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1、- 第三節(jié) 鑄造工藝圖 　　鑄造生產(chǎn)時，首先要根據(jù)鑄件的構造特征、技術要求、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件等因素，確定鑄造工藝方案。其主要內(nèi)容包括澆注位置、分型面、鑄造工藝參數(shù)〔機械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、收縮率、芯頭等〕確實定，然后用規(guī)定的工藝符號或文字繪制成鑄造工藝圖。鑄造工藝圖是指導鑄造生產(chǎn)的技術文件，也是驗收鑄件的主要依據(jù)。 一、澆注位置確實定 【澆注位置】澆注時鑄件在鑄型中所處的位置稱為澆注位置。鑄件的澆注位置對鑄件的質量、尺寸精度、造型工藝的難易程度都有很大的影響。通常按以下根本原則確定澆注位置。 〔1〕鑄件的重要工作面或主要加工面朝下或位于側面。澆注時金屬液中的氣體、熔渣及

2、鑄型中的砂粒會上浮，有可能使鑄件的上部出現(xiàn)氣孔、夾渣、砂眼等缺陷，而鑄件下部出現(xiàn)缺陷的可能性小，組織較致密。如下圖機床床身的澆注位置，應將導軌面朝下，以保證該重要工作面的質量。如下圖的卷揚筒，其圓周面的質量要求較高，采用立澆方案，可使圓周面處于側面，保證質量均勻一致。 如圖機床床身的澆注位置，應將導軌面朝下，以保證該重要工作面的質量。 床身的主要工作面朝下 卷揚筒的工作面置于側壁 〔2〕鑄件的大平面朝下或傾斜澆注。由于澆注時熾熱的金屬液對鑄型的上部有強烈的熱輻射，引起頂面型砂膨脹拱起甚至開裂，使大平面出現(xiàn)夾砂、砂眼等缺陷。大平面朝下或采用傾斜澆注的方法可防止大平面產(chǎn)生鑄造缺陷。以

3、下圖為平板鑄件的澆注位置。 大平面朝下 〔3〕鑄件的薄壁朝下、側立或傾斜。 為防止鑄件的薄壁部位產(chǎn)生冷隔、澆不到缺陷，應將面積較大的薄壁置于鑄件的下部，或使其處于側壁或傾斜位置，如下圖。 薄壁鑄件的澆注位置 〔4〕鑄件的厚大局部應放在頂部或在分型面的側面。主要目的是便于在厚處安放冒口進展補縮,如圖閥體的冒口補縮和圖卷揚筒的重要面位于側面所示。 二、分型面的選擇 【分型面】是鑄型組元間的接合面。為便于起模，一般分型面選擇在鑄件的最大截面處。分型面的選定應保證起模方便、簡化鑄造工藝、保證鑄件的質量。確定分型面應遵循如下原則。 〔1〕分型面應選擇在模樣最大截面處，以便于起模。如

4、下圖。 分型面選在最大直徑處 〔2〕盡量減少分型面。分型面少則容易保證鑄件的精度，并可簡化造型工藝。對機器造型來說，一般只能有一個分型面，以下圖所示的繩輪鑄件，大批量生產(chǎn)時，為便于機器造型，可按a分型方案，采用環(huán)狀型芯，將二個分型面減少為一個分型面。當然在單件生產(chǎn)時，采用手工造型時，為減少工裝的制造，采用b方案，三箱造型，二個分型面也是合理的。 〔ａ〕?????????????????????????????????? 〔ｂ〕 繩輪鑄件的分型面 〔3〕盡量使分型面平直。為了使模樣制造和造型工藝簡便，如下圖彎曲連桿的分型面，不應采用彎曲的分型面〔ｂ方案〕，而應采用平直的分型面〔

