《铸造工艺与装备》标准
关于自硬砂铸造工艺技术及装备选择的探讨
要 生产 一 些薄 壁复 杂铸 件 、球 铁件 甚 至铸 钢件 ． 则 须对脱膜 率进行 适 当的控 制 ．除上述 两级 再生 外 ，再 增加 一级 强 力磨擦 再 生 ，以控制 Ｌ 值 ， ＯＩ 保 证满足 工艺要 求。Ｐ ｐ ｓ ｔ ｅ — ｅ 树脂 工 艺与呋 喃树 脂 砂的设备 配置基 本相 同。
的重视 自硬砂 设备 的可靠性一般 可 以通过加 工
厥
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越来 越多 的企 业首选 自硬砂 工艺替 代原有 粘土砂
干型铸 造工艺 。如何根据 自身 的产 品特点 选择相
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一
应 的铸 造设备成 为技改 中普遍 关心 的核心 问题 。
１ 关于 自硬 砂再生 设备
０
件 的关键 。 自硬 砂再 生 系统一般 由破碎 、再 生 、 风选 、调温 以及与之配套 的输送及 除尘系统 组成 。
再根据不 同的生产及 工艺要 求做一 些相应 的增减
（ ）再 生设备 选择 注意事项 １
近２ ０年来 ．我 国 的 自硬砂 再 生设 备有 了较 大 的发 展 。从最 初的仿 制 日本 技术 。到后 来的 引 进 欧洲技术 、展 开技术合作 并通过 生产实践 得 以 不 断改进 ，基本 上满足生产 要 求。在 选择 自硬砂 再 生设 备 时应 注意几下几个 方面 ：
实践证 明。只要 工艺及管理 得 当 ，脱 膜率 的多少
反 而不 是 关键 因素 ．潍 坊 某 铸造 车 间 Ｌ 值 甚 ＯＩ
的 Ｌ 值及微粉含 量的情况 下 ．尽量降低 能源消 ＯＩ
耗 、保 证设备 可靠性 、减 少维 修费 用 。无疑 具有
长远 的意义
至在 ４ ％以上 。铸件 质量 指标 一样 较好 。 为保证
工艺装备方面
工艺装备工艺规程，是指导施工的技术文件。
一般包括以下内容：零件加工的工艺路线，各工序的具体加工内容，切削用量、工时定额以及所采用的设备和工艺装备等。
1.工艺装备，是指产品制造过程中所用的各种工具总称。
包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等，简称工装。
2．铸件的工艺装备铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具和装置的总称。
包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘干板（器）、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样板、套箱、压铁等。
此外，芯盒及烘干器的钻模和修整标准也属于铸造工艺装备.3. 工艺装备夹具的分类夹具的分类（1）通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。
例如，车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头；铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。
它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。
这类夹具一般已经标准化。
由专业工厂生产，作为机床附件供应给客户。
（2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。
专用夹具通常由使用厂根据自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。
（3）组合夹具组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，局有各种不同形、不同规格尺寸的标准化元件和合件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。
夹具使用完毕后，可以拆卸，留待组装新夹具时使用。
组合夹具的使用范围十分广泛。
它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单元要求。
用组合夹具元件可以组转成各类机床夹具。
数控机床和柔性制造单元的出现，更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。
组合夹具具有以下特点：组合夹具元件可供多次使用，但其一旦组转成某个夹具后，该夹具结构仍属专用性，只能一次使用。
当变换加工对象时，一般仍需全部拆开，重新组装成新夹具结构，以满足新工件的加工要求。
《铸造设备与工艺》2010年总目次
