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第二章鑄造工藝基礎(chǔ)知識 1 鑄造 將液態(tài)金屬澆注到鑄型型腔中 待其冷卻凝固后 獲得一定形狀的毛坯或零件的方法 鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 零件的形狀復(fù)雜 工藝靈活 成本較低 缺點(diǎn) 機(jī)械性能較低 精度低 效率低 勞動條件差 分類 砂型鑄造 90 以上特種鑄造 鑄件性能較好 精度低 效率高我國鑄造技術(shù)歷史悠久 早在三千多年前 青銅器已有應(yīng)用 二千五百年前 鑄鐵工具已經(jīng)相當(dāng)普遍 泥型 金屬型和失蠟型是我國創(chuàng)造的三大鑄造技術(shù) 2 第一節(jié)砂型鑄造的造型工藝 鑄造可分為砂型鑄造和特種鑄造 砂型鑄造的應(yīng)用最為廣泛 其基本工序是 模樣和芯盒制作 配制型 芯 砂 造型造芯 合型 熔煉合金 撓注 落砂清理和檢驗(yàn) 3 鑄造生產(chǎn)常規(guī)工藝流程 4 5 一 砂型鑄造工藝 一 型砂和芯砂的制備砂型鑄造用的造型材料主要是用于制造砂型的型砂和用于制造砂芯的芯砂 通常型砂是由原砂 山砂或河砂 粘土和水按一定比例混合而成 其中粘土約為9 水約為6 其余為原砂 有時還加入少量如煤粉 植物油 木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能 緊實(shí)后的型砂結(jié)構(gòu)如圖所示 型砂結(jié)構(gòu)示意圖1 砂粒2 空隙3 附加物4 粘土膜 6 芯砂由于需求量少 一般用手工配制 型芯所處的環(huán)境惡劣 所以芯砂性能要求比型砂高 同時芯砂的粘結(jié)劑 粘土 油類等 比型砂中的粘結(jié)劑的比重要大一些 所以其透氣性不及型砂 制芯時要做出透氣道 孔 為改善型芯的退讓性 要加入木屑等附加物 有些要求高的小型鑄件往往采用油砂芯 桐油 砂子 經(jīng)烘烤至黃褐色而成 7 二 型砂的性能型砂的質(zhì)量直接影響鑄件的質(zhì)量 型砂質(zhì)量差會使鑄件產(chǎn)生氣孔 砂眼 粘砂 夾砂等缺陷 良好的型砂應(yīng)具備下列性能 透氣性型砂能讓氣體透過的性能稱為透氣性 高溫金屬液澆入鑄型后 型內(nèi)充滿大量氣體 這些氣體必須由鑄型內(nèi)順利排出去 否則將使鑄件產(chǎn)生氣孔 澆不足等缺陷 鑄型的透氣性受砂的粒度 粘土含量 水分含量及砂型緊實(shí)度等因素的影響 砂的粒度越細(xì) 粘土及水分含量越高 砂型緊實(shí)度越高 透氣性則越差 強(qiáng)度型砂抵抗外力破壞的能力稱為強(qiáng)度 型砂必須具備足夠高的強(qiáng)度才能在造型 搬運(yùn) 合箱過程中不引起塌陷 澆注時也不會破壞鑄型表面 型砂的強(qiáng)度也不宜過高 否則會因透氣性 退讓性的下降使鑄件產(chǎn)生缺陷 8 耐火性指型砂抵抗高溫?zé)嶙饔玫哪芰?耐火性差 鑄件易產(chǎn)生粘砂 型砂中SiO2含量越多 型砂顆粒就越大 耐火性越好 可塑性指型砂在外力作用下變形 去除外力后能完整地保持已有形狀的能力 可塑性好 造型操作方便 制成的砂型形狀準(zhǔn)確 輪廓清晰 退讓性指鑄件在冷凝時 型砂可被壓縮的能力 退讓性不好 鑄件易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或開裂 型砂越緊實(shí) 退讓性越差 在型砂中加入木屑等物可以提高退讓性 9 