铸造工艺设计
铸造工艺设计
铸造工艺设计1. 简介铸造工艺是一种常用的工业制造方法，通过将熔化的金属或合金倒入预先制作好的模具中，使其冷却凝固而得到需要的零件或产品。
铸造工艺设计是指在进行铸造过程中，根据产品的要求和材料的特性，合理选择铸造方法、模具设计和工艺参数等方面的问题，以确保最终产品质量优良、成本合理。
2. 铸造方法选择选择合适的铸造方法是铸造工艺设计的关键步骤。
根据产品的形状、尺寸、材料和数量等因素，常用的铸造方法包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、重力铸造等。
以下是几种常见的铸造方法：2.1 砂型铸造砂型铸造是一种较为传统的铸造方法。
它以铸造砂为原料，通过制作模具来获得产品的形状。
砂型铸造适用于大多数金属和合金的铸造，尤其适用于中小型批量生产。
2.2 金属型铸造金属型铸造是指使用金属制作的模具进行铸造的方法。
金属型铸造具有模具寿命长、精度高和生产效率高等优点，适用于大批量生产和高精度的要求。
2.3 压力铸造压力铸造是一种通过高压力将熔融金属注入模具中的铸造方法。
压力铸造具有成型精度高、表面光洁度好和材料利用率高等优点，适用于生产要求较高的零件。
2.4 重力铸造重力铸造是指通过重力作用将熔融金属倒入模具中的铸造方法。
重力铸造适用于生产中小型的铸件，具有工艺简单、成本较低的特点。
3. 模具设计模具设计是铸造工艺设计中一个重要的环节。
合理的模具设计可以提高产品的质量和生产效率。
以下是几个常见的模具设计要点：3.1 合理的浇注系统设计浇注系统设计是模具设计中的重要环节。
合理的浇注系统设计可以保证熔融金属在模腔中均匀流动，以获得产品的形状和尺寸。
3.2 适当的冷却系统设计冷却系统设计是模具设计中的关键因素之一。
适当的冷却系统设计可以加快产品冷却速度，减少气孔和缩松等缺陷的产生，提高产品的质量。
3.3 合理的脱模设计脱模设计是指产品从模具中取出的过程。
合理的脱模设计可以避免产品损坏和模具磨损等问题，提高模具的使用寿命和生产效率。
铸造成形技术铸造工艺设计
①选择铸件的浇注位置及分型面 ②型芯的数量、形状及其固定方法 ③确定工艺参数（加工余量、起模
斜度、圆角、 收缩率） ④浇冒口、冷铁形状、尺寸及其布
置
铸造工艺图——在零件图上用各种工艺 符号表示出铸造工艺方案的图形
它是制造模样和铸型，进行生产准备 和铸件检验的依据——基本工艺文件。
使型腔和主要芯位于下箱，便于下 芯、合型和检查型腔尺寸。
3.铸造工艺参数的确定
铸造工艺参数包括收缩余量、 加工余量、起模斜度、铸造圆角、 芯头、芯座等。
①收缩余量：
为了补偿收缩，模样比铸件图纸尺寸 增大的数值称收缩余量。收缩余量的大小 与铸件尺寸大小、结构的复杂程度和铸造 合金的线收缩率有关，常常以铸件线收缩 率表示：
工艺 打箱、清理等工艺操作 根据批量大小填写必要条
卡片 过程及要求
件
⑨ 综合整个设计内容
实例分析：
以C6140车 床进给箱体 为例分析毛 坯的铸造工 艺方案如下： 质量约35Kg。
车床进给箱体零件图
该零件没有特殊质量要求的表面， 仅要求尽量保证基准面D不得有明显 铸造缺陷，以便进行定位。
材料：灰铸铁HT150，勿需考虑补缩。
为了便于采用机器造型、尽量 避免活块，故凸台和凹槽均应 用型芯来形成。
为了克服基准面朝上的缺点， 必须加大D面的加工余量。
单件、小批量生产，采用手 工造型，使用活块造型较型芯 更为方便。同时，因铸件的尺 寸允许偏差较大，九个轴孔不 必铸出。
此外，应尽量降低上型高度， 以便利用现有砂箱。
显然，在单件生产条件下，宜 采用方案II或方案III。
在制订铸造工艺方案时，主要应着 眼于工艺上的简化。
1.分型面
三个方案供选择： 方案I：分型面在轴孔 的中心线上。 方案II：从基准面D分 型，铸件绝大部分位于 下型。 方案III：从B面分型， 铸件全部置于下型。
铸造工艺设计说明书
铸造工艺设计说明书一、引言铸造工艺设计是针对特定铸件的生产过程进行规划和安排的过程。
本文旨在详细介绍铸造工艺设计的内容，确保读者能够全面理解并掌握该过程的要点。
二、铸造工艺设计的目标铸造工艺设计的目标是实现高质量的铸件生产。
具体而言，主要包括以下几个方面：1. 确定适宜的材料：根据铸件的要求和使用环境，选择合适的铸造材料，确保其具备良好的机械性能和耐腐蚀性能。
2. 设计合理的结构：在铸造工艺设计中，需要考虑到铸件的结构特点，合理设计铸件的形状和尺寸，以确保在铸造过程中易于铸造和冷却。
