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1、 第二節(jié) 砂型鑄造 砂型鑄造是傳統(tǒng)的鑄造方法， 它適用于各種形狀、 大小及各種常用合金鑄件的生產(chǎn)。 一、砂型鑄造造型（造芯）方法 制造砂型的工藝過程稱為造型。 造型是砂型鑄造最基本的工序， 通常分為手工造型和機(jī)器造型兩大類。 （一）手工造型 手工造型特點(diǎn)： 操作方便靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，模樣生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短。但生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量不易保證。只適用于單件小批量生產(chǎn)。 各種常用手工造型方法的特點(diǎn)及其適用范圍見表 1-5 。 表 1-5 常用手工造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍

2、 造型方法 主要特點(diǎn) 適用范圍 鑄型由上型和下型組成， 適用于各種生產(chǎn) 造型、 起模、修型等操作方便 批量，各種大、中、 小鑄件 按 砂 箱 鑄型由上、中、下三部分組成， 主要用于單件、 特 中型的高度須與鑄件兩個(gè)分型面的 小批量生產(chǎn)具有兩 征 間距相適應(yīng)。三箱造型費(fèi)工，應(yīng)盡 區(qū) 量避免使用 個(gè)分型面的鑄件 分 在車間地坑內(nèi)造型，用地坑代 常用于砂箱數(shù)量 替下砂箱，只要一個(gè)上砂箱，可減 不足，制造批量不大

3、少砂箱的投資。但造型費(fèi)工，而且 的大、中型鑄件 要求操作者的技術(shù)水平較高 鑄型合型后，將砂箱脫出，重 新用于造型。澆注前，須用型砂將 主要用在生產(chǎn)小 脫箱后的砂型周圍填緊，也可在砂 鑄件，砂箱尺寸較小 型上加套箱 模樣是整體的，多數(shù)情況下， 適用于一端為最 型腔全部在下半型內(nèi)，上半型無型 大截面，且為平面的 腔。造型簡(jiǎn)單，鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)型 鑄件 缺陷 模樣是整體的，但鑄件的分型 面是曲面。為了起模方便，造型時(shí) 用于單件或小批 用手工挖去阻礙起模的型砂。每造 量生產(chǎn)

4、分型面不是 一件，就挖砂一次，費(fèi)工、生產(chǎn)率 平面的鑄件 低 為了克服挖砂造型的缺點(diǎn)，先 用于成批生產(chǎn)分 將模樣放在一個(gè)預(yù)先作好的假箱 型面不是平面的鑄 按 上，然后放在假箱上造下型，省去 件 模 挖砂操作。操作簡(jiǎn)便，分型面整齊 樣 特 將模樣沿最大截面處分為兩 征 常用于最大截面 半，型腔分別位于上、下兩個(gè)半型 區(qū) 在中部的鑄件 內(nèi)。造型簡(jiǎn)單，節(jié)省工時(shí) 分 鑄件上有妨礙起模的小凸臺(tái)、 主要用于單件、 肋

5、條等。制模時(shí)將此部分作成活塊， 小批量生產(chǎn)帶有突 在主體模樣起出后，從側(cè)面取出活 出部分、難以起模的 塊。造型費(fèi)工，要求操作者的技術(shù) 鑄件 水平較高 用刮板代替模樣造型?？纱蟠?主要用于有等截 降低模樣成本，節(jié)約木材，縮短生 面的或回轉(zhuǎn)體的大、 產(chǎn)周期。但生產(chǎn)率低，要求操作者 中型鑄件的單件或 的技術(shù)水平較高 小批量生產(chǎn) （二）機(jī)器造型 機(jī)器造型特點(diǎn)： 大批量生產(chǎn)砂型的主要方法， 能夠顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 改善勞動(dòng)條件，并提高鑄件的尺寸精度、表面質(zhì)量，使加工余量減小。 1. 基

6、本原理 圖 1-18 所示為頂桿起模式震壓造型機(jī)的工作過程。 圖 1-18 震壓造型機(jī)的工作過程 填砂→震擊緊砂→輔助壓實(shí)→起模 2. 工藝特點(diǎn) 機(jī)器造型工藝是采用模底板進(jìn)行兩箱造型。 模底板是將模樣、 澆注系統(tǒng)沿分型面與底板聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體的專用模具。 造型后，底板形成分型面，模樣形成鑄型空腔。 （三）造芯 用途：當(dāng)制作空

