砂型铸造工艺设计.ppt

第四章砂型铸造工艺教学目的1.了解砂型铸造工艺设计有关知识。2.掌握浇注位置、分型面选择；铸造工艺参数确定；型芯设计；浇冒系统等有关知识。3.学会绘制简单铸件的铸造工艺图。教学重点1.浇注位置、分型面选择。2.铸造工艺参数确定。教学难点:型芯及浇冒系统设计计划学时：1学时概述一、铸造工艺设计的概念根据零件图及其相关要求编制出一个铸件生产工艺过程的技术文件就是铸造工艺设计。这些技术文件必须结合工厂的具体条件是在总结先进经验的基础上以图形、文字和表格的形式对铸件的生产工艺过程加以科学地规定。它是生产的直接指导性文件也是技术准备和生产管理、制定进度计划的依据。二、铸造工艺设计的内容铸造工艺设计包括以下几种主要技术文件：1.铸造工艺图5.模样图2.铸造工艺卡6.芯合图3.铸型装配图7.砂箱图4.铸件图8.模板图由于每个铸件的生产任务和要求不同生产条件不同因此铸造工艺设计的内容也不同。对于不太重要的单件小批量生产的铸件铸造工艺设计比较简单。一般选用手工造型只限于绘制铸造工艺图和填写有关工艺卡即可投入生产对于要求比较高的单件生产的重要铸件和大量生产的铸件除要详细绘制铸造工艺图填写工艺卡以外还应绘制铸件图、铸型装配图以及大量的工装图如模样图、模板图、砂箱图、芯合图、下芯夹具图检验样板及量具图等。三、铸造工艺设计的一般步骤1.对零件图纸进行审核和进行铸造工艺性分析2.选择铸造方法3.确定铸造工艺方案4.绘制铸造工艺图5.绘制铸件图6.填写铸造工艺卡和绘制铸型装配图7.绘制各种铸造工艺装备图纸四、铸造工艺方案概括说明铸造生产的基本过程和方法的工艺文献包括造型和造芯方法、铸型种类、浇注位置和分型面的确定等。浇注位置：浇注时铸件在砂型中所处的空间位置。分型面：铸型组元间的结合面一、浇注位置的选择原则原则：主要考虑铸件质量1.铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面原因：铸件的上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷组织也不如下表面致密。2.铸件的大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注原因：铸型的上表面除了容易产生砂眼、气孔、夹渣外大平面还极易产生夹砂缺陷。这是由于在浇注过程中高温的液态金属对型腔上表面有强烈的热辐射型砂因急剧膨胀和强度下降而拱起或开裂。拱起处或裂口浸入金属液中形成夹砂缺陷。同时铸件的大平面朝下也有利于排气减小金属液对铸型的冲刷力。3.铸件大面积的薄壁部分放在铸型的下部或垂直、倾斜。原因：这样能增加薄壁处金属液的压强提高金属液的流动性防止薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷。4.易产生缩孔的构件应使厚截面位于分型面附近的上部或侧面原因：便于安放冒口实现定向凝固进行补缩。二、铸型分型面的选择原则：在保证质量的前提下尽量简化工艺1.分型面应设在铸件最大截面处以保证模样从型腔中顺利取出2.应使造型工艺简化★应尽量使分型面平直以简化模具制造及造型工艺避免挖砂造型★尽可能减少铸件的分型面尽量做到只有一个分型面★应使型芯和活块数量尽量减少。3.应使铸件全部或大部放在同一砂箱。4.应尽量使型腔及主要型芯位于下型以便于造型、下芯、合型及检验。下第二节铸造工艺参数的确定一、机械加工余量和最小铸孔灰铸铁的机械加工余量注：加工余量数值中下限用于大批大量生产上限用于单件小批生产生产批量二、起模斜度为了起模方便又不损坏砂型凡垂直于分型面的壁上须留有斜度。起模斜度的形式三、铸造圆角铸件上相邻两壁之间的交角应做出铸造圆角防止在尖角处产生冲砂及裂纹等缺陷。圆角半径一般为相交两壁平均厚度的1/3～1/2四、收缩率铸件由于凝固、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)上加大一个收缩的尺寸。加大的这部分尺寸称收缩量一般根据铸造收缩率来定。铸造收缩率定义如下：K＝[(L模－L件)/L件]×100%式中：K为铸造收缩率；L模为模样尺寸；L件为铸件尺寸。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。对于一些要求较高的铸件如果收缩率选择不当将影响铸件尺寸精度使某些部位偏移影响切削加工和装配。通常灰铸铁为0.7～1.0%铸造碳钢为1.3～2.0%铝硅合