铸造工艺-1.ppt

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1、铸造工艺及工装设计第三章砂芯设计及铸造工艺设计参数§3-1砂芯设计砂芯的功用形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位砂型局部要求特殊性能的部分，有时也用砂芯砂芯应满足以下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气体能及时排出型外铸件收缩时阻力小，容易清砂一、确定砂芯形状（分块）几分盒面选择的基本原则总原则使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（一）保证铸件内腔尺寸精确凡是铸件内腔尺寸要求较严的部分应由同一半砂芯形成，避免被分盒面所分割，更不宜化分为几个砂芯。但手工造型中大的砂芯，为保证某一部位精度，有时需将砂芯分块。

2、为保证铸件精度而将砂芯分块的实例左图中，要求500mm×400mm方孔四周壁厚均匀（二）保证操作方便复杂的大砂芯、细而长的砂芯可分为几个小而简单砂芯。细而长的砂芯易变形，应分成数段，并设法使芯盒通用。在划分砂芯时要防止液体金属钻入砂芯分割面的缝隙，堵塞砂芯通气道。为操作方便将砂芯分块的实例右图为空气压缩机大活塞的砂芯。为了便于操作将砂芯分为3块。这样可以简化造芯和芯盒结构（三）保证铸件壁厚均匀使砂芯的起模斜度和模样的起模斜度大小、方向一致，保证铸件壁厚均匀保证铸件壁厚均匀a)不合理b)合理（四）应尽量减少砂芯数目用砂胎（自带砂芯）或吊砂可减少砂芯，右图为12VB柴油

3、机曲轴定位套的机器造型方案。砂胎在手工造型时，遇到难于出模的地方，一般尽量用模样“活块”，即用“活块”取代砂芯。这样虽然增加了造型工时，但却节省了芯盒、制芯工时及费用活块（五）填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面为此，需要进炉烘干的大砂芯，常被沿最大截面切分为两半制作。烘干砂芯的几种方法用平板烘干砂胎支撑烘干用成型烘干器烘干平面烘干板结构简单通气性好且价格低廉砂胎烘干法不精确也不方便烘干器虽精确、简便，但结构复杂、昂贵且维修量大（六）砂芯形状适应造型、制芯方法高速造型线限制下芯时间，对一型多铸的小铸件，不允许逐个下芯，因此，划分砂芯形状时，常把几个到十几个小砂芯连成一个大

4、砂芯，以便节约下芯、制芯时间，以适应机器造型节拍的要求。对壳芯、热芯和冷芯盒砂芯要从便于射紧砂芯方面来考虑改进砂芯形状。除上述的原则外，还应使没块砂芯有足够的断面，保证有一定的强度和刚度，并能顺利排出砂芯中的气体；使芯盒结构简单，便于制造和使用等。二、芯头设计芯头伸出铸件以外不与金属接触的砂芯部分。对芯头的要求定位和固定砂芯，使砂芯在铸造中有准确的位置，并能承受砂芯重力及浇注时液体金属对砂芯的浮力，使之不破坏芯头应能及时排出浇注后砂芯所产生的气体至型外上下芯头及芯号容易识别，不致下错方向或芯号下芯、合型方便，芯头应有适当斜度和间隙芯头可分为垂直芯头和水平芯头（包括悬

5、臂式芯头）两大类（一）芯头的组成典型的芯头的结构如右图所示。包括：芯头长度、斜度、间隙、压环、防压环和积砂槽等结构典型的芯头结构a）水平芯头b）垂直芯头1、芯头长度砂芯伸入铸型部分的长度扩大下芯头的垂直芯头2、芯头斜度对垂直芯头，上、下芯头都应设有斜度扩大下芯头的垂直芯头3、芯头间隙为了下芯方便，通常在芯头和芯座之间留有间隙4、压环、防压环和集砂槽典型的芯头结构a）水平芯头b）垂直芯头压环的作用合箱后它能把砂芯压紧，避免金属液沿间隙钻入芯头防压环的作用下芯、合箱时，它可防止此处砂型被压塌，因而可以防止掉砂集砂槽的作用用来存放个别的散落砂粒，这样就可以加快下芯速度（二

6、）芯头承压面积的核算由于砂芯的强度通常都大于铸型的强度，故只核算铸型的许用压应力即可。芯头的承压面积S应满足下式[]压芯skFS³F芯计算的最大浮芯力k安全系数，k=1.3~1.5[σ压]铸型的许用压应力如果实际承压面积不能满足上式要求，则说明芯头尺寸过小，应适当放大芯头。若受砂箱等条件限制，不能增加芯头尺寸，可采用提高芯座抗压强度（许用压应力）的方法，如在芯座部分附加砂芯、铁片、耐火砖等。在许可的情况下，附加芯撑，也等于增加了承压面积。（三）特殊定位芯头特殊定位芯头a)、b)垂直芯头c)、d)水平芯头有的砂芯有特殊的定位要求，如防止砂芯在型内绕轴线转动，不许可轴向

7、位移偏差过大或下芯时搞错方位，这时就应采用特殊定位芯头。铸造工艺及工装设计第三章砂芯设计及铸造工艺设计参数第二节铸造工艺设计参数铸造工艺设计参数（简称工艺参数）通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据，这些工艺数据一般都与模样及芯盒尺寸有关，即与铸件的精度有密切关系，同时也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有关。铸造工艺设计参数主要有：铸件尺寸公差铸件重量公差机械加工余量铸造收缩率起模斜度最小铸出孔及槽工艺补正量分型负数反变形量砂芯负数非加工壁厚的负余量分芯负数一、铸件的尺寸公差指铸件各部分尺寸允许的极限偏差我国的铸件尺寸公差标准GB6414－86ISO8062