液态金属成形件工艺设计.ppt

第三讲 液态金属成形件工艺设计 液态金属成形件工艺设计 第一节 铸件结构的工艺性分析 第二节 工艺方案的确定 第三节 砂芯设计 第四节 铸造工艺设计参数 第五节 浇注系统设计 第六节 冒口与冷铁设计 第七节 案例分析 第一节 铸件结构的工艺性分析 二、铸造合金对铸件结构的要求 3. 铸件壁的联接 (1) 铸件的结构圆角 铸件壁间转角处一般应具有结构圆角。 ① 直角联接处形成了金属的积聚， 而内侧散热条 件差，较易产生缩松和缩孔； ② 在载荷的作用下, 直角处的内侧产生应力集中， 使内侧实际承受的应力较平均应力大大增加； ③ 若采用直角联接，则因结晶的方向，在转角的 分角线上形成整齐的分界面，在此分界面上集 中了许多杂质，使转角处成为铸件的薄弱环节。 (2)避免锐角联接 减小热节和内应力 (3)厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡 5. 减缓筋、辐收缩的阻碍 第二节 铸造工艺方案的确定 一、铸造工艺方法的选择 二、铸件浇注位置和分型面的选择 三、型（砂）芯设计 一、铸造工艺方法的选择 应根据零件特点、合金种类、批量大小、铸件技术要求的高低以及经济性，各种典型铸造工艺方法的特点和应用范围进行综合考虑，确定比较合适的铸造工艺方法 二、浇注位置和分型面的选择 浇注位置：指浇注时铸件在铸型中所处的位置。 分型面：砂型的分割面或装配面。 1. 浇注位置选择原则 (1) 铸件的重要加工面应朝下或呈直立状态: 砂眼、气孔、夹渣、组织不致密会出现在朝上的表面；对朝上的表面采取加大加工余量的办法。 (2) 铸件的大平面应朝下 ：避免夹砂结疤类缺陷 (3) 铸件薄壁部分应置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置：浇不足、冷隔 (4) 厚的部分放在铸型的上部或侧面, 以便在铸件厚壁处直接安置冒口：缩孔 2. 分型面的选择 应保证模样能顺利从铸型中取出（之一） 应保证模样能顺利从铸型中取出（之二） 应尽量减少分型面的数量（之一） 应尽量减少分型面的数量（之二） 应尽量使分型面是一个平直的面 应尽量使型芯和活块的数量减少 应使铸件的全部或者大部分位于同一砂箱 三、型（砂）芯设计 型芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位。 砂芯应满足以下要求：砂芯的形状、尺寸以及在砂型中的位置应符合铸件要求，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，铸件收缩时阻力大、容易清砂。 型芯设计主要包括：确定砂芯形状、个数和下芯顺序，设计芯头结构 ，等 1、型芯的种类及其应用选择 （1）种类 砂芯：用硅砂等制作的型芯 金属芯 可溶性型芯 2、确定砂芯形状（分块）及分盒面选择的基本规则 （1）保证铸件内腔尺寸精度。 （2）保证操作方便。 （3）保证铸件壁厚均匀。 （4）应尽量减少砂芯数目。 （5）填砂面应宽敞，烘干支撑面应是平面。 （6）砂芯设计应适应造型、制芯方法。 3、芯头设计 芯头是指砂芯的外伸部分，不形成铸件的轮廓。芯头是砂芯的重要组成部分，起定位、支撑和排气作用，但不一定同时起到三个作用。 根据芯头在砂型中的位置，大多数砂芯可分为垂直芯头和水平芯头两大类型，芯头的具体尺寸可根据砂芯的大小及形状查到有关手册得到。 第三节 铸造工艺参数的确定 铸造工艺参数主要包括：铸造收缩率、机械加工余量、工艺余量、工艺补正量、起模斜度、最小铸出孔及槽、铸造圆角等。在某些情况下，还有分型负数、反变形量、砂芯负数等。 一、铸件尺寸公差 铸件尺寸公差与铸件的基本尺寸、生产规模、合金种类和铸造方法等有关。我国铸件尺寸公差标准参见GB6414-1999，它适用于砂型铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造和熔模铸造等在正常生产条件下所生产的各种铸造合金铸件。其数值可查相关资料。有些航空航天产品参照国家标准也制定了自己的标准，如HB6103—1986等。 二、机械加工余量 ▲ 机械加工余量：保证铸件机械加工面尺寸和零件加工精度，在设计铸件和铸造工艺时预先增加并在机械加工时应予切除的金属层厚度 取决于：铸件的生产批量、 合金的种类、 铸件的大小 加工面 与基准面的距离及加工面在浇注时的位置 三、铸件工艺补正量 在单件、小批生产中，由于选用的收缩率与铸件的实际收缩率不符等原因，使得加工后的铸件某些部分的厚度小于图纸要求。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，称为铸件工艺补正量。 根据经验设置补正量的大小。 五、铸造收缩率 由于合