7、心鑄件， 或鑄件的外壁內(nèi)凹， 或鑄件具有影響起模的外凸時(shí)，經(jīng)常要用到型芯， 制作型芯的工藝過程稱為造芯。 型芯可用手工制造， 也可用機(jī)器制造。形狀復(fù)雜的型芯可分塊制造，然后粘合成形。 注意：為了提高型芯的剛度和強(qiáng)度， 需在型芯中放入芯骨； 為了提高型芯的透氣性，需在型芯的內(nèi)部制作通氣孔； 為了提高型芯的強(qiáng)度和透氣性， 一般型芯需烘干使用。 二、砂型鑄造工藝設(shè)計(jì) 目的：為了獲得健全的合格鑄件，減小鑄型制造的工作量，降低鑄件成本，在砂型鑄造的生產(chǎn)準(zhǔn)備過程中， 必須合理地制訂出鑄造工藝方案， 并繪制出鑄造工藝圖。 鑄造工藝圖：在零件

8、圖中用各種工藝符號(hào)表示出鑄造工藝方案的圖形， 其中包括：鑄件的澆注位置 ；鑄型分型面；型芯的數(shù)量、形狀、固定方法及下芯次序；加工余量 ；起模斜度 ；收縮率；澆注系統(tǒng) ；冒口；冷鐵的尺寸和布置等。鑄造工藝圖是指導(dǎo)模樣 （芯盒）設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、鑄型制造和鑄件檢驗(yàn)的基本工藝文件。 依據(jù)鑄造工藝圖，結(jié)合所選造型方法，便可繪制出模樣圖及合箱圖。圖 1-19 為支座的鑄造工藝圖、模樣圖及合箱圖。 圖 1-19 支座的鑄造工藝圖、模樣圖及合型圖

9、 a) 零件圖 b) 鑄造工藝圖（左）和模樣圖（右） c) 合型圖 （一）澆注位置的選擇 澆注位置： 澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置，選擇原則如下： 1．鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面 圖 1-20 所示為車床床身鑄件的澆注位置方案。 由于床身導(dǎo)軌面是重要表面，不允許有明顯的表面缺陷，而且要求組織致密，因此應(yīng)將導(dǎo)軌面朝下澆注。 圖 1-20 車床床身的澆注位置 圖 1-21 為起重機(jī)卷?yè)P(yáng)筒的澆

10、注位置方案。采用立式澆注，由于全部圓周表面均處于側(cè)立位置，其質(zhì)量均勻一致、較易獲得合格鑄件。 圖 1-21 卷?yè)P(yáng)筒的澆注位置 1． 鑄件的大平面應(yīng)朝下 型腔的上表面除了容易產(chǎn)生砂眼、 氣孔、夾渣等缺陷外， 大平面還常容易產(chǎn) 生夾砂缺陷。因此，對(duì)平板、圓盤類鑄件的大平面應(yīng)朝下。 2． 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 可以有效防止鑄件

11、產(chǎn)生澆不足或冷隔等缺陷。圖 1-22 為油盤鑄件的合理澆注位置。 圖 1-22 薄壁件的澆注位置 3． 對(duì)于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件， 應(yīng)將厚大部分放在分型面附近的上部或側(cè)面 以便在鑄件厚壁處直接安置冒口， 使之實(shí)現(xiàn)自下而上的定向凝固。 如前述之鑄鋼卷?yè)P(yáng)筒，澆注時(shí)厚端放在上部是合理的； 反之，若厚端在下部，則難以補(bǔ)縮。 （二）鑄型分型面的選擇 鑄型分型面的選擇恰當(dāng)與否會(huì)影響鑄件質(zhì)量，使制模、造型、造芯、合箱或清理等工序復(fù)雜化，甚至還可增大切削加工的工作量。

12、 分型面的選擇原則： 1．便于起模，使造型工藝簡(jiǎn)化 盡量使分型面平直、數(shù)量少，避免不必要 的活塊和型芯。 圖 1-23 為一起重臂鑄件，按圖中所示的分型面為一平面，故可采用較簡(jiǎn)便的分模造型； 如果選用彎曲分型面， 則需采用挖砂或假箱造型， 而在大量生產(chǎn)中則使機(jī)器造型的模底板的制造費(fèi)用增加。 圖 1-23 起重臂的分型面 應(yīng)盡量使鑄型只有一個(gè)分型面， 以便采用工藝簡(jiǎn)便的兩箱造型。 多一個(gè)分型面，鑄型就增加一些誤差，使鑄件

