第五节 砂型铸造工艺方案的确定

图13 垂直芯头的形式
图14 水平芯设计
图15 铸造工艺图
图16 车床进给箱零件图
下
上
图17 车床进给箱体
四、型芯的设计 芯头起定位和支撑型芯、排除型芯内气体的作用，不形成 铸件轮廓。有垂直和水平两种形式 。 1 、垂直有：上下都有芯头；只有下芯头，无上芯头；上下 都无芯头。 如图13所示。 2 、水平有：两个芯头；联合芯头；加长加大芯头，型芯撑， 如图14所示。 五、铸造工艺图的绘制 铸造工艺图是在零件图上以规定的红、蓝等色符号表 示铸造工艺内容所得到的图形如图15所示，它决定了铸件 的形状、尺寸、生产方法和工艺过程。其绘制步骤如下： 1、分析铸件质量要求和结构特点和生产批量； 2、选择造型方法；
二、铸型分型面的选择 分型面：指分开铸型便于取模、下芯的结合面。它 决定了铸件在造型时的位置。通常造型位置和浇注位置 一致。分型面对铸件质量及铸造工艺有很大影响。首先 应保证铸件质量要求，其次应使操作尽量简化，再考虑 具体生产条件。应考虑以下原则： 1、便于起模，使造型工艺简化。 1）分型面应选在铸件的最大截面处； 2）应尽量减少型芯和活块的数量，以简化制模、造型、 合型工序； 3）分型面应尽量平直；如图8起重臂分型面的选择。 4）尽量减少分型面，机器造型只能有一个分型面；如图 9所示可采用外芯减少分型面。
a) 机床床身
b) 锥齿轮
图1 主要工作面朝下原则
图2 吊车卷筒浇注位置
图3 大平面的浇注位置选择
图4 箱盖的浇注位置
图5 双排链轮的浇注位置
图6 支架的浇注位置
图7 机床床脚的浇注位置
图9 外芯减少分型面
图8 分型面的选择
图10 箱体分型面的选择
图11 机床床脚的铸造工艺
图12 拔模斜度
1、收缩余量：为补偿收缩，模样比铸件图样尺寸增大的 数值。其大小与铸件尺寸大小、结构、壁厚，铸造合金 的线收缩率及收缩时受阻碍情况有关。常以铸件线收缩 率表示。即 L模 L件 K 100% L件 2、加工余量：指在铸件表面上留出的准备切削去的金属 层厚度。影响加工余量的因素有合金种类、铸造方法、 铸件结构、尺寸及加工面在型内的位置等。灰铸铁件比 铸钢件要小，机器比手工要小。最小铸出孔和槽：较小 孔槽一般不出 。 3、拔模斜度：为便于取模，在平行于出模方向的模样表 面上所增加的斜度称拔模斜度。一般用角度或宽度表示， 如图12所示。拔模斜度应根据模样高度及造型方法来确 定。对有加工余量的侧面应加上加工余量再给拔模斜度， 一般按增加厚度法或加减厚度法。非加工面用减小厚度 法。
第五节 砂型铸造工艺方案的确定
铸造工艺方案的确定步骤：根据技术要求，生产批量、 生产条件对零件结构进行铸造工艺性分析，选择造型、制 芯方法，确定铸件的浇注位置和分型面位置，确定各种铸 造工艺参数，画出铸造工艺图等（如型芯和芯头结构，浇 注系统、冒口和冷铁的布置）。
一、浇注位置的确定
浇注位置：指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置； 浇注位置对铸件质量及铸造工艺有很大影响。选择时应 考虑如下原则： 1、铸件的重要加工面应朝下或位于侧面，以保证获得较 好质量。如图1的机床床身和锥齿轮，导轨和锥面为重要 加工面，应朝下。图2为吊车卷筒，采用立位以保证侧面 的质量均匀。
六、铸造工艺实例
该铸件在质量上没有特殊要求，故应尽量简化造型工艺，同 时保证基准面的质量；可有如图17b所示的三种方案。 方案I——分型面在轴孔轴线上，凸台A和槽C采用型芯； 便于铸出轴孔，飞边少，易清理，下芯头尺寸大，稳定性 好；但基准面 D朝上，易产生缺陷；型芯数量较多。适于 大批量生产。铸造工艺图如图17c所示。 方案II——分型面在基准面 D处；凸台E和槽C分别采用活 块和型芯，基准面朝上，易产生缺陷，轴孔如铸出因无芯 头而易产生飞边，难清理；故适于单件小批不铸出孔时采 用。 方案 III——分型面在 B面处；铸件全部位于下箱；凸台 A 、 E 和槽 C 分别采用活块和型芯，基准面朝下；易于保证铸 件质量；但内腔型芯稳定性差；轴孔如铸出因无芯头而易 产生飞边，难清理；故适于单件小批不铸出孔时采用。
一、浇注位置的确定
2、铸件宽大平面应朝下，否则易造成夹砂结疤缺陷。如 图3所示。 3 、面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜 位置。如图4的箱盖铸件，如图5的双排链轮。 4 、形成缩孔的铸件，应将截面较厚的部分置于上部或 侧面，便于安置浇冒口补缩。如图5的双排链轮，如图6 的支架。 5、应尽量减少型芯的数量，且便于安放、固定和排气。 如图7所示的机床床脚铸件。
五、铸造工艺图的绘制
3、选择浇注位置和分型面 ；
4、确定工艺参数：加工余量、拔模斜度、不铸孔、铸造收缩 率。
5、设计型芯 ；
6、设计浇、冒口系统 ； 7、绘制铸造工艺图。 六、铸造工艺实例 铸造工艺设计的内容，就是在对零件图进行工艺分析 的基础上，绘制铸造工艺图。如图16所示的车床进给箱体 零件图；工艺分析如下：
二、铸型分型面的选择
2、尽量使铸件重要加工面或大部分加工面、加工基准面 放在一个砂型内，减少错箱、披缝和毛刺，提高铸件精度。 如图10所示箱体采用II分型面 。
3、使型腔和主要型芯位于下箱，以便于下芯、合型和检 查型腔尺寸。如图11所示的机床床脚的铸造工艺。 三、铸造工艺参数确定 铸造工艺参数是与铸造工艺过程有关的某些工艺数据， 包括收缩余量、加工余量、拔模斜度、铸造圆角、芯头芯 座等，它直接影响模样、芯盒的尺寸和结构，选择不当会 影响铸件的精度、生产率和成本。