铸造工艺图及设计实例-
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铸造工艺方案及工艺图示例解析
16
轴座铸件的一型两铸方案
3＃型芯是悬臂型芯，其型芯头的长度较长。大批生产时， 还可考虑一箱中同时铸造两件的方案(图1-49)，使悬臂型 芯成为挑担型芯，这样可使芯头长度缩短，且下芯定位简 便，成本更低。
17
C6140车床进给箱体
18
1．分型面的选择
方案Ⅰ 分型面在轴孔的中心线上。此时凸台A因距分型面 较近，又处于上箱，若采用活块、型砂易脱落，故只能 用型芯来形成，但槽C用型芯或活块均可制出。本方案的 主要优点是便于铸出九个轴孔，铸后飞翅少，便于清理。 同时，下芯头尺寸较大，型芯稳定性好，不易产生偏芯 缺陷。其主要缺点是型芯数量较多。 方案Ⅱ 从基准面D分型，铸件绝大部分位于下箱。此时， 凸台A不妨碍起模，但凸台E和槽C妨碍起模，也需用活块 或型芯来克服。其缺点是轴孔难以直接铸出。若铸出轴 孔，因无法制出型芯头，必须加大型芯与型壁的间隙， 使飞翅的清理工作量加大。 方案Ⅲ 从B面分型，即铸件全部置于下箱。其优点是铸件 不会产生错型缺陷。同时，铸件最薄处在铸型下部，金 属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型 芯，而内腔型芯上大下小、稳定性差；若铸出轴孔，则 其缺点与方案Ⅱ同。
20
2．铸造工艺图
分型面确定之后， 便可依据有关资料 绘制铸造工艺图。 图2—42为采用分 型方案Ⅰ时的铸造 工艺图。由于本书 省略了其它视图， 故组装而成的型腔 大型芯的细节图中 未能示出。
21
铸造工艺设计实例4
图示是支承轮铸造工艺图。材料
HT200，铸件质量约19 kg，轮廓
尺寸φ300 mm×100 mm，生产批 量为单件。 （1）从图纸上可以看出，该铸件 外形结构为旋转体，辐板下有三 根加强肋并与φ40孔形成六等分均 布，外形较为简单。主要壁厚为
铸造工艺方案及工艺图示例
方案Ⅱ 从基准面D分型，铸件绝大部分位于下箱。此时，凸台A不妨碍起模，但凸台E和槽C妨碍起模，也需用活块或型芯来克服。其缺点是轴孔难以直接铸出。若铸出轴孔，因无法制出型芯头，必须加大型芯与型壁的间隙，使飞翅的清理工作量加大。
方案Ⅲ 从B面分型，即铸件全部置于下箱。其优点是铸件不会产生错型缺陷。同时，铸件最薄处在铸型下部，金属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型芯，而内腔型芯上大下小、稳定性差；若铸出轴孔，则其缺点与方案Ⅱ同。
1
上
2
下
3
由于轴孔直径较小、勿需铸出，而手工造型便于进行挖砂和活块造型，此时依靠方案Ⅱ分型较为经济合理。
4
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：
5
单件、小批生产
上
下
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：
(2)大批量生产
机器造型难以使用活块，故应采用型芯制出轴孔内凸台。 采用方案Ⅲ从110㎜凹槽底面分型，以降低模板制造费用。 方型芯的宽度大于底板，以便使上箱压住该型芯，防止浇注时上浮。若轴孔需要铸出，采用组合型芯即可实现。
分型面确定之后，便可依据有关资料绘制铸造工艺图。图2—42为采用分型方案Ⅰ时的铸造工艺图。由于本书省略了其它视图，故组装而成的型腔大型芯的细节图中未能示出。
铸造工艺设计实例4
图示是支承轮铸造工艺图。材料HT200，铸件质量约19 kg，轮廓尺寸φ300 mm×100 mm，生产批量为单件。 从图纸上可以看出，该铸件外形结构为旋转体，辐板下有三根加强肋并与φ40孔形成六等分均布，外形较为简单。主要壁厚为35 mm。虽然轮缘略厚些，但主要热节处是轮毂。另外轮毂部位φ40的孔加工精度高，轮毂孔需下一个型芯。该铸件应注意防止轮毂部位产生缩孔和气孔。
铸造工艺(附图)
铸造工艺流程图铸造（founding）铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。
②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。
铸造工艺通常包括：①铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；②铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金；③铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。
铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。
铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。
金属熔炼不仅仅是单纯的熔化，还包括冶炼过程，使浇进铸型的金属，在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。
为此，在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。
有时，为了达到更高要求，金属液在出炉后还要经炉外处理，如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。
熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。
不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。
铸造工艺设计
铸造工艺设计
浇铸系统和冒口
一、. 浇注系统
浇注系统是引导金属液流入型腔的一系列通道的总称。
作用：确保液态金属能够平稳而合理地充满型腔。
浇口杯 接纳、引入金属，减轻金属液
对铸型的冲击。
组
直浇道 引入金属，提供压力头以克
服流动阻力充满型腔
成 横浇道 引入金属、阻撇熔渣
引入金属、控制金属液的充型
内浇道 速度和流动方向→调控温度场
6）冒口布置在加工面上，可借加工精整铸件表面，零件外观 质量好。
7）对不同高度上的多个冒口，应用冷铁使各个冒口的补缩范 围相隔开
15
16
冒口尺寸计算的基本原理
冒口根部的直径d大于铸件被补缩处的热节圆直径dy 冒口高度H由所选定的系数乘以d得出。
见图4-8，表4-6。
17
18
19
第四节铸造工艺方案及工艺图 32 示例
铸造工艺图是铸造过程最基本和最重要的工艺文件 之一，它对模样的制造、工艺装备的准备、造型造芯、 型砂烘干、合型浇注、落砂清理及技术检验等，都起着 指导和依据的作用。
铸造工艺图是利用红、蓝两色铅笔，将各种简明的工 艺符号，标注在产品零件图上的图样。
20
铸造工艺图绘制
零件的铸造工艺图的制定及铸件图举例(一) 首先应综合考虑浇注位置和分型面的确定，1 加工余 量、2 起模斜度，3 砂芯的部位，要画出砂芯的位置、 形状和芯头。
缺点：金属液难以充满这种浇注系统中的所有单元， 撇渣能力较差，渣和气体容易随液进入型腔，造成 废品。
6
2. 常见浇注系统的类型
顶注式 底注式
中间注入式 阶梯注入式
7
2. 常见浇注系统的类型
（3）底注式浇注系统 内（浇1）道顶开注式浇注系统 内浇道开设
浇铸系统和冒口
一、. 浇注系统
浇注系统是引导金属液流入型腔的一系列通道的总称。
作用：确保液态金属能够平稳而合理地充满型腔。
浇口杯 接纳、引入金属，减轻金属液
对铸型的冲击。
组
直浇道 引入金属，提供压力头以克
服流动阻力充满型腔
成 横浇道 引入金属、阻撇熔渣
引入金属、控制金属液的充型
内浇道 速度和流动方向→调控温度场
6）冒口布置在加工面上，可借加工精整铸件表面，零件外观 质量好。
7）对不同高度上的多个冒口，应用冷铁使各个冒口的补缩范 围相隔开
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冒口尺寸计算的基本原理
冒口根部的直径d大于铸件被补缩处的热节圆直径dy 冒口高度H由所选定的系数乘以d得出。
见图4-8，表4-6。
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第四节铸造工艺方案及工艺图 32 示例
铸造工艺图是铸造过程最基本和最重要的工艺文件 之一，它对模样的制造、工艺装备的准备、造型造芯、 型砂烘干、合型浇注、落砂清理及技术检验等，都起着 指导和依据的作用。
铸造工艺图是利用红、蓝两色铅笔，将各种简明的工 艺符号，标注在产品零件图上的图样。
20
铸造工艺图绘制
零件的铸造工艺图的制定及铸件图举例(一) 首先应综合考虑浇注位置和分型面的确定，1 加工余 量、2 起模斜度，3 砂芯的部位，要画出砂芯的位置、 形状和芯头。
缺点：金属液难以充满这种浇注系统中的所有单元， 撇渣能力较差，渣和气体容易随液进入型腔，造成 废品。
6
2. 常见浇注系统的类型
顶注式 底注式
中间注入式 阶梯注入式
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2. 常见浇注系统的类型
（3）底注式浇注系统 内（浇1）道顶开注式浇注系统 内浇道开设
铸造工艺图及设计实例
铸件图( 毛坯图) 铸件图( 毛坯图)
