面是曲面。为了起模方便，造。为了起模方便，造型时用手工挖去阻碍起模的型型时用手工挖去阻碍起模的型砂。费工、生产率低砂。费工、生产率低 用于单件或小用于单件或小批量生产分型批量生产分型面不是平面的面不是平面的铸件铸件 为了克服挖砂造型的缺点，为了克服挖砂造型的缺点，先将先将模样放在一个预先作模样放在一个预先作好的假箱好的假箱上，然后放在假上，然后放在假箱上造下型，箱上造下型，省去挖砂操省去挖砂操作作。操作简便，分型面整。操作简便，分型面整齐齐用于单件或小用于单件或小批量生产批量生产分型分型面不是平面面不是平面的的铸件铸件 铸型由上、中、下三部分铸型由上、中、下三部分组成组成，中型的高度须与铸，中型的高度须与铸件两个分型面的间距相适件两个分型面的间距相适应。三箱造型费工，应尽应。三箱造型费工，应尽量避免使用量避免使用 主要用于主要用于单件、单件、小批量生产小批量生产具具有两个分型面有两个分型面的铸件的铸件 铸件上有妨碍起模的小凸铸件上有妨碍起模的小凸台、肋条等台、肋条等。制模时将此。制模时将此部分作成活块，在主体模部分作成活块，在主体模样起出后，从侧面取出活样起出后，从侧面取出活块。造型费工，要求操作块。造型费工，要求操作者的技术水平较高者的技术水平较高 主要用于单件、主要用于单件、小批量生产带小批量生产带有突出部分、有突出部分、难以起模的铸难以起模的铸件件 造型方法造型方法主要特点主要特点适用范围适用范围 由上可见，造型方法主要是根据铸件外形轮廓中的由上可见，造型方法主要是根据铸件外形轮廓中的最大截面最大截面在铸件形体构成中的位置而决定的在铸件形体构成中的位置而决定的，并不涉及铸件的内腔形状。2.2.铸件内腔形状对造型方法的影响铸件内腔形状对造型方法的影响 铸件的内腔多是在铸型中装配一个或多个型芯来形成的。铸件的内腔多是在铸型中装配一个或多个型芯来形成的。3.3.型芯对分型面及造型方法的影响型芯对分型面及造型方法的影响p型芯型芯：是铸件的一个重要的组成部分。是铸件的一个重要的组成部分。p型芯的功用型芯的功用：是形成铸件的是形成铸件的内腔内腔,孔洞和形状复杂阻碍起模孔洞和形状复杂阻碍起模 部分的外形部分的外形。芯头的分类：芯头的分类：1 1）垂直型芯；）垂直型芯；芯头必须留有一定的斜度芯头必须留有一定的斜度。l下芯头的斜度应小些下芯头的斜度应小些(510)，l上芯头的斜度为便于合箱应大些上芯头的斜度为便于合箱应大些(615)。h=15150mmp形式：形式：上下都有芯头；只有下芯头，无上芯头；上下都有芯头；只有下芯头，无上芯头；上下都无芯头。上下都无芯头。l型芯头与铸型型芯座之间应有型芯头与铸型型芯座之间应有 14 mm的间隙的间隙(S)，以便于铸型的装配。，以便于铸型的装配。垂直型芯一般都有上、下芯头垂直型芯一般都有上、下芯头;短而粗的型芯也可省去上芯头。短而粗的型芯也可省去上芯头。2 2）水平型芯）水平型芯 水平型芯及芯头水平型芯及芯头 型芯头与铸型型芯座之间应有型芯头与铸型型芯座之间应有14 mm的间隙的间隙(S1)，以便于铸型的装配。以便于铸型的装配。h=2080mm。a)一般式一般式 b)联合芯头联合芯头 c)加长加大芯头，加长加大芯头，d)型芯撑。型芯撑。芯头的形式芯头的形式型芯设计的原则型芯设计的原则联合式型芯四件合铸图4-7复杂内腔的型芯分块l对于内腔形状复杂的大铸件，常将形成内腔的型芯分割成对于内腔形状复杂的大铸件，常将形成内腔的型芯分割成 数块，使每块形状简单，尺寸较小，便于操作、搬运、烘数块，使每块形状简单，尺寸较小，便于操作、搬运、烘 干，简化芯盒结构。