3. 确定适宜的工艺参数：通过合理选择浇注温度、保温时间、浇注速度等工艺参数，以确保铸件的成形质量。
4. 确保铸件的表面质量：通过采用适当的除砂、除气和清洁工艺，确保铸件表面的光洁度和平整度符合要求。
三、铸造工艺设计的步骤铸造工艺设计的步骤可以分为以下几个阶段：1. 铸件设计分析：在铸造工艺设计之前，需要对铸件的结构和形状进行分析。
通过对铸件进行结构强度分析、模具结构分析以及热力学分析等，确定铸造工艺的基本要求和技术指标。
2. 模具设计：根据铸件的形状和尺寸要求，进行模具设计。
包括模具的整体结构设计、分型面设计、模腔和冷却系统的设计等。
3. 工艺参数确定：根据铸件的特点和模具设计，确定适宜的浇注温度、浇注速度、保温时间等工艺参数。
这些参数对于保证铸件成形质量和提高生产效率具有重要作用。
4. 检验和调整：在铸造工艺设计结束后，需要进行试验验证和工艺调整。
通过对铸件进行质量检验，查找潜在问题并进行相应的调整，以确保最终生产的铸件质量达到要求。
四、铸造工艺设计的注意事项在铸造工艺设计的过程中，需要特别注意以下几个方面：1. 材料特性：铸造工艺设计需要充分了解所选材料的特性和性能，确保其适用于特定的铸件要求。
同时，需要根据材料的熔化温度和流动性，合理选择浇注温度和浇注系统。
2. 模具设计：模具设计需要兼顾铸件的结构特点和生产效率。
铸造工艺设计概论
对于粗而矮的砂芯，常可不用上芯头，这可使造型、合箱方便
02
对于等截面的或上下对称的砂芯，为下芯方便，上下芯头可用相同的高度合斜度。
03
决定芯头高度有以下几点值得注意：
芯头斜度 对垂直芯头，上下芯头都应设有斜度。
芯头间隙
压环、防压环和积砂槽
（二）芯头承压面积计算 芯头的承压面积应足够大，以保证在金属液最大浮力的作用下不超过铸型的许用压应力。 由于砂芯的强度通常都大于铸型的强度，故只核算铸型的许用压力即可。 芯头的承压面积S应满足下式
对于大平板类铸件，可采用倾斜浇注，以便增大金属液上升速度。
H值＝２００－４００毫米
应保证铸件能充满
具有大面积的薄壁铸件，应将薄壁部分放在铸型的下部，同时要尽量使薄壁部分处于垂直位置或倾斜位置。见图３－２－２３。
应有利于铸件的补缩 对于易产生收缩缺陷的铸件因优先考虑实现顺序凝固的条件
避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯合箱及检查
02
注意减轻铸件清理和机械加工量
01
为什么要设分型面？怎样选择分型面
02
浇注位置的选择或确定为何受到铸造工艺人员的重视？应遵循哪些原则？
03
怎样审查铸造零件图样？其意义何在？
思考题
砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位，砂型局部要求特殊性能的部分，有时也用砂芯。
砂芯应满足以下要求：砂芯的形状、尺寸以及在砂型中的位置应符合铸件要求，具有足够的强度和刚度，在铸件形成过程中砂芯所产生的气体能及时排除型外，铸件收缩时阻力小和容易清砂
砂芯形状适应造型、制芯方法
高速造型线限制下芯时间，常把若干个小砂芯组合成一个砂芯，以便节约下芯时间。
芯头：是指深出铸件以外不与金属液接触的砂芯部分。
第十六讲铸造工艺设计
9-11
砂型手工造型 M A
J
H
H
H
H
H
CT 8-10 8-10
8-10
8-10
8-10
7-9
砂型机器造型 M A
M
G
G
G
G
G
CT
金属型
M
A
7-9
7-9
7-9
7-9
6-8
F
F
F
F
F
CT
压力铸造
M
A
6-8
5-7
E
E
CT 5-7 5-7
5-7
4-6
4-6
铸造工艺设计
表6-10 与铸件尺寸公差配套使用的铸件加工余量
（7）芯头尺寸 查有关手册。 （8）浇注系统设计（略）
铸造工艺设计
表6-7 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级
造型工艺方法
铸钢
公差等级CT 灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁
铜合金
轻金属 合金
砂型手工造型 11-13 11-13 11-13
10-12 10-12 9-11
砂型机器造型 8-10 8-10
8-10
4.0 5.0 6.0 4.5 5.5 6.5 6.0 7.0 7.0 8.0
7.0 8.0 9.5 8.5 9.5 11 11 13 13 15 160 250
