铸造工艺设计
1.铸造工艺方法的选择:(1)零件结构特点:主要包括铸件的壁厚大小、形状及重量大小。
砂型铸造不受影大小、重量影响;熔模铸造能铸出最小孔径为0.5mm,
最小壁厚为0.3mm,不适合做厚件。
(2)合金种类:熔模铸造可铸造任何合金,对高熔点合金效果更为突出
(3)批量大小及交货期限:砂型铸造的生产批量不受限制,特别适合于交货期限较短,批
量不大的铸件;熔模铸造生产周期长,但对生产批量限制不大。
(4)铸件技术要求:熔模铸造表面粗糙度可达12.5~3.2μm,砂型铸造为~12.5μm
(5)经济分析:当铸件批量小时,砂型铸造费用最低
2.铸件浇注位置的选择原则:(1)铸件上的重要工作面和大平面应尽量朝下或垂直安放。
(2)应保证铸件有良好的液态金属导入位置,保证铸件能充满。
(3)保证铸件能自上而下的顺序凝固。
(4)应尽量少用或不用砂芯;若需要使用砂芯时,应保证其安放稳固、通气顺利和检查
方便
3.铸件的分型面选择:(1)最好将整个铸件安置在同一半型中成型,若铸件不能在同一半型内成型时,应力求将铸件
上机械加工面或若干重要的加工面与机械加工初基准面安置在同一半型内成型。
(2)应尽量减少分型面的数目。
(3)应尽量不用或少用砂芯。
(4)分型面应尽量选择平面。
(5)注意减轻铸件清理和机械加工量。
4.铸件机械加工初基准的选择:(1)应尽量选择铸件非加工面为初基准。
(2)应选择加工余量最小或尺寸公差最小的表面为初基准面、
(3)应选择铸件尺寸最稳定的表面为加工初基准面。
(4)当铸件上没有合适的初基准时,可增设工艺凸台作为“辅助”基准(工艺基准)
5.铸造工艺设计参数:它是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据,它包括:
(1)铸件机械加工余量:在铸件加工表面上留出,准备切削去的金属层厚度,称为机械加工余量。
其选择与铸造合金种类、铸造方法和生产批量、铸件尺寸大小和加工精度要求、铸件加工面在浇注时的位置有关。
(2)铸造工艺余量:它是为了满足工艺上的某些要求而附加的金属层,主要应用于:a、为保证铸件顺序凝固,有利于冒口补缩,因而在铸件上附加的工艺余量(即补贴);b、为保证铸件机械加工精度和简化铸造工
艺、模具结构,对一些需要进行加工、尺寸精度要求搞的小孔、凸缘、台阶以及难以铸造的狭窄沟槽等
均以工艺余量的形式,由机械加工直接成型。
(3)铸件工艺补正量:为了防止零件因局部尺寸超差而报废,需要把铸件上这种局部尺寸加以放大,铸件被放大的这部分尺寸,称为工艺补正量,通常应用于:a、铸件上加工表面到非加工表面之间的壁厚不易保
证时,需要加放工艺补正量;b、在铸件上需要钻孔的凸二、耳座,由于铸造工艺造成的位置尺寸偏差或
加工引起的偏差,常使孔的边距尺寸小于图纸的要求,为保证凸耳和耳座的强度,控制其边距尺寸不小
于负偏差,在不加工表面加放工艺补正量。
(4)铸造斜度:为方便起模或铸件出型,在模样、芯盒或金属铸型的出模方向留有一定斜度,以免损坏砂型或铸件。
这个斜度称为铸造斜度。
金属模具取0.5°~1°,木模取1°~3°
(5)铸件线性收缩率。
(6)铸件尺寸公差。
6.型芯设计:型芯的功用是形成铸件的内腔、空洞和形状复杂阻碍取模部分的外形及铸型中有特殊要求的部分。
型
芯设计的主要内容包括:确定砂芯形状、个数和下芯顺序,设计芯头结构和核算芯头大小等,其中还
要考虑型芯的通气、加强、型芯制作和材料选择等。
其按材料不同可分为:砂芯(砂型铸造、金属性
铸造、低压铸造等)、金属芯(金属型铸造)、可溶性型芯(砂型铸造、金属型铸造、压力铸造)
7.浇注系统设计:基本要求:(1)应在一定的浇注时间内,保证充满铸型。
保证铸件轮廓清晰,防止出现浇不足缺陷
(2)应能控制液体金属流入型腔的速度和方向,尽可能使金属液平稳流入型腔,防止放
生冲击、飞溅和漩涡等不良现象,以免铸件产生氧化夹渣、气孔和砂眼等缺陷。
(3)应能把混入金属液中的熔渣和气体挡在浇注系统里,防止产生夹渣和气孔缺陷。
(4)应能控制铸件凝固时的温度分布,减少或消除铸件产生缩孔、缩松、裂纹和变形等
缺陷
(5)浇注系统结构力求简单,简化造型、减少清理工作量和液体金属的消耗。
其通常由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等单元组成。
8.浇注系统分类:(1)按金属液导入铸型的位置:顶注式、底注式、中注式、阶梯式、缝隙式、复合式。
(2)按浇注系统各单元断面积的比例:收缩式、扩张式、半扩张式.。