工程材料第6讲03铸件工艺设计

1、6.3 6.3 金属铸件的工艺设计金属铸件的工艺设计 金属液态成形件（即铸件）的工艺设计是根据金属液态成形件（即铸件）的工艺设计是根据铸件结构特点、技术要求、生产批量、生产条铸件结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，并绘制铸造件等，确定铸造方案和工艺参数，并绘制铸造工艺图。工艺图。 其主要内容包括：选择分型面和浇注位置、浇其主要内容包括：选择分型面和浇注位置、浇冒口设计、砂芯设计、确定加工余量、收缩率冒口设计、砂芯设计、确定加工余量、收缩率和起模斜度等。和起模斜度等。6.3.1.6.3.1.选择浇注位置选择浇注位置 浇注位置浇注位置: : 浇注时铸件在浇注时铸件在铸

2、型内的位置铸型内的位置。有平放、倒放、侧放有平放、倒放、侧放三通铸件的浇注位置三通铸件的浇注位置 1 1. .上厚下薄原则上厚下薄原则a.a.薄壁部分应在底面或下部薄壁部分应在底面或下部-提高压力避免浇不足。提高压力避免浇不足。 b.b.厚大部分应放在顶部厚大部分应放在顶部便于收缩，以免缩孔。便于收缩，以免缩孔。 选择总则选择总则：保证铸件的质量保证铸件的质量图图6.21 6.21 机床床身的浇注位置图机床床身的浇注位置图 6.22 6.22 吊车卷筒的浇注位置吊车卷筒的浇注位置 a) a) 不合理不合理 b) b) 合理合理1.1.上厚下薄原则上厚下薄原则 薄壁部分应在底面或下部薄壁部分应在

3、底面或下部-提高压力避免浇不足。提高压力避免浇不足。 厚大部分应放在顶部厚大部分应放在顶部便于收缩，以免缩孔。便于收缩，以免缩孔。 a) b) 图图6.24 6.24 箱盖的浇注位置箱盖的浇注位置a) a) 不合理不合理 b) b) 合理合理选择总则选择总则：保证铸件的质量保证铸件的质量2.2. 重要表面向下原则重要表面向下原则 （1 1）铸件的大平面应朝下铸件的大平面应朝下 避免夹渣，夹砂，气孔等缺陷。避免夹渣，夹砂，气孔等缺陷。图图6.23 6.23 大平面的浇注位置大平面的浇注位置 a) a) 拱起开裂拱起开裂 b) b) 夹砂结疤夹砂结疤上面：上面： 浮渣、气孔、缩孔。浮渣、气孔、缩孔

4、。 下面：冷却快，凝固快，晶粒细，组织致密。下面：冷却快，凝固快，晶粒细，组织致密。2.2. 重要表面向下原则重要表面向下原则（2 2）铸件重要加工面放在型腔底面或侧面铸件重要加工面放在型腔底面或侧面 上面：上面： 浮渣、气孔、缩孔。浮渣、气孔、缩孔。 下面：冷却快，凝固快，晶粒细，组织致密。下面：冷却快，凝固快，晶粒细，组织致密。图图6.21 6.21 机床床身的浇注位置图机床床身的浇注位置图 6.22 6.22 吊车卷筒的浇注位置吊车卷筒的浇注位置 a) a) 不合理不合理 b) b) 合理合理6.3.2.6.3.2.选择分型面选择分型面 分型面：分型面：上、下或左、右砂箱间的上、下或左、

5、右砂箱间的 接触表面接触表面。图6.21 机床床身的浇注位置图 6.22 吊车卷筒的浇注位置a) 不合理 b) 合理（1）分型面最少；）分型面最少；（2）型芯最少；）型芯最少；（3）活块最少；）活块最少；（4）尽量使铸件放在一个砂箱内；）尽量使铸件放在一个砂箱内；（5）尽量把主要型芯放在下半型；）尽量把主要型芯放在下半型；（6）尽量选平直分型面。）尽量选平直分型面。分型面一般应取在铸件的最大截面上，否则难以分型面一般应取在铸件的最大截面上，否则难以取出模样。取出模样。分型面分型面总则：在保证铸件质量前提下，总则：在保证铸件质量前提下， 便于造型操作。便于造型操作。 （1 1）力求减少分型面，尤

6、其是力求整模造型）力求减少分型面，尤其是力求整模造型 三通的选择方案三通的选择方案（1 1）力求减少分型面，尤其是力求整模造型）力求减少分型面，尤其是力求整模造型（2 2）尽量减少型芯、活块的数量）尽量减少型芯、活块的数量支架的分型方案支架的分型方案 尽可能将铸件放在一个尽可能将铸件放在一个砂箱内，或将重要加工面和加工砂箱内，或将重要加工面和加工的基准面放在同一砂箱中，以保的基准面放在同一砂箱中，以保证铸件的尺寸精度；证铸件的尺寸精度；管子塞头分型方案管子塞头分型方案起重壁的分型方案起重壁的分型方案4.4.尽量选平直分型面尽量选平直分型面 箱盖的分型方案箱盖的分型方案(3)(3)便于下芯，分型

7、及检查型腔尺寸便于下芯，分型及检查型腔尺寸（1 1）分型面最少；）分型面最少；（2 2）型芯最少；）型芯最少；（3 3）活块最少；）活块最少；（4 4）尽量使铸件放在一个砂箱内；）尽量使铸件放在一个砂箱内；（5 5）尽量把主要型芯放在下半型；）尽量把主要型芯放在下半型；（6 6）尽量选平直分型面。）尽量选平直分型面。6.3.3 6.3.3 确定工艺参数确定工艺参数 1.1.铸造收缩率铸造收缩率 铸件尺寸模样尺寸铸件尺寸模样尺寸 收缩收缩 线收缩率线收缩率= = 100%100%。 影响因素影响因素: : a a：铸件大小：铸件大小：壁厚越大：壁厚越大收缩越大收缩越大 b b：材料收缩：材料收缩

8、：铸钢有色金属灰铸铁：铸钢有色金属灰铸铁 铸件铸件模LLL2.2.加工余量加工余量 机械加工面都要留加工余量机械加工面都要留加工余量。 a. a. 加工面加工面越大，越大，加工质量加工质量越高，加工余量要越大；越高，加工余量要越大；缺陷缺陷多的面多的面（铸型朝上面）加工余量要更大。（铸型朝上面）加工余量要更大。 b. b. 材料材料不同，加工余量不同：不同，加工余量不同： 铸钢铸铁有色金属铸钢铸铁有色金属 c. c. 孔径孔径 ：3.3.拔模斜度拔模斜度 在垂直于分型面的模壁应考虑拔模斜度：在垂直于分型面的模壁应考虑拔模斜度： 木模木模为为 1313; ; 塑料和金属模塑料和金属模为为 0.510.51。4.4.铸造圆角铸造圆角5.5.型芯设计型芯设计 型芯的数量：型芯的数量：尽量少用尽量少用 型芯的形状：型芯的形状：尽量简单、方便造芯尽量简单、方便造芯 芯头的结构：芯头的结构：应有利于型芯的定位、稳固、应有利于型芯的定位、稳固、 排气和从铸件中的清理。排气和从铸件中的清理。 5.5.型芯设计型芯设计芯头设计应有利于型芯芯头设计应有利于型芯的定位、稳固、排气和的定位、稳固、排气和从铸件中的清理从铸件中的