砂型铸造工艺创新设计ppt课件.ppt

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1、材料成形技术基础砂型铸造工艺设计铸造工艺设计：在生产铸件之前，首先要编制出控制铸件生产工艺过程的技术文件。本章主要介绍砂型铸造工艺设计。主要内容：铸造工艺方案的确定铸造工艺参数的确定浇注系统和冒口的确定铸造工艺方案及工艺图示例第一节铸造工艺方案的确定具体内容：①选择铸件的浇注位置及分型面；②确定型芯的数量、定位方式、下芯顺序、芯头形状及尺寸；③确定工艺参数（如机械加工余量、起模斜度、铸造圆角及收缩率等）；④浇注系统、冒口、冷铁的形状和尺寸及在砂型中的布置；⑤绘制铸造工艺图。一、浇注位置的选择浇注位置

2、：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置。1.铸件的重要加工面和受力面应朝下或位于侧面上下②①下上上下3.铸件的大平面应朝下2.应将面积较大的薄壁部位置于铸型下部，或使其倾斜位置上下4.为防止铸件产生缩孔、缩松的缺陷，应使铸件的厚大部位朝上或侧放上下下上①②二、分型面的选择1.分型面应选在铸件的最大截面处。2.应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件的尺寸精度。3.应尽量减少分型面的数量，并尽可能选择平面分型。①②①②上下中4.为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。

3、上下上下上下上下①②①②三、型芯形状、数量及分块型芯用来形成铸件内腔或外形妨碍起模的部位。多块型芯拼装时，必须考虑每块型芯的下芯顺序。第二节、工艺参数的确定1．机械加工余量和铸孔机械加工余量：在铸件需要进行切削加工的表面上增加的一层金属层厚度。★铸件机械加工余量应与铸件尺寸公差配套使用，规定机械加工余量的代号用字母MA表示，加工精度由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J共九个等级。☆使用表4-3，应遵守以下几条规定：①表中每栏有两个加工余量数值，上面的是单侧加工时的加工余量，下面的是双侧加工

4、时每侧的加工余量。②在小批和单件生产中，铸件的不同加工表面允许采用相同的加工余量数值。用砂型铸造的铸件，其顶面(相对于浇注位置)的加工余量等级应比底、侧面加工余量等级降一级选用。例如：某铸件的底、侧面的加工余量为CTl0级、MA一G级，其顶面加工余量则应为CT11级、MA-H级。④砂型铸造中孔的加工余量等级，可采用与顶面相同的等级。表4-4铸件的最小铸出孔直径生产批量最小铸出孔直径灰口铸铁件铸钢件大量生产成批生产单件、小批生产12～1515～3030～5030～5050注：若孔很深，孔径很小，一般不

5、铸出；不加工的特形孔，原则上应铸出；非铁金属铸件上的孔，应尽量铸出。2．起模斜度在造型和造芯时，为了顺利起模而不致损坏砂型和砂芯，应该在模样或芯盒的起模方向上带有一定的斜度，这个斜度称为起模斜度。若铸件本身没有足够的结构斜度，就要在铸造工艺设计时给出铸件的起模斜度。起模斜度在工艺图上的标注：用角度α或宽度a(mm)表示。☆用机械加工方法加工模具时，用角度标注；☆用手工加工模具时，用宽度标注。☆起模斜度的大小应根据模样的高度、表面粗糙度以及造型方法来确定，如表4-5所示。3．铸造圆角4．铸造收缩

6、率5．型芯及芯头圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的1/3~1/2。通常灰铸铁为0.7~1.0%，铸造碳钢为1.3~2.0%，铝硅合金为0.8~1.2%，锡青铜为1.2~1.4%。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。芯头的作用：1）定位作用；2）固定作用；3）排气作用。第三节、浇注系统和冒口一、浇注系统引导金属液流入型腔的一系列通道的总称。1.浇注系统的组成及作用组成：浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等。作用：通道。⑴内浇道总横截面尺寸ΣS内的确定理论上：用水力学公式计算；生产

7、中：根据有关经验图表直接查出。⑵浇注系统其它组员横截面尺寸的确定①封闭式浇注系统ΣS直>ΣS横>ΣS内ΣS直∶ΣS横∶ΣS内=1.15∶1.1∶1②开放式浇注系统ΣS直<ΣS横<ΣS内ΣS直∶ΣS横：ΣS内=1∶2∶42.浇注系统尺寸的确定3.常见浇注系统的类型(1)顶注式浇注系统优点：金属液自由下落，自下而上地逐渐充满型腔，利于定向凝固和补缩；缺点：冲击力大(与铸件高度有关)，充型不平稳，易发生飞溅、氧化和卷入气体的现象，使铸件产生缺陷。用途：这种浇注系统多用于质量不大、高度不高和形状简单的薄壁或

8、中等壁厚的铸件；易氧化金属铸件则不宜采用。内浇道开设在铸件的顶部(2)分型面(中间)注入式浇注系统优点：内浇道开设在分型面上，能方便地按需要进行布置，有利于控制金属液的流量分布和铸型热量的分布。应用：应用普遍，适用于中等质量、高度和壁厚的铸件。内浇道开设在分型面上(3)底注式浇注系统内浇道开设在型腔底部优点：金属液充型平稳，避免了金属液冲击型芯、飞溅和氧化及由此引起的铸件缺陷；型内气体易于逐渐排出，整个浇注系统充满较快，利于横浇道撇渣。缺点：型腔底部金属液温度较高，而