5、ａ方案〕。 彎曲連桿的分型面 〔4〕盡量使鑄件的全部或大局部位于同一砂箱中。鑄件處于同一砂箱中，既便于合型，又可防止錯型，以保證鑄件的精度。以下圖水管堵頭的二種分型方案，圖中a分型方案較合理，使基準面與加工面位于同一砂箱中，鑄件的精度易保證。 水管堵頭的分型面 〔5〕盡量使型芯位于下箱，并注意減低砂箱的高度。這樣可簡化造型工藝、方便下芯和合型、便于起模和修型。如圖縮示機床立柱的分型方案，采用Ⅱ方案比擬合理，可使型腔和型芯大局部處于下箱中，便于起模、下芯、合型。 機床立柱的分型面 三、工藝參數(shù)的選定 〔1〕機械加工余量和公差 【機械加工余量】是指鑄件加工面上預留的、準

6、備切除的金屬層厚度。加工余量取決于鑄件的精度等級，與鑄件材料、鑄造方法、生產(chǎn)批量、鑄件尺寸、澆注位置等因素有關。 　　鑄件的尺寸公差 CT，其精度等級從高到低有1、2、3.．．．．．16共16個等級；加工余量等級MA，從精到粗可分為A、B、C、D、E、F、G、H、J共9個級別。下表為砂型鑄造常用鑄造合金單件和小批生產(chǎn)時公差等級及與之配套的加工余量等級。 造型材料 CT/MA 鑄鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 銅合金 輕金屬合金 干、濕砂型 13-15/J 13-15/H 13-15/H 13-15/H 13-15/H 12-14/H 自硬砂 12

7、-14/J 11-13/H 11-13/H 11-13/H 10-12/H 9-11/H 單件和小批生產(chǎn)時鑄件公差等級及與之配套的加工余量等級〔摘自GB/T1350-89〕 　　鑄件的公差等級和加工余量等級確定后，加工余量數(shù)值可根據(jù) GB/T11350-1989選??；公差的數(shù)值可按 GB6414—86 選取。 　　為簡化鑄造工藝，鑄件上的小孔和槽可以不鑄出，而采用機械加工。一般鑄鐵件上直徑 <30mm、鑄鋼件上直徑<40mm的孔可以不鑄出。 〔2〕起模斜度 【起模斜度】為使模樣〔或型芯〕易從鑄型〔或芯盒〕中取出，在模樣〔或芯盒〕上與起模方向平行的壁的斜度稱為起模斜度，可用角

8、度 α 或寬度 a表示，提倡使用寬度a。模樣的起模斜度可采用增加壁厚、加減壁厚、減小壁厚三種取法，如下圖。 對于需要機械加工的壁必須采用增加壁厚法。 　　起模斜度需要增減的數(shù)值可按有關標準選取，采用粘土砂造型時的起模斜度可按 /T5105—1991確定。一般木模的斜度α =0.3°~3°，a=0.6~3.0mm；金屬模的斜度α=0.2°~2°，a=0.4~2.4mm。模樣越高，斜度越小。當鑄件上的孔高度與直徑之比小于1〔H/D<1〕時，可用自帶芯子的方法鑄孔，用自帶芯子的起模斜度一般應大于外壁斜度。 　　　　　　(a) 增加鑄件厚度 　　〔b〕加減鑄件厚度 　(c)減小鑄件厚度 　　　　

9、〔壁厚<8mm〕 　　〔壁厚：8mm~12mm〕 　　〔壁厚>12mm〕 起模斜度的取法 〔3〕收縮率 　　為補償鑄件在冷卻過程中產(chǎn)生的收縮，使冷卻后的鑄件符合圖樣的要求，需要放大模樣的尺寸，放大量取決于鑄件的尺寸和該合金的線收縮率。一般中小型灰鑄鐵件的線收縮率約取 1%；非鐵金屬的鑄造收縮率約取1.5%；鑄鋼件的鑄造收縮率約取2%。 〔 4〕鑄造圓角 【鑄造圓角】模樣壁與壁的連接和轉角處要做成圓弧過渡，稱為鑄造圓角。鑄造圓角可減少或防止砂型尖角損壞，防止產(chǎn)生粘砂、縮孔、裂紋。但鑄件分型面的轉角處不能有圓角。鑄造內(nèi)圓角的大小可按相鄰兩壁平均壁厚的 1/3~1/5選取，外圓角的半徑取內(nèi)