铸件图的画法及尺寸标注： 铸件图的画法及尺寸标注： 细实线画出分型面在铸件上的痕迹， 画出分型面在铸件上的痕迹 （7）用细实线画出分型面在铸件上的痕迹， 并注明“ ”“下 字样， 以说明浇注位置。 并注明 “ 上 ”“ 下 ” 字样 ， 以说明浇注位置 。 浇冒口残余的表示方法为 的表示方法为， （8）浇冒口残余的表示方法为，用细双点划 线画出内浇道、 冒口根的位置和形状， 线画出内浇道 、 冒口根的位置和形状 ， 再用 引出线引出加以文字说明， 引出线引出加以文字说明 ， 如 “ 内浇道残余 不应大于x毫米” 不应大于x毫米”等。 铸件上特殊部位允许，并加以文字说明。 图形上相应部位示清，并加以文字说明。
铸件图( 毛坯图) 铸件图( 毛坯图)
铸件图的画法及尺寸标注： 铸件图的画法及尺寸标注： 尺寸标注方法。 （6）尺寸标注方法。生产中有两种尺寸标注 第一种方法是以零件尺寸为基础， 法:第一种方法是以零件尺寸为基础，即标注 零件尺寸， 加工余量( 拔模斜度的尺寸界限) 零件尺寸 ， 加工余量 ( 拔模斜度的尺寸界限 ) 等则在零件尺寸线上向外标注( 如图例所示) 等则在零件尺寸线上向外标注 ( 如图例所示 ) 。 第二种方法是以铸件尺寸为基础， 第二种方法是以铸件尺寸为基础 ， 即标注铸 件尺寸， 件尺寸 ， 加工余量等则由铸件外廓尺寸线向 内标注尺寸。 内标注尺寸 。 这种方法在个别大量生产工厂 应用， 而大多数工厂应用前种方法。 应用 ， 而大多数工厂应用前种方法 。 无论种 方法，不铸孔和沟槽等均不标注尺寸。 方法，不铸孔和沟槽等均不标注尺寸。
铸件图( 毛坯图) 铸件图( 毛坯图)
铸件图的用途： 铸件图的用途： （1）是铸件验收的依据。 ）是铸件验收的依据。 （2）是冷加工车间进行铸件加工工装设计的 ） 重要依据
铸造工艺图及设计实例
铸造工艺图及设计实例
汇报人： 日期:
目录
• 铸造工艺图 • 铸造材料及特性 • 铸造设备及工具 • 铸造设计实例 • 铸造工艺优化及改进建议 • 铸造工艺图及设计软件应用
01
铸造工艺图
铸造工艺流程图
造型材料准备
包括对铸造用砂、型砂等的选择 、混砂、配制等过程。
模样和芯盒准备
根据图纸准备木模、木芯盒等。
造型和制芯
将模样放入芯盒内，填入型砂， 形成铸型。
落砂和清理
铸件冷却后打开铸型，去除铸件 表面和内部的残砂和夹杂物。
浇注
将熔融的金属注入铸型中。
合型
将上、下铸型组合起来，形成完 整的铸型。
铸造模具设计图
模具材料选择
根据铸造合金和模具使用条件 选择模具材料，如铸铁、铜合
金等。
模具结构设计
根据产品图纸和铸造工艺要求 ，设计模具结构，包括浇口位 置、分型面选择等。
组成。
数控铣床
用于模具型腔的铣削加工，主要由 主轴、工作台、控制系统等组成。
数控磨床
用于模具型腔的磨削加工，主要由 工作台、主轴、控制系统等组成。
铸造用辅助设备
混砂机
用于混制型砂，一般由混砂转子、型砂输送装置、润 湿装置等组成。
砂处理设备
用于对型砂进行干燥、冷却、输送等处理，一般由干 燥器、冷却器、输送装置等组成。
浇注机
用于浇注金属液体，一般由浇包、浇道、控制系统等 组成。
铸造工具及选用
1 2
模样和芯盒
用于制作铸造用的模样和芯盒，一般由木材或塑 料制成。
浇口杯和分流锥
用于浇注金属液体，一般由耐火材料制成。
3
冒口和冷铁
用于控制铸件的温度和补缩，一般由铸铁或铸钢 制成。
汇报人： 日期:
目录
• 铸造工艺图 • 铸造材料及特性 • 铸造设备及工具 • 铸造设计实例 • 铸造工艺优化及改进建议 • 铸造工艺图及设计软件应用
01
铸造工艺图
铸造工艺流程图
造型材料准备
包括对铸造用砂、型砂等的选择 、混砂、配制等过程。
模样和芯盒准备
根据图纸准备木模、木芯盒等。
造型和制芯
将模样放入芯盒内，填入型砂， 形成铸型。
落砂和清理
铸件冷却后打开铸型，去除铸件 表面和内部的残砂和夹杂物。
浇注
将熔融的金属注入铸型中。
合型
将上、下铸型组合起来，形成完 整的铸型。
铸造模具设计图
模具材料选择
根据铸造合金和模具使用条件 选择模具材料，如铸铁、铜合
金等。
模具结构设计
根据产品图纸和铸造工艺要求 ，设计模具结构，包括浇口位 置、分型面选择等。
组成。
数控铣床
用于模具型腔的铣削加工，主要由 主轴、工作台、控制系统等组成。
数控磨床
用于模具型腔的磨削加工，主要由 工作台、主轴、控制系统等组成。
铸造用辅助设备
混砂机
用于混制型砂，一般由混砂转子、型砂输送装置、润 湿装置等组成。
砂处理设备
用于对型砂进行干燥、冷却、输送等处理，一般由干 燥器、冷却器、输送装置等组成。
浇注机
用于浇注金属液体，一般由浇包、浇道、控制系统等 组成。
铸造工具及选用
1 2
模样和芯盒
用于制作铸造用的模样和芯盒，一般由木材或塑 料制成。
浇口杯和分流锥
用于浇注金属液体，一般由耐火材料制成。
3
冒口和冷铁
用于控制铸件的温度和补缩，一般由铸铁或铸钢 制成。
第五章铸造工艺图与设计实例
冷铁
用蓝色线 表示，圆 钢冷铁涂 淡蓝色， 成型冷铁 打叉。
18.拉肋、收
用细实线 表示，注 明各部尺 寸并写出 “拉肋” 或“收缩 肋”字样。
19.