5.0 6.0 7.5 6.0 7.0 8.5 7.5 9.0 8.5 10
250 400 8.0 9.0 11 9.5 11 13 13 15 15 17
尺寸公差等级
12
13
14
15
加工余量等级 G H J G H J H J H J
铸造工艺设计
铸造工艺设计一、什么是铸造工艺设计铸造车间的任务是生产合格铸件。
一般情况下，生产一个铸件，要经过很多道工序才能完成。
这些是互相关联的，又涉及到铸件材料、性质、形状及尺寸等工作过程，称为铸造生产工艺过程。
对某一个铸件，编制出铸造生产工艺过程的技术文件，就是铸造工艺设计。
这些技术文件，使用文字，表格或图形表示工艺过程，作为生产的依据和经验的总结，也是技术准备工作和生产进度计划的依据。
因此，这样的铸造工艺设计文件，也叫做工艺规程。
二、设计依据在编制工艺规程之前，必须周密调查工厂和车间的生产条件，了解生产任务和要求，这些是设计的出发点，也是设计依据。
（一）生产任务和要求方面（1）审查铸造零件图纸。
零件图必须清晰无误，有完整尺寸和各种标记。
认为有你需要进行修改时，必须与设计单位或订货单位共同研究，已修改后的图纸作为设计依据。
（2）零件的技术要求。
例如金属材料牌号、金相组织要求，机械性能要求，铸件大小、重量及允许的偏差，以及是否做水压试验，零件在机械上的工作条件等。
在以后的工艺设计中必须采取相应措施，满足技术要求。
（3）产品数量及生产期限。
产品数量的多少，是工艺设计的重要依据。
可分为三种类型：1、大量生产这一类型的特点是，使用专用设备和装备。
2、成批生产这一类型的特点是，使用较多的通用设备和装备。
3、单件生产：制造一个或数个一般产品，在单件生产情况下，使用的设备和装备可以简单些。
了解铸件生产期限，生产期限是指交付日期，对临时急需件，则要考虑工艺装备制造时间的长短是否能满足要求，这种情况下，应尽可能简化工艺过程和工艺装备。
（二）车间生产条件方面（1）车间设备情况：车间运输起重设备能力，熔化炉每小时生产量，造型和造芯机种类及机械化程度，作业面积大小，厂房高度和大门尺寸等。
（2）车间现有原材料应用情况。
（3）车间工人师傅技术水平和生产经验。
（4）模样等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验。
三、铸造工艺设计内容在不同的生产条件下，工艺设计的内容是不相同的。
铸造工艺设计
铸造工艺设计
铸件成形工艺分析内容：
选择铸件浇注位置和分型面 确定工艺参数（起摸斜度、收缩量等） 型芯与芯头设计 浇注系统设计与计算 冒口与冷铁设计与计算
铸造工艺设计：在生产铸件之前，为了获得外形正确、
内部健全的铸件，减少制造铸型的工作量，降低铸件成 本，首先要编制出控制铸件生产工艺过程的技术文件。 包括：制定合理的铸造工艺方案，并绘制铸造工艺图。
注意事项
(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，以 免符号遍布图纸、互相重叠。
(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。
1～4 mm的间隙(S)，以便于铸型的装配。
形式：上下都有芯头；只有下芯头，无上芯头； 上下都无芯头。
垂直型芯一般都有上、下芯头; 短而粗的型芯也可省去上芯头。
2）水平型芯
水平型芯及芯头
型芯头与铸型型芯座之间应有1～4 mm的间隙(S1)， 以便于铸型的装配。 h=20～80mm。
芯头的形式
一、铸造工艺设计的依据
1、生产任务和技术要求
（1）审查零件图 （2）零件的技术要求 （3）生产类型及生产期限
2、车间生产条件
（1）设备状况 （2）车间原材料的供应情况 （3）工人的技术水平和生产条件 （4）模具及工装车间的加工能力及生产经验
3、设计、铸造工艺图：用各种符号在零件上表明铸造工艺方案。 如浇注位置、分型面、余量、斜度、收缩率、浇注系 统、冒口、冷铁等。
第二种方法是以铸件尺寸为基础，即标注铸 件尺寸，加工余量等则由铸件外廓尺寸线向内标 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。
铸造工艺设计(flash)
Flash铸造工艺可以根据客户需求定制不同 形状、大小和材料的零件，具有很强的灵 活性。
Flash铸造工艺的应用场景
航空航天
Flash铸造工艺可以制造出高精度、高性能的航空航天零件，满足了 航空航天领域对高性能材料和高精度制造的需求。
汽车制造
Flash铸造工艺可以快速制造出汽车零部件，提高了汽车制造的效率 和灵活性。
