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鑄造成形技術(shù)鑄造工藝設(shè)計

上傳人:san****019 文檔編號:20634509 上傳時間:2021-04-06 格式:PPT 頁數(shù):45 大?。?.39MB
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1、鑄造工藝設(shè)計 澆注位置的選擇原則 分型面的選擇原則 鑄造工藝參數(shù)的確定 鑄件三維造型工藝分析 鑄造工藝方案 選擇鑄件的 澆注位置 及 分型面 型芯 的數(shù)量、形狀及其固定方法 確定 工藝參數(shù) (加工余量、起模 斜度、圓角、 收縮率) 澆冒口、冷鐵形狀、尺寸 及其布 置 鑄造工藝圖 在零件圖上用各種工藝 符號表示出鑄造工藝方案的圖形 它是制造模樣和鑄型,進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備 和鑄件檢驗的依據(jù) 基本工藝文件 。 鑄造工藝設(shè)計是根據(jù)鑄件 結(jié)構(gòu)特 點、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條 件 等,確定鑄造方案和工藝參數(shù), 繪制圖樣和標(biāo)注符號,編制工藝卡 和工藝規(guī)范等。 1.澆注位置的選擇原則 澆注位置是指澆注時 鑄件在鑄

2、型中 所處的空間位置 。 選擇正確與否,對鑄件質(zhì)量影響很大。 選擇時應(yīng)考慮以下原則: 鑄件的 重要加工面 應(yīng)朝下或位于側(cè)面 鑄件 寬大平面 應(yīng)朝下 面積 較大的薄壁部分 應(yīng)置于鑄型下部 或垂直 易形成縮孔 的鑄件,較厚部分置于上 部或側(cè)面 應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量 要便于安放 型芯、固定和排氣 鑄件的 重要加工面 應(yīng)朝下 或 位于側(cè)面 因為鑄件上部凝固速度慢,晶粒較粗大,易在鑄件 上部形成砂眼、氣孔、渣孔等缺陷。鑄件下部的晶粒 細(xì)小,組織致密,缺陷少,質(zhì)量優(yōu)于上部。 機(jī)床 床身導(dǎo)軌 和鑄造 錐齒輪 的錐面都是主要的工作 面,澆注時應(yīng)朝下。 實際澆鑄機(jī)床床身落砂后的照片 鑄件寬大平面應(yīng)朝下 因為在澆

3、注過程中,熔融金屬對型腔上表面 的 強(qiáng)烈輻射 ,容易使上表面型砂急劇地膨脹而 拱起或開裂 ,在鑄件表面造成 夾砂結(jié)疤 缺陷 面積較大的薄壁部分應(yīng)置于鑄型下部或 垂直 將薄壁部分置于鑄型上部,易產(chǎn)生澆不 足、冷隔等缺陷。改置于鑄型于下部后, 可避免出現(xiàn)缺陷。 易形成縮孔的鑄件,較厚部分置于 上部或側(cè)面 應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量 要便于安放型芯、固定和排氣 合理的方案 : 不合理 : 2.分型面的選擇原則 分型面為鑄型之間的結(jié)合面,對鑄件 的質(zhì)量影響很大。選擇不當(dāng)還將使 制模、 造型、合型、甚至切削加工 等工序復(fù)雜化, 分型面的選擇應(yīng)在保證鑄件質(zhì)量的前提下, 使造型工藝盡量簡化,節(jié)省人力、物力。 分型

4、面選擇應(yīng)考慮以下原則: 分型面應(yīng)選擇 最大截面 處 分型面的選擇應(yīng) 盡量簡化工序 分型面應(yīng) 盡量平直 基準(zhǔn)面放在 同一個砂箱 中 盡量 減少分型面 使型腔和主要芯 位于下箱 分型面應(yīng)選擇最大截面處 分型面的選擇應(yīng)盡量簡化工序 活塊造型三維動畫分析 pro/E活塊造型三維動畫分析 砂芯代替活塊三維動畫分析 pro/E砂芯代替活塊三維動畫分析 分型面應(yīng)盡量平直 右圖為采用 平直 分型面的造型圖 基準(zhǔn)面放在同一個砂箱中 加工基準(zhǔn)面放在同一個砂箱中,以避免產(chǎn)生 錯箱、 披縫 和 毛剌 ,降低鑄件精度 和增加清理工作量。 盡量減少分型面 三箱造型動畫的動圖演示: 觀看影像 二箱造型動畫的動圖演示: 觀看

5、影像 零件、砂芯、木模圖 使型腔和主要型芯位于下箱 使型腔和主要芯位于 下箱 ,便于下 芯、合型和 檢查型腔 尺寸。 3.鑄造工藝參數(shù)的確定 鑄造工藝參數(shù)包括 收縮余量、 加工余量 、 起模斜度 、 鑄造圓角 、 芯頭 、芯座 等。 收縮余量 : 為了補(bǔ)償收縮,模樣比鑄件圖紙尺寸 增大的數(shù)值稱收縮余量。收縮余量的大小 與鑄件尺寸大小、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和鑄造 合金的線收縮率有關(guān),常常以鑄件線收縮 率表示: =(L模 -L鑄件 )/ L模 X100% 通常 灰鑄鐵 的線收縮率為 0.7一 1.0 鑄鋼 為 1.6 2.0 非鐵合金 為 1 0一 1.5 加工余量 鑄件為進(jìn)行機(jī)械加工而加大的尺寸稱為