在單件小批生產(chǎn)的鑄造車間里 常用手捏法來粗略判斷型砂的某些性能 如用手抓起一把型砂 緊捏時感到柔軟容易變形 放開后砂團(tuán)不松散 不粘手 并且手印清晰 把它折斷時 斷面平整均勻并沒有碎裂現(xiàn)象 同時感到具有一定強(qiáng)度 就認(rèn)為型砂具有了合適的性能要求 如圖所示 型砂濕度適當(dāng)時手放開后可看出折斷時斷隙設(shè)有碎裂狀可用手捏成砂團(tuán)清晰的手紋同時有足夠的強(qiáng)度 10 三 鑄型的組成鑄型是根據(jù)零件形狀用造型材料制成的 鑄型可以是砂型 也可以是金屬型 砂型是由型砂 型芯砂 做造型材料制成的 它是用于澆注金屬液 以獲得形狀 尺寸和質(zhì)量符合要求的鑄件 11 1 分型面2 上型3 出氣孔4 澆注系統(tǒng)5 型腔6 下型7 型芯8 芯頭芯座 鑄型一般由上型 下型 型芯 型腔和澆注系統(tǒng)組成 如右圖所示 鑄型組元間的接合面稱為分型面 鑄型中造型材料所包圍的空腔部分 即形成鑄件本體的空腔稱為型腔 液態(tài)金屬通過澆注系統(tǒng)流入并充滿型腔 產(chǎn)生的氣體從出氣口等處排出砂型 12 四 澆冒口系統(tǒng)澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是為金屬液流入型腔而開設(shè)于鑄型中的一系列通道 其作用是 平穩(wěn) 迅速地注入金屬液 阻止熔渣 砂粒等進(jìn)入型腔 調(diào)節(jié)鑄件各部分溫度 補(bǔ)充金屬液在冷卻和凝固時的體積收縮 13 正確地設(shè)置澆注系統(tǒng) 對保證鑄件質(zhì)量 降低金屬的消耗量有重要的意義 若澆注系統(tǒng)不合理 鑄件易產(chǎn)生沖砂 砂眼 渣孔 澆不到 氣孔和縮孔等缺陷 典型的澆注系統(tǒng)由外澆口 直澆道 橫澆道和內(nèi)澆道四部分組成 如下圖所示 對形狀簡單的小鑄件可以省略橫澆道 14 典型澆注系統(tǒng) 15 外澆口其作用是容納注入的金屬液并緩解液態(tài)金屬對砂型的沖擊 小型鑄件通常為漏斗狀 稱澆口杯 較大型鑄件為盆狀 稱澆口盆 直澆道它是連接外澆口與橫澆道的垂直通道 改變直澆道的高度可以改變金屬液的靜壓力大小和改變金屬液的流動速度 從而改變液態(tài)金屬的充型能力 如果直澆道的高度或直徑太大 會使鑄件產(chǎn)生澆不足的現(xiàn)象 為便于取出直澆道棒 直澆道一般做成上大下小的圓錐形 橫澆道它是將直澆道的金屬液引入內(nèi)澆道的水平通道 一般開設(shè)在砂型的分型面上 其截面形狀一般是高梯形 并位于內(nèi)澆道的上面 橫澆道的主要作用是分配金屬液進(jìn)入內(nèi)澆道和起擋渣作用 內(nèi)澆道它是直接與型腔相連 并能調(diào)節(jié)金屬液流入型腔的方向和速度 調(diào)節(jié)鑄件各部分的冷卻速度 內(nèi)澆道的截面形狀一般是扁梯形和月牙形 也可為三角形 16 冒口常見的縮孔 縮松等缺陷是由于鑄件冷卻凝固時體積收縮而產(chǎn)生的 為防止縮孔和縮松 往往在鑄件的頂部或厚實(shí)部位設(shè)置冒口 冒口是指在鑄型內(nèi)特設(shè)的空腔及注入該空腔的金屬 冒口中的金屬液可不斷地補(bǔ)充鑄件的收縮 從而使鑄件避免出現(xiàn)縮孔 縮松 冒口是多余部分 清理時要切除掉 冒口除了補(bǔ)縮作用外 還有排氣和集渣的作用 17 五 模樣和芯盒的制造模樣是鑄造生產(chǎn)中必要的工藝裝備 對具有內(nèi)腔的鑄件 鑄造時內(nèi)腔由砂芯形成 因此還要制備造砂芯用的芯盒 