XXXX第二章铸造(5)铸造工艺设计.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工艺设计主要内容：,绘制铸造工艺图,在零件图中用工艺符号表示铸造工艺方案,P92如图223、,其它内容：,铸件图，铸型装配图，铸造工艺卡片。,2-6,铸造工艺设计,铸,造,工,艺,图,制订铸造工艺方案的内容,2.工艺方案,的确定,1.,铸件结构,工艺性分析,4.型芯设计,3.工艺参数,确定,6.出气冒口,补缩冒口,5.浇注系统,设计,8.绘制,铸件图,7.绘制铸造,工艺图,铸造方法,的选择,造型及,造芯方法,的选择,浇注位置,的选择,分型面的,选择,工艺方案的确定,6.1,浇注位置,选择原则,P88,原则：三下一上一少,1.重要加工面应朝下或位于侧面；,浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。,铸件的重要加工面应朝下。-机床导轨面,保证卷筒周围质量均匀,2.大平面朝下,铸件的大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注,铸型的上表面除了容易产生砂眼、气孔、夹渣外，大平面还常产生夹砂缺陷。同时也有利于排气、减小金属液对铸型的冲刷力。,3.大面积薄壁置铸型下部或位垂直/倾斜,防止浇不到和冷隔缺陷；,大平面倾斜,4.,易缩孔件的厚大部放分型面附近的上部或侧面,，,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，以便安放冒口，实现,顺序凝固,，进行补缩。,5、便于型芯的固定和排气，能减少型芯的数量。,2-5 特种铸造,挤压铸造,消失模铸造,陶瓷型铸造,磁型铸造,Review,铸造工艺方案的内容,2.工艺方案,的确定,1.,铸件结构,工艺性分析,4.型芯设计,3.工艺参数,确定,6.出气冒口,补缩冒口,5.浇注系统,设计,8.绘制,铸件图,7.绘制铸造,工艺图,Review,2-6,铸造工艺设计,铸造方法的选择,造型及,造芯方法,的选择,浇注位置,的选择,分型面的,选择,工艺方案的确定,6.1,浇注位置,选择原则,原则：三下一上一少,1.重要加工面应朝下或位于侧面；,2、铸件的大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注,3.大面积薄壁置铸型下部或位垂直/倾斜,防止浇不到和冷隔缺陷；,4.易缩孔件的厚大部放分型面附近的上部或侧面；,5、便于型芯的固定和排气，能减少型芯的数量。,6.2 分型面选择原则,P89,分型面Parting line是指两半铸型相互接触的表面。除了实型铸造法外，都要选择分型面。,（1）应在铸件最大截面处分型，便于起模，使造型工艺简化。,零件part,木模wooden pattern,砂箱flask,分模面,parting line,保证模样能从型腔中顺利取出(分型面设在铸件最大截面处)。,应使铸件有最少的分型面，并尽量做到只有一个分型面 这是因为：多一个分型面多一份误差，使精度下降；分型面多，造型工时大，生产率下降；,机器造型只能两箱造型,，故分型面多，不能进行大批量生产。,（2）分型面要平直，尽量减少分型面数量，活块和型芯数量。,零件图-三通分型面的确定,a,c,b,设定坐标,a,a,b,b,c,c,三种方案分析,实例1,但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：,3 工艺参数确定 P90,砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求:,14、他乡生白发，旧国见青山。,垂直芯头斜度，水平芯头长度，间隙。,余量过小，制品会因残留黑皮而报废，或者，因铸件表层过硬 而加速刀具磨损。,1、铸件应有合理的壁厚;2、壁厚应尽量均匀;3、铸件壁与壁连接要逐渐过渡,1 浇注位置选择原则 P88原则：三下一上一少,将壁厚减薄，采用加强筋，可防止以上的缺陷。,11、越是没有本领的就越加自命不凡。,（1）方案I：沿底板中心线分型，即采用分开模造型。,上图示铸件有一内凸缘，造型时必须使用型芯，改成图b）设计后，可以去掉型芯，用砂垛在下型形成“自带型芯”，简化了造型工艺。,为了防止裂纹，应尽可能采用能够自由收缩或减缓收缩受阻的结构，如轮辐设计成弯曲形状。,铸件壁较厚，容易产生缩孔。,十月 229:59 下午10月-2221:59October 25,2022,a,a,方案A-两箱造型,方案B-三箱造型,b,b,a,a,方案C-四箱造型,实例2,分型方案：、,方案,四个凸台需用四个活块,方案避免活块,A处少许挖砂,实例3,水平分型面-便于造型操作，适宜批量生产,！,挖砂造型,费时、费工，尽量避免。单件生产时可用此法,！,实例4,（3）,尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件精度。,实例1,型芯、型腔,大部分位于下箱，方案合理,上箱,太高,应尽量使加工基准面与大部分加工面在同一砂箱内，以使铸件的加工精度得以保证。