液态成形工艺基础3.ppt

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金属液态成形工艺4-14-1砂型铸造工艺设计砂型铸造工艺设计铸造工艺图将工艺设计的内容（工艺方案）用工艺符号或文字在零件图上表示出来所形成的图样。

第四章第四章液态成形金属件的工艺设计液态成形金属件的工艺设计铸造工艺设计内容1.分型面的选择2.浇注位置的选择3.工艺参数的确定4.浇、冒系统的设计一、浇注位置的选择一、浇注位置的选择浇注时，浇注时，铸件铸件在在铸型中铸型中所处的所处的空间位置空间位置1.1.铸件的重要加工面和受力面应朝铸件的重要加工面和受力面应朝下下或位于侧面或位于侧面。

车车床床的的床床身身导导轨轨是是主主要要工工作作面面和和重重要要加加工工面面，要要求求组组织织致致密密和和硬硬度度高高，缺缺陷陷低低，因此，应将导轨面处于刑腔下部。

因此，应将导轨面处于刑腔下部。

吊吊车车卷卷扬扬筒筒的的主主要要加加工工面面为为外外圆圆柱柱面面，采采用用立立位位浇浇注注，卷卷筒筒的的全全部部圆圆周周表表面面位位于侧位，保证其质量均匀一致。

于侧位，保证其质量均匀一致。

2.2.应将面积较大的薄壁部位置于铸型应将面积较大的薄壁部位置于铸型下下部，或使其倾斜部，或使其倾斜位置。

位置。

若若大大平平面面结结构构位位于于上上部部，易易产产生生砂砂眼眼、气气孔孔或或夹夹渣渣、夹夹砂砂和和浇浇不不足足等等缺缺陷陷。

液液体体充充型型时时间间长长，型型腔腔表表面面受受热热辐辐射射作作用用强强，产产生生型型砂砂拱拱起起和和开裂，甚至局部脱落。

开裂，甚至局部脱落。

薄薄壁壁结结构构的的型型腔腔对对液液体体金金属属的的充充型型阻阻力力大大，若若处处于于铸铸型型上上部部，液液体体金金属属的的静静压压力力小小，充充型型不不足足造造成成浇浇不不足或冷隔等缺陷。

足或冷隔等缺陷。

3.3.对于易产生缩孔的铸件，厚大部分应放在铸型的对于易产生缩孔的铸件，厚大部分应放在铸型的上上部部或侧面。

或侧面。

方方便便在在铸铸件件厚厚处处直直接接安安放放冒冒口口，实实现自下而上的顺序凝固。

现自下而上的顺序凝固。

若厚端在下部，则难以补缩。

若厚端在下部，则难以补缩。

4.4.应尽量减少芯子的数量。

应尽量减少芯子的数量。

P39图1-41和1-42。

浇注浇注位置的选择原则可概括为：

两下一上一少。

位置的选择原则可概括为：

两下一上一少。

二、分型面的选择二、分型面的选择1.1.分型面应选在铸件的最大截面处。

分型面应选在铸件的最大截面处。

2.2.应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱。

（应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱。

（22）3.3.应尽量减少分型面的数量，并尽可能选择平面分型。

应尽量减少分型面的数量，并尽可能选择平面分型。

4.4.为便于造型、下芯、合箱及检验为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。

（芯位于下箱。

（22）下上上下铸型的结合面铸型的结合面管子堵头的分型方案管子堵头的分型方案机床支柱的分型方案机床支柱的分型方案三、铸造工艺参数的确定三、铸造工艺参数的确定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12151530305030505011机械加工余量和铸孔机械加工余量和铸孔MachiningAllowance22起模斜度起模斜度PatternDraft为切削加工而加大的尺寸称为机械加工余量为切削加工而加大的尺寸称为机械加工余量为为便便于于取取芯芯，垂垂直直于于分分型型面面的的侧侧壁壁在在制制造造模模型型时时，必须做出一定斜度。

必须做出一定斜度。

12133铸造圆角铸造圆角44铸造收缩率铸造收缩率CastingShrinkageAllowance55型芯及芯头型芯及芯头圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的1/31/2。