制造模樣和芯盒常用的材料有木材 金屬和塑料 在單件 小批量生產(chǎn)時廣泛采用木質(zhì)模樣和芯盒 在大批量生產(chǎn)時多采用金屬或塑料模樣 芯盒 金屬模樣與芯盒的使用壽命長達(dá)10萬 30萬次 塑料的使用壽命最多幾萬次 而木質(zhì)的僅1000次左右 為了保證鑄件質(zhì)量 在設(shè)計和制造模樣和芯盒時 必須先設(shè)計出鑄造工藝圖 然后根據(jù)工藝圖的形狀和大小 制造模樣和芯盒 見下圖 18 19 在設(shè)計工藝圖時 要考慮下列一些問題 分型面的選擇分型面是上 下砂型的分界面 選擇分型面時必須使模樣能從砂型中取出 并使造型方便和有利于保證鑄件質(zhì)量 拔模斜度為了易于從砂型中取出模樣 凡垂直于分型面的表面 都做出0 5 4 的拔模斜度 加工余量鑄件需要加工的表面 均需留出適當(dāng)?shù)募庸び嗔?收縮量鑄件冷卻時要收縮 模樣的尺寸應(yīng)考慮鑄件收縮的影響 通常用于鑄鐵件的要加大1 鑄鋼件的加大1 5 2 鋁合金件的加大1 1 5 鑄造圓角鑄件上各表面的轉(zhuǎn)折處 都要做成過渡性圓角 以利于造型及保證鑄件質(zhì)量 芯頭有砂芯的砂型 必須在模樣上做出相應(yīng)的芯頭 20 二 造型方法造型方法的選擇不僅要根據(jù)生產(chǎn)類型 而且還要根據(jù)工廠設(shè)備條件 鑄件大小和復(fù)雜程度以及質(zhì)量要求 進(jìn)行蹤合考慮 造型方法可分為手工和機(jī)器造型兩大類 手工造型主要用于單件小批生產(chǎn) 機(jī)器造型主要用于大批大量生產(chǎn) 21 1 手工造型 1 整模造型整模造型的特點(diǎn)是 模樣是整體結(jié)構(gòu) 最大截面在模樣一端為平面 分型面多為平面 操作簡單 整模造型適用于形狀簡單的鑄件 如盤 蓋類 22 a 造下砂型 b 刮平 翻箱 c 造上型 扎氣孔 d 起箱起模開澆口 e 合型 f 帶澆口的鑄件齒輪整模造型過程 23 24 2 分模造型分模造型的特點(diǎn)是 模樣是分開的 模樣的分開面 稱為分型面 必須是模樣的最大截面 以利于起模 分模造型過程與整模造型基本相似 不同的是造上型時增加放上模樣和取上半模樣兩個操作 分模造型適用于形狀復(fù)雜的鑄件 如套筒 管子和閥體等 25 a 造下型 b 造上型 c 開箱 起模 d 開澆口 下芯 e 合型 f 帶澆口的鑄件 26 3 活塊模造型模樣上可拆卸或能活動的部分叫活塊 當(dāng)模樣上有妨礙起模的側(cè)面伸出部分 如小凸臺 時 常將該部分做成活塊 起模時 先將模樣主體取出 再將留在鑄型內(nèi)的活塊單獨(dú)取出 這種方法稱為活塊模造型 用釘子連接的活塊模造型時 應(yīng)注意先將活塊四周的型砂塞緊 然后拔出釘子 27 零件圖鑄件模樣 a 造下型 拔出釘子 b 取出模樣主體 c 取出活塊活塊造型1 用釘子連接活塊2 用燕尾連接活塊 28 29 4 挖砂造型當(dāng)鑄件按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)需要采用分模造型 但由于條件限制 如模樣太薄 制模困難 仍做成整模時 為便于起模 下型分型面需挖成曲面或有高低變化的階梯形狀 稱不平分型面 這種方法叫挖砂造型 30 零件圖 a 造下型 b 翻下型 挖修分型面 c 造上型 敞箱 d 合箱 e 帶澆口的鑄件起模手輪的挖砂造型過程 31 5 三箱造型用三個砂箱制造鑄型的過程稱為三箱造型 前述各種造型方法都是使用兩個砂箱 操作簡便 應(yīng)用廣泛 但有些鑄件如兩端截面尺寸大于中間截面時 需要用三個砂箱 