浇注位置的确定
1.5.3浇口位置选择原则
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模块3
课题5 普通浇注系统设计
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模块4
课题5 普通浇注系统设计
三、浇口位置选择原则
3)浇口位置应设在熔体流动时能量损失最小 的部位:在保证型腔得到良好充填的前提下, 应使熔体的流程最短,流向变化最少,以减 少能量损失。如图1-100 。
流动比:熔体流动长度与厚度之比。(P74)
课题5 普通浇注系统设计
三、浇口位置选择原则
1)避免制品产生缺陷:如果截面尺寸较小的浇口正对着一个 宽度比较大的型腔,则高速的料流经过浇口时,由于受到 很高的剪切力作用,将会产生喷射和蠕动(蛇形流)等熔 体断裂现象。这些喷出的高度定向的细丝或断裂物很快冷 却变硬,与后进入型腔的熔体不能很好地熔合而使制品出 现明显的熔接痕 如图。
蛇形流:是出现熔体断裂而流动失稳的一种现象。
熔接痕:熔体在充填过程中一般都有料流间的熔接存在, 先后进入型腔的熔体因温度相差较大而不能很好地熔融成 一体,出现熔接痕迹。
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模块1
课题5 普通浇注系统设计
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模块2
课题5 普通浇注系统设计
三、浇口位置选择原则
2)浇口开设的位置应有利于熔体的流动和 补缩: 当制品的壁厚相差较大时,为了帮 助注射过程最终压力能有效地传递到制品较 厚部位以防止缩孔,在避免产生喷射的前提 下,浇口的位置应开设在制品截面最厚处, 以利于熔体充填和补料。如图。
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模块13
课题5 普通浇注系统设计
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模块14
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模块11
课题5 普通浇注系统设计
三、浇口位置选择原则
6)防止料流将型芯或嵌件挤压变形
铸造工艺学课件浇注位置的确定
按铸件在铸型中的位置和金属 液的流动方向组合分类:可分 为上后浇注、下前浇注、侧底
浇注等。
02
浇注位置的选择原则
铸件结构的考虑
铸件结构
浇注位置应有利于金属液的流动和填充,同时要 考虑到铸件的结构,如壁厚、肋条、凸台等。
减少缺陷
浇注位置应尽量减少铸件内部和表面的缺陷,如 气孔、夹渣、冷隔等。
简化模具
浇注位置应有利于模具的 设计和制造,降低模具成 本。
冷却效果
浇注位置应有利于提高模 具的冷却效果,缩短铸件 冷却时间。
脱模方便
浇注位置应有利于脱模, 避免卡模或损坏铸件。
铸造工艺的考虑
工艺适应性
浇注位置应有利于铸造工艺的实 施,如砂型铸造、金属型铸造等 。
质量控制
浇注位置应有利于质量控制和检 测,便于发现问题和解决问题。
要点二
人工智能技术的应用
通过训练神经网络模型,实现对浇注位置的自动优化。该 方法可以大幅提高优化效率和准确性,减少人工干预和试 错成本。
THANKS
感谢观看
详细描述
在确定飞机起落架的浇注位置时,需 要考虑以下几点
实例三:飞机起落的浇注位置确定
浇口位置应避开起落架的承力部位和连接部位,以免影响起 落架的强度和稳定性。
浇口位置应与起落架的材料和冷却系统相配合,保证起落架 在铸造过程中能够得到充分的冷却,防止出现铸造缺陷。同 时,考虑到飞机起落架的使用环境和安全性要求,浇注位置 应尽量减小对起落架外观和质量的影响。
基于铸造工艺的确定方法
总结词
根据铸造工艺的特点,选择合适的浇注位置,以确保金属液能够顺利填充型腔并获得完整、清晰的铸件。