干，简化芯盒结构。q 铸模设计：铸模设计：确定浇注位置和分型面确定浇注位置和分型面确定浇注位置和分型面确定浇注位置和分型面：浇注位置：浇注位置：指浇注时铸件在铸型中所处的位置。指浇注时铸件在铸型中所处的位置。分分 型型 面：面：指铸型的分割或装配面。指铸型的分割或装配面。正确设置浇注位置和分型面是完成造型、取模、设置浇正确设置浇注位置和分型面是完成造型、取模、设置浇冒系统和安装砂芯的需要。冒系统和安装砂芯的需要。浇注位置的选择浇注位置的选择n浇注位置浇注位置:是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。铸件铸件铸件铸件 铸件铸件 浇注位置的选择浇注位置的选择(1)重要加工面应处于型腔低面或位于侧面重要加工面应处于型腔低面或位于侧面(2)大平面应朝下大平面应朝下(3)面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置斜位置(4)容易产生缩孔的铸件，应将厚大部分放在分型面附近的容易产生缩孔的铸件，应将厚大部分放在分型面附近的上部或侧面上部或侧面 尽量减少型芯的数目尽量减少型芯的数目,同时有利于砂芯的定位、稳固、同时有利于砂芯的定位、稳固、排气、检验方便。较大的砂芯应尽量使芯头朝下，尽量排气、检验方便。较大的砂芯应尽量使芯头朝下，尽量避免砂芯吊在上箱或悬壁。避免砂芯吊在上箱或悬壁。浇注位置的选定浇注位置的选定浇注位置：浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置浇注时铸件在铸型中所处的空间位置。确定的原则：确定的原则：重要部位、主要加工面一般放在下箱重要部位、主要加工面一般放在下箱（部）或侧立。（因下部质量比上部好）（部）或侧立。（因下部质量比上部好）床身的浇注，导轨面朝下（因导轨面是最重床身的浇注，导轨面朝下（因导轨面是最重要表面）要表面）滚筒表面侧立滚筒表面侧立（立浇），（立浇），大平面朝下（倒立浇注），大平面朝下（倒立浇注），面积较大的铸件的薄壁部分置于铸型下部面积较大的铸件的薄壁部分置于铸型下部浇注位置的确定原则浇注位置的确定原则 铸件的重要加工面、基准面和耐磨面应朝下；体收缩大的合金铸件，应尽量使需要补缩的部位朝上，便 于设置明冒口，防止产生缩孔；铸件最宽大的平面应朝下或位于侧面，防止大平面产生夹 砂、气孔；尽量减少型芯个数，并使型芯在铸型中安放稳固。床身的浇铸位置图床身的浇铸位置图 床身导轨面是关键表面，不允许有明显的表面缺陷。床身导轨面是关键表面，不允许有明显的表面缺陷。要求组织细密，因此通常将导轨面朝下浇注。要求组织细密，因此通常将导轨面朝下浇注。卷扬筒的浇注位置图卷扬筒的浇注位置图因卷扬筒圆周表面因卷扬筒圆周表面的质量要求较高，的质量要求较高，不允许有铸造缺陷，不允许有铸造缺陷，故采用如左图故采用如左图所示的立浇。所示的立浇。平板铸件的浇注平板铸件的浇注位置图位置图 在浇注过程中金属液对型在浇注过程中金属液对型腔上表面有强烈的热辐射，型腔上表面有强烈的热辐射，型腔因急剧热膨胀致使强度下降腔因急剧热膨胀致使强度下降而开裂，易形成而开裂，易形成夹砂、结疤夹砂、结疤等等缺陷。缺陷。所以平板圆盘类铸件大平面所以平板圆盘类铸件大平面应朝下。应朝下。薄壁铸件的浇注位置图薄壁铸件的浇注位置图 为防止铸件薄壁部位产生浇不足，冷隔缺陷。因此为防止铸件薄壁部位产生浇不足，冷隔缺陷。因此应将面积较大的薄壁部位置于铸型下部位置浇注。应将面积较大的薄壁部位置于铸型下部位置浇注。