從兩個方向分別起模 32 33 鑄件圖模樣 a 造下箱 b 翻箱 造中箱 c 造上箱 d 依次取箱 e 下芯合型帶輪的三箱造型過程 34 6 刮板造型尺寸大于500mm的旋轉(zhuǎn)體鑄件 如帶輪 飛輪 大齒輪等單件生產(chǎn)時 為節(jié)省木材 模樣加工時間及費(fèi)用 可以采用刮板造型 刮板是一塊和鑄件截面形狀相適應(yīng)的木板 造型時將刮板繞著固定的中心軸旋轉(zhuǎn) 在砂型中刮制出所需的型腔 如下圖所示 35 a 皮帶輪鑄件 b 刮板 c 刮制下型 d 刮制上型 e 合型皮帶輪鑄件的刮板造型過程 36 7 假箱造型假箱造型是利用預(yù)制的成形底板或假箱來代替挖砂造型中所挖去的型砂 如下圖所示 37 用假箱和成形底板造型a 假箱b 成形底板1 假箱2 下砂型3 最大分型面4 成形底板 38 8 地坑造型直接在鑄造車間的砂地上或砂坑內(nèi)造型的方法稱為地坑造型 大型鑄件單件生產(chǎn)時 為節(jié)省砂箱 降低鑄型高度 便于澆注操作 多采用地坑造型 下圖為地坑造型結(jié)構(gòu) 造型時需考慮澆注時能順利將地坑中的氣體引出地面 常以焦炭 爐渣等透氣物料墊底 并用鐵管引出氣體 39 地坑造型結(jié)構(gòu) 40 地坑造型 41 2 機(jī)器造型手工造型生產(chǎn)率低 鑄件表面質(zhì)量差 要求工人技術(shù)水平高 勞動強(qiáng)度大 因此在批量生產(chǎn)中 一般均采用機(jī)器造型 機(jī)器造型是把造型過程中的主要操作 緊砂與起模實(shí)現(xiàn)機(jī)械化 根據(jù)緊砂和起模方式不同 有氣動微震壓實(shí)造型 射壓造型 高壓造型 拋砂造型 42 1 氣動微震壓實(shí)造型是采用振擊 頻率150 500次 分 振幅25 80mm 壓實(shí) 微振 頻率700 1000次 分 振幅5 l0mm 緊實(shí)型砂的 這種造型機(jī)噪音較小 型砂緊實(shí)度均勻 生產(chǎn)率高 氣動微震壓實(shí)造型機(jī)緊砂原理見下圖 43 44 2 射壓造型其特點(diǎn)是利用壓縮空氣將型砂射入型腔進(jìn)行初緊實(shí) 然后壓實(shí)活塞將砂型再緊實(shí) 砂型推出后 前后兩砂型之間的接觸面為分型面 射壓造型的鑄件尺寸精確 表面粗糙度小 生產(chǎn)率高 每小時240 300型 常用于中 小型鑄件的大批量生產(chǎn) 45 3 高壓造型是利用液壓系統(tǒng)產(chǎn)生很高的壓力來壓實(shí)砂型 其特點(diǎn)是鑄件尺寸精確 表面粗糙度小 生產(chǎn)率高 高壓造型適用于形狀較復(fù)雜的中 小型鑄件 多品種 中等批量以上的生產(chǎn) 46 4 拋砂造型是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片將輸送帶輸送過來的型砂高速拋下來緊實(shí)砂型 拋砂造型適應(yīng)性強(qiáng) 不需要專用砂箱和模板 適用于大型鑄件的單件小批生產(chǎn) 47 三 制芯為獲得鑄件的內(nèi)腔或局部外形 用芯砂或其他材料制成的 安放在型腔內(nèi)部的鑄型組元稱型芯 絕大部分型芯是用芯砂制成的 砂芯的質(zhì)量主要依靠配制合格的芯砂及采用正確的造芯工藝來保證 澆注時砂芯受高溫液體金屬的沖擊和包圍 因此除要求砂芯具有鑄件內(nèi)腔相應(yīng)的形狀外 還應(yīng)具有較好的透氣性 耐火性 退讓性 強(qiáng)度等性能 故要選用雜質(zhì)少的石英砂和用植物油 