详细描述
铸造工艺的特点对浇注位置的选择具有重要影响。对于采用底注式浇注的铸造工艺,应选择将金属液从底部注入 型腔的位置作为浇注口。对于采用顶注式浇注的铸造工艺,应选择将金属液从顶部注入型腔的位置作为浇注口。
浇注位置-分型面选择
有利于补缩
避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯,便 于下芯、合箱及检验
2.2.4 分型面的确定
分型面是指两半铸型相互接触的表面 1. 应使铸件全部或大部置于同一半型内; 2. 尽量减少分型面的数量; 3. 分型面应尽量采用平面; 4. 便于下芯、合箱合检查型芯尺寸; 5. 不使砂箱过高; 6. 减少铸件清理和机械加工的工作量
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铸件下部金属在上部金属的静压力作 用下凝固并得到补缩,组织致密
机床导轨是重要面,浇注时要朝下。这是因 为铸件上部凝固速度慢,晶粒较粗大,易在 铸件上部形成砂眼、气孔、渣孔等缺陷。铸 件下部的晶粒细小,组织致密,缺陷少,质 量优于上部。机床床身导轨和铸造锥齿轮的 锥面都是主要的工作面,浇注时应朝下。
2.2.2造型及制芯方法的选择
1. 优先采用湿砂型 2. 与生产批量相适应 3. 适合工厂条件 4. 兼顾精度与成本
各种铸造方法应用范围
2.2.3 浇注位置的确定
——铸件在浇注时的位置
1. 铸件的重要部位置于下部; 2. 重要的加工面朝下或呈直立状态; 3. 铸件的大平面朝下; 4. 保证铸件充满; 5. 有利铸件的补缩; 6. 避免使用吊芯,便于下芯。
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铸造方案设计
铸造方案设计铸造工艺方案设计,是整个铸造工艺及工装设计中最基本而又最重要的部分之一。
正确的铸造工艺方案,可以提高铸件质量,简化铸造工艺,提高劳动生产率。
铸造工艺方案设计的内容主要有:铸造工艺方法的选择;铸件浇注位置及分型面的选择;铸件初加工基准面的选择;铸造工艺设计有关工艺参数的选择,型芯的设计等。
一、铸造工艺方法的选择目前铸造方法的种类繁多,按生产方法可分为砂型铸造和特种铸造两大类,而砂型铸造按浇注时砂型是否经过了烘干又分为湿型、干型、表面干型和自硬型铸造。
特种铸造可分为金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、壳型铸造,熔模铸造、陶瓷型铸造,等等。
各种铸造方法都有其特点和应用范围,究竟应该采用哪一种方法,应根据零件特点、合金种类、批量大小、铸件技术要求的高低以及经济性加以综合考虑。
1.零件结构特点零件的结构特点主要包括铸件的壁厚大小、形状及重量大小等,应根据不同铸件的结构特点选择合适的铸造工艺方法。
(1)砂型铸造的特点①由于内部砂芯、活块模样、气化模及其他特殊的造型技术等有利条件,可以生产结构形状比较复杂的铸件。
②铸件的大小和重量几乎不受限制,铸件重量一般是几十克到几百千克。
③砂型铸造对铸件最小壁厚有一定限制。
(2)熔模铸造的特点①可以铸出形状极为复杂的铸件,其复杂程度是任何其他方法难以达到的。
虽然一个压型所能制出的熔模形状较简单,但可用几个压型分别制出复杂零件的不同部分,然后焊合在一起,组成复杂零件的熔模。
②熔模铸造可铸出清晰的花纹、文字。
③能铸出孔的最小直径可达0.5mm,铸件的最小壁厚为0.3mm,但不宜铸造壁厚大的铸件。
其比较适宜生产的铸件重量为几十克至几千克,但它能生产的铸件重量为几克至几十千克。
(3)金属型铸造的特点①金属型铸造的铸件重量范围一般为0.1~135kg,个别可达225kg。
②由于金属型的型腔是用机械加工方法制出的,所以铸件的结构形状不能很复杂,更应考虑从铸型中取出铸件的可能性。
铸造基础知识