6、機(jī)械加工余量。 由鑄件的大小、生產(chǎn)批量、合金種類、 鑄件復(fù)雜程度及加工面在鑄型中的位置來 確定。 灰鑄鐵 表面光滑平整,精度較高,加工余量小; 鑄鋼 的表面粗糙,變形較大,比鑄鐵件要大些; 非鐵金屬 由于表面光潔、其加工余量可以小。 機(jī)器造型 比手造型精度高,故加工余量小一些。 零件上的 孔與糟 是否鑄出,應(yīng)考慮 工藝上的可行性和使用上的必要性。 一般說來,較大的孔與槽應(yīng)鑄出, 以節(jié)約金屬、減少切削加工工時,同 時可以減小鑄件的熱節(jié);較小的孔, 尤其是位置精度要求高的孔、槽則不 必鑄出,留待機(jī)加工反而更經(jīng)濟(jì) 。 (表 1-3) 起模斜度 為使模樣容易地從鑄型中取出或型芯 自芯盒中脫出,平行于起

7、模方向在模樣或 芯盒壁上的斜度,稱為 起模斜度 。 起模斜度的大小根據(jù) 立壁的高度 、 造型 方法 和 模樣材料 來確定。 立壁愈高,斜度愈?。煌獗谛倍缺葍?nèi)壁 ??;機(jī)器造型的一般比手工造型的小;金 屬模斜度比木模小。 一般外壁為 15 3,內(nèi)壁為 3 10 。 典型零件造型工藝分析 三通的分型方案( d是合理的分型方案 ) 鑄造工藝設(shè)計 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。 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)計內(nèi)容可以 簡化 。 在最簡單

8、的情況下,只須繪制一張 鑄 造工藝圖 即可。 鑄造工藝設(shè)計的內(nèi)容和一般程序 見下表 項 目 內(nèi)容 用途及應(yīng)用范圍 設(shè)計程序 鑄 造 工 藝 圖 在零件圖上用規(guī)定的 紅、蘭等各色符號表 示出:澆注位置和分 型面,加工余量,收 縮率,起模斜度,反 變形量,澆、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 是制造模樣、模底板、 芯盒等工裝以及進(jìn)行生 產(chǎn)準(zhǔn)備和驗收的依據(jù) 適用于各種批量的生 產(chǎn) 產(chǎn)品零件的技術(shù)條件 和結(jié)構(gòu)工藝性分析 選擇鑄造及造型方法 確定澆注位置和分型 面 選用工藝參數(shù) 設(shè)計澆冒口、冷鐵和 鑄肋 型芯設(shè)計 鑄 件 圖 把經(jīng)過鑄造工藝設(shè)計后, 改變了零件形狀、尺寸 的地方

9、都反映在鑄件圖 上 是鑄件驗收和機(jī)加工夾具設(shè) 計的依據(jù)。適用于成批、大 量生產(chǎn)或重要鑄件的生產(chǎn) 在完成鑄造工藝圖的基 礎(chǔ)上,畫出鑄件圖 鑄 型 裝 配 圖 表示出澆注位置,型 芯數(shù)量、固定和下芯 順序,澆冒口和冷鐵 布置,砂箱結(jié)構(gòu)和尺 寸大小等 是生產(chǎn)準(zhǔn)備、合箱、檢驗、 工藝調(diào)整的依據(jù) 適用于成批、大量生產(chǎn)的 重要件,單件的重型鑄件 通常在完成砂箱設(shè)計后 畫出 鑄造 工藝 卡片 說明造型、造芯、澆注、 打箱、清理等工藝操作 過程及要求 是生產(chǎn)管理的重要依據(jù) 根據(jù)批量大小填寫必要條 件 綜合整個設(shè)計內(nèi)容 實例分析: 以 C6140車 床進(jìn)給箱體 為例分析毛 坯的鑄造工 藝方案如下: 質(zhì)量約 35

10、Kg。 車床進(jìn)給箱體零件圖 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。 材料:灰鑄鐵 HT150,勿需考慮補(bǔ)縮。 在制訂鑄造工藝方案時,主要應(yīng)著 眼于 工藝上的簡化 。 1.分型面 三個方案供選擇: 方案 I:分型面在 軸孔的中心線上。 方案 II:從 基準(zhǔn)面 D分型,鑄件絕大部分位于 下型。 方案 III:從 B面 分型,鑄件全部置于下型。 方案 I: 凸臺 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。 主要優(yōu)點 :適于鑄出軸孔,鑄后軸孔的飛 邊少,便于清理。同時,下

11、芯頭尺寸較大, 型芯穩(wěn)定性好,不容易產(chǎn)生偏芯。 主要缺點: 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: 凸臺 A不妨礙起模,但 凸臺 E和 槽 C妨礙起模,也需采用 活塊或型芯 來克 服。 它的 缺點 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: 優(yōu)點 是鑄件不會產(chǎn)生錯型缺 陷;基準(zhǔn)面朝下,其質(zhì)量容易保證; 同時,鑄件最薄處在鑄型下部,金屬 液易于充滿鑄型。 缺點 是 凸臺 E、 A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

12、點與 方案 II相同。 大批量生產(chǎn),為減少切削加 工工作量, 九個軸孔 需要鑄出。 此時,為了使 下芯、合箱及 鑄件的清理簡便 ,只能 按照方 案 I從軸孔中心線處分型。 為了便于采用 機(jī)器造型、盡量 避免活塊 ,故凸臺和凹槽均應(yīng) 用 型芯 來形成。 為了 克服基準(zhǔn)面朝上的缺點 , 必須 加大 D面 的加工余量。 單件、小批量生產(chǎn),采用 手 工造型 ,使用 活塊造型 較型芯 更為方便。同時,因鑄件的尺 寸允許偏差較大, 九個軸孔不 必鑄出 。 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 采用分型 方案 I時的鑄造工藝圖 3. 工藝參數(shù)的確定 機(jī)械加工余量 起模斜度 鑄造圖角 鑄造收縮率

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