水玻璃等粘結(jié)劑來配制芯砂 并在砂芯內(nèi)放入金屬芯骨和扎出通氣孔以提高強(qiáng)度和透氣性 48 形狀簡單的大 中型型芯 可用粘土砂來制造 但對形狀復(fù)雜和性能要求很高的型芯來說 必須采用特殊粘結(jié)劑來配制 如采用油砂 合脂砂和樹脂砂等 另外 型芯砂還應(yīng)具有一些特殊的性能 如吸濕性要低 以防止合箱后型芯返潮 發(fā)氣要少 金屬澆注后 型芯材料受熱而產(chǎn)生的氣體應(yīng)盡量少 出砂性要好 以便于清理時取出型芯 型芯一般是用芯盒制成的 其開式芯盒制芯是常用的手工制芯方法 適用于圓形截面的較復(fù)雜型芯 49 a b c d e 對開式芯盒制芯 a 準(zhǔn)備芯盒 b 夾緊芯盒 分次加入芯砂 芯骨 舂砂 c 刮平 扎通氣孔 d 松開夾子 輕敲芯盒 e 打開芯盒 取出砂芯 上涂料 50 四 造型的基本操作造型方法很多 但每種造型方法大都包括舂砂 起模 修型 合箱工序 1 造型模樣用木材 金屬或其它材料制成的鑄件原形統(tǒng)稱為模樣 它是用來形成鑄型的型腔 用木材制作的模樣稱為木模 用金屬或塑料制成的模樣稱為金屬?；蛩芰夏?目前大多數(shù)工廠使用的是木模 模樣的外形與鑄件的外形相似 不同的是鑄件上如有孔穴 在模樣上不僅實(shí)心無孔 而且要在相應(yīng)位置制作出芯頭 51 造型前的準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備造型工具 選擇平整的底板和大小適應(yīng)的砂箱 砂箱選擇過大 不僅消耗過多的型砂 而且浪費(fèi)舂砂工時 砂箱選擇過小 則木模周圍的型砂舂不緊 在澆注的時候金屬液容易從分型面即交界面間流出 通常 木模與砂箱內(nèi)壁及頂部之間須留有30 100mm的距離 此距離稱為吃砂量 吃砂量的具體數(shù)值視木模大小而定 擦凈木模 以免造型時型砂粘在木模上 造成起模時損壞型腔 安放木模時 應(yīng)注意木模上的斜度方向 不要把它放錯 52 3 舂砂 舂砂時必須分次加入型砂 對小砂箱每次加砂厚約50 70mm 加砂過多舂不緊 而加砂過少又費(fèi)用工時 第一次加砂時須用手將木模周圍的型砂按緊 以免木模在砂箱內(nèi)的位置移動 然后用舂砂錘的尖頭分次舂緊 最后改用舂砂錘的平頭舂緊型砂的最上層 舂砂應(yīng)按一定的路線進(jìn)行 切不可東一下 西一下亂舂 以免各部分松緊不一 舂砂用力大小應(yīng)該適當(dāng) 用力過大 砂型太緊 澆注時型腔內(nèi)的氣體跑不出來 用力過小 砂型太松易塌箱 同一砂型各部分的松緊是不同的 靠近砂箱內(nèi)壁應(yīng)舂緊 以免塌箱 靠近型腔部分 砂型應(yīng)稍緊些 以承受液體金屬的壓力 遠(yuǎn)離型腔的砂層應(yīng)適當(dāng)松些 以利透氣 舂砂時應(yīng)避免舂砂錘撞擊木模 一般舂砂錘與木模相距20 40mm 否則易損壞木模 53 4 撒分型砂在造上砂型之前 應(yīng)在分型面上撒一層細(xì)粒無粘土的干砂 即分型砂 以防止上 下砂箱粘在一起開不了箱 撒分型砂時 手應(yīng)距砂箱稍高 一邊轉(zhuǎn)圈 一邊擺動 使分型砂經(jīng)指縫緩慢而均勻散落下來 薄薄地復(fù)蓋在分型面上 最后應(yīng)將木模上的分型砂吹掉 以免在造上砂型使 分型砂粘到上砂型表面 而在澆注時被液體金屬沖下來落入鑄件中 使其產(chǎn)生缺陷 54 5 扎通氣孔除了保證型砂有良好的透氣性外 還要在已舂緊和刮平的型砂上 用通氣針扎出通氣孔 以便澆注時氣體易于逸出 通氣孔要垂直而且均勻分布 6 