现代化大批量汽车铸件 生产线砂处理 系统建设体会
吴 毅 （－ ） ５ ４ 新建 中小规模铸造工厂的设计 和管理 … … … 丛培邦（ — ） ５ ８ 重 视 中频 感应 炉熔 炼 的 冶金 功 能 … … … … … 钱 立 （— ） ６ １
… … … … … … … … … … … … … … … … … … …
・
・
铸造 设 备 ・
铸造工艺・
我国铸造装备生产及使用基本情况 … 刘小龙 ， 邝 鸥（— ） ３ １ 工频感 应电炉修炉工艺及炉胆结构 的改进 … 和丽云（— ） ３ ５
“
冷 芯 盒 设 备 问题 产 生 废 芯 的原 因分 析 及 解决 措施 刘 屹 ， 春 霞 ， 国强 ， 杨 王 姚 红 （ — ６ １３ ）
张利 欣 ， 德 秀 ， 尹 张 铸石生产线应用 机械手脱模 的研究
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
国内消失模铸造关键性功 能型设备 和生产线 的现状和展望 高成勋 ， 孙黄龙 ， 戴亚坤 ， 刘伟 明（— ８ ５ ２）
… … … … … … … …
… … … … … … … …
富氧送 风技 术在 消失模铸造 中的应用 泰 国 治 ， 纪 江 ， 辉 ， 兴 惠 ， 辉 （— ７ 马 王 程 余 ５２）
… … … … …
浅谈 中频炉炉龄的提高 …． ………… ………． ．张广贺 （～ ） ２ ３ 延 长 中频 感 应 炉 酸性 炉衬 寿命 的措 施 … … … 蔺亚 琳 （～ ） ２ ６ 机械手抛丸机在铸件清理 中的应用 与改进
… … … … … … … … … … …
《铸造工艺装备设计》课件
制芯设备的性能和效率同样影 响着砂芯的质量和生产成本， 进而影响铸件的质量和性
效率和降低生产成本。
浇注设备
浇注设备是铸造工艺装备中的重要组成部分，用于将熔 融金属浇注入砂型中。
浇注设备的结构和性能直接影响着金属液的流动和充型 效果，进而影响铸件的质量和性能。
铸造工艺装备是实现铸造生产过 程自动化的基础，可以提高生产 效率、降低能耗和减少环境污染
。
铸造工艺装备的质量直接影响着 铸件的质量和性能，因此对于提 高铸件质量和性能具有重要意义
。
铸造工艺装备的设计和制造需要 考虑到生产成本和经济效益，因 此对于降低生产成本和提高经济
效益也具有重要意义。
02
铸造工艺装备设计基础
02
它包括各种浇注系统设计、模具 设计、造型设备、制芯设备、落 砂设备等。
铸造工艺装备的分类
根据用途不同，铸造工艺装备 可分为两大类：造型设备和制 芯设备。
造型设备又可以分为砂型铸造 设备和特种铸造设备，如金属 型铸造设备、压力铸造设备等 。
制芯设备则可以分为冷芯盒制 芯设备和热芯盒制芯设备等。
铸造工艺装备的重要性
浇注设备的种类包括浇注机、浇口杯、流槽等。
优化浇注设备的结构和性能，提高金属液的充型效果和 减少浇注缺陷是浇注设备未来发展的重要方向。
06
铸造工艺装备设计案例 分析
案例一：某发动机缸体模具设计
总结词
复杂度高、精度要求高
详细描述
该案例主要介绍某发动机缸体模具的设计过程，涉及多方面复杂因素，如结构优化、材料选择、热处 理工艺等。同时，由于发动机缸体对精度要求极高，因此模具设计过程中需充分考虑加工工艺和装配 精度。
案例二：某汽车零件工装夹具设计
铸造工艺装备设计
6 浇注系统设计 确定浇注系统的类型及各组元的结构和尺寸。浇注 系统的设计步骤： 1）确定浇注系统的类型； 2）草拟出型板布置图草拟型板布置图; 3）浇注时间与金属液上升速度的核算; 4）计算阻流面 5）确定浇口比并计算各组元截面积 6）确定各组元的结构和形状及尺寸 7）绘出浇注系统图 7 冒口等设计 冒口、补贴、冷铁和出气孔等设计。冒口设计包括 选择冒口的类型、位置和有效补缩距离及其尺寸与形状 和数量，常用模数法和比例法等设计冒口
5 普通金属芯盒的结构设计
1）芯盒分类 单面芯盒（敞开式，脱落式）、垂直对 开式和水平对开式等类型
2）芯盒设计 （1）材料的选择 （2）芯盒的壁厚 （3）芯盒的加强肋 （4）芯盒边缘及防磨片
（5）芯盒中的活块及镶块
（6）芯盒的定位装置
（7）芯盒的夹紧装置
（8）手柄和吊轴等机构
6 普通金属芯盒的技术条件
①砂箱的名义尺寸
②箱壁 ③箱带 5 砂箱的定位 6 砂箱的夹紧机构
砂箱的卡紧方式主要有上箱自重法、压铁法、箱
卡（手工夹紧）法和自动卡紧法等
7 砂箱的搬运及翻转机构
搬运机构主要有手柄、吊轴和吊环三种形式
5.4 芯 盒
1 芯盒设计内容 确定芯盒的类型及材料，选取芯盒分盒面，芯盒结 构设计和型腔尺寸计算，确定芯盒壁厚和加强筋、芯盒 的定位和紧固等 2 芯盒的类型及材质 1）芯盒种类 普通芯盒、热芯盒、壳芯盒和冷芯盒 2）芯盒材料 铸铝合金，铸铁；铜合金及钢材多用于 制作镶块和活块 3 分盒面的确定 按照优先采用平直分盒面、尽量使砂芯的分盒面和 砂型的分型面一致等原则确定。 4 芯盒型腔尺寸的计算 铸件相关的尺寸应考虑铸造收缩率，对于芯头长度 等非关联尺寸则不考虑铸造收缩率。