铸造工艺设计(Flash)
• 引言 • 铸造工艺设计基础 • Flash铸造工艺设计 • 铸造工艺设计实例 • 铸造工艺设计的未来发展
01
引言
主题简介
铸造工艺设计(Flash)
01
本课程主要介绍铸造工艺的基本原理、设计方法和技术，以及
在生产中的应用。
铸造工艺
02
铸造是一种通过将液态金属倒入模具中，冷却凝固后形成所需
详细描述
精密零件的铸造工艺设计要求精度高、技术难度大。在设计中，需要充分考虑同时，还需要采用先进的铸造技术，如消失模铸造、精密铸造等，以提高产品精度和质 量。
05
铸造工艺设计的未来发展
铸造工艺设计的新技术
01
02
03
3D打印技术
利用3D打印技术直接制造 出铸造模具，减少传统模 具制造的繁琐流程，提高 生产效率。
THANKS
感谢观看
虚拟现实技术
通过虚拟现实技术进行铸 造工艺模拟，实现铸造过 程的可视化，便于提前发 现和解决潜在问题。
增材制造技术
利用增材制造技术制造出 具有复杂结构的金属零件， 突破传统铸造工艺的限制。
铸造工艺设计的环保趋势
绿色铸造
采用环保材料和工艺，减 少铸造过程中对环境的污 染，实现绿色生产。
循环经济
第一章 铸造工艺设计概论
4 铸造工艺设计内容 1）分析零件的技术要求和结构工艺性 2）选择铸造工艺方法 3）确定浇注位置和分型面 4）选择工艺参数 5）设计型芯 6）设计浇注系统、冒口、冷铁和铸肋 设计浇注系统、冒口、 7）绘制铸造工艺图和铸件毛坯图 8）工艺装备设计与制造 9）生产调试与制订生产工艺 10）编制工艺卡 10）
第一章
铸造工艺设计概论
1.1 铸造工艺设计内容和步骤 1 铸造工艺设计的概念 根据零件的结构特点、技术要求、 根据零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条 件等，确定铸造工艺方案和工艺参数，绘制铸造工艺图， 件等，确定铸造工艺方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编 制工艺卡等技术文件的过程。 制工艺卡等技术文件的过程。 2 铸造工艺设计任务 编制有关铸件生产工艺过程的技术文件，即用文字、 编制有关铸件生产工艺过程的技术文件，即用文字、表 图纸等说明铸件生产工艺的次序、要求、方法、 格、图纸等说明铸件生产工艺的次序、要求、方法、工艺规 范及所用材料的种类和规格等 。 3 铸造工艺设计目的 保证铸件质量的可靠性和稳定性及低 的成本，尽可能达到优质、高效益、低成本、少污染的目的 的成本，尽可能达到优质、高效益、低成本、 4 铸造工艺设计依据 1）生产任务 2）生产条件 3）环境保护的关系 铸造工艺设计直接关系到铸件成本、 铸造工艺设计直接关系到铸件成本、能耗和 环境等问题， 环境等问题，尽可能避免选用有毒害和高粉尘的 工艺方法，或采用相应的对策，以确保安全和不 工艺方法，或采用相应的对策， 污染环境。 污染环境。 1 铸造方法选用依据 1）铸件结构特点 ） 2）铸造合金种类 ）
3）铸件尺寸精度与表面粗糙度要求 ） 4）铸件生产批量 ） 5）交货期及生产条件 ）交货期及生产条件
2 常用铸造方法的特点及应用 1）砂型铸造方法及应用 2）特种铸造方法及应用 3 铸造工艺方法与铸造方法的区别和联系 铸造工艺方法包括铸造方法、生产操作工艺和 铸造工艺方法包括铸造方法、生产操作工艺和 包括铸造方法 具体生产设备及工艺装备等方面内容， 生产设备及工艺装备等方面内容 具体生产设备及工艺装备等方面内容，而铸造方法 则着重从铸型材料、 则着重从铸型材料、充型和凝固条件等方面强调工 艺方法的共性， 艺方法的共性，不涉及具体生产操作工艺方法和具 体生产设备及工艺装备。 体生产设备及工艺装备。
铸造工艺设计
铸件的结构斜度与拔模斜度不同，前者由设计零件的人确 定，且斜度值较大；后者由铸造工艺人员在绘制铸造工艺 图时设计，且只对没有结构斜度的立壁给予较小的角度 （0.5～3.0°）。
铸件要有结构斜度
铸件上垂直于分型面的不加工表面，最好具有结构 斜度，这样起模省力，铸件精度高。
➢ 拔模斜度的大小取决于该垂直壁的高度、造型方法及表面 粗糙度等因素。
➢ 随垂直壁高度的增加，其拔模斜度应减小；机器造型的拔 模斜度较手工造型的小；外壁的拔模斜度也小于内壁的。
拔模斜度---为便于起模，凡垂直于分型面的立壁在制 造模型时必需留拔模斜度。
型芯头---型芯端头的延伸部位，芯头须留有一定斜 度。
顶盖铸件的设计
阀体铸件的设计