10、圓角的一半。 〔5〕芯頭 【芯頭】是指砂芯的外伸局部，用來定位和支承砂芯。如下圖。芯頭有垂直和水平芯頭兩種。芯座是指鑄型中專為放置芯頭的空腔。芯頭和芯座尺寸主要有芯頭長度 L〔高度H〕、芯頭斜度 α 、芯頭與芯座裝配隙s等，其數(shù)值與型芯的長度〔高度〕和直徑有關，應查閱相關資料后確定〔本書略〕。 〔a〕垂直芯頭　　　　　 〔b)水平芯頭 芯頭的構造 四、澆注系統(tǒng) 【澆注系統(tǒng)】是為填充型腔和冒口而開設于鑄型中的一系列通道。 〔1〕澆注系統(tǒng)的組成與作用 　通常有澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道和冒口等組成。合理地設計澆注系統(tǒng)，可使金屬液平穩(wěn)地充滿鑄型型腔；控制金屬液的流動方向和速度；

11、調節(jié)鑄件上各局部的溫度，控制冷卻凝固順序；阻擋夾雜物進入鑄型型腔。冒口起補縮、排氣和集渣作用。 〔2〕澆注系統(tǒng)的類型 　按金屬液導入型腔的位置，澆注系統(tǒng)可分為底注式、頂注式、中注式、階梯式等，見以下圖。 ? 澆注系統(tǒng)的類型 五、鑄造工藝圖繪制舉例 【鑄造工藝圖】是表示分型面、澆注位置、型芯構造和尺寸、澆注系統(tǒng)、工藝參數(shù)等的圖樣，可按規(guī)定工藝符號或文字標注在鑄件圖上或另繪工藝圖。 例：以下圖為襯套零件圖，材料為HT200，采用砂型鑄造，年生產(chǎn)量200件，試繪出鑄造工藝圖。 (1)構造分析、確定造型方法、澆注位置和分型面。零件上φ 48mm的孔要鑄出，但內(nèi)孔的小臺階不鑄出，故采用

12、簡單的圓棒型芯；為簡化鑄造工藝，φ8mm的小孔和鑄件側壁的小臺階和小凹槽均不鑄出。鑄件高度不大，可采用兩箱整體模造型、垂直澆注。分型面選在φ160mm的端面處，采用二箱整體模造型。 (2)工藝參數(shù)確定。 加工余量 　鑄件各個面都要加工，故都應有余量。砂型鑄造灰鑄鐵件的公差及配套的加工余量等級為14/H。頂面和孔的加工余量等級降一級〔取J級〕，加工余量數(shù)值可查GB/T11350-1989選取，φ160mm和φ104mm圓周面雙側加工，每側余量為6.0mm，底面的加工余量為6.0mm，頂面的加工余量為7.0mm，內(nèi)孔的每側的加工余量為6.0mm。 起模斜度 　在垂直于分型面處〔平行于起模方面

13、〕，按增厚法確定起模斜度。取寬度a=1.0mm。圖9-21b中"7/6〞表示考慮了加工余量和起模斜度后，上端與下端的余量。 線收縮率 　由于是小批生產(chǎn)，鑄件各尺寸方向的鑄造收縮率可取一樣的數(shù)值，取鑄造收縮率為1%。 芯　　頭　　該芯頭為垂直芯頭。查有關手冊〔本書略〕得芯頭尺寸，如鑄造工藝圖所示。 鑄造圓角 　鑄造圓角按〔1/3~1/5〕壁厚的方法，取R內(nèi)為8mm；R外為4mm。 (3)繪出鑄造工藝圖。如以下圖所示〔不含澆注系統(tǒng)〕。 六、鑄件圖 【鑄件圖】是反映鑄件實際尺寸、形狀和技術要求的圖形，是鑄造生產(chǎn)驗收和檢驗的主要依據(jù)。鑄件圖應在完成鑄造工藝圖的根底上繪制，以下圖為襯套的鑄件圖。 零件圖 　　　　　 　　　　　鑄造工藝圖　　　　　　　　　　 鑄件圖 襯套零件圖、鑄造工藝圖、鑄件圖 . z.