第二章 铸造工艺方案的确定.ppt

1、第二章 铸造工艺方案的确定,2.1 概述 1 砂型铸造工艺设计的概念 2 砂型铸造工艺设计依据 1）生产任务；2）生产条件；3）考虑经济性 3 砂型铸造工艺设计内容 4 砂型铸造工艺设计的基本流程 1）零件图纸的审查 2）拟订工艺方案 3）砂芯设计 4）浇注系统、冒口等设计 5）绘制铸造工艺图及相关图纸 6）工艺装备设计 7）编制工艺规程及工艺卡等技术文件,2.2 砂型铸造零件结构的工艺性,1 零件结构的铸造工艺性概念 是指零件的结构应符合铸造生产的要求。 2 铸造零件的设计步骤 1）功用设计 2）基于铸造经验修改和简化设计 3）冶金设计（铸件材质的选择和适用性） 4）考虑经济性,1 ）从避免

2、缺陷方面审查铸件结构 （1）铸件应有合适的壁厚 介于最小壁厚与临界壁厚 （2）铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角 （3）内壁壁厚小于外壁 （4）壁厚应尽可能均匀，避免肥厚部分，防止形成热节 （5）有利于补缩和实现顺序凝固 （6）防止铸件翅曲变形 （7）避免水平方向出现较大平面,2） 从简化铸造工艺方面改进零件结构 （1）铸件外形 合理设计凸台、肋条和结构斜度，避免侧凹结构 （2）铸件内腔 不用或少用型芯，便于型芯的固定、排气和清理 （3）减少和简化分型面，便于清理 （4）分体铸造和联合铸造,2.3 造型、制芯方法的确定 1.优先采用湿型 2.应和生产批量相适应 3.适合企业生产

3、条件 4.兼顾铸件的精度要求和生产成本 2.4 浇注位置与分型面的选择 1 浇注位置的选择 1）浇注位置的概念 铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的状态和位置。,2）确定浇注位置一般原则 铸件的重要部位应置于下部 铸件的重要加工面应朝下或呈直立状态 铸件的大平面应位于下部或倾斜 保证铸件的充型能力 有利于铸件的补缩 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验 尽量使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置一致,2 分型面的选择 1）分型面的概念 是指两半铸型相互接触的表面。 2）确定分型面基本原则 分型面应尽可能选在最大截面处 尽可能使铸件全部或大部置于同一半型 尽量减少分型面的数目 分

4、型面尽可能选用平面 避免使砂箱过高，便于下芯、检查、合型和浇注 注意减轻清理和机械加工量,确定分型面与浇注位置的基本原则有的相互矛盾，要根据零件的特点及生产条件加以灵活应用。分型面的选择与其浇注位置有着密切的关系，只有将两者结合起来，综合考虑，才能做到简化生产并易于保证铸件质量。,2.5 砂芯设计 1 砂芯的基本要求 砂芯的形状尺寸及在砂型中的位置应符合铸件要求，具有足够的强度和刚度，在铸件形成过程中砂芯所产生的能及时排除型外，铸件收缩时阻力小，容易清砂。 2 砂芯的设计工作内容 砂芯分块、确定下芯顺序、设计芯头、校核芯头及解决砂芯通气等问题。 3 确定砂芯形状（分块）的基本原则 总的原则 使

5、造芯到下芯的整个过程方便，铸件内腔尺寸精确，不致造成气孔等缺陷，使芯盒结构简单。 1）保证铸件内腔尺寸精度 2）保证操作方便,3）保证铸件壁厚均匀 4）尽量减少砂芯数量 5）填砂面应宽敞，烘干支撑面最好为平面 6）保证砂芯的稳定性 7）砂芯形状适应造型、制芯方法 8）复杂砂芯分块数量较多时，应采用“基础砂芯” 4 芯头的设计 1）芯头的基本作用 定位、固定和支撑砂芯，排气 2）芯头的分类及组成 水平芯头和垂直芯头, 包括芯心头长度、斜度、间隙、压环、防压环和积砂槽等结构 3）芯头长度 芯头不要太长，只要满足芯头的基本作用,3）芯头长度 芯头不要太长，只要满足芯头的基本作用芯头尺寸的确定 4）芯

6、头斜度 垂直芯头： 芯头和芯座的上部斜度比下部斜度大 水平砂芯： 一般只在芯座上带有斜度，上芯座斜度约为10，下芯座斜度约为5 芯头与芯座的斜度关系 芯头的斜度不得大于芯座 5）芯头间隙 芯头尺寸大，间隙大，一般为0.2mm6mm 6）压环、防压环和集砂槽 压环（压紧环） r=25mm ； 防压环（防压肩） 高度 0.52mm 宽度512mm；,集砂槽 深度 25mm 宽度36mm 起到存放散落砂粒的作用 7）芯头定位结构设计 砂芯不允许沿芯头方向移动或者绕芯头轴线转动 8） 砂芯排气系统 扎通气孔，挖通气道，用腊线作通气孔 ，放填料 9） 芯撑和芯骨 芯骨 材料 铁丝和铸铁； 尺寸与吃砂量

7、芯撑 材料熔点； 尺寸大小；表面质量 ；放置位置 5 砂芯的固定 一般用芯头（砂芯的定位、支撑和排气结构）固定，也有用芯撑、螺栓结构等固定,2.6 铸造工艺参数的确定 1 铸造工艺参数 铸造工艺设计参数的简称，通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据 2 铸件尺寸公差 1）概念 铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差。 2）影响铸件尺寸公差的因素 3）铸件尺寸公差的确定 3 铸件质量公差 1）概念 铸件质量公差是以占铸件公称质量的百分数表示铸件的质量变动的允许范围。 2）影响铸件质量公差的因素,3）铸件公称质量和质量公差的确定 与铸件尺寸公差等级对应选取。 4 机械加工余量 1）概念 机械加工余量，简称加工余量，是为保证铸件加工面的尺寸精度而留出的尺寸余量 2）影响加工余量的主要因素 3）加工余量的确定 5 铸造收缩率 不仅与铸造合金的种类有关，而且还与铸件尺寸大小、铸件结构复杂程度和铸型性质等有关,6 起模斜度 1）概念 在模样或芯盒平行于起模方向的壁上设置的斜度。 2）影响起模斜度的主要因素 铸造方法、造型（芯）方法、模样材料、垂直壁的高度及表面粗糙度 3）起模斜度的设计方法 增加厚度法、减小厚度