通常灰铸铁为0.71.0%，铸造碳钢为1.32.0%，铝硅合金为0.81.2%，锡青铜为1.21.4%。

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。

四、浇、冒口系统四、浇、冒口系统1.1.浇注系统浇注系统11）浇注系统的组成及作用）浇注系统的组成及作用22）浇注系统的常见类型）浇注系统的常见类型浇口杯：

承接来自浇包的金属液浇口杯：

承接来自浇包的金属液体并将之引入直浇道，缓和金属体并将之引入直浇道，缓和金属液流对铸型的直接冲击，还可挡液流对铸型的直接冲击，还可挡住部分熔渣进入直浇道。

住部分熔渣进入直浇道。

直浇口：

将来自口浇口杯的金属直浇口：

将来自口浇口杯的金属液引入横浇道，它提供足够的静液引入横浇道，它提供足够的静压力以保证金属液克服各种流动压力以保证金属液克服各种流动阻力在规定的时间内充满型腔。

阻力在规定的时间内充满型腔。

横浇口：

除了向内浇道中分配液横浇口：

除了向内浇道中分配液流外，主要起挡渣作用。

流外，主要起挡渣作用。

内浇口：

控制金属液流入型腔的内浇口：

控制金属液流入型腔的速度和方向，调节铸件各部分温速度和方向，调节铸件各部分温度和凝固的顺序。

度和凝固的顺序。

2.2.冒口冒口冒口是在铸型中设置的一个储存金属液的空腔。

冒口普通冒口特种冒口明冒口暗冒口保温冒口发热冒口大气压力冒口易割冒口一、铸件外形的设计一、铸件外形的设计11避免外部侧凹、凸起；避免外部侧凹、凸起；33分型面应尽量平直；分型面应尽量平直；22凸台、筋条的设计应便于起模凸台、筋条的设计应便于起模（b）（b）斜度斜度4-24-2铸件结构设计铸件结构设计P45P45端盖端盖凸台设计，活块，外部芯子凸台设计，活块，外部芯子筋条、凸台等在起模方向投影筋条、凸台等在起模方向投影二、铸件内腔的设计二、铸件内腔的设计1应尽量减少型芯的数量，避免不必要的型芯。

应尽量减少型芯的数量，避免不必要的型芯。

使使用用自自带带芯芯砂砂的的条条件件：

开开口口式式，没没有有内内凹凹，开开口口直直径径D大大于于高度高度H悬臂支架，悬臂芯，工字型开式截面悬臂支架，悬臂芯，工字型开式截面2便于型芯的固定、排气和清理。

便于型芯的固定、排气和清理。

3大件或形状复杂件可采用组合结构。

大件或形状复杂件可采用组合结构。

不合理不合理合理合理芯子悬空，依靠芯撑来加固，下芯、合箱困难，芯子难以排气，铸后芯砂和芯子悬空，依靠芯撑来加固，下芯、合箱困难，芯子难以排气，铸后芯砂和芯骨也难以取出。

芯骨也难以取出。

三、铸件壁厚的设计三、铸件壁厚的设计11合理设计铸件壁厚合理设计铸件壁厚11）铸件的最小壁厚）铸件的最小壁厚铸件尺寸铸件尺寸（mmmm）合金种类（砂型铸造）合金种类（砂型铸造）铸钢铸钢灰口铸铁灰口铸铁球墨铸铁球墨铸铁可锻铸铁可锻铸铁铝合金铝合金铜合金铜合金200500500500500151520201515202015152020101012126610101212在一定铸造工艺条件下，所能浇注出在一定铸造工艺条件下，所能浇注出的铸件壁厚的最小值。

的铸件壁厚的最小值。

22）铸件的临界壁厚）铸件的临界壁厚在在最小壁厚最小壁厚和和临界壁厚临界壁厚之间就是适宜的铸件壁厚之间就是适宜的铸件壁厚。

在砂型铸造条件下，临界壁厚临界壁厚33最小壁厚最小壁厚3.3.合理选择铸件截面形状合理选择铸件截面形状22铸件壁厚应均匀、避免厚大截面铸件壁厚应均匀、避免厚大截面热节，缩松缩孔，热应力热节，缩松缩孔，热应力随着壁厚的增大铸件的强度随之增大，但随着壁厚的增大铸件的强度随之增大，但当壁厚达到某一临界值时，由于缺陷的增当壁厚达到某一临界值时，由于缺陷的增加，强度反而会下降，这一临界值就称作加，强度反而会下降，这一临界值就称作临界壁厚。

临界壁厚。

二、铸件壁的连接二、铸件壁的连接11铸件的结构圆角铸件的结构圆角结晶方向结晶方向性性22避免壁的交叉和锐避免壁的交叉和锐角连接角连接33厚壁与薄壁间要逐步过渡厚壁与薄壁间要逐步过渡44减缓筋、辐收缩的阻碍减缓筋、辐收缩的阻碍五、铸件结构设计应考虑的其它问题五、铸件结构设计应考虑的其它问题11铸造方法铸造方法22组合铸件的设计组合铸件的设计压铸件结构设计压铸件结构设计4-34-3液态成形工艺设计实例液态成形工艺设计实例上上下下11选择分型面选择分型面22确定加工余量确定加工余量33确定起模斜度确定起模斜度44确定型芯及芯头尺确定型芯及芯头尺寸和位置寸和位置上下下上支架支架P44P44