铸造工艺设计
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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、 烘干,简化芯盒结构。
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(3)使型腔和主要型芯位于下箱,以便于造型、下 芯、合型和检查型腔尺寸。
图2-21_1 尽量使型腔及主要型芯位于下型
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• 简化工艺 便于合箱
二、型芯的形状、数量及分块
型芯是铸件的一个
重要的组成部分。
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。
图4-6 车轮铸件的型芯方案
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选择分型面时应尽量避免不必要的型芯。
制造型芯需要专门的芯盒、芯骨,还需烘干及下芯 等工序,增加了铸件成本。
若按图中方案1分开模造型,其上、下内腔均需采用型芯。 图中方案Ⅱ,采用整模造型,则上、下内腔均可由砂垛形成,
省掉了型芯。
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(1) 铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧 面,避免砂眼、气孔和夹渣
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车床床身铸件的浇注位置方案
上
下
重要加工面应朝下或位于侧面。 由于床身导轨面是关键表面,不容许有明显的表面缺陷, JMU College of Mechanical and Energy Engineering 而且要求组织致密,因此通常都将导轨面朝下浇注。 8
当改用方案Ⅱ时,可省
去活块,仅在A处稍加 挖砂即可。
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根据零件结构、技术要求、生产条件,有不同的 铸造工艺方案。
b) 机器造型
JMU College of Mechanical and Energy Engineering 图4-4 角架铸件的分型方案
型芯位于两箱 VS 单箱
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抓住主要矛盾、全面考虑
上述诸原则,对于具体铸件来说多难以全面满足,有时 甚至互相矛盾。 例如,
质量要求很高的铸件(如机床床身、立柱、钳工平板、造纸
烘缸等),应在满足浇注位置要求的前提下考虑造型工艺的 简化。
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1.浇注位置的选择原则
金属液的比重大于砂、渣。浇注时,砂眼气泡和夹渣往往上浮到 铸件的上表面,所以上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷。 同时,由于重力的关系,下部的铸件最终比上部要致密。因此, 为了保证零件的质量,重要的加工面应尽量朝下,若难以做到朝 下,应尽量位于侧面。当铸件的重要加工面有数个时,则应将较 大的平面朝下。对于体收缩大的合金铸件,为放置冒口和毛坯整 修方便,重要加工面或主要工作面可以朝上。
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双联齿轮毛坯的造型方案
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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
三通管
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(5).芯子数量力求少, 砂垛代芯省、好。 要便于型芯的固定和排气,减少型芯的数量,
用自带型芯(亦称砂垛)替代专制砂芯
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没有特殊质量要求的一般铸件,则以简化工艺、提高经济
效益为主要依据,不必过多地考虑铸件的浇注位置。
机床立柱、曲轴等圆周面质量要求很高、又需沿轴线分型
的铸件,在批量生产中有时采用“平作立浇”法,此时, 采用专用砂箱,先按轴线分型来造型、下芯,合箱之后, 将铸型翻转90度,竖立后进行浇注。
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(2)铸件的大平面应朝下,减少辐射防开裂夹渣。
铸件的大平面若朝上,容易产生夹砂缺陷。 这是由于在浇注过程中金属液对型腔上表面有强烈的 热辐射,型砂因急剧热膨胀和强度下降而拱起或开裂, 于是铸件表面形成夹砂缺陷。同时铸件的大平面朝下, 也有利于排气、减小金属液对铸型的冲刷力。
因此,平板、圆盘类铸件的大平面应朝下。
铸造工艺图上的工艺符号见书末插页表4-1
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一、 浇注位置及分形面的选择
浇注位置:浇注时铸件在铸型中所处的空间位置;
可采用:立浇、卧浇、斜浇等浇注位置。
分 型 面:是指两半铸型(上、下型)或多个铸型
(多箱造型)相互接触、配合的表面。
铸件的造型位置由分型面决定,而铸件的浇注位 置与造型位置通常是一致的。
浇注位置和分型面对铸件质量及铸造工艺都有很 大影响。 选择原则:着眼于控制铸件的凝固顺序 估计到铸件发生缺陷的可能
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(1)便于起模,使造型工艺简化。
1)分型面应选在铸件的最大截面处;
2)分型面应尽量平直 平直分型面
可采用简便的分 模造型。 大批量生产
弯曲分型面
则需采用挖砂或 假箱造型。 单件小批时:耐用
起重臂分型面的选择。
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设
铸造工艺 方案的确定
计
工艺参数 的确定
要
点
浇注系统 和冒口
铸造工艺 图的绘制
铸造工艺设计包括: 选择铸造方法或造型方法 铸件的浇注位置和分型面位置,型芯和芯头结构; 加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数; 浇注系统、冒口和冷铁的布置等;
将所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件 图上表示出来,绘制铸造工艺图。 JMU College of Mechanical and Energy Engineering
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应尽量减少分型面的数目 分型面数量少,既能保证铸件精
度,又能简化造型操作。
Hale Waihona Puke JMU College Mechanical and Energy Engineering 图4-3 of 三通铸件的浇注位置和分型面
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(2)尽量使铸件重要加工面或大部分加工面、加 工基准面放在一个砂型内,减少错箱、披缝和毛 刺,提高铸件精度。
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图 尽量使用平直分型面
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3) 避免活块和型芯
支架分型方案
按图中方案Ⅰ,凸台必
须采用四个活块方可制 出,而下部两个活块的 部位甚深,取出困难。
圆锥齿轮的重要功能区域是齿轮面,要保证轮齿的质 量,向下。
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卷扬筒的浇注位置方案
因为卷扬筒的圆周表面质量要求高,不允许存有 明显的铸造缺陷。 若采用卧铸,圆周的朝上表面的质量难以保证; 若采用立铸,由于全部圆周表面均处于侧立位置,其 质量均匀一致,较易获得合格铸件。 10 JMU College of Mechanical and Energy Engineering
床身铸件,其顶部平面为加工基准面。
图中方案a在妨碍起模的凸台处增加了外部型芯,因采用整模造型使加工
面和基准面在同一砂箱内,铸件精度高,是大批量生产时的合理方案。
若采用方案b,铸件若产生错型将影响铸件精度,但在单件、小批生产条
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图 有热节的浇注位置
热节处应位于分 型面附近的上部 或侧面 容易形 成缩孔的铸件 (如铸钢、球墨 铸铁、可锻铸铁、 黄铜)浇注时应 把厚的部位放在 分型面附近的上 部或侧面,如图 4-2-1所示,以 便安放冒口,实 现定向凝固,进 行补缩。
JMU College of 图4-2a Mechanical 大平面朝上引起夹渣缺陷 and Energy
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(3) 面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其 处于垂直或倾斜位置,防止产生浇不足冷隔。