一、浇注位置的确定原则1、铸件的重要加工面、主要工作面和受力面应尽量放在底部或侧面,以防止这些表面上产生砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷2、浇注位置应有利于所确定的凝固顺序。
对于收缩较大的合金浇注位置应尽量满足顺序凝固的原则。
铸件厚实部分一般应置于浇注位置上方,以利于设置冒口补缩3、浇注位置应有利于砂芯的定位和稳固支撑,使排气通畅。
尽量避免吊芯、悬臂砂芯4、铸件的大平面应放置于下部或倾斜放置,以防止夹砂等缺陷。
有时为了方便造型,采用“横做立浇”、“平做斜浇”的方法5、铸件的薄壁部位应置于浇注位置的下部或侧面,以防止浇不到、冷隔的等铸造缺陷6、在大批量生产中,应使铸件的毛刺、飞翅易于清理7、要避免厚实铸件的冒口下面的主要工作面产生偏析二、分型面的确定原则1、尽可能将铸件的全部或大部分放在同一箱内,以减少因错型造成的尺寸偏差2、应尽量把铸件的加工定位面和主要加工面放在同一箱内,以减少加工定位的尺寸偏差3、要尽量减少分型面的数量。
在机器铸造中一般采用一个分型面。
4、在机器铸造中,选择分型面时,应尽量避免使用活块,必要时用砂芯代替活块5、应尽量减少砂芯的数量6、应尽量使分型面为平面,必要时也可不做成平面7、为方便起模,分型面应选在铸件的最大截面处。
对于较高的铸件,尽量不使铸件在一箱内过高8、在考虑造型、浇注、制芯的基础上,分型面的选择还应有利于清理9、选择分型面时应考虑到造型方法。
高压造型与震击造型和射压造型相比,砂型紧实度较高,狭小吊砂处易坏型,故在高压造型中应避免狭小吊砂三、合型前的准备1、熟悉铸造工艺图,了解铸型结构特点,准备好芯撑、过滤网、浇口杯及所需的砂芯等2、检查型腔和砂芯的芯头的几何形状及尺寸,损坏的要修补或更换,修补的砂芯要进一步检查和烘干3、清除型腔、浇注系统和砂芯表面的浮砂与赃物,检查出气孔和砂芯排气道,保证其畅通4、砂芯下到砂型内后,检查起形状、尺寸和间隙,符合要求后,紧固砂芯四、合型过程1、为防止跑火,可根据情况在分型面四周放置封火泥条或石棉绳2、合型时,上型要成水平状态,缓慢下落,准确定位合型3、检查直浇道与下型横浇道位置,砂芯有无卡砂的可能4、检查分型面处,是否合严,如有间隙,应采取杜绝跑火措施5、放好压铁和紧固好砂型6、放浇、冒口杯,盖好浇口杯,准备浇注五、自硬树脂砂的种类及优缺点自硬树脂砂工艺系指在室温下,通过向型、芯砂加入一定量的液体树脂粘结剂及固化剂,使之在芯盒或砂箱中在一定时间内能自行硬化成型的一种造型、制芯工艺。
铸造工艺学课件浇注位置的确定
总结与展望
1 重要性再强调
总结浇注位置对铸件质量的重要性,并强调 其在铸造工艺学中的关键作用。
2 技术的局限性和未来发展方向
分析现有技术的局限性,并展望未来铸造工 艺学在浇注位置确定方面的发展。
参考文献
列举用于编写本课件的相关参考文献。
浇注位置的确定方法
经验法
投影法、横截面法、液压力法、重心法等经验法可用于浇注位置的确定。
数值模拟法
有限元法、计算流体动力学(CFD)等数值模拟方法可帮助确定浇注位置。
浇注位置的案例分析
典型铸件的浇注位置确定
通过分析典型铸件的例子,说明如何确定浇注位置。
实际生产中的问题及解决方法
分享在实际生产中遇到的问题,并提供相应的解决 方法。
铸造工艺学课件浇注位置 的确定
本课件介绍了铸造工艺学中浇注位置的确定,包括浇注位置的影响因素、确 定方法以及案例分析。旨在强调浇注位置的重要性及未来发展方向。
引言
铸造工艺学简介以及为什么浇注位置的确定对铸件质量的重要性。
Байду номын сангаас 影响因素
浇注位置的选择会受到材料的流动性、零件的几何形状和零件的质量要求等 因素的影响。
铸造考试题
铸造考试题一、填空题1.常用的特种铸造方法有(熔模铸造),(金属型铸造)、(压力铸造),(低压铸造)和(离心铸造)。
2.铸件的凝固方式是按(凝固区域宽度大小)来划分的,有(逐层凝固)、(中间凝固)和(糊状凝固)三种凝固方式。