（5）模样的固定与定位 定位销定位、螺钉或螺栓固定 ； 以模板上的导向销和 定位销为定位基准 （6）模样在模底板上的装配形式 上固定法 下固定法 4 模样（芯盒）尺寸的计算及标注 1）尺寸计算 Lm=(Lj±Ly)(1+K) 2）尺寸标注 以所铸零件的加工基准面为基准 3) 极限尺寸 模样取最大尺寸，芯盒取最小尺寸 5 金属模样的技术要求 6 浇冒口系统和芯头模样在模底板上的装配 1）直浇道模样装配方式 2）横浇道模样装配方式 3）出气口和冒口模样装配方式 4）芯头模样装配方式
精选先进制造工艺与装备
3.快速原型制造特点
1.结合CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术，真正意义上的数字化制造。2. 可将任意复杂形状的设计方案快速转换为三维的实体模型或样件3.CAD直接驱动，快速、准确、以及制造复杂模型。4.不需要任何刀具，模具及工装卡具的情况下，直接制造，方便快捷。5. 原材料的种类繁多；提高了新产品开发的一次成功率，缩短了开发周期，降低了研发成本。
与机械制造中的切削(其成形特征为连续、局部、去除成形)、锻造(其成特征为断续、整体、塑性成形)方法比较，轧制方法成形特征是连续、局部、塑性成形。零件轧制较之锻造也有其不足之处，即模具复杂、尺寸大、设备通用性差、工艺调整难度大等。因此，轧制技术适合于批量大的零件生产和专业化工厂的生产。
2. 零件轧制成形的优缺点
4.快速原型应用领域
1.工业造型、模具、家电、电子仪表、轻工、塑料、玩具、航空航天、军工、机械、汽车、摩托车、内燃机、建筑规划及模型、科研、医疗等。 2. 应用体现： a）支持快速产品开发 b）支持快速模具制造 c）支持医用实体制造
3.2先进切削技术与机床
（2）汽车覆盖件的冲压成形特点
1）一次拉伸成形2）拉胀复合成形3）局部成形4）变形路径变化
（3）汽车覆盖件设计的生产流程
制件设计-工艺分析-计算机模拟-模具设计-制造-调试-返修。计算机模拟1）使用软件：美国的DynaForm；日本的AutoForm2）特点：a）缩短模具制造时间 b）节省费用 c）提高零件的质量和使用性能 d）降低零件的废品率 f）减少原材料浪费
2.快速原型制造工艺
1.光固化成型工艺 (SLA—Stereo lithography Apparatus)2.分层实体制造工艺 (LOM—Laminated Object Manufacturing) 3.选择性激光烧结工艺 (SLS—Selected Laser Sintering) 4.熔融沉积造型工艺 (FDM—Fused Deposition Modeling)5.三维打印工艺（2DP—Three-dimensional printing）
铸造工艺装备的设计原则
铸造工艺装备的设计原则铸造工艺装备的设计原则是为了提高铸造工艺的效率和质量，减少生产成本，提高生产效益。
下面介绍一些常见的设计原则。
1. 综合考虑铸造工艺需求：在设计铸造工艺装备时，首先要全面考虑铸造工艺的需求，包括铸件形态、材质、放料方式、浇注温度、冶炼方式等因素，确保装备的设计能够满足这些需求。
2. 采用合理的结构设计：装备的结构设计要合理，能够满足铸件的形态要求。
例如，铸造成型机械设备要具有较大的开启高度和宽度，以适应大型铸件的生产需求；浇注设备要具有较高的流量和压力，以确保熔融金属能够充分填充模腔。
3. 优化工艺参数设置：装备的设计要考虑到工艺参数的设置，包括温度、时间、速度等因素。
通过优化参数设置，可以提高生产效率，减少生产时间和能耗。
例如，可采用自动化控制系统，实现精确控制温度和时间，提高工件的质量和稳定性。
4. 选择适当的材料：铸造工艺装备要选择适当的材料，能够耐高温、耐磨损和耐腐蚀。
例如，铸型材料和熔炼设备要选用高温耐磨材料，以确保长时间使用不损坏。
同时，材料的选择还要考虑到装备的成本和可靠性。
5. 强调安全性和可靠性：铸造工艺装备的设计要强调安全性和可靠性，确保操作人员和设备的安全。
例如，设备要安装可靠的安全保护装置，如紧急停机按钮、过载保护装置等，以减少事故的发生。
6. 提高装备的自动化程度：铸造工艺装备的设计要注重提高自动化程度，减少人为操作和劳动强度。
例如，可以采用自动开关、自动调温、自动输送等功能，实现部分或全部自动化操作，提高生产效率和质量。
7. 考虑装备的维护和维修：铸造工艺装备的设计要考虑装备的维护和维修，降低设备故障率和维修成本。
例如，设备要有较好的易维护性设计，如易更换的零部件、模块化结构等，便于维修和更换。
8. 鼓励创新和改进：铸造工艺装备的设计要鼓励创新和改进，采用先进的技术和工艺，提高装备的性能和效率。
例如，可以应用计算机辅助设计和仿真技术，优化装备的结构和工艺参数，提高生产效率和质量。
铸造工艺及装备课程设计
