第二章-铸造工艺方案课件.ppt

湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 第二章第二章 铸造工艺方案的确定铸造工艺方案的确定第一节 零件结构的铸造工艺性分析一、对零件整体性的了解 内容：零件名称、工作条件、材质、力学性能、合金成分、金相组织要求、轮廓尺寸、主体壁厚大小、特殊技术要求等 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 二、从壁厚分布及热节布局去审查铸件结构 的合理性 1. 铸件壁厚大小适当； 灰铸铁流动性好； 壁厚最小可达 4-5 mm; 铸钢流动性差，最小壁 厚不应小于 8-10 mm； 最大临界壁厚一般不得 超过最小壁厚的三倍制动鼓制动鼓湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 铸件壁厚大小主要与合金种类及铸件轮廓尺寸有关。

2. 铸件内壁应薄于外壁 内、外壁厚差约为： 10﹪-30﹪湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 3. 铸件壁厚力求均匀，缩小热节 措施：采用加强肋结构 避免壁或加强肋的十字交叉 湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 4. 铸件壁的连接和过渡要科学合理圆圆弧弧连连接接轮辐及辐板的改进设计轮辐及辐板的改进设计加大壁的交接夹角加大壁的交接夹角内内直直角角改改圆圆弧弧过过渡渡湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 5. 避免较大的水平面6. 6. 对铸钢件，审查实现对铸钢件，审查实现对铸钢件，审查实现对铸钢件，审查实现 定向凝固的可行性定向凝固的可行性定向凝固的可行性定向凝固的可行性 下例为铸钢壳体件，下例为铸钢壳体件， b) 图所示铸件壁厚图所示铸件壁厚 以以 1°-3°角自下向角自下向 上扩张增厚上扩张增厚湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 三、简化铸造工艺改进零件结构三、简化铸造工艺改进零件结构结构工艺性极差示例结构工艺性极差示例改进后的箱体结构改进后的箱体结构1. 简化外形，做到平直，有利于造型简化外形，做到平直，有利于造型湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 零件四周侧凹形面零件四周侧凹形面改成改成斜直表面斜直表面结构结构湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 总的原则是 ： 减少砂芯数量； 利于砂芯固定与排气； 内腔清砂有路。

2、审查并改进内腔结构、审查并改进内腔结构造型时自带砂芯示例造型时自带砂芯示例造型时自带砂芯示例造型时自带砂芯示例湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 改进内腔结构，减少改进内腔结构，减少砂芯数量的典型示例砂芯数量的典型示例湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 利于砂芯固定湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 3、减少和简化分型面，简化模具结构、减少和简化分型面，简化模具结构分型面尽可能设计成平面湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 减少分型面数，铸造生产自动线上一般只许选一个分型面。

湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 正确采用大型正确采用大型整体、分体铸焊、整体、分体铸焊、或小件连体铸造或小件连体铸造结构大型整体大型整体大型整体大型整体分体铸后连接分体铸后连接分体铸后连接分体铸后连接分体铸后焊接分体铸后焊接分体铸后焊接分体铸后焊接湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 第二节 造型和制芯方法的选择一、优先选用 湿型，必 要时再选 用干砂型 或表面干 砂型湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 二、大量生产条件下，采用高压造型生产线二、大量生产条件下，采用高压造型生产线砂型铸造生产线砂型铸造生产线湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 三、中等批量的大型铸件，采用树脂自硬砂三、中等批量的大型铸件，采用树脂自硬砂 造型和造型和制芯湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 四、重型铸件，可应用消失模铸造四、重型铸件，可应用消失模铸造湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 第四节 铸件浇注位置的确定原则：原则： 着眼于控制铸件的凝固顺序，着眼于控制铸件的凝固顺序，卧浇、立浇或卧浇、立浇或斜浇斜浇，，估计到铸件上部发生缺陷的可能估计到铸件上部发生缺陷的可能1、铸件重要部位或主要加工表面、耐磨面、 受力部位应位于下部或呈直立状态。

c) 起重机卷筒浇注位置起重机卷筒浇注位置湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 2 2 、铸件局部薄壁部位或铸件大平面朝下、铸件局部薄壁部位或铸件大平面朝下湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 3 3、、 利于铸件顺序利于铸件顺序 凝固和补缩凝固和补缩4 、尽可能避免用、尽可能避免用吊砂、吊芯或悬壁吊砂、吊芯或悬壁式砂芯式砂芯湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 第五节 分型面方案的选择分型面方案的选择基本原则是 方便于起模、下芯、检查和合箱。

