铸造工艺图新选

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1.1. 2 设计依据
1、生产任务 a 铸造零件图样 b 零件的技术要求 c 产品的数量及生产期限 2、生产条件 a 设备能力、吨位、尺寸 b 车间原材料的应用和供应情况 c 工人技术水平和生产经验 d 工装、模具的制造能力 3、经济性
1.1. 3 设计的内容和程序
选择铸造方法或造型方法 铸件的浇注位置和分型面位置，型芯和芯头结构； 加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数； 浇注系统、冒口和冷铁的布置等； 将所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件图上表示出 来，绘制铸造工艺图。
设
计
要
点
铸造工艺 方案的确定
工艺参数 的确定
浇注系统 和冒口
铸造工艺 图的绘制
铸造工艺设计包括：
Ø选择铸造方法或造型方法
Ø铸件的浇注位置和分型面位置，型芯和芯头结构；
Ø加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数；
Ø浇注系统、冒口和冷铁的布置等；
Ø将所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件图
上表示出来，绘制铸造工艺图。
铸造工艺
第1章 铸造工艺设计的基本概念
（1）铸造的概念
将液态合金浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型空 腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法称 为铸造。
q 铸造的基本过程：
液态 金属
充型
凝固 收缩
铸件
哇，铸造真简单！！
与其它成型方法相比，铸造在机器制造业中应用极其广泛。 在机床、内燃机、重型机器中，铸件重量占70~90%；在风机、 压缩机中铸件重量占60-80%；在农业机械中铸件占40-70%； 在汽车中铸件占20~30%。
1.3 铸件质量要求
铸件质量 = 铸件的技术质量+铸件价格+交货期
价格因素
时间因素
质量因素
铸件的技术质量：能用，
好用，寿命长，便于维护等。
铸件价格：价格上用户能
够承受。
交货期：按时交货，不能
让用户误了工期。
铸件技术质量的评定标准:
铸件的技术质量标准JB/JQ82001-90，包括：
外观：尺寸、形状、表面粗糙度、表面缺陷； 尺寸准确、表面光洁、形状完整
(4)砂芯边界线，如果和零件线或加工余量线、冷铁线等重合 时，则省去砂芯边界线。
(5)在剖面图上，砂芯线和加工余量线相互关系处理上，不同 工厂有不同做法:一种认为砂芯是“透明体”，因而被芯子遮 住的加工余量线部分亦绘出，结果使加工余量红线贯穿整个砂 芯剖面;另一种认为:砂芯是“非透明体”，因而，被砂芯遮住 的加工余量线不绘出。推荐后一种方法，这种图面线条较少、 清晰、便于观察。 (6)所标注的各种工艺尺寸或数据，不要盖住产品图上的数据， 应方便工人操作，符合工厂的实际条件。例如标注拔模斜度， 对于手工木模，则应尽量标注尺寸(毫米)或比例(1/50);对于 金属模则应标注角度，而且所注角度应和工厂常用铣刀角度相 对应。
1.2 铸造工艺图概述
浇注位置，分型面，分模面，活块，本模的类型和 分型负数，加工余量，拔模斜度，不铸孔和沟槽， 砂芯个数和形状，芯头形式、尺寸和间隙，分盒面， 芯盒的填砂(射砂)方向，砂芯负数，砂型的出气孔， 砂芯出气方向、起吊方向，下芯顺序，芯撑的位置、 数目和规格，工艺补正量，反变形量，非加工壁厚 的负余量，浇口和冒口的形状和尺寸，冷铁形状和 个数，收缩筋(割筋)和拉筋形状、尺寸和数量，和 铸件同时铸造的试样，铸造收缩率等
热性能等。
铸件外观质量：尺寸准确、表面光洁、形状完整。
尺寸：铸件尺寸在精度范围
内。加工余量少。
形状：铸件形状合乎设计和
使用要求。
表面粗糙度：表面光滑。
表面缺陷：没有表面铸造
缺陷。
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发展方向： 大型化、轻量化、精确化、数字化、网络化以及绿色制造。
1、铸件凝固过程数值模拟 /铸造工艺CAD 2、快速成形在铸造中的应用 3、近终形状铸造技术
1.1 铸造工艺设计的概念
1.1.1 概念 根据零件结构、技术要求、生产特点和车间生产条件
