鑄造工藝設(shè)定

第三章鑄造工藝設(shè)計(jì)第一節(jié)、鑄造工藝設(shè)計(jì)概論一、鑄造工藝設(shè)計(jì)的概念

就是根據(jù)鑄造零件的特點(diǎn)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過程。二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、生產(chǎn)任務(wù)①鑄造零件圖樣清晰無誤；②零件的技術(shù)要求明確合理③產(chǎn)品數(shù)量及生產(chǎn)期限2、生產(chǎn)條件①設(shè)備能力；②車間原料的應(yīng)用情況和供應(yīng)情況；③工人技術(shù)水平和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)；④模具等工藝裝備制造車間的加工能力和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。3、考慮經(jīng)濟(jì)性三、工作內(nèi)容與任務(wù)1、產(chǎn)品鑄造工藝性分析，熟悉零件結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求；2、擬定合理的鑄造工藝方案；3、繪制鑄造工藝圖和鑄件圖；4、設(shè)計(jì)模樣、模板、芯盒和砂箱；5、繪制鑄型裝配圖（合箱圖）；6、編制鑄造工藝卡或鑄造工藝規(guī)程；7、編寫設(shè)計(jì)說明書。第二節(jié)、鑄造工藝方案的確定一、零件結(jié)構(gòu)鑄造工藝性1、從避免缺陷方面審查鑄件結(jié)構(gòu)①鑄件的壁厚應(yīng)合理；②鑄造結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴(yán)重的收縮阻礙，注意壁厚過渡和圓角；③鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁；④壁厚力求均勻，減小肥厚部分，防止形成熱節(jié)；⑤利于補(bǔ)縮和實(shí)現(xiàn)順序凝固；⑥防止鑄件翹曲變形；⑦避免澆注位置上有水平的大平面結(jié)構(gòu)。2、從簡化鑄造工藝方面改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)①改進(jìn)妨礙起模的凸臺(tái)、凸緣和肋板的結(jié)構(gòu)；②取消鑄件外表側(cè)凹；③改進(jìn)鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)以減少砂芯；④減少和簡化分型面；⑤有利于砂芯的固定和排氣；⑥減少清理鑄件的工作量；⑦簡化模具的制造；⑧大型復(fù)雜件的分體鑄造和簡單小件的聯(lián)合鑄造。二、澆鑄位置的選擇①鑄件的重要部分應(yīng)盡量置于下部；②鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)；③使鑄件的大平面朝下，避免夾砂結(jié)疤類缺陷；④應(yīng)保證鑄件能充滿；⑤應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮；⑥避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯、合箱及檢驗(yàn)；三、分型面的選擇1.應(yīng)使鑄件全部或大部置于同一半型內(nèi)；2.盡量減少分型面的數(shù)量；3.分型面應(yīng)盡量采用平面；4.便于下芯、合箱和檢查型腔尺寸；5.不使砂箱過高；6.受力件分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；7.減輕鑄件清理和機(jī)械加工的工作量。四、鑄造工藝參數(shù)設(shè)計(jì)鑄造工藝參數(shù)：通常是指鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要確定的某些數(shù)據(jù)，這些工藝數(shù)據(jù)一般都與模樣及芯盒尺寸有關(guān)，即與鑄件的精度有密切關(guān)系，同時(shí)也與造型、制芯、下芯及合箱的工藝過程有關(guān)。1、鑄件的尺寸公差指鑄件各部分尺寸允許的極限偏差我國的鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)GB6414－86粗精12345678910111213141516精度CT1CT162、機(jī)械加工余量為保證鑄件加工面尺寸和零件精度，應(yīng)有加工余量，即在鑄件工藝設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先增加的，而后在機(jī)械加工時(shí)又被切去的金屬層厚度，簡稱加工余量。加工余量過大，浪費(fèi)金屬和加工工時(shí)，降低刀具壽命，過小不能完全去除鑄件表面缺陷，缺陷甚至露出鑄件表皮，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。3、鑄造收縮率鑄造收縮率K的定義是%100LLLKJJM×-=LMLJ模樣（或芯盒）工作面的尺寸鑄件尺寸4、起模斜度為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型或砂芯。這個(gè)斜度，稱為起模斜度。5、最小鑄出孔及槽零件上的孔、槽、臺(tái)階等，是鑄出來好，還是機(jī)械加工出來好？這應(yīng)從品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)角度等方面全面考慮。一般說來：