铸造工艺及装备课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握铸造工艺及装备的基本理论、基本知识和基本技能，能够运用所学知识分析和解决铸造生产中的实际问题。
1.掌握铸造工艺的基本原理和流程。
2.熟悉铸造装备的类型和结构。
3.了解铸造行业的现状和发展趋势。
4.能够运用铸造工艺知识进行铸造工艺设计。
5.能够操作和维护铸造装备。
6.能够对铸造生产中的问题进行分析和解决。
情感态度价值观目标：1.培养学生对铸造行业的兴趣和热情。
2.培养学生对铸造工艺和装备的敬畏之心，注重安全生产。
3.培养学生团队协作和创新的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括铸造工艺及装备的基本理论、基本知识和基本技能。
1.铸造工艺部分：包括铸造工艺的基本原理、铸造方法的分类和特点、铸造工艺参数的确定等。
2.铸造装备部分：包括铸造装备的类型、结构、工作原理和维护保养等。
3.铸造生产部分：包括铸造生产的过程、安全操作、生产管理等。
4.铸造工艺及装备的基本概念和原理。
5.铸造方法及其适用范围和特点。
6.铸造工艺参数的确定和工艺设计。
7.铸造装备的类型和结构及其操作和维护。
8.铸造生产的过程和安全操作。
三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握铸造工艺及装备的基本理论、基本知识和基本技能。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生对铸造工艺及装备的兴趣和主动性，提高学生的思考和分析问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将理论知识运用到实际生产中，提高学生解决问题的能力。
4.实验法：通过实验操作，使学生熟悉铸造工艺及装备的使用和维护，提高学生的动手能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用权威、实用的铸造工艺及装备教材作为主要教学资源。
2.参考书：提供相关的铸造工艺及装备的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，使教学内容更加生动形象，提高学生的学习兴趣。
铸造模具标准
铸造模具在砂型铸造中的重要性工厂将铸造模具称之为“铸造之母”,此话可谓地对铸造模具在铸造生产中作用和地位的一个高度的概括。
称之为“母”，其一是因为在工厂里，所有铸件都是用铸模制成砂型然后得到的,无铸造模具即无铸件;其二是铸件总是带有铸造模具的“遗传性”；铸件的尺寸精度、表面粗糙度乃至某些铸造缺陷无一不与铸造模具质量有直接关系。
(1)尺寸精度铸件依模而作，模的尺寸误差无一例外地会在铸件上反映出来.尤其是一些复杂铸件，由于采用多个铸模（外模和芯盒）,其累积误差更会严重影响到铸件尺寸精度.图为某轿车缸体(4缸)铸件尺寸精度相关要索链图,图中有阴影的框为铸造工艺装备，其他框为工序过程。
从图中可以推算出,即使每套工装尺寸精度都能得到99分，到台箱处其得分也可能只有82。
5分了。
由此可见，追求铸模的“零误差"是何等重要。
(2)表面粗糙度表面光洁的铸模不仅改善起模性，从而减少型（芯)废，提高生产率，而且能得到光洁的型腔（或砂芯)，有利于得到光洁的铸件。
(3)铸件缺陷一部分铸件缺陷可能由铸造模具质量不佳所造成,如铸模表面存在倒料度、凹凸不平，将导致起模性不好，破坏铸型表面甚至造成砂眼；模具安装偏差或定位销（套）磨损造成错型、挤型、砂眼；浇注系统的随意制作或安装导致金属渣流动偏离工艺设计要求，因而可能造成气孔、缩松等缺陷，等等。
在铸造生产中,工艺—铸模—设备是一个不可分割的系统,好的工艺设计要依靠铸造模具体现出来。
同样，一个蹩脚的工艺设计，可能使一套加工精良的铸模因无法生产出合格铸件而报废。
铸模和设备的合理配合也是一样重要的。
因此，在确定工艺方案、进行工艺设计时,必须同时着手铸模和设备的准备工作,即实施并行工程是十分必要的。
正因为如此,国内一些企业在引进制芯机的同时引进芯盒，引进一些复杂铸模(如轿车缸体）的同时也包括了工艺设计。
在创新日渐成为经济发展主旋律的现代社会,产品更新周期日益缩短,新产品层出不穷,这也就要求制造工业与之适应并快速发展，作为制造工业基础的模具业，必然随之发展。
绿色制造通用技术导则 铸造-最新国标
绿色制造通用技术导则铸造1 范围本文件规定了绿色铸造的一般要求，给出了工艺设计、工艺与装备技术、原辅材料、质量检测、污染物治理、资源回收及再生利用等方面的技术指导。