用细实线 表示，圆 钢冷铁涂 淡黑色， 成型冷锣 打叉。
20.浇注系统
用红色线或红色双线表示， 用细实线或细实双线表示并
并注明各部尺寸。
注明各部尺寸。
补贴 用红色线 表示并注 明各部尺 寸。
9.冒口切割
用虚线表 示，注明 切割余量 数值。
10.
用细实线 表示并注 明各部尺 寸。
11. 出气孔
用红色线表示，注明各部 用细实线表示，注明各部
尺寸。
尺寸。
11.砂芯编号、边界符号及芯头边界
芯头边界用细实线表示、砂芯编 芯头边界用蓝色线表示、砂芯编 号用阿拉伯数字1#、2#等标注。边 号用阿拉伯数字1#、2#等标注。边 界符号一般只在芯头及砂芯交界 界符号一般只在芯头及砂芯交界 处用与砂芯编号相同的小号数字 处用与砂芯编号相同的小号数字 表示。铁芯须写出“铁芯”字样。 表示。铁芯须写出“铁芯”字样。
附近注明加工余量数值。
示零件形状，并注明加工余量数
b.在工艺说明中写出上、侧、 值。
下字样，注明加工余量数值。b.粗实线表示零件轮廓，在工艺说明特Fra bibliotek要求的加工余量可将
中写出上、侧、下字样，注明加
数
工
值标在加工符号附近。
余量数值。（凡带斜度的加工余
量
应注明斜度）。
用红色 线打叉
6.不铸出的孔和槽
不铸出的 孔和槽在 铸件图中 不画出
⑩模样的分型负数，分模面及活块形状，反变形量 的大小和位置、形状及非加工壁厚的负余量，工 艺补正量的加设位置和尺寸等。
用蓝色线 表示，圆 钢冷铁涂 淡蓝色， 成型冷铁 打叉。
18.拉肋、收
用细实线 表示，注 明各部尺 寸并写出 “拉肋” 或“收缩 肋”字样。
19.
用细实线 表示，圆 钢冷铁涂 淡黑色， 成型冷锣 打叉。
20.浇注系统
用红色线或红色双线表示， 用细实线或细实双线表示并
并注明各部尺寸。
注明各部尺寸。
补贴 用红色线 表示并注 明各部尺 寸。
9.冒口切割
用虚线表 示，注明 切割余量 数值。
10.
用细实线 表示并注 明各部尺 寸。
11. 出气孔
用红色线表示，注明各部 用细实线表示，注明各部
尺寸。
尺寸。
11.砂芯编号、边界符号及芯头边界
芯头边界用细实线表示、砂芯编 芯头边界用蓝色线表示、砂芯编 号用阿拉伯数字1#、2#等标注。边 号用阿拉伯数字1#、2#等标注。边 界符号一般只在芯头及砂芯交界 界符号一般只在芯头及砂芯交界 处用与砂芯编号相同的小号数字 处用与砂芯编号相同的小号数字 表示。铁芯须写出“铁芯”字样。 表示。铁芯须写出“铁芯”字样。
附近注明加工余量数值。
示零件形状，并注明加工余量数
b.在工艺说明中写出上、侧、 值。
下字样，注明加工余量数值。b.粗实线表示零件轮廓，在工艺说明特Fra bibliotek要求的加工余量可将
中写出上、侧、下字样，注明加
数
工
值标在加工符号附近。
余量数值。（凡带斜度的加工余
量
应注明斜度）。
用红色 线打叉
6.不铸出的孔和槽
不铸出的 孔和槽在 铸件图中 不画出
⑩模样的分型负数，分模面及活块形状，反变形量 的大小和位置、形状及非加工壁厚的负余量，工 艺补正量的加设位置和尺寸等。
铸造工艺方案及工艺图示例(PPT37页)
11
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下： (1)单件、小批生产
由于轴孔直径较小、
勿需铸出，而手工造
型便于进行挖砂和活
块造型，此时依靠方
下
案Ⅱ分型较为经济合
上
理。
12
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：
(2)大批量生产
机器造型难以使用活 块，故应采用型芯制 出轴孔内凸台。
采用方案Ⅲ从110㎜凹 槽底面分型，以降低 模板制造费用。
2
3
上 下
收缩率 1%
Φ150 Φ70
全部 M15×4均布
110
Φ50
Φ100
4
Φ80
收缩率1%
Φ50
Φ200
25 8
120
其余
Φ15×4均布
下 上
5
工艺设计实例2
材料：HT200
②
收缩率：1.0 %
③
下
上
①
6
一、 铸造工艺方案示例
可从以下几方面进行分析： ① 分型面和分模面； ② 浇注位置、浇冒口的位置、形状、尺寸 和数量； ③ 工艺参数； ④ 型芯的形状、位置和数目，型芯头的定 位方式和安装方式； ⑤冷铁的形状、位置、尺寸和数量； ⑥ 其他。
留待钻削加工成形。
从对轴座结 构的总体分析来 看，该件适于采 用水平位置的造 型、浇注方案， 此时Φ40 mm内孔 处只要加大加工 余量仍可保证该 处的质量。
14
(1)单件小批生产工艺方案
方案(1)所示采用两个分型面、三箱造型，浇注 位置为底板朝下。这样做可使底 板上的长方形凹槽 用下型的砂垛形成。