铸型分型面的选择铸型分型面的选择n铸型分型面铸型分型面:是指两半铸型相互接触的表面。是指两半铸型相互接触的表面。铸件铸件铸件铸件铸件铸件 确定分型面的位置确定分型面的位置 铸型分型面是铸型间相互接合的表面。铸型分型面是铸型间相互接合的表面。选择原则：选择原则：应保证模型能顺利从铸型中取出基本要求。（尽量使应保证模型能顺利从铸型中取出基本要求。（尽量使分型面平直、数量少，有利于拔模），分型面平直、数量少，有利于拔模），分型面应选在铸件的分型面应选在铸件的最大截面处。最大截面处。应尽量使铸件的应尽量使铸件的全部全部或或大部分置于下箱大部分置于下箱以保证铸件的以保证铸件的尺寸精度。并避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺尺寸精度。并避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺 应尽量使应尽量使型腔型腔及及主要型芯主要型芯位于下箱位于下箱，为便于造型、下，为便于造型、下芯、合箱及检验铸件的壁厚。芯、合箱及检验铸件的壁厚。分型面的确定原则分型面的确定原则 分型面应选在铸件最大截面处；尽量减少分型面数量，最好只用一个分型面；尽量使铸件的主要加工面和加工基准面在同一个砂箱内；应使型腔和主要型芯位于下箱；尽量选择平直面为分型面。分型面的选择分型面的选择(1)应尽量选在铸件的最大截面处，并力求采用平直面应尽量选在铸件的最大截面处，并力求采用平直面(2)应尽量使铸型只有一个分型面，以便采用工艺简便的两箱造型应尽量使铸型只有一个分型面，以便采用工艺简便的两箱造型(3)尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱内尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱内(4)尽量使铸件全部或大部置于同一半型内，尽量使铸件全部或大部置于同一半型内，或者使加工面和加工基准面放在同一半型中，或者使加工面和加工基准面放在同一半型中，这样有利于保证铸件精度（这样有利于保证铸件精度（如防止错箱影响精度）如防止错箱影响精度）。平面分型，分型面最少平面分型，分型面最少 基准面放在同一个砂箱中基准面放在同一个砂箱中 加工基准面放在同一个砂箱中，以避免产生加工基准面放在同一个砂箱中，以避免产生错箱、错箱、披缝披缝和和毛剌毛剌，降低铸件精度和增加清理工作量。，降低铸件精度和增加清理工作量。三通零件图分型面的选择三通零件图分型面的选择acb设定坐标aabbcc三种方案分析aa方案方案A-两箱造型两箱造型方案方案B-三箱造型三箱造型bbaa方案方案C-四箱造型四箱造型机床导轨重要基准应朝下凸台妨碍起模增加外芯方案方案A方案方案B上下易产生错箱。可用于单件生产。型芯、型腔大部分位于下箱，方案合理上箱太高上上下下型芯和活块的应用型芯和活块的应用 手工造型时，合理采用型芯、活块，可减少分型面数（由三箱造型改为两箱造型）；机器造型时，则应尽量少用型芯，不用活块。通过选择适当的浇注位置和分型面，减少型芯和活块的使用；型芯头应安放稳固分型面选定便于造型和下芯，且使铸件全部或分型面选定便于造型和下芯，且使铸件全部或大部置入下箱大部置入下箱 确定主要工艺参数确定主要工艺参数确定主要工艺参数确定主要工艺参数：正确选择收缩量、机械加工余量和拔模斜度等。正确选择收缩量、机械加工余量和拔模斜度等。