壁厚有差别时铸件的设计
铸 件 壁 厚 应 均 匀
图(a)所示各部分冷却速度不同，易形成热应力，致使铸 件簿壁与厚壁连接处产生裂纹。厚壁处易形成缩孔、缩松。
在设计铸件时，应尽可能使壁厚均匀，以防止上述缺陷 产生，如图(b)所示。
（二）铸件壁的连接
(2) 壁与壁之间应避免锐角连接，以减小热节和内应力。 (3) 厚壁与薄壁的连接应逐步过渡，以防止应力集中。 (4) 壁与壁之间应避免交叉。对中、小型铸件壁与壁的连
侧面，便于安放冒口，使铸件自下而上顺 序凝固。
在液体浇注过
程中，其中的
车 床
气体和熔渣往
床
上浮；
身
由于静压力较
小，使铸件上
部组织不如下
图中机床床身导轨是主要工 作面，浇注时应朝下。
部的致密。
卷 扬 筒
主要加工面为外圆柱面，采用立式 浇注，卷筒的全部圆周表面位于侧位。
什么是铸造工艺设计？
什么是铸造工艺设计？铸造工艺设计是指在铸造过程中，根据产品的形状、尺寸、要求和铸造材料的性质，确定合理的铸造方案和工艺参数，设计模具、型芯、冷却系统、浇注系统等铸造工艺要素，以达到生产高质量的铸件目的的一项工作。
铸造是将熔化的金属、合金或其它物质，借助铸型中的流道、浇口、冷却水道、气道等铸造组成，通过浇铸、凝固、冷却、脱模等一系列工序，得到所需要的形状、大小和性能的金属构件。
因此，铸造工艺设计是铸造生产的基础和核心内容，它的好坏直接关系到铸造产品质量和生产效益。
铸造工艺设计是根据铸造产品和铸造材料的特点，选择合适的铸造方法和工艺，设计出合理的浇注系统、冷却系统和脱模系统，确定模具、型芯、辅助用具等铸造工艺要素的形状、材料和尺寸，制定出详细的工艺流程和生产规范。
铸造工艺设计中需要考虑的因素非常多，如产品形状、尺寸精度和表面光洁度要求、铸造材料的化学成分、物理性能和热力学特性、模具、型芯和辅助用具的材料和制造工艺、浇注温度、速度、压力、浇注位置和方向、冷却水道、气道和排气系统的设计和布置等等。
铸造工艺设计的最终目的是实现铸造产品的高质量、高效率和低成本。
一方面，铸造工艺设计需要尽可能满足产品的设计要求，提高产品的尺寸精度、表面光洁度和机械性能等指标，避免和降低缺陷和异常；另一方面，铸造工艺设计还需要考虑生产效率和成本控制问题，尽量缩短铸造周期、降低生产成本、提高资源利用率，增强企业的竞争力。
目前，随着科技的不断进步和工艺技术的不断革新，铸造工艺设计也在不断改进和完善。
一方面，它需要应对新材料、新工艺和新需求的挑战，加强与材料科学、计算机科学、自动化技术等交叉学科的合作与融合，探索出适应新生产模式和新市场需求的铸造工艺设计新技术和新模式；另一方面，铸造工艺设计还需要注重质量管理、环境保护和安全生产等方面的要求，确保铸造产品的安全可靠性、环境友好性和社会责任性。
总之，铸造工艺设计是铸造生产的关键环节和重要保障，它对于提高铸造产品的质量、效率和竞争力具有重要作用，值得铸造企业和铸造工艺设计师们的高度重视和精心实践。
铸造工艺设计-课设
它旨在提高铸造生产的效率、降 低能耗、减少废品率，并确保最 终产品的质量。
铸造工艺设计的重要性
铸造工艺设计是铸造企业实现高效、 低成本、高质量生产的关键因素。
同时，铸造工艺设计也是铸造企业技 术创新和升级的重要手段，通过不断 优化和改进铸造工艺，可以提高企业 的核心竞争力。
通过合理的铸造工艺设计，可以显著 提高生产效率、降低能耗和减少废品 率，从而降低生产成本和提高产品质 量。
05
铸造缺陷及其防止措施
铸造缺陷的类型与成因
气孔
由于金属液中气体过多或模具排气不良，导 致铸件内部或表面出现孔洞。
夹渣
由于金属液中杂质未完全清除，导致铸件内 部出现夹渣。
缩孔
由于金属液冷却过程中收缩不均，导致铸件 表面或内部出现空洞。
裂纹
由于金属液冷却过快或模具设计不合理，导 致铸件表面或内部出现开裂。
根据铸件的结构、尺寸和重量，确定合适 的铸造方法，如压力铸造、低压铸造等。
工艺参数确定
质量控制
根据铸件的结构和铸造方法，确定合适的 合金成分、浇注温度、浇注速度等工艺参 数。
通过控制原材料质量、模具制作精度、浇 注操作等环节，确保铸件质量符合要求。
实例三：镁合金件的铸造工艺设计
镁合金材料选择
根据产品用途和性能要求，选择合适的 镁合金种类，如镁铝锌合金、镁铝稀土
浇注时间的确定
总结词
浇注时间是指金属液从开始浇注到充满 型腔所需要的时间，是铸造过程中重要 的工艺参数。
VS
详细描述
