铸造工艺工装设计 提纲

铸造工艺工装设计 (工艺方案制定),材料成型综合实验实验二,砂型铸造工艺及工装设计.联合编写组.北京出版社，1980年 铸造手册.第五卷铸造工艺.中国机械工程学会铸造专业学会.机械工业出版社，1994年 铸造工艺设计基础.李魁盛编.河北工业出版社，1986年 铸造工艺课程设计手册.叶荣茂等编.哈工大出版社，1989年 铸造工艺装备设计手册.编写组,主要参考资料,铸造工艺方法砂型铸造（消失模铸造）熔模精密铸造陶瓷型铸造金属型铸造压力铸造挤压铸造低（差）压铸造离心铸造连续铸造真空吸铸,用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造。 砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法，其主要工序包括：制造模样，制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。,砂型铸造工艺过程,砂型铸造工艺过程,砂型铸造工艺过程,铸造工艺过程主要包括：模具设计制造、金属熔炼、铸型制造、浇注凝固和落砂清理等。砂型铸造生产过程包括以下步骤： 绘制零件铸造工艺图制造模样和芯盒造型和造芯下芯、合箱浇注落砂清理质量检验获得合格铸件。,铸 型：用型砂、金属或其他耐火材料制成；包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒系 统的组合整体。型 腔：铸型中造型材料所包围的空腔部分。铸 件：用铸造方法制成的金属件，一般作毛坯用。分型面：铸型组元间的接合面。分模面：模样组元间的接合面。,基本术语,模 样：由木材、金属或其他材料制成，用来形成铸型型腔的工艺装备。零 件：铸件经切削加工制成的金属件。砂 芯：为获得铸件的内孔或局部外形，用芯砂或其他材料制成的，安放在型腔内部的铸型组元。芯 盒：制造砂芯或其他耐火材料所用的装备。,基本术语,材料成型综合实验,1.通过设计这一实践性教学环节，培养独立思考，了解铸造工艺的设计方法及设计能力；2.学会液态成型工艺设计的全过程；3.通过所学专业知识，提高运算、设计绘图能力及查阅技术资料的技能；培养学生分析、初步解决液态成型工艺问题的能力；4.为从事工程工作打下良好的基础。,教学目的及基本要求,(1)读图；(2)完成液态成型工艺分析以及几种成型工艺方案的比较和论证；选取最佳工艺方案；(3)设计计算浇注系统、确定工艺参数、绘制液态成型工艺图（包括正视图、俯视图、侧视图、技术要求等）；,学生设计内容,在生产铸件之前，编制出控制该铸件生产工艺的技术文件。铸造工艺设计主要是画铸造工艺图、铸件毛坯图、铸型装配图和编写工艺卡片等，它们是生产的指导性文件，也是生产准备、管理和铸件验收的依据。因此，铸造工艺设计的好坏，对铸件的质量、生产率及成本起着决定性的作用。 一般大量生产的定型产品、特殊重要的单件生产的铸件，铸造工艺设计订得细致，内容涉及较多。单件、小批生产的一般性产品，铸造工艺设计内容可以简化。在最简单的情况下，只须绘制一张铸造工艺图即可。,铸造工艺设计内容和一般程序,砂型铸造工艺设计内容,设计依据 1、生产任务 （1）铸造零件图 （2）零件的技术要求 （3）产品数量和生产期限 2、生产条件 （1）设备条件 （2）原材料来源和应用情况 （3）工人的技术水平和生产经验 3、考虑经济性,支座的铸造工艺图、模样图及合型图,铸造工艺设计的内容和一般程序,铸 造 工 艺 图,内容:在零件图上用规定的红、兰等各色符号表示出：浇注位置和分型面，加工余量，收缩率，起模斜度，反变形量，浇、冒口系统，内外冷铁，铸肋，砂芯形状、数量及芯头大小等.,是制造模样、模底板、芯盒等工装以及进行生产准备和验收的依据 .