13、的精度降低。圖 1-24a 所示的三通，其內(nèi)腔必須采用一個(gè) T 字型芯來形成， 但不同的分型方案， 其分型面數(shù)量不同。 當(dāng)中心線 ab 呈垂直時(shí)（圖 1-24b ），鑄型必須有三個(gè)分型面才能取出模樣， 即用四箱造型。當(dāng)中心線 cd 呈垂直時(shí)（圖 1-24c ），鑄型有兩個(gè)分型面，必須采用三箱造型。 當(dāng)中心線 ab 和 cd 都呈水平位置時(shí)（圖 1-24d ），因鑄型只有一個(gè)分型面，采用兩箱造型即可。顯然，圖 1-24d 是合理的分型方案。

14、 圖 1-24 三通的分型方案 圖 1-25 所示支架分型方案是避免用活塊的例子。按圖中方案 I ，凸臺(tái)必須采用四個(gè)活塊制出， 而下部?jī)蓚€(gè)活塊的部位較深， 取出困難。當(dāng)改用方案 II 時(shí)，可省去活塊，僅在 A 處稍加挖砂即可。 圖 1-25 支架的分型方案 鑄件的內(nèi)腔一般是由型芯形成的， 有時(shí)可用型芯簡(jiǎn)化模樣的外形， 制出妨礙起模的凸臺(tái)、側(cè)凹等。但制造型芯需要專門的工藝

15、裝備，并增加下芯工序，會(huì)增加鑄件成本。因此，選擇分型面時(shí)應(yīng)盡量避免不必要的型芯。 如圖 1-26 所示的輪形鑄件，由于輪的圓周面外側(cè)內(nèi)凹，在批量不大的生產(chǎn)條件下，多采用三箱造型。但在大批量生產(chǎn)條件下，采用機(jī)器造型，需要改用圖中所示的環(huán)狀型芯， 使鑄型簡(jiǎn)化成只有一個(gè)分型面， 這種方法盡管增加了型芯的費(fèi)用，但可通過機(jī)器造型所取得的經(jīng)濟(jì)效益得到補(bǔ)償。 圖 1-26 使用型芯減少分型面 2．盡量使鑄件全部或大部置于同一砂箱， 以保證鑄件精度 如圖 1-27 所示。

16、 圖 1-27 車床床身鑄件 3．盡量使型腔及主要型芯位于下型 這樣便于造型、下芯、合箱和檢驗(yàn)鑄 件壁厚。但下型型腔也不宜過深，并盡量避免使用吊芯和大的吊砂。如圖 1-28 所示。 圖 1-28 機(jī)床支架

17、 注意：選擇分型面的上述諸原則，對(duì)于某個(gè)具體的鑄件來說難以全面滿足，有時(shí)甚至互相矛盾。因此，必須抓住主要矛盾、全面考慮，至于次要矛盾，則應(yīng)從工藝措施上設(shè)法解決。 （三）工藝參數(shù)的確定 在鑄造工藝方案初步確定之后， 還必須選定鑄件的機(jī)械加工余量、 起模斜度、收縮率、型芯頭尺寸等具體參數(shù)。 1. 加工余量和最小鑄出孔 在鑄件上為切削加工而加大的尺寸稱為機(jī)械加工余量。 數(shù)值取決于： 鑄件生產(chǎn)批量、合金的種類、鑄件的大小、加工面與基準(zhǔn)面之 間的距離及加工面在澆注時(shí)的位置等。 采用機(jī)器造型，鑄件精度高，余量可減小； 手

18、工造型誤差大，余量應(yīng)加大。鑄鋼件因表面粗糙，余量應(yīng)加大；非鐵合金鑄件價(jià)格昂貴，且表面光潔， 余量應(yīng)比鑄鐵小。 鑄件的尺寸愈大或加工面與基準(zhǔn)面之間的距離愈大， 尺寸誤差也愈大， 故余量也應(yīng)隨之加大。 澆注時(shí)鑄件朝上的表面因產(chǎn)生缺陷的機(jī)率較大， 其余量應(yīng)比底面和側(cè)面大。 灰鑄鐵的機(jī)械加工余量見表 1-6 。 表 1-6 灰鑄鐵的機(jī)械加工余量 （ mm） 鑄件最大尺寸 澆注時(shí)位置 加工面與基準(zhǔn)面之間的距離 ﹤50 50~120 120~260 260~500 500~800 800~1250 ﹤ 120