浇注时间过短可能导致金属液无法完全填 充型腔，产生浇不到、冷隔等缺陷；浇注 时间过长则可能使金属液在型腔内停留时 间过长，导致氧化、吸气和过热等缺陷。 因此，需要根据铸件的大小、壁厚、材质 等因素来确定合适的浇注时间。
铸造工艺设计
铸造工艺设计铸造是一种以熔解金属为原料，利用塑性成形和/或注浆的工艺，将金属液倒入铸件型腔，冷却固化，获得有特定几何形状的零件的过程。
铸造工艺设计是指根据工艺结构和特性，以及零件的几何形状、尺寸和表面质量要求，设计出有利于生产出符合要求的铸件的工艺参数，以实现铸件制造的工艺设计。
铸造工艺设计的基本步骤1.熔解金属材料分析。
在铸造工艺设计阶段，应综合考虑金属材料的物理性能、化学分析和应用要求，以确定适用于铸件加工的型号、熔点、组成和浇注条件。
2.熔炼工艺设计。
熔炼工艺设计应考虑熔解金属的可加工性、消耗量、抗拉强度、合金组成、液态拉伸强度和抗冷凝残留等参数，确定熔炼工艺参数，如加热温度、时间、抽汽量、金属投料量等。
3.成型方式设计。
根据铸件的几何尺寸和质量要求，选择合适的铸造成型方式，这一般需要考虑铸件的类型、尺寸、型腔结构复杂性、型腔结构大小适应度、结构完整性、原料特性、铸造工艺可行性等因素。
4.型腔内部构造设计。
根据铸件的几何形状和容量要求，确定型腔外壳的形状和尺寸，并根据铸件型腔内液体特性和流动规律，对型腔内部构造进行精细设计，确定引流套等结构参数。
5.工艺参数设计。
根据型腔内部构造，以及浇口开口方式、压力条件和模具结构参数，确定铸造工艺参数，如工艺温度、凝固时间、浇口抽出时间、浇注速度、抽气时间等。
6.铸件制作。
铸造工艺设计已完成后，根据设计的工艺参数，将金属液倒入型腔，冷却固化，获得有特定几何形状的铸件。
7.铸件检验。
完成铸件的制作后，根据铸件的几何形状和尺寸、表面质量判断，确认是否符合要求。
铸造工艺设计是有规律的，也有一定的复杂性，针对不同类型的工件，采用不同的计算参数，并结合相关理论，有效地进行计算校核和控制。
另外，还要考虑铸件的断热、凝固及冷却的现象，以保证铸件的质量。
综上所述，铸造工艺设计是一个系统的理论和实践性的综合过程，其目的是为工件设计出最佳的铸造工艺，以获得满足质量标准的铸件。
铸造工艺设计说明书
铸造工艺设计说明书一、铸造工艺设计的目的和意义铸造是将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法。
铸造工艺设计则是根据零件的结构特点、技术要求、生产批量等因素，确定铸造方法、铸型分型面、浇注系统、冒口和冷铁等工艺参数，以保证获得高质量的铸件，并提高生产效率、降低成本。
良好的铸造工艺设计具有重要意义。
首先，它能够保证铸件的质量，减少铸造缺陷的产生，如气孔、缩孔、夹渣等。
其次，合理的工艺设计可以提高生产效率，降低生产成本，缩短生产周期。
此外，还能为后续的机械加工提供良好的基础，减少加工余量，提高材料利用率。
二、零件分析1、零件结构对需要铸造的零件进行结构分析，包括形状、尺寸、壁厚均匀性等。
例如，形状复杂的零件可能需要采用复杂的分型面和浇注系统；壁厚不均匀的零件容易产生缩孔、缩松等缺陷，需要合理设置冒口和冷铁。
2、技术要求明确零件的技术要求，如材质、力学性能、表面质量等。
不同的材质和性能要求会影响铸造工艺的选择和参数的确定。
3、生产批量生产批量的大小直接影响铸造方法的选择。
大批量生产时，通常采用金属型铸造、压力铸造等高效率的铸造方法；小批量生产则多采用砂型铸造。
三、铸造方法的选择1、砂型铸造砂型铸造是应用最广泛的铸造方法，其优点是成本低、适应性强，可生产各种形状和尺寸的铸件。
但砂型铸造的生产效率较低，铸件的表面质量相对较差。
2、金属型铸造金属型铸造的生产效率高，铸件的精度和表面质量好，但模具成本高，适用于大批量生产形状简单、尺寸较小的铸件。
3、压力铸造压力铸造能生产出形状复杂、薄壁的高精度铸件，但设备投资大，主要用于生产大批量的有色金属铸件。
4、熔模铸造熔模铸造适用于生产形状复杂、精度要求高、难以机械加工的小型零件。
根据零件的结构、技术要求和生产批量，综合考虑选择合适的铸造方法。
四、铸型分型面的选择分型面的选择直接影响铸型的制造、造型操作的难易程度以及铸件的质量。
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对于内腔形状复杂的大铸件，常将形成内腔的型芯分割 成数块，使每块形状简单，尺寸较小，便于操作、搬运、 烘干，简化芯盒结构。
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（3）使型腔和主要型芯位于下箱，以便于造型、下 芯、合型和检查型腔尺寸。
