材料成型第4章_铸造工艺设计2.ppt

二、型芯的形状、数量及分块 四件合铸 一、机械加工余量和铸孔 零件图上所有标注粗糙度符号的表面均需机械加工，均应标注机械加工余量。 机械加工余量的具体数值取决于铸件的材料性质、造型方法、加工要求、生产批量、铸件的结构的复杂程度和尺寸及加工面在铸型中的位置等。 加工余量大?浪费金属?切去了晶粒细致性能较好的铸件表层。 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?影响甚至达不到加工要求。 加工余量选择原则： 大量生产时，因采用机器造型，铸件精度高，故余量可减小； 手工造型误差大，余量应加大。 铸钢件表面粗糙、变形较大，其加工余量应比铸铁件大； 有色合金铸件价格甚贵且表面较光洁、平整，其加工余量应比铸铁小。 铸件的尺寸愈大或加工面与基准面的距离愈大，铸件的尺寸误差也愈大，故余量也应随之加大。 浇注时朝上的表面因产生缺陷的机率较大．其加工余量应比底面和侧面大。 表4-4 铸件的最小铸出孔直径 二、起模斜度 起模斜度的大小取决于： 立壁的高度、造型方法、模样材料等 因素，通常为15’～3°。 立壁愈高，斜度愈小； 机器造型应比手工造型小， 木模应比金属模斜度大。 为使型砂便于从模样内腔中脱出、以形成自带型芯，内壁的起模斜度应比外壁大，通常为3°～10°。 起模斜度形成方式： 增加厚度法、加减厚度法和减小厚度法。 垂直于分型面的孔，当其孔径大于高度时，可在模样上挖孔，造型起模后，在砂型上形成吊砂或自带型芯，并由此形成铸件孔。 起模时模样上的孔内壁与型砂的摩擦力较其外壁大些， 即?1、?2、?3 ?。 三、铸造圆角 目的： 可使转角处不产生脆弱面； 可减少应力集中； 可避免产生冲砂、缩孔和裂纹。 圆角半径一般约为相交两壁平均厚度的1/3~1/2。 一般小型铸件： 外圆角半径取2～8mm，内圆角半径取4～16mm。 * 图4-6 车轮铸件的型芯方案 型芯是铸件的一个重要的组成部分。 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。 图4-7 复杂内腔的型芯分块 对于内腔形状复杂的大铸件，常将形成内腔的型芯分割成数块，使每块形状简单，尺寸较小，便于操作、搬运、烘干，简化芯盒结构。 图4-8 悬臂式型芯及挑担式型芯 为了增加型芯稳定性，常采用两个或多个铸件共一个型芯的方法。 图4-9 联合式型芯 5/16/2009 4:29 PM * 第二节 铸造工艺参数的确定 加工余量 收缩率 拔模斜度 铸造圆角 型芯头及型芯座 工艺参数 1. 加工余量 —指在铸件表面上留出的准备切削去的金属层厚度。 -- 30～50 50 12～15 15～30 30～50 大量生产 成批生产 单件、小批生产 铸钢件 灰口铸铁件 最小铸出孔直径 生产批量 （1）若是加工孔，则孔的直径应为加上加工余量的数值； （2）有特殊要求的铸件例外。 铸件上的加工孔是否铸出，从可能性、必要性、经济性方面考虑： 较大的孔、槽应当铸出，以减少切削量和热节，提高铸件力学性能。 较小的孔和槽不必铸出，留待以后加工更为经济。 当孔深与孔径比L/D 4时，也为不铸孔。 正方孔、矩形孔或气路孔深且直径小一般不铸出。 弯曲孔，当不能机械加工时原则上必须铸出。 正方孔、矩形孔的最短加工边必须大于30 mm才能铸出。 2、铸出孔和槽的大小 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。 图4-10 起模斜度的形式 增加铸件厚度 加减铸件厚度 减少铸件厚度 当侧面不加工时： 壁厚＜8mm时，可采用增加壁厚法； 壁厚为8～16mm时，可采用加减壁厚法 壁厚＞16mm时，可采用减小壁厚法 当铸件侧面需要加工时： 必须采用增加壁厚法； 加工表面上的起模斜度，应在加工余量的基础上再给出斜度数值。 图4-11 自带型芯的起模斜度 起模斜度在工艺图上用?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。 铸造圆角 — 制造模样时，壁的连接和转角处要做成圆弧过度。 凝固特性 热节、充型 不同转角处的热节 三、铸造圆角 30 铸件由于凝固、冷却后的体积收缩，其各部分尺寸均小于模样尺寸。 为保证铸件尺寸要求，需在模样(芯盒)上加一个收缩的尺寸。加大的这部分尺寸称为收缩量，一般根据铸造收缩率来定。 铸造收缩率K定义如下： 式中： L模──模样尺寸； L件──铸件尺寸。 铸造收缩率主要取决于合金的种类，同时与铸件的结构、大小、壁厚及收缩时受阻碍情况有关。 四、铸造收缩率 通常灰铸铁为0.7~1.