19、頂面 3.5~4.5 4.0~4.5 底、側(cè)面 2.5~3.5 3.0~3.5 120~260 頂面 4.0~5.0 4.5~5.0 5.0~5.5 底、側(cè)面 3.0~4.0 3.5~4.0 4.0~4.5 260~500 頂面 4.5~6.0 5.0~6.0 6.0~7.0 6.5~7.0 底、側(cè)面 3.5~4.5 4.0~4.5 4.5~5.0 5.0~6.0 500~800 頂面

20、 5.0~7.0 6.0~7.0 6.5~7.0 7.0~8.0 7.5~9.0 底、側(cè)面 4.0~5.0 4.5~5.0 4.5~5.5 5.0~6.0 6.5~7.0 800~1250 頂面 6.0~7.0 6.5~7.5 7.0~8.0 7.5~8.0 8.0~9.0 8.5~10 底、側(cè)面 4.0~5.5 5.0~5.5 5.0~6.0 5.5~6.0 5.5~7.0 6.5~7.5 鑄件的孔、槽： 一般來說，較大的孔、槽應(yīng)當(dāng)鑄出，以減少切削加工工時(shí)， 節(jié)約金屬材料，并可減

21、小鑄件上的熱節(jié)； 較小的孔則不必鑄出， 用機(jī)加工較經(jīng)濟(jì)。 最小鑄出孔的參考數(shù)值見表 1-7 。對(duì)于零件圖上不要求加工的孔、槽以及彎曲孔 等，一般均應(yīng)鑄出。 表 1-7 鑄件毛坯的最小鑄出孔 （ mm） 生產(chǎn)批量 最小鑄出孔的直徑 d 灰鑄鐵件 鑄鋼件 大量生產(chǎn) 12~15 — 成批生產(chǎn) 15~30 30~50 單件、小批量生產(chǎn) 30~50 50 2. 起模斜度 為了使模樣（或型芯）易于從砂型（或芯盒）中取出，凡垂直于分型面的立壁，制造模樣時(shí)必須留出一定的傾斜度， 此傾斜度稱

22、為起模斜度，如圖 1-29 所示。 在鑄造工藝圖上， 加工表面上的起模斜度應(yīng)結(jié)合加工余量直接表示出， 而不加工表面上的斜度（結(jié)構(gòu)斜度）僅需用文字注明即可。 圖 1-29 起模斜度 3. 收縮率 鑄件冷卻后的尺寸比型腔尺寸略為縮小， 為保證鑄件的應(yīng)有尺 寸，模樣尺寸必須比鑄件放大一個(gè)該合金的收縮率。鑄造收縮率K 表達(dá)式為： 式中 ——模樣或芯盒工作面的尺寸，單位為 m

23、m； ——鑄件的尺寸，單位為 mm。 通常，灰鑄鐵的鑄造收縮率為 0.7%~1.0%，鑄造碳鋼為 1.3%~2.0%，鑄造錫 青銅為 1.2%~1.4%。 4. 型芯頭 型芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭兩大類，如圖 1-30 所示。 圖 1-30 型芯頭的構(gòu)造 a）垂直芯頭 b ）水平芯頭 （四）鑄造工藝設(shè)計(jì)的一般程序 鑄造工藝設(shè)計(jì)： 在生產(chǎn)鑄件之前，編制出控制該鑄

24、件生產(chǎn)工藝的技術(shù)文件。鑄造工藝設(shè)計(jì)主要是畫鑄造工藝圖、 鑄件毛坯圖、鑄型裝配圖和編寫工藝卡片等，它們是生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件，也是生產(chǎn)準(zhǔn)備、管理和鑄件驗(yàn)收的依據(jù)。因此，鑄造工藝設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)鑄件的質(zhì)量、生產(chǎn)率及成本起著決定性的作用。 一般大量生產(chǎn)的定型產(chǎn)品、 特殊重要的單件生產(chǎn)的鑄件， 鑄造工藝設(shè)計(jì)訂得細(xì)致，內(nèi)容涉及較多。單件、小批生產(chǎn)的一般性產(chǎn)品，鑄造工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容可以簡(jiǎn)化。在最簡(jiǎn)單的情況下，只須繪制一張鑄造工藝圖即可。 鑄造工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和一般程序見表 1-8 。 表 1-8 鑄造工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和一般程序 項(xiàng)目 內(nèi)容

