《铸造工艺设计概论》PPT课件

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二、设计依据
工艺设计前，设计者应
１）掌握生产任务和要求，熟悉工厂和 车间的生产条件。
２）设计者要有一定的生产经验和设计 经验
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（一）生产任务
（１）铸造零件图样 提供的图样必须清 晰无误，有完整的尺寸和各种标记。设 计者应仔细审查图样，注意零件的结构 是否符合铸造工艺性，若认为有必要修 改图样时，需与原设计单位或订货单位 共同研究，
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（２）零件技术要求
金属材质牌号、金相组织、力学性能 要求、铸件尺寸及重量公差及其它特殊 性能要求，如是否经水压、气压试验等。 铸造工艺设计时应注意尽量满足这些要 求。
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（３）产品数量及生产期限
应尽量采用先进技术以保证铸件的质 量及数量，保证生产期限。缩短生产， 周期，获得最大的经济效益。
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（五）有利于补缩和实现顺序凝固 力求实现顺序凝固 图３－２－５（采用增补的方法）
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（六）防止铸件翘曲变形 壁厚细长形铸件，较大的平板形铸件会 产生翘曲变形。 可通过改进铸件结构
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（七）避免浇注位置上有水平的大平面结 构
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第一节 零件结构的铸造工艺性
对产品零件的审查、分析有两方面的作用 １）审查零件结构是否符合铸造工艺的要
求。 ２）在既定的零件结构条件下，考虑铸造
过程中可能出现的主要缺陷，在工艺制 定中采取措施予以防止
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一、从避免缺陷方面审查铸件结构
（一）铸件应由合理的壁厚
铸件的最小允许壁厚和合金的流动性 密切相关。同时，铸型温度、浇注温度、 铸件结构等显著影响铸件的充填。在普 通砂型铸造条件下，铸件的最小允许壁 厚如表
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铸件也不应设计得太厚，超过临界壁厚的 铸件中心部位晶粒粗大，常出现缩孔、 缩松等缺陷。导致力学性能降低。
（不可增加壁厚来增加强度，见图３－ ２－１）
（二）铸件结构不应造成严重的收缩阻碍， 注意壁厚过渡和圆角（图３－２－２）
采取逐渐过渡、圆角连接
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（二）生产条件
（１）设备能力 起重机的吨位、最大高度、溶炉形式、
吨位和生产效率、造型和制芯机种类、 机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力 等。
（２）车间原材料的应用情况和供应情况
（３）工人技术水平和生产经验
（４）模具等工艺装备的加工能力和生产经验
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（三）设计内容和程序 铸造工艺设计内容：
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（八）大型复杂件的分体铸造和简单小件 的联合铸造
大型复杂铸件可以考虑分体铸造，使 本来受工厂条件限制无法生产大型复杂 铸件成为可能。
例如我国生产的第一台１２０００t水 压机，采用铸焊结合，成功的制造出１ ７９６０mm，直径１０００mm、厚３ ００mm的立柱（每根８０t）等铸件。
铸件清理包括：清除表面粘砂、内部 残留砂芯、去除浇注系统、冒口和飞翅
图３－２－１５结构改进后，可减少 切割冒口的困难。
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（七）简化模具的制造
单件、小批量生产中，模样和芯盒的费 用占铸件的很大比例。为节约模具制造 工时和材料，铸件应设计成规则的、容 易加工的形状。
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联合铸造；
与分体相反，一些很小的铸件，常可 把许多小零件连接成一个较大的大铸件， 这对铸造和机械加工都方便。
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（三）铸件内壁应薄于外壁
铸件的内壁和肋等散热条件较差，应薄 于外壁，以使内、外壁能均匀地冷却， 减轻内应力和防止裂纹。
（四）壁厚力求均匀，减小肥厚部分，防 止形成热节
薄厚不均的铸件在冷却过程中或形成较 大的内应力，在热节处易于造成缩孔、 缩松和热裂纹。肋和壁的布置应尽量减 少交叉，防止形成热节。图３－２－４
（一）改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板 的结构
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直边
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（二）取消铸件外表侧凹
铸件外壁上有凹入的部分必然妨碍起 模，需要增加砂芯才能形成铸件形状。 常可少加改进，即可避免凹入部分。图 ３－２－９
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（三）改进铸件内腔结构以减少砂芯
铸件内腔的肋条、凸台和凸缘的结构欠 妥，常是造成砂芯多、工艺复杂的重要 原因。
如果型腔内有较大的水平面存在，当 金属液上升到该位置时，由于断面突然 扩大，金属液面上升速度变小，灼热的 金属液面较长时间地、近距离地烘烤顶 面铸型，极易造成夹渣、渣孔、砂孔等 缺陷。
应尽量把水平壁改进为捎带倾斜的壁 或曲面壁。如图３－２－７
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二、从简化铸造工艺方面改进 零件结构
第四章 铸造工艺设计
主讲 吴士平
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第四章 铸造工艺设计概念
第一节 铸造工艺设计的概念、设计的依据、内 容及程序
一、概念
铸造工艺设计：是根据铸造零件的结构特点、 技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造方 案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等 技术文件的过程。
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• 铸造工艺设计的有关文件，是生产准备、 管理和铸件验收的依据，并用于直接指 导生产操作。因此铸造工艺设计的好坏， 对铸件的品质、生产率和成本起着重要 作用。
１）铸造工艺图 ２）铸件（毛坯）图 ３）铸型装配图（合箱图） ４）工艺卡及操作工艺规程
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此外铸造工艺设计应注意保护环境、 节省能源、最大限度的提高生产效率。
使用保温冒口、湿型、制芯
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铸造工艺方案的确定
砂型铸造工艺方案主要包括以下内容： １）造型方法（机器、手工） ２）造芯方法 ３）铸型种类的选择（砂型、金属型） ４）浇注位置 ５）分形面选择
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１２０度
９０度
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（四）减少和简化分形面
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（五）பைடு நூலகம்利于砂芯的固定和排气
薄壁件和要承受气压或液压的铸件， 不希望使用芯撑，若无法改变结构时， 可在铸件增加工艺孔。
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（六）减少清理铸件的工作量