属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型
芯，而内腔型芯上大下小、稳定性差；若铸出轴孔，则
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下： (1)单件、小批生产
由于轴孔直径较小、
勿需铸出，而手工造
型便于进行挖砂和活
块造型，此时依靠方
下
案Ⅱ分型较为经济合
上
理。
12
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：
(2)大批量生产
机器造型难以使用活 块，故应采用型芯制 出轴孔内凸台。
采用方案Ⅲ从110㎜凹 槽底面分型，以降低 模板制造费用。
2
3
上 下
收缩率 1%
Φ150 Φ70
全部 M15×4均布
110
Φ50
Φ100
4
Φ80
收缩率1%
Φ50
Φ200
25 8
120
其余
Φ15×4均布
下 上
5
工艺设计实例2
材料：HT200
②
收缩率：1.0 %
③
下
上
①
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一、 铸造工艺方案示例
可从以下几方面进行分析： ① 分型面和分模面； ② 浇注位置、浇冒口的位置、形状、尺寸 和数量； ③ 工艺参数； ④ 型芯的形状、位置和数目，型芯头的定 位方式和安装方式； ⑤冷铁的形状、位置、尺寸和数量； ⑥ 其他。
留待钻削加工成形。
从对轴座结 构的总体分析来 看，该件适于采 用水平位置的造 型、浇注方案， 此时Φ40 mm内孔 处只要加大加工 余量仍可保证该 处的质量。
14
(1)单件小批生产工艺方案
方案(1)所示采用两个分型面、三箱造型，浇注 位置为底板朝下。这样做可使底 板上的长方形凹槽 用下型的砂垛形成。
属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型
芯，而内腔型芯上大下小、稳定性差；若铸出轴孔，则
铸造工艺学-冒口设计
的材料（如铸铁、石墨或铸钢等）作为冷铁。 12
2 冒口位置的选择原则
① 在热节的上方或侧旁；
② 尽量在铸件最高、最厚部位， 低处热结设补贴或冷铁；
③不应设在铸件最重要、受力 大的部位；
④ 不要选在铸造应力集中处， 应减轻对铸件的收缩阻碍，避免 裂纹；
⑤ 尽量用一个冒口同时补缩几 个热节或铸件；
⑥ 冒口布置在加工面上，可节 约铸件精整工时，外观好；
可锻铸铁：补缩距离为4-4.5T。
3）有色合金的冒口补缩距离 铜合金见表。
锡青铜、磷青铜：糊状凝固，有效补缩距离短，易出现 分散缩松。
无锡青铜和黄铜：凝固范围窄，补缩距离大。黄铜5-9T。 铝、锰青铜5-8T。
共晶型铝合金：4.5T。 非共晶型的铝合金：2T。
4）外冷铁对补缩距 离的影响
在两个冒口间放冷铁， 形成两个末端区，显著 增加有效补缩距离。 端 部放冷铁延长末端区。
冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在金属冷却和 凝固过程中，补给金属液，从而防止缩孔、缩松的形成， 同时还有集渣和排气的作用。
习惯上 ，把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。
8.1.1 冒口的种类和形状
顶冒口
1 按工艺冒口分为
依位置分
侧(边)冒口
普通冒口
明冒口
依顶部覆盖
暗冒口
通用冒口
大气压力冒口
依加压方式
ε=5% m补=548kg 1）计算模数M件铸件体积
V=[π（63²-33²）ˣ43/（4ˣ2）]=48607.2cm² 铸件的表面积=两个平面+两个侧面+上下端面 A=[(63-33)ˣ43+ π(63+33)ˣ43/2+ π（63²-33²）]/4=10031.76 M件=V/A=48607.2/10031.76=4.85 ≈5cm （2）计算冒口模数
2 冒口位置的选择原则
① 在热节的上方或侧旁；
② 尽量在铸件最高、最厚部位， 低处热结设补贴或冷铁；
③不应设在铸件最重要、受力 大的部位；
④ 不要选在铸造应力集中处， 应减轻对铸件的收缩阻碍，避免 裂纹；
⑤ 尽量用一个冒口同时补缩几 个热节或铸件；
⑥ 冒口布置在加工面上，可节 约铸件精整工时，外观好；
可锻铸铁：补缩距离为4-4.5T。
3）有色合金的冒口补缩距离 铜合金见表。
锡青铜、磷青铜：糊状凝固，有效补缩距离短，易出现 分散缩松。
无锡青铜和黄铜：凝固范围窄，补缩距离大。黄铜5-9T。 铝、锰青铜5-8T。
共晶型铝合金：4.5T。 非共晶型的铝合金：2T。
4）外冷铁对补缩距 离的影响
在两个冒口间放冷铁， 形成两个末端区，显著 增加有效补缩距离。 端 部放冷铁延长末端区。
冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在金属冷却和 凝固过程中，补给金属液，从而防止缩孔、缩松的形成， 同时还有集渣和排气的作用。
习惯上 ，把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。
8.1.1 冒口的种类和形状
顶冒口
1 按工艺冒口分为
依位置分
侧(边)冒口
普通冒口
明冒口
依顶部覆盖
暗冒口
通用冒口
大气压力冒口
依加压方式
ε=5% m补=548kg 1）计算模数M件铸件体积
V=[π（63²-33²）ˣ43/（4ˣ2）]=48607.2cm² 铸件的表面积=两个平面+两个侧面+上下端面 A=[(63-33)ˣ43+ π(63+33)ˣ43/2+ π（63²-33²）]/4=10031.76 M件=V/A=48607.2/10031.76=4.85 ≈5cm （2）计算冒口模数
铸造工艺图及设计实例
xx年xx月xx日
铸造工艺图及设计实例
铸造工艺图概述铸造工艺图的设计原则及实例铸造设计的材料选择与处理铸造设计的结构优化与实例铸造工艺图的应用与发展
contents
目录
铸造工艺图概述
01
铸造工艺图是一种用图形方式表示铸造生产全过程的工艺方案，包括铸造方法、工艺参数、浇注位置、分型面、起模斜度、浇注系统、补缩系统、冷却系统、出渣和排气系统等。
满足使用性能要求
结构设计时应根据产品使用性能要求，合理确定结构形式和材料，同时考虑表面粗糙度、尺寸精度等参数。
确保力学性能
铸造件应具有相应的力学性能，如强度、刚度、耐磨性等，以满足使用过程中的各种应力条件。
铸造结构设计的基本原则
优化浇注系统
浇注系统是铸造过程中的重要环节，通过优化浇口、冒口、浇道等的设计，提高金属液的填充平稳性和补缩效果。
5G技术
铸造工艺图的设计将结合AI技术，实现智能设计、优化生产等功能。
AI技术
铸造工艺图的设计将更加注重绿色制造，采用更加环保的材料和工艺。
绿色制造
THANKS
感谢观看
确定铸造方法
设计铸造工艺方案
绘制铸造工艺图
根据铸件的大小、形状和材料等因素，选择合适的铸造方法，如砂型铸造、金属型铸造等。
根据铸造方法，制定详细的铸造工艺方案，包括造型、浇注系统、冷却系统、浇口和冒口等。
根据铸造工艺方案，绘制铸造工艺图，包括总装图、零件图、工艺尺寸和公差等。
缸体浇注系统
缸体浇注系统的设计是铸造工艺图的关键环节之一，需要合理规划浇口和冒口的数量、位置和尺寸，以保证充型完整和金属液的补缩。
03
铸造工艺图的应用范围
02
01
第五章 铸造工艺图与设计实例
用红虚线 表示，注 明切割余 量数值。
9.冒口切割余量 用虚线表 示，注明 切割余量 数值。
10.补贴 用红色线 表示并注 明各部尺 寸。 用细实线 表示并注 明各部尺 寸。
11. 出气孔 用红色线表示，注明各部 用细实线表示，注明各部 尺寸。 尺寸。
11.砂芯编号、边界符号及芯头边界
芯头边界用细实线表示、砂芯编 号用阿拉伯数字1#、2#等标注。边 界符号一般只在芯头及砂芯交界 处用与砂芯编号相同的小号数字 表示。铁芯须写出“铁芯”字样。 芯头边界用蓝色线表示、砂芯编 号用阿拉伯数字1#、2#等标注。边 界符号一般只在芯头及砂芯交界 处用与砂芯编号相同的小号数字 表示。铁芯须写出“铁芯”字样。
23.样板（专门绘制样板图时，应在检验位置注明样板标记）
用蓝色线 画出样板 轮廓及木 材剖面纹 理，写出 “样板” 字样。 用红色线 描出工艺 夹头的轮 廓，写出 “工艺夹 头”字样。
用细实线 画出样板 轮廓及木 材剖面纹 理，写出 “样板” 字样。 24.反变形量 用双点画 线画出工 艺夹头轮 廓，写出 “工艺夹 头”字样。
大型铸件要画出的吊柄，某些零件上所加的机 械加工用夹头或加工基准台面等。
2．注意事项
①工艺内容尽量在某一视图或剖视图上表示清楚。对 于主要工艺内容中浇注位置、分型面、芯头、芯座 的尺寸与间隙、浇注系统组元与尺寸、冒口形状与 尺寸、内外冷铁等，仍应分别表示在相关视图中。 ②加工余量的尺寸。如果顶面、内孔和底、侧面数值 相同，图面上不标注尺寸，可填写在图纸背面的“ 模样工艺卡”中，也可写在技术条件中。 ③相同尺寸的铸造圆角、等角度的起模斜度，图形上 可不标注，只写在技术条件中。 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，则可省去砂芯边界线。
铸造工艺图绘制
铸造工艺图绘制技术发展趋势
1 2 3
智能化
随着人工智能技术的发展，铸造工艺图绘制将逐 渐实现智能化，通过机器学习和深度学习等技术 提高绘图的自动化程度。
参数化设计