25、 在零件圖上用規(guī)定的紅、蘭等各色符號(hào)表示出：澆注位 鑄 造 置和分型面，加工余量，收縮 工 藝 率，起模斜度，反變形量，澆、 圖 冒口系統(tǒng)，內(nèi)外冷鐵，鑄肋， 砂芯形狀、數(shù)量及芯頭大小等 把經(jīng)過鑄造工藝設(shè)計(jì)后， 鑄 件 改變了零件形狀、尺寸的地方 圖 都反映在鑄件圖上 表示出澆注位置，型芯數(shù) 鑄 型 量、固定和下芯順序，澆冒口 裝 配 和冷鐵布置，砂箱結(jié)構(gòu)和尺寸 圖 大小等 鑄造 說明造型、造芯、澆注、 工藝 打箱、清理等工藝操作過程及 卡片 要求 

26、 用途及應(yīng)用范圍 設(shè)計(jì)程序 ①產(chǎn)品零件的技術(shù)條 件和結(jié)構(gòu)工藝性分析 是制造模樣、 模底板、 ②選擇鑄造及造型方法 芯盒等工裝以及進(jìn)行生產(chǎn) ③確定澆注位置和分型 準(zhǔn)備和驗(yàn)收的依據(jù) 面 適用于各種批量的生 ④選用工藝參數(shù) 產(chǎn) ⑤設(shè)計(jì)澆冒口、冷鐵和 鑄肋 ⑥型芯設(shè)計(jì) 是鑄件驗(yàn)收和機(jī)加工 夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)。適用于 ⑦在完成鑄造工藝圖的 成批、大量生產(chǎn)或重要鑄 基礎(chǔ)上，畫出鑄件圖 件的生產(chǎn) 是生產(chǎn)準(zhǔn)備、合箱、 檢驗(yàn)、工藝調(diào)整的依據(jù) ⑧通常在完成砂

27、箱設(shè)計(jì) 適用于成批、大量生 后畫出 產(chǎn)的重要件，單件的重型 鑄件 是生產(chǎn)管理的重要依 據(jù) ⑨綜合整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)批量大小填寫必 要條件 （五）實(shí)例分析 以 C6140車床進(jìn)給箱體為例分析毛坯的鑄造工藝方案如下： C6140車床進(jìn)給箱體，該件質(zhì)量約 35Kg，如圖 1-31 所示，該零件沒有特殊 質(zhì)量要求的表面，僅要求盡量保證基準(zhǔn)面 D不得有明顯鑄造缺陷，以便進(jìn)行定位。 它的材料為鑄造性能優(yōu)良的灰鑄鐵（ HT150），勿需考慮補(bǔ)縮。在制訂鑄造工藝 方

28、案時(shí)，主要應(yīng)著眼于工藝上的簡(jiǎn)化。 圖 1-31 車床進(jìn)給箱體零件圖 1. 分型面 進(jìn)給箱體的分型面，有如圖 1-32 所示的三個(gè)方案供選擇： 方案 I ：分型面在軸孔的中心線上。此時(shí)，凸臺(tái) A 因距分型面較近，又處于上型，若采用活塊，型砂易脫落，故只能用型芯來形成，槽 C可用型芯或活塊制出。本方案的主要優(yōu)點(diǎn)是適于鑄出軸孔，鑄后軸孔的飛邊少，便于清理。同時(shí)， 下芯頭尺寸

29、較大，型芯穩(wěn)定性好，不容易產(chǎn)生偏芯。其主要缺點(diǎn)是基準(zhǔn)面 D朝上，使該面較易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷，且型芯的數(shù)量較多。 方案 II ：從基準(zhǔn)面 D分型，鑄件絕大部分位于下型。此時(shí)，凸臺(tái) A 不妨礙 起模，但凸臺(tái) E 和槽 C妨礙起模， 也需采用活塊或型芯來克服。 它的缺點(diǎn)除基準(zhǔn) 面朝上外，其軸孔難以直接鑄出。軸孔若擬鑄出，因無法制出型芯頭，必須加大型芯與型壁的間隙，致使飛邊清理困難。 方案 III ：從 B 面分型，鑄件全部置于下型。其優(yōu)點(diǎn)是鑄件不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)型缺陷；基準(zhǔn)面朝下，其質(zhì)量容易保證；同時(shí)，鑄件最薄處在鑄型下部，金屬液易于充滿鑄型。缺點(diǎn)是凸臺(tái) E、 A