外壁外壁0.253，内壁，内壁310 拔模斜度（铸造斜度）拔模斜度（铸造斜度）铸件垂直于分型面的不加工表面应设计结构斜度；铸件铸件垂直于分型面的不加工表面应设计结构斜度；铸件上垂直于分型面上的加工表面，在制模时应考虑上垂直于分型面上的加工表面，在制模时应考虑0.53的拔的拔模斜度。模斜度。铸造圆角铸造圆角 铸造圆角可防止铸件转角处粘砂或由于应力集中而产生铸造圆角可防止铸件转角处粘砂或由于应力集中而产生裂纹。裂纹。工艺参数的选择工艺参数的选择机械加工余量机械加工余量：其大小依合金成分与尺寸、铸件浇注位置、：其大小依合金成分与尺寸、铸件浇注位置、机械加工精度而定。机械加工精度而定。不铸孔：根据合金类别和生产批量参照表中数据选择。不铸孔：根据合金类别和生产批量参照表中数据选择。灰口铸铁的最小铸孔尺寸灰口铸铁的最小铸孔尺寸(mm)名名 称称 最小铸孔尺最小铸孔尺(mm)单件、小批量生产单件、小批量生产3050成批量生产成批量生产1530大量生产大量生产1215逐渐增加 起模（拔模）斜度起模（拔模）斜度 为了使模型（或型芯）易于从砂型（芯盒）为了使模型（或型芯）易于从砂型（芯盒）中取出，以免损坏砂型和型芯，凡平行于起中取出，以免损坏砂型和型芯，凡平行于起模方向的模样表面上留有一定的斜度模方向的模样表面上留有一定的斜度起模起模斜度。斜度。起模斜度的大小根据模样的高度、模样起模斜度的大小根据模样的高度、模样的尺寸及造型方法来确定。的尺寸及造型方法来确定。金属模金属模“”取取0.51 ，木模取，木模取1 3 内壁的内壁的起模斜度比外壁大起模斜度比外壁大.起模斜度起模斜度1.定义：定义：为使模样易从铸型中取出，凡垂直于分型面的立壁,在制模时必须留出一定的倾斜度,该斜度为起模斜度.如果零件本身有结构斜度，则起模斜度可省去。2.影响因素影响因素:1 1).立壁高度:立壁愈高,斜度愈小 2).造型方法:机器造型比手工造型斜度小 3).模样材料:木模比金属模斜度大 (一般取15-3,但内壁斜度要比外壁大，内外壁有差别（内壁3-10）。起模斜度起模斜度 在在造造型型和和造造芯芯时时，为为了了顺顺利利起起模模而而不不致致损损坏坏砂砂型型和和砂砂芯芯，应应该该在在模模样样或或芯芯盒盒的的起起模模方方向向上上带带有有一一定定的的斜斜度度，这这个个斜斜度度称称为为起模斜度起模斜度。若若铸铸件件本本身身没没有有足足够够的的结结构构斜斜度度，就就要要在在铸铸造造工工艺艺设设计计时时给出铸件的起模斜度。给出铸件的起模斜度。上下收缩率收缩率由于合金的线收缩，铸件冷却后的尺寸比型由于合金的线收缩，铸件冷却后的尺寸比型腔尺寸略为缩小，为了保证铸件的应有尺寸，腔尺寸略为缩小，为了保证铸件的应有尺寸，模模样尺寸必须比铸件放大一个该合金的收缩量。样尺寸必须比铸件放大一个该合金的收缩量。放大量等于收缩量。放大量等于收缩量。合金种类合金种类铸造收缩率铸造收缩率%自由收缩自由收缩受阻收缩受阻收缩灰口铸铁灰口铸铁1.00.8碳碳钢钢1.62.01.31.7锡青铜锡青铜1.41.2收缩率：收缩率：1.定义定义:铸件冷却后由于线收缩而比模样尺寸小，为保证铸件应有的尺寸，制造模样时必须使模样的尺寸比铸件加大。2.影响因素影响因素:1)合金种类合金种类:灰铁，0.71.0%铸钢，1.32.0%锡青铜，1.21.4%2)铸件形状及尺寸铸件形状及尺寸；收缩是非自由的，所以受铸件形状，尺寸的影响.模型的内轮廓应该与铸件的外轮廓的形状相一模型的内轮廓应该与铸件的外轮廓的形状相一致，并且在尺寸上比铸件致，并且在尺寸上比铸件大出一个收缩量大出一个收缩量。