确定铸造工艺方案和工艺参数，绘制工艺图，编制工艺卡 及有关技术文件的过程。目的是使整个工艺过程具有更高 的技术经济效益。
工作程序：审图—初步方案—讨论—确定—设计—
会签—修改—生效。
铸造工艺流程图
砂箱制 作准备 型砂准备
合箱检验 合箱 熔炼
模型制 作准备
造型
芯盒制 作准备 芯砂准备
芯骨制作
下芯
制芯
浇注 热处理 铸件
冷却凝固 落砂开箱 去除浇冒口
清理打磨 去毛刺
机加工
表面清砂 （吹砂、喷丸、抛丸）
1.1. 4 示例
接触、不断降温、凝固结 ①金属液：钢铁、铝合金、 熔炼工艺、熔炼设备，浇
晶、才变成固体形成铸件。铜合金、镁合金、铅合金、 收缩 吸气粘砂等。 锌合金等。（原料）
《铸件形成原理》
注温度、速度和用具。 成分调整脱硫磷、 脱氧、除杂质、除气。
③空腔：用什么材料形
《铸造合金及其熔炼》
成空腔（耐热、强度、不 反应）？ 中空零件怎样 制造？ 空腔形状怎样保 证金属液流动？ 空腔形 态怎样才能使铸件满足尺 寸要求？ 空腔形态怎样 才能使铸件不产生缺陷？
铸造具有如下优点： 1.适于复杂零件：适于用来生产复杂外形复杂内腔的
零件。
2.适应范围广：①铸造材料不受限制，对塑性很差的
材料(如铸铁等)是唯一的成型工艺。 ②铸件的大小、壁厚 几乎不受限制。③批量不受限制。
3.成本低：原材料来源广泛， 价格低廉,一般不需要昂
贵的设备。
先自我介绍一下， 我是铸造，……
永乐大钟
高6.75m、直径3.3m、 重量46.5t的铜钟，是明朝 永乐年间 （约1420年）铸 造的，在世界大钟之林中 铸造年代最久远。
钟身内外铸满了佛经， 经文清晰，排列巧妙，总 字数达230184个，是世界 上铸字最多的大钟。撞击 一下，钟声悠扬悦耳，可 传40～50km。
四羊方尊 高58.3厘米；重 34公斤。1938年湖南 省宁乡县出土。商代 方尊的代表。 铜尊盛行于商代和 西周时期，是一种饮 酒用具。这件四羊方 尊是现存商代青铜方 尊中最大的一件，是 国家特级文物。 被认为是中国青 铜铸造史上最杰出的 作品之一 。
零件越复杂，我 越有优势。
我才不怕大个子 零件，或小不点 零件 。
我不怕各种成分的 零件，什么成分都 能对付；塑性差材 料的零件，我照样 能生产。
我成本低，机器 中的零件用我来 生产吧。
哇，铸造真好！
（2）古今的铸造
石器时代人类用的工具
出土于河南安阳 侯家庄武官村。此 鼎形制雄伟，重达 832.84公斤,高达 133厘米,是迄今为 止出土的最大最重 的青铜器。
吨。中国、印度、美国
产量分列产量前三名。
2010年我国铸件产
量3960万吨，有铸造厂
家2400家，从业人员
120万。
铸造下游行业是汽
车（1148万吨），机械
，电力装备、模具。
（4）铸造的工艺过程和技术要求
砂型铸造的工艺过程
复杂的铸造 ⑤金属液流到空腔的过程
中：与空气接触、与砂型
②金属液的获得-合金 熔化：合金的成分和温度，
内在质量：成分、组织、内部缺陷、力学性能。 无内部缺陷、组织状态好、力学性能好.
铸件内在质量：无内部缺陷、组织状态好、力学性能好。
成分：主要成分精确，杂质
成分在要求范围内。
组织：金相组织合乎要求，
组织大小形态适合应用。
内部缺陷：无显著的铸造
缺陷。
力学性能：能够承受工作
时的各种应力。
其它性能：耐腐蚀性、耐
⑥铸件的清理、热处理、质检、入 《铸造工艺学》
库、交货。 ⑦其它-原料-车间-人员
④造型：砂型的成
分和组成？ 砂型的 性能 砂型的制备方 法和设备 砂型在铸 件凝固过程中的传热、 传质和化学变化 制 造空腔前混砂，铸造后 的落砂。《造型材料》
等等
（5）铸造的发展方向
铸造技术根植于制造业，有自己的特色，仍 会随着制造技术和材料技术的 发展而发展。
(1)每项工艺符号只在某一视图或剖视图上表示清楚即可。不 必在每个视图上反应所有工艺符号。
(2)加工余量的尺寸，如果顶面、孔内和底、侧面数值相同时， 图面上不标注尺寸，可填写在图纸背面的“木模工艺卡”中， 也可写在技术条件中。
(3)相同尺寸的铸造圆角、等角度的拔模斜度，图形上可不标
注，只写在技术条件中。
越王勾践剑 越王者旨於赐剑 越王州句复合剑 越王不寿剑
现代铸件
上图为机床铸件（400吨）
上图 为水轮机转轮（435吨） 左图为人工关节
（3）铸造的应用
铸造广泛应用于机床、汽车、飞机、船舶、动
力、冶金、化工、动力机械等行业上。是现代工
业不可缺少的成型方法。
近几年，全球铸件
产量在9000-9500多万