图2-21_1 尽量使型腔及主要型芯位于下型
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• 简化工艺 便于合箱
二、型芯的形状、数量及分块
型芯是铸件的一个
重要的组成部分。
型芯的功用是形成 铸件的内腔,孔洞和 形状复杂、阻碍起模 部分的外形。
图4-6 车轮铸件的型芯方案
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选择分型面时应尽量避免不必要的型芯。
制造型芯需要专门的芯盒、芯骨，还需烘干及下芯 等工序，增加了铸件成本。
若按图中方案1分开模造型，其上、下内腔均需采用型芯。 图中方案Ⅱ，采用整模造型，则上、下内腔均可由砂垛形成，
省掉了型芯。
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(1) 铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧 面，避免砂眼、气孔和夹渣
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车床床身铸件的浇注位置方案
上
下
重要加工面应朝下或位于侧面。 由于床身导轨面是关键表面，不容许有明显的表面缺陷， JMU College of Mechanical and Energy Engineering 而且要求组织致密，因此通常都将导轨面朝下浇注。 8
当改用方案Ⅱ时，可省
去活块，仅在A处稍加 挖砂即可。
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根据零件结构、技术要求、生产条件，有不同的 铸造工艺方案。
b) 机器造型
JMU College of Mechanical and Energy Engineering 图4-4 角架铸件的分型方案
型芯位于两箱 VS 单箱
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抓住主要矛盾、全面考虑
上述诸原则，对于具体铸件来说多难以全面满足，有时 甚至互相矛盾。 例如，
质量要求很高的铸件(如机床床身、立柱、钳工平板、造纸
烘缸等)，应在满足浇注位置要求的前提下考虑造型工艺的 简化。
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1.浇注位置的选择原则
金属液的比重大于砂、渣。浇注时，砂眼气泡和夹渣往往上浮到 铸件的上表面，所以上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷。 同时，由于重力的关系，下部的铸件最终比上部要致密。因此， 为了保证零件的质量，重要的加工面应尽量朝下，若难以做到朝 下，应尽量位于侧面。当铸件的重要加工面有数个时，则应将较 大的平面朝下。对于体收缩大的合金铸件，为放置冒口和毛坯整 修方便，重要加工面或主要工作面可以朝上。
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双联齿轮毛坯的造型方案
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应尽量使铸型只有一个分型面，以便采 用工艺简便的两箱造型
三通管
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(5).芯子数量力求少， 砂垛代芯省、好。 要便于型芯的固定和排气，减少型芯的数量，
用自带型芯(亦称砂垛)替代专制砂芯
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没有特殊质量要求的一般铸件，则以简化工艺、提高经济
效益为主要依据，不必过多地考虑铸件的浇注位置。
机床立柱、曲轴等圆周面质量要求很高、又需沿轴线分型
的铸件，在批量生产中有时采用“平作立浇”法，此时， 采用专用砂箱，先按轴线分型来造型、下芯，合箱之后， 将铸型翻转90度，竖立后进行浇注。
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(2)铸件的大平面应朝下，减少辐射防开裂夹渣。