,实例2,6.3 工艺参数确定,P90,机加工余量Finish or machining allowance,最小铸出孔,起模斜度,Draft,收缩率 shrinkage,型芯头 CORE PRINTS,（1）机加工余量与最小铸出孔Finish or machining allowance：,在铸件上为切削加工而加大的尺寸称为,机械加工余量,。,加工余量必须认真选取,，余量过大，切削加工费工，且浪费金属材料；余量过小，制品会因残留黑皮而报废，或者，因铸件表层过硬 而加速刀具磨损。,影响因素：,造型方式；合金种类；铸件尺寸；加工面与基准面距离；浇注位置等。,一般查手册。,表示方法,：,（1）机加工余量与最小铸出孔：,在铸件上为切削加工而加大的尺寸称为,机械加工余量,。,加工余量必须认真选取，余量过大，切削加工费工，且浪费金属材料；余量过小，制品会因残留黑皮而报废，或者，因铸件表层过硬 而加速刀具磨损。,影响因素：,造型方式；合金种类；铸件尺寸；加工面与基准面距离；浇注位置等。,一般查手册。,铸孔及铸槽,铸件上的孔和槽类这部分结构是否铸出，取决于工艺的可行性和必要性。,孔处理：,最小孔直径和经济性原则。,一般来说，尺寸较小的孔不铸出反而经济。,设计时查手册。,注-零件图上没有要求加工的孔必须铸出。,因此，设计时必须注意这类孔的尺寸不可太小！,小孔不铸出，,留待机加工。,不铸出孔的表示,灰铸铁件铸孔尺寸（最小铸出孔）,铸钢件最小铸出孔（槽）的尺寸取决于孔壁厚度和深度。需要时，查手册。,（2）,起模斜度,Draft,：,为了使模样(或型芯)便于从砂型(或芯盒)中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模样时，必须留出一定的倾斜度,此倾斜度称为,起模斜度,。,立壁愈高，斜度愈小。,影响因素：,取决于立壁高度；造型方法和模样材料等因素，一般153,。内外壁有分（内壁310,）。,（3）,收缩率：,由于合金的线收缩,铸件冷却后的尺寸将比型腔尺寸略为缩小,为保证铸件的应有尺寸,模样尺寸必须比铸件放大一个该合金的,收缩量,。,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。,模样尺寸放大率K,=（Lp-Lc）/Lc*100%。经验数据（0.7-1%灰铸铁）,（4）,型芯头,CORE PRINTS,：,芯头关系装配工艺性和稳定性。垂直芯头斜度，水平芯头长度，间隙。,第七节 铸件结构工艺性,P94,砂型铸造工艺,对铸件结构设计的要求,合金铸造性能,对铸件结构工艺性的要求,铸件常见缺陷,casting flaw,冷隔,cold shut,、,浇不足,Miss run,气孔,porsity,粘砂、夹砂,inclusions,砂眼,sand hole,热裂纹,thermal cracking,与冷裂纹,crack,铸件结构工艺性设计目的，就是在结构设计上，力求使铸造，以及后续的切削加工容易进行。,符合铸造生产,的工艺要求,减少铸造缺陷,技术经济合理,铸件结构工艺性分析,在进行铸件结构设计时，除了要保证其,工作性能和力学性能,等,使用性能要求,外，还尽量使其,结构便于铸造生产，提高铸件质量。,一方面，简化铸造生产过程，如尽量减少型芯，便于造型，提高铸造生产率；,另一方面，必须认真考虑合金铸造性能，防止缺陷的产生，提高铸件质量。,铸造工艺对铸件结构的要求原则,一、铸造工艺过程对铸件结构的要求,为简化,造型、制芯、合箱和清理,等生产工序，在设计铸件时应考虑以下因素：,1、铸件外形应力求简单,2、应尽量减少使用活块,3、,铸件内腔设计,应尽量不用或少用型芯,实例1,实例2,1、铸件应有合理的壁厚;2、壁厚应尽量均匀;3、铸件壁与壁连接要逐渐过渡,机加工余量Finish or machining allowance,铸件常见缺陷casting flaw,余量过小，制品会因残留黑皮而报废，或者，因铸件表层过硬 而加速刀具磨损。,做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。,余量过小，制品会因残留黑皮而报废，或者，因铸件表层过硬 而加速刀具磨损。,收缩率 shrinkage,其过渡的形式和尺寸见下图表所示。,设计铸件时应尽量减小过大的水平面或采用倾斜的表面,7:41:02 上午7:41 上午07:41:0210月-22,2022/10/26 7:41:0207:41:0226 October 2022,07:41:0207:41:0207:4110/26/2022 7:41:02 AM,若轴孔需要铸出，采用组合型芯即可实现。,易缩孔件的厚大部放分型面附近的上部或侧面，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，以便安放冒口，实现,一般来说，尺寸较小的孔不铸出反而经济。,分模面parting line,铸件内腔设计,不用或少用型芯可以节省制造芯盒、造芯和烘干等工序的工具和材料，可避免型芯在制造过程中的变形、合箱中的偏差，从而提高铸件精度。