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铸造工艺参数及在工艺图中的表示方法
一、铸造工艺参数及在工 艺图中的表示方法
铸造工艺参数通常包括加工余量、铸件线收 缩率、起模斜度、最小铸出孔的尺寸、工艺补正 量、分型负数、反变形量、分芯负数,这些参数 的选择是否恰当,对铸件质量、生产率和原材料 消耗都有很大的影响。
1、加工余量
铸件的机械加工余量指为保证铸件加工 面尺寸和零件精度,在铸件工艺设计时预 先增加而在机械加工时切去的金属层厚度。 GBT6414-1999标准规定了加工余量的数值、 确定方法、检验及评定规则,加工余量的 代号用RMA表示,由精到粗分为A、B、C、 D、E、F、G、H、J和K共10个等级。
工艺补正量在工艺图中的表示方法:
6、分型负数
因起模后的修型和烘干引起砂型变形,致使分型 面凹凸不平,使合型不严密。为防止浇注时从分型 面跑火,合型时需在分型面上放耐火泥条或石棉绳, 这就增高了型腔的高度。为了保证铸件尺寸合图样 尺寸要求,模样上必须减去相应的高度,减去的数 值称为分型负数。
1)、若模样分为两半,且上、下两半是对称的, 则分型负数在上、下模样上各取一半,否则,分型 负数应在截面大的一侧模样上取。
注:(1)、同一铸件,由于结构上的原因,其 局部与整体、纵向与径向或长、宽、高三个 方向的铸造收缩率可能不一致。对于重要铸 件长、宽、高应分别给以不同的铸造收缩率。 对于收缩大的方向和部位取上限值,反之取 下限值。
(2)、对于手工造型的灰铸铁件和球墨铸铁小 件可以不留缩尺。
3、起模斜度
为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒 脱出,平行于起模方向在模样或芯盒壁上的 斜度称为起模斜度。
一般中小铸件壁厚差别不大且结构上刚度 较大时,不必留反变形。大的床身类、平台 类等多使用反变形量。
8、分芯负数
对于分段制造的长砂芯或分开制作的大砂
芯,在接缝处应留出分芯间隙量,即在砂芯 的分开处,将砂芯尺寸减去间隙尺寸,被减 去的尺寸称为分芯负数。分芯负数是为了砂 芯拼合及下芯方便而采用的。分芯负数可以 留在相邻的两个砂芯上,每个砂芯各留一半; 也可留在指定的一侧的砂芯上。分芯负数根 据砂芯接合面的大小一般留1-3mm。分芯负 数多用于手工制芯的大砂芯。
在工艺图中不铸出孔或槽的表示方 法
5、工艺补正量
在单件、小批量生产中,由于选用的缩尺 与铸件的实际收缩率不一致,或由于铸件产 生了变形、操作中的不可避免的误差(如工 艺上允许的错型偏差、偏心误差)等原因, 使得加工后的铸件某些部分的厚度小于图样 的要求尺寸,严重时会因强度太弱而报废。 因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。
反变形量的大小与铸件尺寸、结构、壁厚差和造 型材料的退让性等有关。壁厚越不均匀,长度越大, 高度越小,则变形越大。反变形量的大小,一般是 根据实际生产经验确定。
影响铸件变形的因素很多,例如合金性能、铸件
结构和尺寸大小、浇冒口系统的布局、浇注温度、 打箱清理温度、造型方法、砂型刚度等等。但归纳 起来不外乎两个方面,一是铸件冷却时的温度场的 变化,二是导致铸件变形的残留应力的分布。因此, 应判明ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件的变形方向:铸件冷却缓慢的一侧必定 受拉应力而产生内凹变形;冷却较快的一侧必定受 应力而发生外凸变形。例如,各类床身导轨处都较 厚大,导轨面总是向内凹变形。如下图箱体壁厚虽 然均匀,但内部冷却慢,外部冷却快,因此壁发生 向外凸出变形,模样反变形量应向内侧凸起。
起模斜度应在铸件上没有结构斜度的、垂 直于分型面(分盒面)的表面上应用。其大 小应依模样的起模高度、表面粗糙度以及造 型、制芯方法而定。
影响起模斜度的主要因素有:模样材料强度越大、
表面越光滑,起模斜度就可以相应的减小;造型材料粒 度大且棱角尖锐,摩擦阻力就大,必须采用较大的起模 斜度;碱性的型砂粘结剂对木模表面有腐蚀作用,摩擦 力大,应采用较大的起模斜度;模样外侧面可用较小的 起模斜度,模样内侧面表面砂型强度低,应采用较大的 起模斜度;手工造型应比机器造型的起模斜度大;模样 在砂型中停留时间长,则起模斜度也应大一些。
2)、多箱造型时,每个分型面都要留分型负数, 且以每节砂箱高度为依据。
工艺图中分型负数表示方法
7、反变形量
由于铸件壁厚不均或结构上的原因,造成铸件各 部分凝固、冷却速度不同,引起收缩不一致,使铸 件产生挠曲变形。为了解决挠曲变形问题,在制造 模样时,按铸件可能产生变形的相反方向做出反变 形模样,使铸件冷却后变形的结果正好将反变形量 抵消,得到符合设计要求的铸件。这种在模样上做 出的预变形量称为反变形量。
起模斜度的设置方法:常采用增加壁厚法,对于加
工面一般采用增加壁厚的方法获得起模斜度,起模斜度 在加工余量后做出;加减厚度法,一般用各种铸筋,也 用于壁厚较小的模样侧面的起模斜度;减小壁厚法,一 般用于铸件壁厚较大的模样的起模斜度。
4、最小铸出孔
机械零件上往往有很多孔、槽和台阶,一般应尽 可能在铸造时铸出。这样既可以节约金属,减少机 械加工的工作量、降低成本,又可使铸件壁厚比较 均匀,减少形成缩孔、缩松等铸造缺陷的倾向。但 是,当铸件上的孔、槽尺寸太小,而铸件的壁厚又 较厚和金属压力较高时,反而会使铸件产生粘砂, 造成清理和机械加工困难。有的孔、槽必须采用复 杂而且难度较大的工艺措施才能铸出,而实现这些 措施还不如用机械加工方法制出更为方便和经济。 有时由于孔距要求很精确,铸出的孔如有偏心,就 很难保证加工精度。因此在确定零件上的孔和槽是 否铸出时,必须既考虑到铸出这些孔或槽的可能性, 又要考虑到铸出这些孔或槽的必要性和经济性。
在工艺图中,加工量的表示方法
2、铸件线收缩率
铸件从线收缩起始温度冷却至室温时,线尺 寸的相对收缩量称为铸件线收缩率。以模样与铸 件的长度差占模样长度的百分率表示:铸造收缩 率 K=(L模-L件)/L件X100%
式中 :L模 为模样的尺寸; L件 为铸件的尺寸。
铸件线收缩率受许多因素的影响,例如,合 金的种类及成分、铸件冷却、收缩时受到阻力的 大小、冷却条件的差异等,因些,要十分准确的 给出 铸件的线收缩率是非常困难的。当铸件处于 自由收缩状态时线收缩率较大,当铸件不能自由 收缩时线收缩率较小。