模型和芯盒的设计模型和芯盒的设计：对于有孔或中空的铸件，需在模腔中对于有孔或中空的铸件，需在模腔中放置型芯放置型芯来获得。型芯的尺寸设计也要考虑到收缩量的问题。来获得。型芯的尺寸设计也要考虑到收缩量的问题。铸造圆角铸造圆角 设计和制模时，相交壁的交角做成圆角设计和制模时，相交壁的交角做成圆角铸造圆角。铸造圆角。圆角半经一般约为相交两壁平均厚度的圆角半经一般约为相交两壁平均厚度的 1/3 1/2 铸造圆角铸造圆角为减少应力集中和造型时不塌箱，以及减少金属液流动时的阻力，铸件的连接壁处应做成圆角。一般中小件圆角半径在412mm内选取，相联两壁的平均厚度大时取上限，小时取下限。结构圆角结构圆角 零件上的转角处，都应以结构圆角相联。n零件若没有外圆角，铸造时柱状晶在转角的对角线上形成一个整齐的界面。n零件有了外圆角，就消除了这个薄弱界面，提高了零件的机械性能。同时，外圆角还可美化零件的外形，避免划伤人体。n零件如果没有内圆角，铸造过程中由于此处散热慢而产生缩孔或裂纹。铸造尺寸精度铸造尺寸精度一级精度适用于熔模铸造和其它工艺方法铸造成的精密铸件.二级精度用于金属模、塑料模的机器造型.三级精度一般用于手工造型（手工造型误差大）型芯与芯头设计型芯与芯头设计型芯型芯型芯的功能是形成铸件的型芯的功能是形成铸件的内腔、孔洞。或局内腔、孔洞。或局部外型部外型对于形状复杂的大铸件将型芯内腔分割成数块，便对于形状复杂的大铸件将型芯内腔分割成数块，便于操作等。于操作等。型芯头型芯头是型芯的是型芯的定位、支持、和排气定位、支持、和排气结构。设计时，结构。设计时，保证定位准确，能承受砂芯自身重量和液态金属的冲击、保证定位准确，能承受砂芯自身重量和液态金属的冲击、浮力等外力作用浇注时砂芯内部气体顺畅引出铸件。浮力等外力作用浇注时砂芯内部气体顺畅引出铸件。n型芯头型芯头使型芯使型芯定位准确定位准确，支撑稳定支撑稳定，排气通畅排气通畅；分垂直芯头和水平芯头两种型式。分垂直芯头和水平芯头两种型式。型芯及芯头型芯及芯头 型芯的功用是形成铸件的内腔、孔洞和形状复杂阻型芯的功用是形成铸件的内腔、孔洞和形状复杂阻碍起模部分的外形。碍起模部分的外形。芯头芯头芯体芯体芯座芯座2.2.芯头设计芯头设计:芯头是指铸件以外不与金属液接触的型芯部分。芯头的作用是定位、固定、排气、和使清砂方便。型芯头的形状和尺寸对于型芯的装配工艺性和稳定性有很大影响.(1)垂直芯头垂直芯头-上芯头斜度大,高度小些,便于合箱,下芯头斜度小,高度大些,稳定.若垂直型芯粗,短,上芯头可省略.(2)水平芯头水平芯头-芯头较长,芯头也有斜度,便于下芯合箱,悬壁型芯头必须长而大,以支持型芯,防下垂,或被金属液抬起.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(510)，高度H应大些；为便于合型、上芯头的斜度应大些(615)，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。芯芯头头和芯座之和芯座之间间 应应有有14mm的的间间隙隙S铸造工艺参数的确定n型芯的设计型芯的设计(包括型芯的分块和芯头的设计包括型芯的分块和芯头的设计)1.型芯的分块型芯的分块(选定形状和数目选定形状和数目)1）应使型芯有足够的强度、定位准确，安放牢固，排气方便。2）应使型芯有大的填砂面和烘干面，便于造芯和烘干。上下3）易于机械加工的小孔、内腔，尽量不用型芯。）易于机械加工的小孔、内腔，尽量不用型芯。内腔简单的铸件，尽量采用内腔简单的铸件，尽量采用“自带砂型自带砂型”。集砂槽型芯撑的应用示意图型芯撑的应用示意图