開外澆口外澆口應(yīng)挖成60 的錐形 大端直徑約60 80mm 澆口面應(yīng)修光 與直澆道連接處應(yīng)修成圓弧過渡 以引導(dǎo)液體金屬平穩(wěn)流入砂型 若外澆口挖得太淺而成碟形 則澆注液體金屬時會四處飛濺傷人 55 7 做合箱線若上 下砂箱沒有定位銷 則應(yīng)在上 下砂型打開之前 在砂箱壁上作出合箱線 最簡單的方法是在箱壁上涂上粉筆灰 然后用劃針畫出細(xì)線 需進(jìn)爐烘烤的砂箱 則用砂泥粘敷在砂箱壁上 用墁刀襪平后 再刻出線條 稱為打泥號 合箱線應(yīng)位于砂箱壁上兩直角邊最遠(yuǎn)處 以保證x和y方向均能定位 并可限制砂型轉(zhuǎn)動 兩處合箱線的線數(shù)應(yīng)不相等 以免合箱時弄錯 做線完畢 即可開箱起模 56 8 起模 起模前要用水筆沾些水 刷在木模周圍的型砂上 以防止起模時損壞砂型型腔 刷水時應(yīng)一刷而過 不要使水筆停留在某一處 以免局部水分過多而在澆注時產(chǎn)生大量水蒸汽 使鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷 起模針位置要盡量與木模的重心鉛錘線重合 起模前 要用小錘輕輕敲打起模針的下部 使木模松動 便于起模 起模時 慢慢將木模垂直提起 待木模即將全部起出時 然后快速取出 起模時注意不要偏斜和擺動 57 9 修型起模后 型腔如有損壞 應(yīng)根據(jù)型腔形狀和損壞程度 正確使用各種修型工具進(jìn)行修補(bǔ) 如果型腔損壞較大 可將木模重新放入型腔進(jìn)行修補(bǔ) 然后再起出 58 10 合箱合箱是造型的最后一道工序 它對砂型的質(zhì)量起著重要的作用 合箱前 應(yīng)仔細(xì)檢查砂型有無損壞和散砂 澆口是否修光等 如果要下型芯 應(yīng)先檢查型芯是否烘干 有無破損及通氣孔是否堵塞等 型芯在砂型中的位置應(yīng)該準(zhǔn)確穩(wěn)固 以免影響鑄件準(zhǔn)確度 并避免澆注時被液體金屬沖偏 合箱時應(yīng)注意使上砂箱保持水平下降 并應(yīng)對準(zhǔn)合箱線 防止錯箱 合箱后最好用紙或木片蓋住澆口 以免砂子或雜物落入澆口中 59 五 鑄件澆注位置和分型面的選擇鑄件的澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型內(nèi)所處的位置 分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面 它們的選擇原則主要是保證鑄件質(zhì)量和簡化造型工藝 一般情況下 應(yīng)先選擇澆注位置后決定分型面 但在生產(chǎn)中由于澆注位置的選擇和分型面的確定有時互相矛盾 必須綜合分析各種方案的利弊 選擇最佳方案 60 1 澆注位置的選擇原則 1 鑄件的重要加工面應(yīng)朝下氣孔 砂眼 夾渣 縮孔容易出現(xiàn)在上表面 而下部的金屬液比較純凈 金屬的組織比較致密 有時當(dāng)重要加工面朝下有因難 則應(yīng)盡量使其處在例面位置 61 下圖所示為床身導(dǎo)軟面朝下 62 63 右圖為起重機(jī)卷揚(yáng)筒的澆注位置方案 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 64 2 鑄件的大平面應(yīng)朝下由于澆注時的熱輻射作用 鑄型型腔上表面的型砂容易拱起和開裂 使鑄件上表面產(chǎn)生夾砂和夾雜缺陷 所以大平面應(yīng)朝下 65 3 鑄件薄壁部分應(yīng)放在下部薄壁部分易產(chǎn)生澆不足和冷隔 