参数化设计技术能够根据铸造工艺要求，自动生 成符合要求的铸造工艺图，提高绘图的效率和准 确性。
虚拟现实与增强现实
虚拟现实和增强现实技术将为铸造工艺图绘制提 供更加直观和交互性强的手段，方便进行工艺分 析和优化。
基于Autodesk Inventor的三维CAD/CAM软件，可用于铸造工艺 图的绘制和加工模拟。
Delcam PowerMILL
专业的数控加工编程软件，可用于铸造工艺图的绘制和加工路径的 规划。
03
铸造工艺图绘制技巧
比例与尺寸标注
比例选择
根据铸造工艺的特点和要求，选择合 适的比例尺，以便在图纸上准确表达 铸造工艺的细节。
05
铸造工艺图绘制常见问题 与解决方案
铸造工艺图绘制常见问题
问题1
铸造工艺图绘制不准确，导致 生产出的产品不符合要求。
问题2
铸造工艺图绘制过程中，对细 节处理不够精细，导致生产出 的产品存在缺陷。
问题3
铸造工艺图绘制过程中，对材 料选择不当，导致生产出的产 品性能不达标。
问题4
铸造工艺图绘制过程中，对工 艺流程安排不合理，导致生产
02
它通过图形、符号和文字等元素 ，详细表示铸造工艺过程中的各 个步骤和操作要点。
铸造工艺图绘制的重要性
确保生产过程的顺利进行
降低生产成本
通过绘制铸造工艺图，可以明确生产流程 、设备和操作要求，为生产人员提供明确 的指导，确保生产过程的顺利进行。
通过优化铸造工艺流程，可以降低生 产成本，提高生产效率。
铸造工艺学精品PPT课件
17
奥占公式：
S阻
m下
1 2gHP
图13 奥占公式
18
图13 无冒口系统时的铸件
19
冒口
图14 加入补缩源—冒口
20
模数法设计冒口的基本方法是： 1）Mr=fMc Mr为冒口模数，Mc为铸 件模数，f=1.0-1.2。 2）冒口要提供足够的补缩金属液： ε(Vc+Vr)+Ve<=Vrη 3）一定的补缩通道角：可利用冷铁和 其他工艺措施来造成合适的补缩通道 角
21
吃砂量
图16 砂型装配示意 图
箱把：翻 箱及吊运 操作等 紧固夹紧防 止跑火等
22
定位销
图15 模样定位销示意图
23
大球的制造过程引出的 基本铸造工艺概念
➢成型类：分型面、分模面 ➢工艺类：浇注系统、冒口、冷铁 ➢工装类：模样、模板、砂箱等
24
套筒工艺与大球工艺的差别 ——浇注位置、砂芯、外模 样变化
重要面
36
重要面
图 3-2-36
37
38
例2：能保证顺序凝固。例如，厚大部分在上部，或 按一定次序厚大部分靠近冒口。
39
例3：铸件水平面积大的部分应尽量置于 铸件下部。
40
41
例4：避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯， 便于下芯、合箱及检验。
42
合箱时容易碰坏砂芯
合箱时不会 碰坏砂芯
43
分型面的确定
9
图5 分型面
10
图6 造型
11
图7 造型时分型面与 分模面平齐一致
12
分模面
图8 造型时分型面与 分模面平齐一致
13
图9 球形空腔
14
图10 在球形空腔上置浇道
奥占公式：
S阻
m下
1 2gHP
图13 奥占公式
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图13 无冒口系统时的铸件
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冒口
图14 加入补缩源—冒口
20
模数法设计冒口的基本方法是： 1）Mr=fMc Mr为冒口模数，Mc为铸 件模数，f=1.0-1.2。 2）冒口要提供足够的补缩金属液： ε(Vc+Vr)+Ve<=Vrη 3）一定的补缩通道角：可利用冷铁和 其他工艺措施来造成合适的补缩通道 角
21
吃砂量
图16 砂型装配示意 图
箱把：翻 箱及吊运 操作等 紧固夹紧防 止跑火等
22
定位销
图15 模样定位销示意图
23
大球的制造过程引出的 基本铸造工艺概念
➢成型类：分型面、分模面 ➢工艺类：浇注系统、冒口、冷铁 ➢工装类：模样、模板、砂箱等
24
套筒工艺与大球工艺的差别 ——浇注位置、砂芯、外模 样变化
重要面
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重要面
图 3-2-36
37
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例2：能保证顺序凝固。例如，厚大部分在上部，或 按一定次序厚大部分靠近冒口。
39
例3：铸件水平面积大的部分应尽量置于 铸件下部。
40
41
例4：避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯， 便于下芯、合箱及检验。
42
合箱时容易碰坏砂芯
合箱时不会 碰坏砂芯