图示三图示三通件有通件有三种三种分分分分型面选型面选型面选型面选择方案择方案择方案择方案您说应该选应该选应该选应该选择哪一择哪一择哪一择哪一种比较种比较种比较种比较好？好？好？好？湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 1、尽量减少分型面的数目、尽量减少分型面的数目 2、铸件全部或、铸件全部或 大部分置于同大部分置于同 一半型内一半型内湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 3、、 尽量选择平直分型面尽量选择平直分型面4、、便于下芯、合箱及检便于下芯、合箱及检 查型腔尺寸查型腔尺寸湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 第六节 砂芯设计砂芯设计 砂芯用来形成铸件内腔或有碍起模的局部凸凹部位。

砂芯设计的内容包括：确定砂芯分块形状、数量、通气方式和下芯顺序等湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 车轮铸件的车轮铸件的砂芯设计砂芯设计砂芯设计砂芯设计复杂复杂内腔的砂芯分块内腔的砂芯分块内腔的砂芯分块内腔的砂芯分块 1、、砂芯设计的内容：砂芯设计的内容： 确定砂芯分块形状、数量、确定砂芯分块形状、数量、 通气方式和下芯顺序等通气方式和下芯顺序等湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 2、、原则是原则是 ：：砂芯形状简化，尺寸大小适砂芯形状简化，尺寸大小适 当当 ，， 便于搬运、烘干和下芯操作，便于搬运、烘干和下芯操作， 力求芯盒结构简单，通气顺畅。

力求芯盒结构简单，通气顺畅发动机缸体砂芯分块发动机缸体砂芯分块空压机大活塞三组芯空压机大活塞三组芯湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 3、尽可能节省砂芯、尽可能节省砂芯用砂型凸起替代砂芯用砂型凸起替代砂芯用活块减少砂芯用活块减少砂芯湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 盲孔悬臂式砂芯改进为扁担式盲孔悬臂式砂芯改进为扁担式小小型型连连体体砂砂芯芯湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 4、保证铸件内腔尺寸精度和壁厚均匀、保证铸件内腔尺寸精度和壁厚均匀湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 5 、芯头设计、芯头设计芯头芯头的作用：定位，支撑，排气的作用：定位，支撑，排气芯头结构形式芯头结构形式水平圆柱芯头与芯座水平圆柱芯头与芯座垂直圆柱芯头与芯座垂直圆柱芯头与芯座湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 垂直芯头形式垂直芯头形式无下芯头砂芯的固定方式无下芯头砂芯的固定方式上下都有芯头上下都有芯头只有下芯头只有下芯头上下都没有芯头上下都没有芯头湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 定位芯头结构形式定位芯头结构形式湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 芯座和芯头间的芯座和芯头间的压紧环与积砂槽湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 第七七节 铸造工艺参数铸造工艺参数铸造工艺参数包括：u 铸件尺寸精度 （分为16级，记为 CT1-CT16）；u 机械加工余量；u 起模斜度；u 铸造收缩率；u 最小铸出孔、槽等；湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 几点说明几点说明u铸钢、铸铁的砂型铸件公差常取CT8~CT12 ；u机械加工余量与 铸造合金类别、铸造方法、生产批量、设备与工装水平、预加工表面所处的浇注位置、铸件基本尺寸等有关；u起模斜度的形式如图所示。

不减壁厚不减壁厚加减壁厚加减壁厚减小壁厚减小壁厚自带砂芯斜度加大自带砂芯斜度加大湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering u加工余量示例湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering u铸件最小铸出孔铸件最小铸出孔湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering u铸造收缩率 K 式中 LM ——模样（或芯盒）工作面的尺寸, mm； L j ——铸件尺寸, mm K 值取决于铸造合金种类、铸件结构和尺寸等因素 通常: 灰 铸 铁： K=0.7%~1.0% ； 铸造碳钢： K=1.3%~2.0% ； 铝硅合金： K=0.8%~1.2% ； 铸造青铜： K=1.2%~1.4% 。

湖北汽车工业学院材料工程系湖北汽车工业学院材料工程系Department of Materials EngineeringDepartment of Materials Engineering 复习题复习题1、铸造工艺方案的拟定通常包含哪些工作内容？2、如何从铸件壁厚大小、分布、壁的交接和减小铸件热节去分析、改进结构？试举例说明3、改进铸件内腔结构的基本原则是什么？为什么不能直接铸造出四周封闭的空心铸件？4、如何确定铸件在铸型内的浇注位置？试举例说明5、砂芯设计的主要内容是什么？砂芯设计中应当特别注意哪些重要问 题？6、零件的铸造工艺参数有哪些？它们对铸件质量、生产效率、成本有何影响？。