铸造工艺设计步骤.doc

铸造工艺设计:就是根据铸造零件的结构特点,技术要求,生产批量和生产条件等,确定铸造方案和工艺参数,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程. 设计依据:在进行铸造工艺设计前,设计者应掌握生产任务和要求,熟悉工厂和车间的生产条件,这些是铸造工艺设计的基本依据. 设计内容:铸造工艺设计内容的繁简程度,主要决定于批量的大小,生产要求和生产条件.一般包括下列内容:铸造工艺图,铸件(毛坯)图,铸型装配图(合箱图),工艺卡及操作工艺规程. 设计程序: 1 零件的技术条件和结构工艺性分析; 2 选择铸造及造型方法; 3 确定浇注位置和分型面; 4 选用工艺参数; 5 设计浇冒口,冷铁和铸肋; 6 砂芯设计; 7 在完成铸造工艺图的基础上,画出铸件图; 8 通常在完成砂箱设计后画出; 9 综合整个设计内容. 铸造工艺方案的内容:造型,造芯方法和铸型种类的选择,浇注位置及分型面的确定等.铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置. 分型面是指两半铸型相互接触的表面. 确定砂芯形状及分盒面选择的基本原则,总的原则是:使造芯到下芯的整个过程方便,铸件内腔尺寸精确,不至造成气孔等缺陷,使芯盒结构简单. 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,烘干支撑面是平面; 6 砂芯形状适应造型,制型方法. 铸造工艺参数通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据. 1 铸件尺寸公差:是指铸件各部分尺寸允许的极限偏差,它取决于铸造工艺方法等多种因素. 2 主见重量公差定义为以占铸件公称质量的百分率为单位的铸件质量变动的允许值. 3 机械加工余量:铸件为保证其加工面尺寸和零件精度,应有加工余量,即在铸件工艺设计时预先增加的,而后在机械加工时又被切去的金属层厚度,称为机械加工余量,简称加工余量.代号用 MA ，由精到粗分为ABCDEFGH和J 9个等级。 4 铸造收缩率K的定义是 K=?? 式中L 摸样工作面的尺寸;L 铸件尺寸. 5 起模斜度:为了方便起模,在模样,芯盒的出模方向留有一定斜度,以免损坏砂型或砂芯.这个斜度称为起模斜度. 6 最小铸出孔及槽. 7 工艺补正量:因工艺需要在铸件相应非加工面上增加的金属层厚度称为工艺补正量. 8 分型负数:为了保证铸件尺寸精度,在拟订工艺时,为抵消铸件在分型面部位的增厚,在模样上相应减去的尺寸,称为分型负数. 9 反变形量:在模样上做出的预变形量. 10 砂芯负数(砂芯减量):为了保证铸件尺寸准确,将芯盒的长.宽尺寸减去一定量,这个被减去的尺寸称为砂芯负数. 11 非加工壁厚的负余量:为了保证铸件尺寸的准确性,凡形成非加工壁厚的木模或芯盒内的肋板厚度尺寸应该减小,即小于图样尺寸,所减小的厚度尺寸称为非加工壁厚的负余量. 12 分芯负数:对于分段制造的长砂芯或分开制造的大砂芯,在接缝处应留出分芯间隙量,即在砂芯的分开面处,将砂芯尺寸减去间隙尺寸,被减去的尺寸称为分芯负数. 判断铸件变形方向:铸件冷却缓慢的一侧必定受到拉应力而产生内凹变形;冷却较快的一侧必定受到压应力而产生外凸变形.浇注系统由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。浇口杯可用来承接来自浇包的金属液，防止金属液飞溅和溢出，便于浇注；减轻液流对型腔的冲击；分离渣滓和气泡，阻止其进入型腔；增加充型压力头。 直浇道的功用是：从浇口杯引导金属向下，进入横浇道、内浇道或直接导入型腔。提供足够的压力头，使金属液在重力作用下能克服各种流动阻力，在规定时间内充满型腔。 直浇道窝的作用缓冲作用缩短直-横拐弯处的高度紊流区改善内浇道的流量分布减小直-横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失浮出金属液中的气泡。 横浇道的功用有：向内浇道分配洁净的金属液储存最初浇入的含气和渣污的低温金属液并阻留渣滓使金属液流平稳和减少产生氧化夹渣物。 浇注系统的理论：若把液态金属视为理想流体，则全部阻力系数均等于零，流量系数 。只有S直S横S内才能满足充满条件,这就是传统的浇注系统理论.浇注系统的基本分类:(按内浇道在铸件上的位置分类) 1 顶注式浇注系统(简单式,楔形式,压变式,鱼淋式,搭边式) 2 底注式浇注系统(基本形式,牛角式,底雨淋式) 3 中间注入式浇注系统. 4 阶梯式浇注系统(多直浇道的阶梯式,用塞球发控制的阶梯式,控制各组元比例的阶梯式,带缓冲或反直浇道的阶梯式).（按截面积比分类）封闭,开放式浇注系统:封闭式浇注系统有较好的阻渣能力,可防止金属液卷入气体,消耗金属少,清理方便.缺点是:进入型腔的金属液流速度高,易产生喷溅和冲砂,使金属氧化,使型内金属液发生扰动,涡流和不平静.开放式浇注系统的优点:进入型腔时金属液流速度小,充型平稳,冲刷力小,金属氧化轻.缺点:阻渣效果稍差,内浇道较大