本文件适用于指导我国铸件设计及生产企业（分厂、车间、工段）构建绿色铸造生产模式、实现绿色铸造，铸造原辅材料、铸造装备企业和相关企业的铸件设计可参照执行。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 5611 铸造术语GB/T 28612-2023 绿色制造术语JBJ 14-2004 机械行业节能设计规范HJ 1115 排污许可证申请与核发技术规范金属铸造工业HJ 1292 铸造工业大气污染防治可行技术指南3 术语和定义GB/T 5611 和 GB/T 28612 界定的术语和定义适用于本文件。
4 技术导则4.1 一般要求在保证铸件质量的前提下，应通过以下方法、技术或手段来提高资源能源使用效率，降低资源能源消耗、污染物排放及碳排放，实现绿色铸造：——优化铸件设计，选择并优化铸造工艺及装备等，用生产效率高、生态环境影响小、健康安全危害小的先进技术、工艺和设备取代高耗能、高污染的落后生产技术、工艺和装备；——降低或避免有害物质的使用。
用低、无污染的绿色原辅材料替代高污染、高材耗的原辅材料；——采用必要且有效的污染物末端治理及资源再生利用技术。
4.2 工艺设计铸造工艺设计宜采用技术及说明、适用范围和预期效果见表1。
表1 面向绿色制造的铸造工艺设计表1（续）4.3 工艺与装备技术面向绿色制造的铸造工艺与装备宜采用的技术及其适用范围见表2。
表2 面向绿色制造的铸造工艺与装备技术表2 （续）4.4 原辅材料面向绿色制造的铸造原辅材料及其适用范围见表3。
表3 面向绿色制造的铸造原辅材料4.5 质量检测面向绿色制造的铸造检测宜采用技术及设备适用范围见表4。
新版铸造行业标准规范(铸造行业标准有哪些)
铸造行业准入条件为引导铸造产业健康、有序和可持续发展，促进铸造行业产业结构优化升级，遏制低水平重复建设和产能盲目扩张，保护生态环境，推进节能减排，提高资源、能源利用水平，提升我国装备制造业整体实力，推进我国从世界铸造大国向铸造强国转变，根据有关法律法规和产业政策，制定本准入条件。
一、建设条件和布局（一）铸造企业的布局及厂址的确定应符合国家产业政策和相关法律法规，符合各省、自治区、直辖市铸造业和装备制造业发展规划。
（二）国务院有关主管部门和省、自治区、直辖市人民政府划定的风景名胜区、自然保护区和水源地及其他需要特别保护的区域（一类区）的铸造企业不予认定；在二类区和三类区（一类区以外的其他地区），新（扩）建铸造企业和原有铸造企业的各类污染物（大气、水、厂界噪声、固体废弃物）排放标准与处置措施均应符合国家和当地环保标准的规定。
（三）新（扩）建铸造企业应通过“建设项目环境影响评价审批”及“职业健康安全预评估”，并通过项目环境保护和职业健康安全防护设施“三同时”验收。
二、生产工艺（一）企业应根据生产铸件的材质、品种、批量，合理选择低污染、低排放、低能耗、经济高效的铸造工艺。
（二）不得采用粘土砂干型/芯、油砂制芯、七〇砂制型/芯等落后铸造工艺。
三、生产装备（一）企业应配备与生产能力相匹配的熔炼设备和精炼设备，如冲天炉、中频感应电炉、电弧炉、精炼炉（AOD、VOD、LF炉等）、电阻炉、燃气炉等。
炉前应配置必要的化学成分分析、金属液温度测量装备，并配有相应有效的通风除尘、除烟设备与系统。
（二）铸造用高炉应符合工业和信息化部颁布的《铸造用生铁企业认定规范条件》并通过工业和信息化部认定。
（三）企业应配备与生产能力相匹配的造型、制芯、砂处理、清理等设备。
采用砂型铸造工艺的企业应配备旧砂处理设备。
各种旧砂的回用率应达到：水玻璃砂（再生）≥60%，呋喃树脂自硬砂（再生）≥90%，碱酚醛树脂自硬砂（再生）≥70%，粘土砂≥95%。
第六章铸造工艺装备设计
第六章 铸造工艺装备设计第一节 概 述铸造工艺装备是造型、制芯和合箱过程中所使用的模具和装置的总称，其内容见教材表 61。
第二节 模样设计一、材质的选择1．木模适用于单件、小批量生产的各种铸件。
2．金属模样常用的金属为：适用于大量、成批生产的各种铸件。
3．聚苯乙烯泡沫塑料模（消失模）用于实型造型法、磁丸造型的中、小铸件和单件生产的中、大型铸钢件。
二、金属模样的结构设计1．模样本体结构类型平装式结构简单，容易加工，最常用。
嵌入式在特殊条件下应用，如模样部分表面凹入分型面以 下（图 62a）；分型面以上模样过薄，加工、固定困难（图 62b）；分型面通过模样圆角（图62c）；很 小的模样（图 62d）而方便于加工、定位和固定等。
选定模样结构后，即可依铸造工艺图确定模样的外形。
图 6-2 嵌入式模样1－模样 2－底板2．壁厚及加强筋应尽量减轻模样的质量。
除了薄小模样（小于 50 ㎜×50 ㎜或高度低于 30 ㎜）以外，都应制成空 心结构。
平均轮廓尺寸大于 150 ㎜的模样，内部设加强筋。
3．固定和定位孔模样在模底板上的固定，可用螺钉或螺栓，用定位销定位。
模样上钻通孔，螺钉穿过模样与模底 板固定，称为上固定法，如图 64a 。
优点有：便于选择螺孔位置，钻孔和装配方便；缺点是：破坏模 样的工作表面，紧固后需用塑料或铝等填平模样表面上之螺孔坑。
模底板上钻通孔，模样上攻螺纹孔的 固定方法称下固定法，如图 64b 。