铸件的大平面若朝上，容易产生夹砂缺陷。 这是由于在浇注过程中金属液对型腔上表面有强烈的 热辐射，型砂因急剧热膨胀和强度下降而拱起或开裂， 于是铸件表面形成夹砂缺陷。同时铸件的大平面朝下， 也有利于排气、减小金属液对铸型的冲刷力。
因此，平板、圆盘类铸件的大平面应朝下。
铸造工艺图上的工艺符号见书末插页表4-1
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一、 浇注位置及分形面的选择
浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置；
可采用：立浇、卧浇、斜浇等浇注位置。
分 型 面：是指两半铸型（上、下型）或多个铸型
（多箱造型）相互接触、配合的表面。
铸件的造型位置由分型面决定，而铸件的浇注位 置与造型位置通常是一致的。
浇注位置和分型面对铸件质量及铸造工艺都有很 大影响。 选择原则：着眼于控制铸件的凝固顺序 估计到铸件发生缺陷的可能
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（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）分型面应尽量平直 平直分型面
可采用简便的分 模造型。 大批量生产
弯曲分型面
则需采用挖砂或 假箱造型。 单件小批时：耐用
起重臂分型面的选择。
4
设
铸造工艺 方案的确定
计
工艺参数 的确定
要
点
浇注系统 和冒口
铸造工艺 图的绘制
铸造工艺设计包括： 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。 JMU College of Mechanical and Energy Engineering
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应尽量减少分型面的数目 分型面数量少，既能保证铸件精
度，又能简化造型操作。
Hale Waihona Puke JMU College Mechanical and Energy Engineering 图4-3 of 三通铸件的浇注位置和分型面
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（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。
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图 尽量使用平直分型面
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3) 避免活块和型芯
支架分型方案
按图中方案Ⅰ，凸台必
须采用四个活块方可制 出，而下部两个活块的 部位甚深，取出困难。
圆锥齿轮的重要功能区域是齿轮面，要保证轮齿的质 量，向下。
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卷扬筒的浇注位置方案
因为卷扬筒的圆周表面质量要求高，不允许存有 明显的铸造缺陷。 若采用卧铸，圆周的朝上表面的质量难以保证； 若采用立铸，由于全部圆周表面均处于侧立位置，其 质量均匀一致，较易获得合格铸件。 10 JMU College of Mechanical and Energy Engineering
床身铸件，其顶部平面为加工基准面。
图中方案a在妨碍起模的凸台处增加了外部型芯，因采用整模造型使加工
面和基准面在同一砂箱内，铸件精度高，是大批量生产时的合理方案。
若采用方案b，铸件若产生错型将影响铸件精度，但在单件、小批生产条
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图 有热节的浇注位置
热节处应位于分 型面附近的上部 或侧面 容易形 成缩孔的铸件 (如铸钢、球墨 铸铁、可锻铸铁、 黄铜)浇注时应 把厚的部位放在 分型面附近的上 部或侧面，如图 4-2-1所示，以 便安放冒口，实 现定向凝固，进 行补缩。
JMU College of 图4-2a Mechanical 大平面朝上引起夹渣缺陷 and Energy
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(3) 面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其 处于垂直或倾斜位置，防止产生浇不足冷隔。