纯金属和共晶成分的合金易按(逐层凝固)方式凝固。
3.铸造合金在凝固过程中的收缩分三个阶段,其中(液态收缩和凝固收缩)收缩是铸件产生缩孔和缩松的根本原因,而(固态收缩)收缩是铸件产生变形、裂纹的根本原因。
4.铸钢铸造性能差的原因主要是(熔点高,流动性差)和(收缩大)。
5.影响合金流动性的主要因素是(液态合金的化学成分)。
6.铸造生产的优点是(成形方便)、(适应性强)和(成本较低)。
缺点是(铸件力学性能较低)、(铸件质量不够稳定)和(废品率高)。
7、铸造工艺方案设计的内容主要有:(造型、造芯方法)(铸型种类选择)(浇注位置的确定)(分型面的确定)等。
8、目前铸造方法的种类繁多,按生产方法可分为(砂型铸造),(特种铸造)两大类。
;9、铸件的内壁应(薄)外壁。
10、分型选择时,应尽可能使铸件全部或大部置于(同一半铸型)内。
11、确定浇注位置时,重要部位应该向(下)12、浇注系统按位置分类,主要分为(底)注式,(顶)注入式(中间)注入式三种形式。
13、按冒口在铸件位置上分类,主要分为(顶)冒口与(侧)冒口之分。
14、确定砂芯基本原则之一,砂芯应保证铸件(内腔)尺寸精度。
15、封闭式浇注系统,内浇口应置于横浇口(下)部。
16、开放式浇注系统,内浇口应置于横浇口(上)端。
17、根据原砂的基本组成,铸造原砂可分为(石英砂)和(非石英砂或特种砂)两类。
18、镁砂是菱镁矿高温锻烧冉经破碎分选得到的,主要成分是(氧化镁mgo)。
《19、铬铁矿砂是将铬铁矿破碎得到的砂粒,主要矿物有铬铁矿、镁铬铁矿和铝镁铬!矿,因此也决定了它的主要化学成分是(cr2o3 )。
20、蒙脱石和高岭石结构中有两个基本结构单位,即(硅氧四面体)和(铝氧八面体)。
浇口位置选择原则
4 分型面的确定
(1). 不影响制品的外观,尤其是对外观有明确要求分型 面,在一些的制品图中已作具体规定,但在很多的模具设 计中要由模具设计人员来确定.一般来讲,在平面上的分 型面比较容易处理,有时碰到立体形式的分型面就应当 特别注意.(如附件三) 其分型面的选择应遵照以下原则: 的制品,更应注意分型面对外观的影响; , ; (2). 有利於保证制品的精度; (3). 有利於模具加工,别是型腔的加工; (4). 有利於浇注系统,排气系统,冷却系统的设计; (5). 有利於制品的脱模,确保在开模时使制品留於动模 一侧; (6). 便於金属嵌件的安装.
9. 顶出系统的设计
制品的顶出形式,归纳起来右分为机械顶出,液压顶出,气动顶出三大类. 在机械顶出中有顶针顶出,顶板顶出,斜销顶出,顶块顶出及复合顶出. 制品顶出是注射成型过程中最后一个环节,顶出质量的好坏将最后决定制品 的质量,因此,制品的顶出是不可忽视的.在设计顶出系统时应遵守下列原则: (1). 为使制品不致因顶出产生变形,推力点应尽量靠近形芯或难於脱模的部 位,如制品上细长中空圆柱-多采用顶管顶出.推力点布置应尽量均匀. (2). 推力点应作用在制品能承受力最大的部位,即刚性好的部位,如筋部,突缘, 壳体形制品的壁缘等处. (3). 尽量避免推力点作用在制品薄平面上,防止制品破裂,穿孔等.如壳体形 制品及筒形制品多采用推板顶出. (4). 为避免顶出痕迹影响制品外观,顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装 饰表面.对於透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择. (5). 为使制品在顶出时受力均匀,同明避免央真空吸附而使制品产生变形, 往往采用复 出,或者采用进气式推杆,推块等顶出装置,必要时还应设置进气阀.
2. 注射机型号的确定.
注射机规格的确定主要是根据塑料制品 的大小及生产批量.设计人员在选择注射 机时主要考虑其塑化率,注射量,锁模力,安 装模具的有效面积(注射机拉杆间距),容 模量,顶出形式及项出长度.
