材料成型第4章鑄造工藝設(shè)計(jì)(2)ppt課件

1、第4章 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝圖上的工藝符號(hào)見(jiàn)書(shū)末插頁(yè)表鑄造工藝圖上的工藝符號(hào)見(jiàn)書(shū)末插頁(yè)表4-14-1 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)和冒口和冒口5設(shè)設(shè)點(diǎn)點(diǎn)要要計(jì)計(jì)工藝參數(shù)工藝參數(shù)確實(shí)定確實(shí)定鑄造工藝鑄造工藝圖的繪制圖的繪制鑄造工藝鑄造工藝 方案確實(shí)定方案確實(shí)定 鑄造工藝設(shè)計(jì)包括：鑄造工藝設(shè)計(jì)包括：選擇鑄造方法或外型方法選擇鑄造方法或外型方法鑄件的澆注位置和分型面位置，型芯和芯頭構(gòu)造；鑄件的澆注位置和分型面位置，型芯和芯頭構(gòu)造；加工余量、收縮率和拔模斜度等工藝參數(shù)；加工余量、收縮率和拔模斜度等工藝參數(shù)；澆注系統(tǒng)、冒口和冷鐵的布置等；澆注系統(tǒng)、冒口和冷鐵的布置等；將所確定的工藝方案用文字和鑄造工藝符號(hào)在零件圖將

2、所確定的工藝方案用文字和鑄造工藝符號(hào)在零件圖上表示出來(lái)，繪制鑄造工藝圖。上表示出來(lái)，繪制鑄造工藝圖。一、 澆注位置及分形面的選擇l 澆注位置：澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的空間位置；澆注位置：澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的空間位置；l 可采用：立澆、臥澆、斜澆等澆注位置。可采用：立澆、臥澆、斜澆等澆注位置。l 分分 型型 面：是指兩半鑄型上、下型或多個(gè)鑄型面：是指兩半鑄型上、下型或多個(gè)鑄型多箱外型相互接觸、配合的外表。多箱外型相互接觸、配合的外表。l 鑄件的外型位置由分型面決議，而鑄件的澆注鑄件的外型位置由分型面決議，而鑄件的澆注位置與外型位置通常是一致的。位置與外型位置通常是一致的。l 澆注位置和分型面

3、對(duì)鑄件質(zhì)量及鑄造工藝都有澆注位置和分型面對(duì)鑄件質(zhì)量及鑄造工藝都有很大影響。很大影響。l 選擇原那么：著眼于控制鑄件的凝固順序選擇原那么：著眼于控制鑄件的凝固順序l 估計(jì)到鑄件發(fā)生缺陷的能夠估計(jì)到鑄件發(fā)生缺陷的能夠1.澆注位置的選擇原那么鉗工平板鉗工平板由于鑄件的上外表容易產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣等缺陷，組由于鑄件的上外表容易產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣等缺陷，組織也不如下外表致密。假設(shè)這些加工面難以朝下，那么應(yīng)織也不如下外表致密。假設(shè)這些加工面難以朝下，那么應(yīng)盡力使其位于側(cè)面。當(dāng)鑄件的重要加工面有數(shù)個(gè)時(shí)，那么盡力使其位于側(cè)面。當(dāng)鑄件的重要加工面有數(shù)個(gè)時(shí)，那么應(yīng)將較大的平面朝下。應(yīng)將較大的平面朝下。 (1)

4、 鑄件的重要加工面或主要任務(wù)面應(yīng)朝下或位于鑄件的重要加工面或主要任務(wù)面應(yīng)朝下或位于側(cè)面，防止砂眼、氣孔和夾渣側(cè)面，防止砂眼、氣孔和夾渣 上上下下車床床身鑄件的澆注位置方案由于床身導(dǎo)軌面是關(guān)鍵外表，不允許有明顯的外表缺陷，而由于床身導(dǎo)軌面是關(guān)鍵外表，不允許有明顯的外表缺陷，而且要求組織致密，因此通常都將導(dǎo)軌面朝下澆注。且要求組織致密，因此通常都將導(dǎo)軌面朝下澆注。卷?yè)P(yáng)筒的澆注位置方案 由于卷?yè)P(yáng)筒的圓周外表質(zhì)量要求高，不允許存有由于卷?yè)P(yáng)筒的圓周外表質(zhì)量要求高，不允許存有明顯的鑄造缺陷。明顯的鑄造缺陷。假設(shè)采用臥鑄，圓周的朝上外表的質(zhì)量難以保證；假設(shè)采用臥鑄，圓周的朝上外表的質(zhì)量難以保證；假設(shè)采用立鑄