30、 和槽 C 都需采用活塊或型芯，而內(nèi)腔型芯上大下小穩(wěn)定性差；若擬鑄出軸孔，其缺點(diǎn)與方案 II 相同。 圖 1-32 車床進(jìn)給箱體分型面的選擇方案 上述諸方案各有其優(yōu)缺點(diǎn)，需結(jié)合具體生產(chǎn)條件，找出最佳方案。 大批量生產(chǎn)條件下，為減少切削加工工作量，九個(gè)軸孔需要鑄出。此時(shí)，為 了使下芯、合箱及鑄件的清理簡(jiǎn)便， 只能按照方案 I 從軸孔中心線處分型。 為了

31、 便于采用機(jī)器造型、 盡量避免活塊， 故凸臺(tái)和凹槽均應(yīng)用型芯來形成。 為了克服 基準(zhǔn)面朝上的缺點(diǎn)，必須加大 D 面的加工余量。 單件、小批量生產(chǎn)條件下， 因采用手工造型， 使用活塊造型較型芯更為方便。同時(shí)，因鑄件的尺寸允許偏差較大， 九個(gè)軸孔不必鑄出， 留待直接切削加工而成。此外，應(yīng)盡量降低上型高度，以便利用現(xiàn)有砂箱。顯然，在單件生產(chǎn)條件下，宜采用方案 II 或方案 III 。 2. 鑄造工藝圖 分型面確定后，便可繪制出鑄造工藝簡(jiǎn)圖，采用分型方 案 I 時(shí)的鑄造工藝圖如圖 1-33 所示。

32、 圖 1-33 車床進(jìn)給箱體鑄造工藝圖（局部）三、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 保證其工作性能和力學(xué)性能要求、 考慮鑄造工藝和合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求， 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否， 對(duì)鑄件的質(zhì)量、 生產(chǎn)率及其成本有很大的影響。 （一）砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 造型工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，見表 1-9 。 表 1-9 造型工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求 不好的鑄件結(jié)構(gòu) 較好的鑄件結(jié)構(gòu)

33、 1. 鑄件的外形必須力求簡(jiǎn)單、造型方便 鑄件應(yīng)具有最少的分 型面，從而避免多箱造型 和不必要的型芯 鑄件加強(qiáng)肋的布置應(yīng) 有利于取模 鑄件側(cè)面的凹槽、凸 臺(tái)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于取模， 盡量避免不必要的型芯和 活塊 鑄件設(shè)計(jì)應(yīng)注意避免 不必要的曲線和圓角結(jié) 構(gòu)，否則會(huì)使制模、造型 等工序復(fù)雜化 凡沿著起模方向的不 加工表面，應(yīng)給出結(jié)構(gòu)斜

34、 度，其設(shè)計(jì)參數(shù)見表 1-10 2. 鑄件的內(nèi)腔必須力求簡(jiǎn)單、盡量少用型芯盡量少用或不用型芯 型芯在鑄型中必須支 撐牢固和便于排氣、 固定、 定位和清理（圖中 A 處需 放置型芯撐） 為了固定型芯，以及 便于清理型芯，應(yīng)增加型 芯頭或工藝孔 表 1-10 鑄件的結(jié)構(gòu)斜度 斜度（ a： h） 角度（ β ） 使用范圍 1∶ 5 11 30′ 1∶ 10 5 30 ′ 1∶ 20 3

35、 1∶ 50 1 1∶ 100 30′  h＜ 25 ㎜鑄鋼和鑄鐵件 h＝ 25~500 ㎜鑄鋼和鑄鐵件 h＝ 25~500 ㎜鑄鋼和鑄鐵件 h＞ 500 ㎜鑄鋼和鑄鐵件 非鐵合金鑄件 （二）合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 縮孔、變形、裂紋、氣孔和澆不足等鑄件缺陷的產(chǎn)生，有時(shí)是由于鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理， 未能充分考慮合金鑄造性能的要求所致。 合金鑄造性能與鑄件結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系見表 1-11 。 表 1-11 合金鑄造性能與鑄件結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系 對(duì)