故在下部可增加充型壓力 提高金屬充型能力 66 4 應(yīng)保證鑄件實(shí)現(xiàn)定向凝固對于合金收縮大 壁厚不均勻的鑄件 應(yīng)使厚度大的部分置于鑄件的最上方或分型面附近 以利于安放冒口 實(shí)現(xiàn)定向凝固 67 5 應(yīng)便于型芯的固定 安裝和排氣并便于合型 68 圖a雖然型芯固定 安裝比較方便 但型芯排氣不暢 易造成氣孔和夾碴 使缸體產(chǎn)生滲漏 而且鑄件壁厚容易偏斜 圖b所示方案則排氣通暢 合型方便 鑄件質(zhì)量好 69 2 分型面的選擇原則 1 分型面應(yīng)選擇在模樣的最大截面處 以便于取模 挖砂造型時尤其要注意 70 2 應(yīng)盡量減少分型面數(shù)目 成批量生產(chǎn)時應(yīng)避免采用三箱造型 71 3 應(yīng)使鑄件全部或大部分在同一砂型內(nèi) 以減少錯箱 飛邊和毛刺 提高鑄件的精度 72 73 4 應(yīng)盡量減少型芯和活塊的數(shù)量可以簡化造型 造芯工藝 提高生產(chǎn)率 74 六 工藝參數(shù)的選擇 1 加工余量鑄件上需要切削加工的表面 應(yīng)預(yù)先留出一定的加工余量 其大小取決于鑄造合金的種類 造型方法 鑄件大小及加工面在鑄型中的位置等諸多因素 鑄鋼件表面粗糙 變形大 加工余量大 非鐵合金表面較光潔 加工余量小 機(jī)器造型精度高 加工余量可選小些 單件小批生產(chǎn)時影響因素較多 加工余量要加大 鑄件越大 越復(fù)雜 加工余量越大 鑄型中鑄件的頂面比底面和側(cè)面的加工余量大 75 單件小批量生產(chǎn)的小鑄鐵件的加工余量為4 5 5 5mm 小型有色金屬鑄件加工余量為3mm 灰鑄鐵件的加工余量值可參閱JB2854 80 76 77 此外 鑄鋼件上直徑小于 35mm和鑄鐵件上直徑小于 25mm的孔一般不鑄出 留待機(jī)械加工更經(jīng)濟(jì)方便 對于機(jī)器造型的小件 不鑄出的孔可以更小些 對于不要求加工的特殊形狀 機(jī)械加工困難的孔 槽 則必須鑄出 78 2 起模斜度為了使校樣便于從鑄型中取出 垂直于分型面的立壁上所加的斜度為起模斜度 模樣越高 斜度取值越小 內(nèi)壁斜度比外壁斜度大 手工造型比機(jī)器造型的斜度大 模樣矮時 100mm 為3 左右 模樣高時 101 160mm 為0 5 79 3 鑄造圓角為了防止鑄件在壁的連接和拐角處產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋 防止鑄型的尖角損壞和產(chǎn)生砂眼 在設(shè)計鑄件時鑄件壁的連接和拐角部分應(yīng)設(shè)計成四角 80 4 型芯頭為了保證型芯在鑄型中的定位 固定和排氣 模樣和型芯都要設(shè)計出型芯頭 芯頭是型芯的外伸部分 落入鑄型的芯座內(nèi) 起定位和支承型芯的作用 芯頭的形狀取決于型芯的型式 芯頭必須有足夠的高度 h 或長度 l 及合適的斜度 才能使型芯方便 準(zhǔn)確和牢固地固定在鑄型中 以免型芯在澆注時飄浮 偏斜和移動 81 82 5 收縮余量由于鑄件在澆注后的冷卻收縮 制作模樣時要加上這部分收縮尺寸 一般灰鑄鐵的收縮余量為0 8 1 0 鑄鋼為l 8 2 2 鑄造鋁合金為1 0 1 5 收縮余量的大小除了與合金種類有關(guān)外 還與鑄造工藝 鑄件在收縮時的受阻情況等有關(guān) 83 84 以上工藝參數(shù)的具體數(shù)值均可在有關(guān)手冊中查到 鑄造工藝方案和工藝參數(shù)以鑄造工藝圖來表達(dá) 85 86