优点是模样工作表面不受损害；缺点是确定螺孔位置要避开模底板 底部之筋条，还要让出扳手空间，安装不甚方便。
下固定法用于模样高大且四周没有低矮的凸边可以利 用的条件下。
定位销孔的位置应选在模样上矮而平的部位，两孔间距尽量远。
每块模样上至少应设 2 个。
图6-4 模样的固定和定位a ）上固定法b ）下固定法1－模样 2－模底板 3－螺钉 4－定位销4．模样（芯盒）的尺寸标注模样（芯盒）的尺寸有两类：一类是与铸件有关的尺寸；另一类为非关联尺寸，如芯头长度等。
铸 造 工 艺 及 设 备
2.湿型用湿型砂按造型时情况不同，可分为： 面砂——指特殊配制的在造型时铺覆在模样表面上构成型腔表面层的型砂。 背砂——指填充在面砂背面起填充作用的造型砂。 单一砂 ——指不分面砂和背砂，只有一种类型的造型砂。
水分测定法 手感判断法 紧实率法
2.流动性：型（芯）砂在外力或自重的作用下，沿模样（或芯盒 表面）和砂粒间相对移动的能力称为流动性。
3.强度：型砂、芯砂抵抗外力破坏的能力称为强度。
4.可塑性与韧性：可塑性是指型（芯）砂在外力作用下变形，外力去除 后仍保持所赋予形状的能力。
5.韧性：韧性是指型砂抵抗外力破坏的性能。
3.湿型铸造法 基本特点：砂型（芯）无需烘干，不存在硬化过程。 主要优点： 生产灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产； 易于实现生产过程的机械化和自动化； 材料成本低； 节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积； 延长了砂箱使 用寿命； 容易落砂等。 主要缺点：采用湿型铸造，也容易使铸件产生一些铸造缺陷，例如夹砂结 疤、鼠尾、粘砂、气孔、砂眼、胀砂等。 应用范围：主要用于机械化流水生产和手工造型 500Kg以下的铸件。
基本概念： 造型材料——凡用来制作铸型的原材料以及由各种原材 料所混制成的混合物统称为造型材料。 芯砂——制作砂型的混合物称为型砂，制作砂芯的混合 物称为芯砂。 涂料——涂敷在型腔或砂芯表面的混合物称为涂料。
第一节 型（芯）砂的组成和性能要求 一、型（芯）砂的组成
型（芯）砂是由骨干材料、粘结材料和附加物等原材 料按一定比例配制而成。
缺点：1）工作环境粉尘多、温度高、劳动强度大； 2）废料、废气、废水处理任务繁重。
铸造工艺装备设计
铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具 和装置的总称。
包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘 干板(器)、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样 板、套箱、压铁等。此外，芯盒及烘干器的钻模和修整标准 也属于铸造工艺装备。
无论是手工造型或机器造型，也无论是单件小批生产或 成批大量生产，工艺装备都是必不可少的。
Lm Lj Ly 1 K
（100+2×2.5）×（1+1%）=106.05≈106.1 （50－2×2.5）×（1+1%）+2×0.25=45.95≈46 （50－2×2.5）×（1+1%）=45.55≈45.5 ——砂芯尺寸
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二、模板
一般模板由模底板、模样、浇冒系统模、加热元件、定 位元件等组成。在组合快换模板系统中，还包括有模板框及 其定位、固定元件。
1．对模板的要求
模板尺寸应符合造型机的要求，模底板和砂箱、各模样 之间应有准确的定位，模板应有足够的强度、刚度和耐磨性， 制作容易，使用方便，尽量标准化。
2．模板种类
常用模板种类见表3-6-4。实例见图3-6-6、7、8。
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类型
表3-6-4 模板结构的分类
特
点
材质
应用机器
适用范围
垂直分型 用模板
（2）尺寸偏差
对于 大量生产 的定型产 品， 金属 模样(芯盒) 工作表面 尺寸偏差 要求见表 3-6-2。
表 3-6-2
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（3）分模面平面度 金属模分模面平面度要求见表3-6-3。
表3-6-3
（4）模样在模底板上的装配偏差： 在保证上、下模样的装配相对位移偏差不大于0.1mm
铸造工艺及装备课程设计
铸造工艺及装备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解铸造工艺的基本概念、分类及其在制造业中的应用。
2. 掌握铸造装备的组成、工作原理及操作要点。
3. 理解铸造工艺参数对铸件质量的影响。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行铸造工艺设计的能力。