36、鑄件結(jié)構(gòu)的要求 不好的鑄件結(jié)構(gòu) 較好的鑄件結(jié)構(gòu) 鑄件的壁厚應(yīng)盡可能均勻，否 則易在厚壁處產(chǎn)生縮孔、 縮松、內(nèi) 應(yīng)力和裂紋 鑄件內(nèi)表面及外表面轉(zhuǎn)角的 連接處應(yīng)為圓角，以免產(chǎn)生裂紋、 縮孔、粘砂和掉砂缺陷。 鑄件內(nèi)圓 角半徑 R 的尺寸見表 1-12 鑄件上部大的水平面（按澆注 位置）最好設(shè)計(jì)成傾斜面， 以免產(chǎn) 生氣孔、夾砂和積聚非金屬夾雜物 1-13 為了防止裂紋，應(yīng)盡可能采用 能夠自由收縮或減緩收縮受阻的 結(jié)構(gòu)，如輪輻

37、設(shè)計(jì)成彎曲形狀 在鑄件的連接或轉(zhuǎn)彎處，應(yīng)盡 量避免金屬的積聚和內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn) 生，厚壁與薄壁相連接要逐步過 渡，并不能采用銳角連接， 以防止 出現(xiàn)縮孔、 縮松和裂紋。 幾種壁厚 的過渡形式及尺寸見表 對(duì)細(xì)長(zhǎng)件或大而薄的平板件， 為防止彎曲變形， 應(yīng)采用對(duì)稱或加 肋的結(jié)構(gòu)。 灰鑄鐵件壁及肋厚參考 值見表 1-14 表 1-12 鑄件的內(nèi)圓角半徑 R值 （ mm） （ a+b ） ＜ 8~ /2 8 1

38、2 12~16 16~20 20~27 27~35 35~45 45~60 鑄 4 6 6 8 10 12 16 20 R 鐵 值鑄 6 6 8 10 12 16 20 25 鋼 表 1-13 幾種壁厚的過度形式及尺寸 圖 例 尺 寸 鑄鐵 R≥(1/6~1/3)(a+b)/2 b≤ 2a 鑄鋼 R≈(a+b)/4 b＞ 2a 鑄鐵 L ＞4(b-a) 鑄鋼 L ＞5(b-a)

39、 R≥(1/6~1/3)(a+b)/2 ；R1 ≥R+(a+b)/2 b＞ 2a C ≈3(b-a) 1/2 ， h ≥（4~5 ） C 表 1-14 灰鑄鐵件壁及肋厚參考值 鑄件質(zhì)量 / ㎏ 最大尺 寸 / ㎜ 外壁厚度 / ㎜ 內(nèi)壁厚度 / ㎜ 肋的厚度 / ㎜ 零件舉例 5 300 7 6 5 蓋、撥叉、軸套、端蓋 6~10 500 8 7 5 擋板、支架、箱體、悶蓋 11~60 750 10 8 6 箱體、電動(dòng)機(jī)支架、溜板箱 61~100 1250 12 10 8 箱體、液壓缸

40、體、溜板箱 101~500 1700 14 12 8 油盤、帶輪、鏜模架 501~800 2500 16 14 10 箱體、床身、蓋、滑座 801~1200 3000 18 16 12 小立柱、床身、箱體、油盤 （三）砂型鑄造鑄件最小壁厚的設(shè)計(jì) 最小壁厚：每種鑄造合金都有其適宜的壁厚， 不同鑄造合金所能澆注出鑄件 的“最小壁厚”也不相同，主要取決于合金的種類和鑄件的大小，見表 1-15 。 表 1-15 砂型鑄造鑄件最小壁厚的設(shè)計(jì) mm 鑄件尺寸 鑄鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 鋁合金 銅合金 ＜ 200 200 5~8 3~5 4~6 3~5 3~3.5 3~5 200 200~500 10~12 4~10 8~12 6~8 4~6 6~8 500 15~20 10~15 12~20 — — — ＞ 500 500 以上介紹的只是砂型鑄造鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)， 在特種鑄造方法中， 應(yīng)根據(jù) 每種不同的鑄造方法及其特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。