上图示铸件有一内凸缘，造型时必须使用型芯，改成图b）设计后，可以去掉型芯，用砂垛在下型形成“自带型芯”，简化了造型工艺。,实例3,实例4,实例5,6.2 分型面选择原则,（1）应在铸件最大截面处分型，便于起模，使造型工艺简化。,（2）分型面要平直，尽量减少分型面数量，活块和型芯数量。,（3）,尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件精度。,6.3 工艺参数确定,机加工余量Finish or machining allowance,最小铸出孔,起模斜度,Draft,收缩率 shrinkage,型芯头 CORE PRINTS,第七节 铸件结构工艺性,一方面，简化铸造生产过程，如尽量减少型芯，便于造型，提高铸造生产率；,另一方面，必须认真考虑合金铸造性能，防止缺陷的产生，提高铸件质量。,砂型铸造工艺,对铸件结构设计的要求:,1、铸件外形应力求简单;,2、应尽量减少使用活块;,3、铸件内腔设计应尽量不用或少用型芯.,二、合金铸造性能对铸件结构的要求,为,防止缺陷的产生，提高铸件质量,，在设计铸件时应考虑以下因素：,1、铸件应有合理的,壁厚,太薄,：浇不足、冷隔,太厚：,缩孔、缩松,2、壁厚应尽量均匀,3、铸件壁与壁连接要逐渐过渡,1,）,垂直壁的连接：,铸件的,垂直壁的连接,处应为圆角，,以免产生裂纹或缩松。,转角热节与应力分布图解,X,应力集中处,圆角过渡是铸件结构的基本特征！,铸件壁间的转角处设计出结构园角,2）,铸件壁与壁的连接应,避免交叉和锐角。,为了减少铸件中的应力集中现象，防止产生裂纹，铸件的厚壁与薄壁连接时，应采取逐步过渡的方法，防止壁厚的突变。其过渡的形式和尺寸见下图表所示。,3）,铸件厚壁与薄壁的连接应,逐步过渡,为了减小热节和防止铸件产生缩孔和缩松，铸件的壁应避免交叉连接和锐角连接。中、小铸件可采用交错接头，锐角连接宜采用过渡形式，大件宜采用环形接头。,交错接头 环形接头,4、铸件设计时应避免收缩受阻,为了,防止裂纹,，应尽可能采用,能够自由收缩或减缓收缩受阻的结构,，如轮辐设计成弯曲形状。,防裂肋,设计及其它,易裂处增设以防热裂，厚度为联结壁厚的1/4-1/3。,避免过大水平面，受阻收缩和翘曲变形,。,薄而大的平板，收缩易发生翘曲变形，加上几条筋之后便可避免。如下图所示,铸件壁较厚，容易产生缩孔。将壁厚减薄，采用加强筋，可防止以上的缺陷。,设计铸件时应尽量减小过大的水平面或采用倾斜的表面,不合理的结构 合理的结构,综合分析举例,（1）方案I：沿底板中心线分型，即采用分开模造型。其优点是底面上110mm凹糟容易铸出，轴孔下芯方便，轴孔内凸台不防碍起模。缺点是底板上四个凸台必须采用活块，同时，铸件易产生错型缺陷，飞翅清理的工作量大。此外，若采用木模，加强筋处过薄，木模易损坏。,（2）方案II：沿底面分型，铸件全部位于下箱，为铸出110mm凹糟必须采用挖砂造型。方案II克服了方案I的缺点，但轴孔内凸台防碍起模，必须采用两个活块或下芯型。当采用活块造型时，直径30mm轴孔难以下芯。,（3）方案III：沿110mm凹槽底面分型。其优缺点与方案II类同，仅是将挖砂造型改用分开模造型或假箱造型，以适应不同的生产条件。,可以看出，方案II，III的优点多于方案I。但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：,（1）,单件，小批生产,由于轴孔直径较小，忽需铸出，而手工造型便于进行挖砂和活块造型，此时依靠,方案II分型较为经济合理,。,（2）,大批量生产,由于机器造型难以使用活块，故应采用型芯制出轴孔内凸台。同时，,应采用方案III,从110mm凹槽底面分型，以降低模板制造费用。其铸造工艺图，由图可见，方型芯的宽大于底板，以便使上箱压住该型芯，防止浇注使上浮。若轴孔需要铸出，采用组合型芯即可实现。,Thank you,for your attention!,6.2 分型面选择原则,（1）应在铸件最大截面处分型，便于起模，使造型工艺简化。,（2）分型面要平直，尽量减少分型面数量，活块和型芯数量。,（3）,尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件精度。,第七节 铸件结构工艺性,砂型铸造工艺,对铸件结构设计的要求:,简化铸造生产过程，如尽量减少型芯，便于造型，提高铸造生产率.,1、铸件外形应力求简单;2、应尽量减少使用活块;3、铸件内腔设计应尽量不用或少用型芯.,合金铸造性能,对铸件结构工艺性的要求:,防止缺陷的产生，提高铸件质量。,1、铸件应有合理的,壁厚,;2、壁厚应尽量均匀;3、铸件壁与壁连接要逐渐过渡,1,）,垂直壁的连接：,铸件的,垂直壁的连接,处应为圆角，,以免产生裂纹或缩松。,2）,铸件壁与壁的连接应,避免交叉和锐角;3）,铸件厚壁与薄壁的连接应,逐步过渡,4、铸件设计时应避免收缩受阻,9,、静夜四无邻，荒居旧业贫。