較大的孔、槽等應(yīng)鑄出來，以便節(jié)約金屬和加工工時(shí)，同時(shí)還可以避免鑄件局部過厚所造成的熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量孔、槽比較小，或者鑄件壁很厚，則不宜鑄出孔，直接依靠加工反而更方便生產(chǎn)批量最小鑄出孔直徑d/mm灰鑄鐵件鑄鋼件大量生產(chǎn)12～15成批生產(chǎn)15～3030～50單件、小批量生產(chǎn)30～5050鑄件的最小鑄出孔＊＊最小鑄出孔直徑指的是毛坯孔直徑6、工藝補(bǔ)正量

在單件、小批量生產(chǎn)中，由于選用的收縮率與鑄件的實(shí)際收縮率不符，或由于鑄件產(chǎn)生了變形、操作中的不可避免的誤差（如工藝上允許的錯(cuò)型偏差、偏芯誤差）等原因，使得加工后的鑄件某些部分的厚度小于圖樣要求尺寸，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因強(qiáng)度太弱而報(bào)廢。因工藝需要在鑄件相應(yīng)非加工面上增加的金屬層厚度稱為工藝補(bǔ)正量。7、分型負(fù)數(shù)干砂型、表面烘干型以及尺寸很大的濕型，分型面由于烘烤、修整等原因一般都不很平整，上下型接觸面很不嚴(yán)密。為了防止?jié)沧r(shí)跑火，合箱前需要在分型面之間墊以石棉繩、泥條或油灰條等，這樣在分型面處明顯地增大了鑄件的尺寸。為了保證鑄件尺寸精確，在擬定工藝時(shí)，為抵消鑄件在分型面部位的增厚（垂直于分型面的方向），在模樣上相應(yīng)減去的尺寸,稱為分型負(fù)數(shù)8、反變形量

鑄造較大的平板類、床身類鑄件時(shí)，由于冷卻速度的不均勻性，鑄件冷卻后常出現(xiàn)變形。為了解決撓曲變形問題，在制造模樣時(shí)，按鑄件可能產(chǎn)生變形的相反方向作出反變形模樣，使鑄件冷卻后變形的結(jié)果正好將反變形抵消，得到符合設(shè)計(jì)要求的鑄件。這種在模樣上作出的預(yù)變形量稱為反變形量（又稱反撓度、反彎勢、假曲率）9、砂芯負(fù)數(shù)大型粘土砂芯在舂砂過程中砂芯向四周漲開，刷涂料以及在烘干過程中發(fā)生的變形，使砂芯四周尺寸增加。為了保證鑄件尺寸準(zhǔn)確，將芯盒的長、寬尺寸減去一定量，這個(gè)被減去的尺寸稱為砂芯負(fù)數(shù)。砂芯負(fù)數(shù)只應(yīng)用于大型粘土砂芯，其數(shù)值依工廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定流態(tài)砂芯、自硬砂芯、殼芯、熱芯盒砂芯及小的粘土砂芯均不采用砂芯負(fù)數(shù)。10、非加工壁厚的負(fù)余量在手工粘土砂造型、制芯過程中，為了取出木模（如芯盒中的肋板），要進(jìn)行敲模，木模受潮時(shí)將發(fā)生膨脹，這些情況均會(huì)使型腔尺寸擴(kuò)大，從而造成非加工壁厚的增加，使鑄件尺寸和重量超過公差要求。為了保證鑄件尺寸的準(zhǔn)確性，凡形成非加工壁厚的木?；蛐竞袃?nèi)的肋板厚度尺寸應(yīng)該減小，即小于圖樣尺寸。所減小的厚度尺寸稱為非加工壁厚的負(fù)余量11、分芯負(fù)數(shù)對(duì)于分段制造的長砂芯或分開制造的大砂芯，在接縫處應(yīng)留出分芯間隙量，即在砂芯的分開面處，將砂芯尺寸減去間隙尺寸，被減去的尺寸，稱為分芯負(fù)數(shù)。