5、，由于全部圓周外表均處于側(cè)立位置，假設(shè)采用立鑄，由于全部圓周外表均處于側(cè)立位置，其質(zhì)量均勻一致，較易獲得合格鑄件。其質(zhì)量均勻一致，較易獲得合格鑄件。(2)鑄件的大平面應(yīng)朝下，減少輻射防開(kāi)裂夾渣。 鑄件的大平面假設(shè)朝上，容易產(chǎn)生夾砂缺陷。鑄件的大平面假設(shè)朝上，容易產(chǎn)生夾砂缺陷。 這是由于在澆注過(guò)程中金屬液對(duì)型腔上外表有劇這是由于在澆注過(guò)程中金屬液對(duì)型腔上外表有劇烈的熱輻射，型砂因急劇熱膨脹和強(qiáng)度下降而烈的熱輻射，型砂因急劇熱膨脹和強(qiáng)度下降而拱起或開(kāi)裂，于是鑄件外表構(gòu)成夾砂缺陷。拱起或開(kāi)裂，于是鑄件外表構(gòu)成夾砂缺陷。因此，平板、圓盤類鑄件的大平面應(yīng)朝下。因此，平板、圓盤類鑄件的大平面應(yīng)朝下。圖圖4

6、-2a 大平面朝上引起夾渣缺陷大平面朝上引起夾渣缺陷 (3)面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或使其處于垂直或傾斜位置，防止產(chǎn)生澆缺乏冷隔。 為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆缺乏或冷隔缺陷，為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆缺乏或冷隔缺陷，應(yīng)將面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或使其處應(yīng)將面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或使其處于垂直或傾斜位置。圖為油盤鑄件的合理澆注位于垂直或傾斜位置。圖為油盤鑄件的合理澆注位置。置。圖圖4-2b 大面積薄壁鑄件澆注位置大面積薄壁鑄件澆注位置(4)對(duì)于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚的部分放在鑄型的上部或側(cè)面，以便在鑄件厚壁處直接安頓冒口，使之實(shí)現(xiàn)自下而上的定向凝固 鑄鋼卷?yè)P(yáng)筒，澆注時(shí)厚端放在

7、上部是合理的；鑄鋼卷?yè)P(yáng)筒，澆注時(shí)厚端放在上部是合理的； 反之，假設(shè)厚端放在下部，那么難以補(bǔ)縮。反之，假設(shè)厚端放在下部，那么難以補(bǔ)縮。2323圖4-2-1 有熱節(jié)的澆注位置 (5).芯子數(shù)量力求少， 砂垛代芯省又好。2. 分型面的選擇原那么 分型面是指兩半鑄型相互接觸的外表。分型面是指兩半鑄型相互接觸的外表。 除了消逝模鑄造外，都要選擇分型面。除了消逝模鑄造外，都要選擇分型面。 普通說(shuō)來(lái)，分型面在確定澆注位置后再選擇。普通說(shuō)來(lái)，分型面在確定澆注位置后再選擇。但是，分析各種分型面的利、弊之后，能夠再次調(diào)但是，分析各種分型面的利、弊之后，能夠再次調(diào)整澆注位置。整澆注位置。 在消費(fèi)中澆注位置和分型面有

8、時(shí)是同時(shí)確定的。在消費(fèi)中澆注位置和分型面有時(shí)是同時(shí)確定的。 分型面的選擇在很大程度上影響著鑄件的質(zhì)量、分型面的選擇在很大程度上影響著鑄件的質(zhì)量、本錢和消費(fèi)率。本錢和消費(fèi)率。 分型面的選擇要在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量分型面的選擇要在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量簡(jiǎn)化工藝，節(jié)省人力物力。簡(jiǎn)化工藝，節(jié)省人力物力。1 1便于起模，使外型工藝簡(jiǎn)化。便于起模，使外型工藝簡(jiǎn)化。1 1分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處；分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處；2分型面應(yīng)盡量平直分型面應(yīng)盡量平直平直分型面平直分型面可采用簡(jiǎn)便的可采用簡(jiǎn)便的分模外型。分模外型。大批量消費(fèi)大批量消費(fèi)單件小批時(shí)：耐用單件小批時(shí)：耐用彎曲分型面彎曲分型面

9、 那么需采用挖那么需采用挖砂或假箱外型。砂或假箱外型。起重臂分型面的選擇。起重臂分型面的選擇。2828圖2-21_2 盡量運(yùn)用平直分型面3) 防止活塊和型芯支架分型方案支架分型方案按圖中方案按圖中方案，凸，凸臺(tái)必需采用四個(gè)活臺(tái)必需采用四個(gè)活塊方可制出，而下塊方可制出，而下部?jī)蓚€(gè)活塊的部位部?jī)蓚€(gè)活塊的部位甚深，取出困難。甚深，取出困難。當(dāng)改用方案當(dāng)改用方案時(shí)，時(shí)，可省去活塊，僅在可省去活塊，僅在A處稍加挖砂即可。處稍加挖砂即可。 圖4-4 角架鑄件的分型方案b) 機(jī)器外型機(jī)器外型選擇分型面時(shí)應(yīng)盡量防止不用要的型芯。p 假設(shè)按圖中方案假設(shè)按圖中方案1分開(kāi)模外型，其上、下內(nèi)腔均需采用型芯。分開(kāi)模外型