,10月-26,10月-26,Thursday,October 1,2026,10,、雨中黄叶树，灯下白头人。,17:00:13,17:00:13,17:00,10/1/2026 5:00:13 PM,11,、以我独沈久，愧君相见频。,10月-26,17:00:13,17:00,Oct-26,01-Oct-26,12,、故人江海别，几度隔山川。,17:00:13,17:00:13,17:00,Thursday,October 1,2026,13,、乍见翻疑梦，相悲各问年。,10月-26,10月-26,17:00:13,17:00:13,October 1,2026,14,、他乡生白发，旧国见青山。,01 十月 2026,5:00:13 下午,17:00:13,10月-26,15,、比不了得就不比，得不到的就不要。,。,十月 26,5:00 下午,10月-26,17:00,October 1,2026,16,、行动出成果，工作出财富。,2026/10/1 17:00:13,17:00:13,01 October 2026,17,、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。,5:00:13 下午,5:00 下午,17:00:13,10月-26,9,、没有失败，只有暂时停止成功！。,10月-26,10月-26,Thursday,October 1,2026,10,、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。,17:00:13,17:00:13,17:00,10/1/2026 5:00:13 PM,11,、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。,10月-26,17:00:13,17:00,Oct-26,01-Oct-26,12,、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。,17:00:13,17:00:13,17:00,Thursday,October 1,2026,13,、不知香积寺，数里入云峰。,10月-26,10月-26,17:00:13,17:00:13,October 1,2026,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,01 十月 2026,5:00:13 下午,17:00:13,10月-26,15,、楚塞三湘接，荆门九派通。,。,十月 26,5:00 下午,10月-26,17:00,October 1,2026,16,、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。,2026/10/1 17:00:13,17:00:13,01 October 2026,17,、空山新雨后，天气晚来秋。,5:00:13 下午,5:00 下午,17:00:13,10月-26,9,、杨柳散和风，青山澹吾虑。,10月-26,10月-26,Thursday,October 1,2026,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,17:00:13,17:00:13,17:00,10/1/2026 5:00:13 PM,11,、越是没有本领的就越加自命不凡。,10月-26,17:00:13,17:00,Oct-26,01-Oct-26,12,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,17:00:13,17:00:13,17:00,Thursday,October 1,2026,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,10月-26,10月-26,17:00:13,17:00:13,October 1,2026,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,01 十月 2026,5:00:13 下午,17:00:13,10月-26,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,十月 26,5:00 下午,10月-26,17:00,October 1,2026,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,2026/10/1 17:00:13,17:00:13,01 October 2026,17,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,5:00:13 下午,5:00 下午,17:00:13,10月-26,MOMODA POWERPOINT,Lorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.,感谢您的下载观看,专家告诉,