铸件浇注位置的确定
铸件浇注位置的确定铸造⼯业⽹昨天铸件的浇注位置是浇注时铸件在铸型中所处的位置。
浇注位置不仅对保证铸件质量有重要影响,⽽且与⼯艺装备(如模样、芯盒等)结构,下芯、合型甚⾄清理等⼯序均有密切的关系,还有可能影响到机械加⼯。
因此这是⼀个很重要的问题。
浇注位置的选择要根据铸件的⼤⼩、结构特点、合⾦性能、⽣产批量、现场⽣产条件及综合效益等⽅⾯加以确定。
以保证铸件质量为出发点,应尽量简化造型⼯艺和浇注⼯艺。
根据⽣产经验,铸件浇注位置的确定应注意以下⼏项原则:(1)铸件的重要加⼯⾯应朝下或呈侧⽴⾯⼀般情况下,铸件顶⾯形成⽓孔和夹杂物等缺陷的可能性⼤,⽽铸件向下的底⾯和侧⽴⾯通常⽐较光洁,出现缺陷的可能性⼩。
因此,铸件的重要加⼯⾯,受⼒使⽤⾯等质量要求⾼的部位应该放在底⾯;若放在底⾯有困难,可尽量将其侧⽴或倾斜放置。
质量要求⾼的铸件表⾯(如重要的机械加⼯⾯,耐磨表⾯,受⼒部位等)应朝向下⾯,如图5-17所⽰。
(2)尽可能使铸件的⼤平⾯朝下既可避免⽓孔和夹渣,⼜可以防⽌⼤平⾯处发⽣夹砂缺陷。
图5-18所⽰的铸件,尽管⼤平⾯朝上,⽅便操作,但是质量难以保证,因此,应选⼤平⾯朝下的⽅案。
对于⼤的平板类铸件,可采⽤倾斜浇注,以便增⼤⾦属液⾯的上升速度,防⽌夹砂结疤类缺陷,如图5-19所⽰。
(3)应保证铸件能充满对具有薄壁部分的铸件,应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道以下,以免出现浇不到和冷隔等缺陷。
图5-20所⽰为曲轴箱盖的浇注位置。
当铸件的薄壁部分⾯积较⼤时,可采⽤倾斜浇注,以保证铸件能充满,如图5-21所⽰。
(4)应有利于实现顺序凝固铸件的厚⼤或局部厚实部分,应置于铸型的顶部或侧⾯,以便于安放冒⼝,实现⾃下⽽上的顺序凝固,以利于补缩,如图5-22所⽰。
对于因合⾦体收缩率⼤或铸件结构上厚薄不均匀⽽容易出现缩孔、缩松的铸件,应优先保证顺序凝固,充分发挥冒⼝的补缩作⽤。
(5)应尽量减少砂芯数量避免使⽤吊砂、吊芯或悬臂砂芯,以便于下芯、检验、固定和排⽓。
铸造工艺设计:浇注位置的选择原则、分型面的选择原则[行业荟萃]
8
锥齿轮铸件的浇注位置
❖ 锥齿轮铸件的浇注位置
行业借鉴
9
❖ 缸筒和卷筒等圆筒形铸件的关键部位是内外圆 柱面,要求加工后金相组织均匀、无缺陷,其 最佳浇注位置应是内、外圆柱面呈直立状态。
图3 起重机卷筒的浇注位置
(a) 不合理; (b) 合理 行业借鉴
10
铸造工艺设计 一 浇注位置的选择
2 大平面铸件应朝下:
1、铸造工艺对铸件结构的要求
(一)铸件的外形设计 1.铸件应避免外部侧凹以便于起模,减少分型面
端盖的设计
行业借鉴
52
1、铸造工艺对铸件结构的要求
(一)铸件的外形设计 2. 应尽量使分型面平直 平直的分型面可避免操作费时的挖砂造型或假箱造型; 同时,铸件的毛边少,便于清理。
行业借鉴
53
1、铸造工艺对铸件结构的要求
铸造圆角的半径应与铸件的壁厚相适应,一般内圆角
半径可按相邻两壁平均厚度的1/3-l/5选取;外圆
角半径可取内圆角半径的一半。铸造圆角也可在技术
要求中作统一说明。
在相交两平面中,任问一个表面加工后;圆角就被切
去,此时该处就应画成尖行业角借鉴。
47
行业借鉴
48
在确定浇注位置、分型面和各项工艺参数之后,再 经过浇注系统,冒口等的设计,即可按规定的工艺 符号或文字绘制铸造工艺图。
41
行业借鉴
42
3. 收缩率
❖ 铸件冷却后的尺寸比型腔尺寸略为缩小,为 保证铸件的应有尺寸,模样尺寸必须比铸件
放大一个该合金的收缩率。铸造收缩率K表达
式为:
行业借鉴
43
4. 型芯头