适用于各种批量的生产,铸造工艺设计的内容和一般程序,产品零件的技术条件和结构工艺性分析 选择铸造及造型方法 确定浇注位置和分型面 选用工艺参数 设计浇冒口、冷铁和铸肋 型芯设计,铸 造 工 艺 图 设 计 程 序,铸造工艺设计的内容和一般程序,铸 件 图,内容:把经过铸造工艺设计后，改变了零件形状、尺寸的地方都反映在铸件图上. 是铸件验收和机加工夹具设计的依据。适用于成批、大量生产或重要铸件的生产 .设 计 程 序在完成铸造工艺图的基础上，画出铸件图.,绘制铸造工艺图,利用各种工艺符号，把制造模样和铸型以及型芯所需要的资料，直接绘在零件图上所得到的图形。 铸造工艺图是表示铸型分型面、浇冒口系统、浇注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施（冷铁、保温衬板）等的图样。 图中应表示出：铸件的浇注位置、分型面、型芯的数量、形状、尺寸及固定方法、加工余量、起模斜度、浇口、冒口、冷铁的尺寸和位置。,铸造工艺方案的内容,二、造型方法的选用,1、手工造型2、机器造型 （1）紧实砂型的方法（a）震压紧实（b）抛砂紧实（c）高压紧实（2）起模方法（a）顶箱起模（b）漏模起模（c）反转起模,造型,两箱造型是造型的最基本方法，铸型由成对的上型和下型构成，操作简单。适用于各种生产批量和各种大小的铸件。,造型,铸造工艺图,型芯设计,砂芯的设计,（1）砂芯数量、形状、模样；（2）芯盒的斜度、芯头结构、尺寸及下芯顺序。,查表确定芯头尺寸,加工余量的确定,起模斜度的确定,铸造圆角,工艺参数的确定,（1） 机加工余量与最小铸出孔： 造型方式；合金种类；铸件尺寸；加工面与基准面距离；浇注位置等。一般查手册。灰铸铁加工余量表1-6。孔处理：最小孔直径和经济性原则。在铸件上为切削加工而加大的尺寸称为机械加工余量。加工余量必须认真选取，余量过大，切削加工费工，且浪费金属材料；余量过小，制品会因残留黑皮而报废，或者，因铸件表层过硬 而加速刀具磨损。,铸造工艺参数,铸孔及铸槽 铸件上的孔和槽类这部分结构是否铸出，取决于工艺的可行性和必要性。 一般来说，尺寸较小的孔不铸出反而经济。 设计时查手册。,铸造工艺参数,注-零件图上没有要求加工的孔必须铸出。 因此，设计时必须注意这类孔的尺寸不可太小！,铸件毛坯的最小铸出孔 （mm）,铸钢件最小铸出孔（槽）的尺寸取决于孔壁厚度和深度。需要时，查手册。,铸造工艺参数,（2）拔模斜度 拔模斜度通常较小，木模常为 l3；金属模为0.52。所以拔模斜度一般不画出，但不标注。,铸造工艺参数,（4） 型芯头CORE PRINTS ：芯头关系装配工艺性和稳定性。垂直芯头斜度，水平芯头长度，间隙。,浇注系统设计,浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称。铸铁件浇注系统的典型结构如图4所示，它由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。广义地说，浇包和浇注设备也可认为是浇注系统的组成部分，浇注设备的结构、尺寸、位置高低等，对浇注系统的设计和计算有一定影响；此外，出气孔也可看成是浇注系统的组成部分。,浇注系统设计,图 典型浇注系统的结构a)封闭式 b）开放式1浇口环 2直浇道 3直浇道窝 4横浇道 5末端延长段 6内浇道,浇注系统设计,浇注系统设计,浇注系统设计,上述各参数根据铸件形状、尺寸，查表确定。,确定形状、尺寸,浇注系统设计步骤,通常在确定铸造方案的基础上设计浇注系统。大致步骤： 1） 选择浇注系统类型； 2） 确定内浇道在铸件上的位置、数目和金属引入方向； 3） 决定直浇道的位