43
分型面的确定
9
图5 分型面
10
图6 造型
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图7 造型时分型面与 分模面平齐一致
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分模面
图8 造型时分型面与 分模面平齐一致
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图9 球形空腔
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图10 在球形空腔上置浇道
铸造工艺设计实例
第 ５ 章 铸造工艺设计实例
• ５.１ 转台零件图及整体工艺方案 • ５.２ 浇注系统计算 • ５.３ 铸造工艺参数和砂箱的确定 • ５.４ 铸造工艺模拟
返回
５.１ 转台零件图及整体工艺方案
• 转台零件图如图 ５ －１ 所示。
• ５.１.１ 铸件基本结构参数及技术要求
• （１） 铸件材质： ＺＧ２００ －４００。 • （２） 壁厚： 最小壁厚 ３０ ｍｍ， 最大壁厚 １６９ ｍｍ。 • （３） 结构： 轮盘类， 毛坯轮廓尺寸为 ϕ１ ６００ ｍｍ ×５４０
ｍｍ。 • （４） 质量： １ １６５ ｋｇ， 估计浇注铁液总质量 ２ ２００ ｋ
ｇ。 • （５） 铸件精度： 铸件具有表面粗糙度、 同轴度、 垂直度等要求。
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５.１ 转台零件图及整体工艺方案
• ５.１.２ 整体铸造工艺方案的确定
• 此为轮盘类铸件， 筒体不同直径部分有同轴度要求， 筒体和底盘之 间具有垂直度要求。为了保证轮盘的整体形状精度要求以及底盘和筒 体之间的位置精度， 采用除底盘底面的凸台外其余绝大部分铸件处 于下型内， 以保证铸件的形状和位置精度要求； 筒体根部的底盘壁 厚较大， 为铸件的热节所在， 需设置冒口进行补缩， 底盘凸台上设 置冒口， 底盘凸台和冒口位于上型内； 铸件为大型铸件， 浇注的金 属液量较多， 为避免冲砂问题， 需采用耐火材料管作为浇道； 为防 止内浇口局部金属液过热， 采用多个内浇口分散注入的双阶梯式浇 注系统。 此转台零件的初步铸造工艺方案基本确定， 如图 ５ －２ 所示。
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５.２ 浇注系统计算
• ５.２.１ 确定浇注时间
• （１） 计算铸钢件的浇注时间。 • 浇铸时间的计算公式为 • （２） 验算钢液在铸型内的上升速度。
• ５.１ 转台零件图及整体工艺方案 • ５.２ 浇注系统计算 • ５.３ 铸造工艺参数和砂箱的确定 • ５.４ 铸造工艺模拟
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５.１ 转台零件图及整体工艺方案
• 转台零件图如图 ５ －１ 所示。
• ５.１.１ 铸件基本结构参数及技术要求
• （１） 铸件材质： ＺＧ２００ －４００。 • （２） 壁厚： 最小壁厚 ３０ ｍｍ， 最大壁厚 １６９ ｍｍ。 • （３） 结构： 轮盘类， 毛坯轮廓尺寸为 ϕ１ ６００ ｍｍ ×５４０
ｍｍ。 • （４） 质量： １ １６５ ｋｇ， 估计浇注铁液总质量 ２ ２００ ｋ
ｇ。 • （５） 铸件精度： 铸件具有表面粗糙度、 同轴度、 垂直度等要求。
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５.１ 转台零件图及整体工艺方案
• ５.１.２ 整体铸造工艺方案的确定
• 此为轮盘类铸件， 筒体不同直径部分有同轴度要求， 筒体和底盘之 间具有垂直度要求。为了保证轮盘的整体形状精度要求以及底盘和筒 体之间的位置精度， 采用除底盘底面的凸台外其余绝大部分铸件处 于下型内， 以保证铸件的形状和位置精度要求； 筒体根部的底盘壁 厚较大， 为铸件的热节所在， 需设置冒口进行补缩， 底盘凸台上设 置冒口， 底盘凸台和冒口位于上型内； 铸件为大型铸件， 浇注的金 属液量较多， 为避免冲砂问题， 需采用耐火材料管作为浇道； 为防 止内浇口局部金属液过热， 采用多个内浇口分散注入的双阶梯式浇 注系统。 此转台零件的初步铸造工艺方案基本确定， 如图 ５ －２ 所示。
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５.２ 浇注系统计算
• ５.２.１ 确定浇注时间
• （１） 计算铸钢件的浇注时间。 • 浇铸时间的计算公式为 • （２） 验算钢液在铸型内的上升速度。