❖ 【芯头】是指砂芯的外伸部分,用来定位和 支承砂芯。芯头设计的好坏,对型芯的定位、 稳固、排气和从铸件中的清理,起至关重要 的作用。芯头有垂直和水平芯头两种。芯座 是指铸型中专为放置芯头的空腔。芯头和芯 座尺寸主要有芯头长度 L(高度H)、芯头斜
铸造工艺设计
铸造工艺铸造生产要根据铸件的结构特征、技术要求、生产批量、生产条件等因素,确定铸造工艺方案。
其主要内容包括浇注位置、分型面、铸造工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率、芯头等)的确定,然后用规定的工艺符号或文字绘制成铸造工艺图一、浇注位置的确定(1)铸件的重要工作面或主要加工面朝下或位于侧面。
浇注时金属液中的气体、熔渣及铸型中的砂粒会上浮,有可能使铸件的上部出现气孔、夹渣、砂眼等缺陷,而铸件下部出现缺陷的可性小,组织较致密。
(2)铸件的大平面朝下或倾斜浇注。
由于浇注时炽热的金属液对铸型的上部有强烈的热辐射,引起顶面型砂膨胀拱起甚至开裂,使大平面出现夹砂、砂眼等缺陷。
大平面朝下或采用倾斜浇注的方法可避免大平面产生铸造缺陷。
(3)铸件的薄壁朝下、侧立或倾斜。
为防止铸件的薄壁部位产生冷隔、浇不到缺陷,应将面积较大的薄壁置于铸件的下部,或使其处于侧壁或倾斜位置,如图所示。
(4)铸件的厚大部分应放在顶部或在分型面的侧面。
主要目的是便于在厚处安放冒口进行补缩,二、分型面的选择(1)分型面应选择在模样最大截面处,以便于起模。
(2)尽量减少分型面。
分型面少则容易保证铸件的精度,并可简化造型工艺。
对机器造型来说,一般只能有一个分型面,下图所示的绳轮铸件,大批量生产时,为便于机器造型,可按a分型方案,采用环状型芯,将二个分型面减少为一个分型面。
当然在单件生产时,采用手工造型时,为减少工装的制造,采用b方案,三箱造型,二个分型面也是合理的。
(3)尽量使分型面平直。
为了使模样制造和造型工艺简便,(4)尽量使铸件的全部或大部分位于同一砂箱中。
铸件处于同一砂箱中,既便于合型,又可避免错型,以保证铸件的精度。
(5)尽量使型芯位于下箱,并注意减低砂箱的高度。
这样可简化造型工艺、方便下芯和合型、便于起模和修型。
如图缩示机床立柱的分型方案,采用Ⅱ方案比较合理,可使型腔和型芯大部分处于下箱中,便于起模、下芯、合型。
三、工艺参数的选定机械加工余量和公差起模斜度收缩率铸造圆角芯头四、浇注系统(1)浇注系统的组成与作用通常有浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和冒口等组成。
铸造工艺图解
第三节铸造工艺图铸造生产时,首先要根据铸件的结构特征、技术要求、生产批量、生产条件等因素,确定铸造工艺方案。
其主要内容包括浇注位置、分型面、铸造工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率、芯头等)的确定,然后用规定的工艺符号或文字绘制成铸造工艺图。
铸造工艺图是指导铸造生产的技术文件,也是验收铸件的主要依据。
一、浇注位置的确定【浇注位置】浇注时铸件在铸型中所处的位置称为浇注位置。
铸件的浇注位置对铸件的质量、尺寸精度、造型工艺的难易程度都有很大的影响。
通常按下列基本原则确定浇注位置。
(1)铸件的重要工作面或主要加工面朝下或位于侧面。
浇注时金属液中的气体、熔渣及铸型中的砂粒会上浮,有可能使铸件的上部出现气孔、夹渣、砂眼等缺陷,而铸件下部出现缺陷的可能性小,组织较致密。
如图所示机床床身的浇注位置,应将导轨面朝下,以保证该重要工作面的质量。
如图所示的卷扬筒,其圆周面的质量要求较高,采用立浇方案,可使圆周面处于侧面,保证质量均匀一致。
如图机床床身的浇注位置,应将导轨面朝下,以保证该重要工作面的质量。