2. 培养学生根据铸件结构特点，选择合适的铸造工艺和装备的能力。
3. 培养学生分析铸造缺陷产生原因，并提出改进措施的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对铸造工艺及装备的兴趣，激发其学习热情。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，树立质量意识。
3. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
本课程旨在帮助学生掌握铸造工艺及装备的基本知识，培养其运用所学知识解决实际问题的能力。
结合学生年级特点，课程内容注重理论与实践相结合，强化技能训练，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够为今后从事铸造工艺设计、生产管理等工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 铸造工艺基本概念与分类：介绍铸造工艺的定义、分类及其在制造业中的应用，参考教材第一章内容。
2. 铸造装备组成与工作原理：讲解铸造装备的主要组成部分、工作原理及操作要点，以教材第二章为基础。
- 砂型铸造装备- 金属型铸造装备- 压力铸造装备- 精密铸造装备3. 铸造工艺参数：分析铸造工艺参数对铸件质量的影响，结合教材第三章内容。
- 砂型铸造工艺参数- 金属型铸造工艺参数- 压力铸造工艺参数- 精密铸造工艺参数4. 铸造工艺设计：培养学生运用CAD软件进行铸造工艺设计的能力，参考教材第四章。
- 铸件结构分析- 铸造工艺方案设计- 铸造工艺参数确定- 铸造工艺卡制作5. 铸件缺陷分析与改进措施：分析常见铸造缺陷产生原因，提出改进措施，结合教材第五章内容。
教学内容注重科学性和系统性，按照教学大纲安排和进度，确保学生能够循序渐进地掌握铸造工艺及装备的知识。
通过以上五个方面的教学，使学生具备铸造工艺设计的基本能力，为实际工作奠定基础。
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《铸造工艺及设备》课程标准
030703
一、课程描述
《铸造工艺及设备》是材料成型及控制专业的专业核心课程.
课程内容包括铸造工艺方案设计、砂芯设计、浇注系统设计、冒口设计、铸造工艺装备设计等内容.其任务是使学生掌握铸造工艺方案的确定，学会选择工艺参数、浇冒口设计方法及工艺装备设计的基础知识；各种不同的铸造方法的特点及应用范围，使学生具备工艺理论和基础知识.并结合课程设计使学生掌握现代铸造工艺设计的基本方法.通过学习学生可以掌握铸造生产过程中铸造工艺理论和基本操作技能，促进知识向技能转化，对铸造生产的铸件进行具体设计.
该课所涉及的领域较多，在先修完《机械制图》、《工程材料》、《公差配合及技术测量》、《材料成型原理》、《材料力学》、《pro/E应用》等课程基础上，才能很好的理解和学习.
通过学习能够了解铸造工艺基本流程；能够知道砂型铸造的基本工艺流程，造型材料的技术要求和制备过程，铸型和型芯制造、型芯烘干、合型、紧固、浇注、清理技术；能够初步了解铸铁熔炼过程及冲天炉和感应炉的操作技术；能够知道铸件常见缺陷的形成原因和常规性防止措施方面的知识.通过学习具备从事铸造工型砂制备、造型、熔炼等岗位的基本操作能力；具备从事中等复杂零件铸造工艺及工装设计的能力.
开课时间：第五学期；共计学时90学时；课堂教学60学时（理论学时52学时，实验学时8学时）；学分：6学分.铸造工艺课程设计1周30学时.
二、课程目标
1、素质目标：
1）具有良好的职业道德、爱岗敬业、团队协作能力与实训创新能力；
2）有一定的自我学习能力和吸收新技术、新知识的意识；
3）具有较强的安全和环保意识.
2、知识目标：
1）学会铸造成型技术过程特征及理论基础知识，了解液态金属的充形能力概念、铸件收缩、铸造应力、金属的吸气性、成分偏析、金属与铸型相互作用的结果及其对铸件质量影响等方面的基础知识；
2）学会铸件的结构设计及几何形状特征要求等理论基础知识，掌握铸件结构设计的一般原则、铸件的结构要素设计方法，了解适宜铸造技术的铸件结构设计及几何形状特征和适宜铸造合金性能的铸件结构设计及几何形状特征.
3）学会铸造成；技术过程理论基础，熟悉砂形铸造及特种铸造技术方法，掌握砂型铸造工艺过程及拟定工艺规程，正确选择或配制铸型材料和其他辅助材料能合理；
4）掌握液态金属充填砂型铸型的特点和冒口的作用原理，能够合理拟定有关工艺参数；了解金属浇注系统设计原理；了解金属冷凝过程的结晶及得到的组织与性能，理解铸件成形的影响因素；
5）了解铸铁熔炼过程及冲天炉和感应炉的操作技术；
6）掌握有关试验技术和测试技术；
7）具备资料收集与整理能力，制定、实施工作计划的能力；
8）检查、判断能力；
9）理论知识运用能力.
