1.3铸造工艺设计知识讲稿.ppt

1.3 铸造工艺设计;铸件结构设计 铸造工艺方案的选择 铸造工艺参数的选择 铸造成形工艺设计实例;(1)铸造工艺对铸件结构设计的要求 铸件结构应尽可能使铸造工艺过程简化，保证铸件质量，降低成本，提高生产率。 外形简单，以造型方便、便于起模 内腔简单，以减少型芯数量，利于型芯固定、排气和清理;1、使分型面尽量平直且数量最少 ;上平面有圆角;2、尽量减少外侧凹 铸件垂直于分型面的侧壁上的凹入称侧凹，妨碍起模。;凸台妨碍起模立体图;铸件垂直于分型面的非加工表面上设计的斜度，同起模斜度。;侧壁应具结构斜度;侧壁应具结构斜度;型芯增加材料消耗，使工艺过程复杂，成本提高，容易产生由型芯导致的铸造缺陷。 ;框形与肋板结构;型芯在铸型中应支撑牢固;增加型芯头或工艺孔，以固定型芯，同时便于型芯固排清 ;开设工艺孔零件图;*;从避免铸件缺陷考虑。应使铸件结构与合金铸造性能相适应，尽量避免金属集聚和产生内应力，以防止铸造缺陷的产生。 1、合理设计铸件壁厚 铸件的最小壁厚 指合金液能充满型腔的最小厚度，小于最小壁厚易产生浇不足、冷隔等缺陷。 ;铸件壁厚不易过厚 过大的壁厚会引起铸件晶粒粗大，强度下降，产生缩孔、缩松等缺陷 ;2、铸件壁厚尽量均匀 壁厚不均易产生缩孔和缩松，内应力和变形、开裂等缺陷。;铸件壁厚利于补缩和定向凝固，铸件结构便于在厚壁部位安放冒口补缩。;不同壁厚逐步过渡。不同壁厚间逐步过渡，以防止突变形成应力集中。;1）采用圆角结构 转弯处为圆角可减少热节和缓和应力集中，防止形成柱晶弱面与缩松缩孔、裂纹、粘砂、砂眼等缺陷。 圆角半径大小应与壁厚相适应，并与合金种类有关。一般不超过相邻壁厚1.5倍。;2）避免锐角连接 90°交叉和锐角连接，易形成热节和应力集中，产生缩孔、缩松和裂纹等缺陷。 ;4、避免收缩受阻 ;5、避免过大水平面;6、对称和加强肋结构;造型及制芯方法的选择 原则 优先采用湿砂型 与生产批量相适应 适合工厂条件 兼顾精度与成本;1.浇注位置的确定 指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置，即确定铸件某个表面朝下、朝上或处于侧面，对铸件质量影响很大。 ;浇注位置选择原则 重要面朝下 大平面朝下 薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置 厚大部分朝上或侧面 型芯少而稳定;重要面朝下 铸件上部易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，且晶粒较粗大。重要加工面应朝下或位于侧面；重要加工面有数个时，应将较大的平面朝下。;大平面朝下 大平面朝上还易产生夹砂等缺陷。;薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置 利于充型，以防产生冷隔、浇不到等缺陷。 ;厚大部分朝上或侧面 利于在铸件厚壁处安置冒口补缩，自下而上定向凝固。;型芯少而稳定 尽量减少型芯数量，且便于安放、固定和排气 。 ;尽量避免吊芯、悬臂芯.;型芯安放稳定。;浇注系统设计 将金属液导入铸型型腔的一系列通道的总称。 组成 浇口杯 直浇道 横浇道 内浇道;浇注系统的基本类型 封闭式浇注系统 开放式浇注系统 按内浇道在铸件上的位置分类 顶注式浇注系统 底注式浇注系统 中间式浇注系统 阶梯式浇注系统;*;浇注系统的设计步骤 选择浇注系统类型。 确定内交道在铸件上的位置、数目和金属液引入方向。 决定直浇道的位置和高度。 计算浇注时间并核算金属上升速度。 计算阻流截面积S阻。 确定浇口比并计算各组员截面积。 绘出浇注系统图。;2.铸件分型面的选择 指上、下、左、右砂型间的接触面，应能在保证铸件质量的前提下，尽量简化工艺。;分型面选择原则 尽可能使铸件大部分或全部置于同一砂型中 应使铸件加工面和加工基准面处于同一砂型 尽量减少分型面数量且尽可能平直 减少活块和型芯的数量 应使型腔及主要型芯位于下型 ;尽可能使铸件大部分或全部置于同一砂型中 加工面与基准面于同一砂箱易保证铸件精度，分在两个砂箱，易产生错型。;尽量减少分型面数量且尽可能平直 分型面尽量平直 平直分型面可采用简便的分模造型，而弯曲分型面需采用挖砂或假箱造型。;分型面尽量减少 一个分型面，只需采用两箱造型。 ;分型面置于最大界面，便于起模。 ;避免不必要活块型芯 ;应使型腔及主要型芯位于下型 型腔及主要型芯位于下型，便于造型、下芯、合箱和检验铸件壁厚。 ;*;铸造工艺设计参数 铸件尺寸公差 机械加工余量 铸件工艺余量 收缩余量 起模斜度 型芯头尺寸 最小铸出孔及槽 ;1）铸件尺寸公差（GB/T 6414-1999, HB6103-1986）;2）机械加工余量，为切削加工而在铸件上加大的尺寸。 有色合金→灰口铸铁→铸钢 余量↑ 机器造型→手工造型 余量↑ 铸件尺寸、加工面与基准面间距离↑ 余量↑