10、，其上、下內(nèi)腔均需采用型芯。p 圖中方案圖中方案，采用整模外型，那么上、下內(nèi)腔均可由砂垛構(gòu)，采用整模外型，那么上、下內(nèi)腔均可由砂垛構(gòu)成，省掉了型芯。成，省掉了型芯。l制外型芯需求專門的芯盒、芯骨，還需烘干及下芯制外型芯需求專門的芯盒、芯骨，還需烘干及下芯等工序，添加了鑄件本錢。等工序，添加了鑄件本錢。 多一個(gè)分型面多一份誤差，使精度下降；多一個(gè)分型面多一份誤差，使精度下降； 分型面多，外型工時(shí)多，消費(fèi)率下降；分型面多，外型工時(shí)多，消費(fèi)率下降； 機(jī)器外型只能兩箱外型，分型面多，不能進(jìn)展大機(jī)器外型只能兩箱外型，分型面多，不能進(jìn)展大批量消費(fèi)。批量消費(fèi)。24244盡量減少分型面，并盡量做到只需一個(gè)分型

11、面盡量減少分型面，并盡量做到只需一個(gè)分型面 雙聯(lián)齒輪毛坯的外型方案應(yīng)盡量使鑄型只需一個(gè)分型面，以便采用工藝簡(jiǎn)便的兩箱外型四箱三箱兩箱圖4-3 三通鑄件的澆注位置和分型面床身鑄件，其頂部平面為加工基準(zhǔn)面。床身鑄件，其頂部平面為加工基準(zhǔn)面。圖中方案圖中方案a在妨礙起模的凸臺(tái)處添加了外部型芯，因采用整模外型使加工面在妨礙起模的凸臺(tái)處添加了外部型芯，因采用整模外型使加工面和基準(zhǔn)面在同一砂箱內(nèi)，鑄件精度高，是大批量消費(fèi)時(shí)的合理方案。和基準(zhǔn)面在同一砂箱內(nèi)，鑄件精度高，是大批量消費(fèi)時(shí)的合理方案。假設(shè)采用方案假設(shè)采用方案b，鑄件假設(shè)產(chǎn)生錯(cuò)型將影響鑄件精度，但在單件、小批消費(fèi)，鑄件假設(shè)產(chǎn)生錯(cuò)型將影響鑄件精度，但

12、在單件、小批消費(fèi)條件下，鑄件的尺寸偏向在一定范圍內(nèi)可用劃線來(lái)矯正，故在相應(yīng)條件下條件下，鑄件的尺寸偏向在一定范圍內(nèi)可用劃線來(lái)矯正，故在相應(yīng)條件下方案方案b仍可采用。仍可采用。2盡量使鑄件重要加工面或大部分加工面、加工基準(zhǔn)面放在一個(gè)砂型內(nèi)，減少錯(cuò)箱、披縫和毛刺，提高鑄件精度。2525方案方案1 1要思索采用活塊外型或加外型芯才干鑄造；要思索采用活塊外型或加外型芯才干鑄造；方案方案2 2那么省去了活塊外型或加外型芯。那么省去了活塊外型或加外型芯。2626使鑄件全部或大部分放在同一砂型使鑄件全部或大部分放在同一砂型不合理不合理合理合理盡量使加工基準(zhǔn)面與大部分盡量使加工基準(zhǔn)面與大部分 加工面在同一砂型

13、內(nèi)加工面在同一砂型內(nèi) 盡量使加工基準(zhǔn)面與大部分盡量使加工基準(zhǔn)面與大部分 加工面在同一砂型內(nèi)加工面在同一砂型內(nèi) 2727圖2-21_1 盡量使型腔及主要型芯位于下型3使型腔和主要型芯位于下箱，以便于外型、下使型腔和主要型芯位于下箱，以便于外型、下芯、合型和檢查型腔尺寸。芯、合型和檢查型腔尺寸。 簡(jiǎn)簡(jiǎn)化工化工藝藝 便于合箱便于合箱抓住主要矛盾、全面思索 上述諸原那么，對(duì)于詳細(xì)鑄件來(lái)說(shuō)多難以全面滿足，有上述諸原那么，對(duì)于詳細(xì)鑄件來(lái)說(shuō)多難以全面滿足，有時(shí)甚至相互矛盾。時(shí)甚至相互矛盾。例如，例如，質(zhì)量要求很高的鑄件質(zhì)量要求很高的鑄件(如機(jī)床床身、立柱、鉗工平板、造紙烘如機(jī)床床身、立柱、鉗工平板、造紙烘缸等缸等)，應(yīng)在滿足澆注位置要求的前提下思索外型工藝的簡(jiǎn)，應(yīng)在滿足澆注位置要求的前提下思索外型工藝的簡(jiǎn)化。化。沒(méi)有特殊質(zhì)量要求的普通鑄件，那么以簡(jiǎn)化工藝、提高經(jīng)濟(jì)沒(méi)有特殊質(zhì)量要求的普通鑄件，那么以簡(jiǎn)化工藝、提高經(jīng)濟(jì)效益為主要根據(jù)，不用過(guò)多地思