3、能力目标：
1）能够设计中等复杂铸型工艺及有关工装，能正确选择或配制铸型材料和其他辅助材料，能合理掌握铸造工艺特点、应用、铸件图设计、铸造工艺图设计、铸件质量检验等方法技能；
2）根据所学知识，对金属的流动性、产品质量、产量和产品形状和尺寸等有关因素进行相应分析，能基本制定或选择出优质、高产、低消耗的生产工艺；
3）能设计中等复杂零件的铸件图、铸造工艺图，和检验要求；
4）能使用pro/E及一种以上软件进行模具建模，分析逐渐的冷却凝固过程，合理的设计浇口、冒口、冷铁、砂芯等；
5)了解特种铸造的相关知识和工艺要求；
6）了解铸造行业和CAD/CAE/CAM的现状、发展趋势和常用软件；
7）具备成形工艺分析和绘制设计图纸的能力；
8）具备正确进行设备选型的能力；
9）具备铸造工装模具的安装、调试能力，操作和调试成型设备的能力.
三、课程内容标准
本课程的学习以“工学结合、教学做合一”的思路设计；以项目知识完成为基点，综合理论知识、操作技能和职业素养为一体.通过完成教学模块中的项目学习，学生不但能够掌握铸造工艺及设备的理论和实际操作的专业知识和专业技能，还能够全面培养其团队协作、沟通表达、工作责任心、职业规范和职业道德等综合素质，使学生通过学习过程掌握工作岗位所需的各项技能和相关专业知识.教学内容及学时分配如表1；模块及项目实施目标如表2所示.
表1教学内容及学时分配
四、实施建议
1、教学内容
课程按照从铸件工艺性分析到材料对工艺性影响因素的分析、从工艺方案选择到浇注系统设计、从现代铸件设计方法到铸造工艺设计的顺序循序渐进安排教学内容，由浅入深，由简单到复杂，符合学生的认知规律.同时，以工程实践中应用的有代表性铸件为背景对相关内容进行介绍，使得学生容易掌握相关内容，同时也掌握工程应用中的一些非常重要的概念和结论.
本课程在教学方法上以课堂和实践相结合的教学方法进行授课.学习方式是在铸造生产认识实习基础上，进行理论学习，通过多媒体了解大量的先进的铸造理论知识，实践操作知识；然后针对某一方面结合实际零件图的作工艺设计分析，并进行实验学习；最后做总的工艺设计训练，并进行铸造实际操作的训练.为了加强学生对内容的理解，除了开设部分课堂实训课程外，还建立了教学实物展台，并有意识的加强了与企业联合，进行有针对性的实际铸件工艺性分析，分组进行实战性训练，把工艺课程设计与工厂实际生产挂钩，挑选一些有代表性的实用零件进行分析和设计，同时，改变了以往的全部课程授完之后再进行工艺设计训练的方法，把授课内容分成块，进行块的实践性训练，然后将块整合.通过这些训练加深了学生对现象的认识和对知识的掌握.
3、教材选取原则
以培养实践能力、创新能力和创业能力为指导思想，贯彻高职高专培养目标，强调理论与实践的结合、教材与实际的结合、操作与管理的结合，理论实践一体化教材.
4、推荐教材：
使用教材：瑜强等《铸造工艺与装备》北京：北京北工业大学出版社，2010.
5、推荐参考书：
[1] 曲卫涛主编，《铸造工艺学》西安，西安工业大学出版社，1994
[2] 曹文龙主编，《铸造工艺学》北京，机械工业出版社，1989
[3] 李庆春主编，《铸件成形理论基础》北京，机械工业出版社，1982.9
[4] 林再学，樊铁船主编，《现在铸造方法》北京，航空工业出版社，1991
[5]《铸造手册》（第4卷、第5卷）中国机械工程学会铸造专业学会机械工业出版社1992
6、实训车间及硬件建设：
1）上课区配备理实一体化教室，保证上课的正常进行；
2）具有足够的教学模型、挂图，保证直观性教学的正常进行，提高教学质量；
3）配备足够的设计室、绘图工具，确保每个学生能够在设计室进行手工绘图；
4）配备足够的机房、绘图软件，确保每个学生有一个机位进行绘图；
5）学校材料成型实训室进行教学实训；
注重学生的平时学习过程和作业质量的要求；鼓励学生积极参与教学过程，主持讨论、积极参与讨论、积极提出问题等情况分别予以加分，教师将各种情况及时记录在平时成绩册中.作业有两种形式，一种是课内作业，用作业本完成，批改率超过一半，作业成绩分为优、良、及格、不及格四个等级.
表3 教学具体内容评价过程
表5操作技能与综合素质的考核标准
编制：杨宪章
2012-09-25。