床身的主要工作面朝下卷扬筒的工作面置于侧壁(2)铸件的大平面朝下或倾斜浇注。
由于浇注时炽热的金属液对铸型的上部有强烈的热辐射,引起顶面型砂膨胀拱起甚至开裂,使大平面出现夹砂、砂眼等缺陷。
大平面朝下或采用倾斜浇注的方法可避免大平面产生铸造缺陷。
下图为平板铸件的浇注位置。
大平面朝下(3)铸件的薄壁朝下、侧立或倾斜。
为防止铸件的薄壁部位产生冷隔、浇不到缺陷,应将面积较大的薄壁置于铸件的下部,或使其处于侧壁或倾斜位置,如图所示。
薄壁铸件的浇注位置(4)铸件的厚大部分应放在顶部或在分型面的侧面。
主要目的是便于在厚处安放冒口进行补缩,如图阀体的冒口补缩和图卷扬筒的重要面位于侧面所示。
二、分型面的选择【分型面】是铸型组元间的接合面。
为便于起模,一般分型面选择在铸件的最大截面处。
分型面的选定应保证起模方便、简化铸造工艺、保证铸件的质量。
铸造成形技术-铸造工艺设计
①[分型面应选择最大截面处]:
②[分型面的选择应尽量简化工序]:
[ 活块造型三维动画分析] [pro/E活块造型三维动画分析]
[砂芯代替活块三维动画分析] [pro/E砂芯代替活块三维动画分析]
③[分型面应尽量平直]:
右图为采用平直 分型面的造型图
④[基准面放在同一个砂箱中]:
加工基准面放在同一个砂箱中,以避免产生错箱披缝 和毛剌,降低铸件精度和增加清理工作量。
⑤[尽量减少分型面]:
二箱造型动画的动图演示: 观看影像 三箱造型动画的动图演示: 观看影像
材料成型技术基础
铸造成形技术(三)
童幸生 2004年8月
铸造工艺设计
浇注位置的选择原则 分型面的选择原则 铸造工艺参数的确定 铸件三维造型工艺分析
浇注位置的选择原则
铸造工艺设计是根据铸件结构特点、 技术要求、生产批量、生产条件等,确 定铸造方案和工艺参数,绘制图样和标 注符号,编制工艺卡和工艺规范等。其 主要内容包括制订铸件的浇注位置、分 型面、浇注系统,确定加工余量、收缩 率和起模斜度,设计砂芯等。
② [铸件宽大平面应朝下]:
大平面铸件应朝下:这是因为在浇注过程中,熔融金属对型腔上表面的 强烈辐射,容易使上表面型砂急剧地膨胀而拱起或开裂,在铸件表面造成 夹砂结疤缺陷
③ [面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直]:
面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置: 如箱盖铸件, 将薄壁部分置于铸型上部,易产生浇不足、冷隔等缺陷。改置于铸型于下 部后,可避免出现缺陷。
浇注位置的确定
图 3 具有大平面的铸件正确的浇注位置
5. 应有利于铸件的补缩 对于因合金体收缩率大或铸件结构上厚薄不 均匀而易于出现缩孔、缩松的铸件,浇注位置的 选择应优先考虑实现顺序凝固的条件,要便于安 放冒口和发挥冒口的补缩作用。双排链轮铸钢件 的正确浇注位置如图4所示。
6. 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯,便于下芯、 合箱及检验 经验表明 , 吊砂在合箱、浇注时容易塌箱 。向上 半型上安放吊芯很不方便。悬臂砂芯不 稳固,在金属 浮力作用下易偏斜,故应尽力避免 。此外,要照顾到下芯、合箱和检验的方便(见图 3-2-25)
各种机床床身的导轨面是关键表面,不允许 有砂眼、气孔、渣孔、裂纹和缩松等缺陷 , 而且要求组织致密、均匀,以保证硬度值 在规定范围内。因此,尽管导轨面比较肥厚 ,对于灰铸铁件而言,床身的最佳浇注位置 是导轨面朝下(如图 1)。缸筒和卷筒等 圆筒形铸件的 重要表面是内、外圆柱面, 要求加工后金相组织均匀、无缺陷 , 其最 优浇注位置应是内、外圆柱面呈直立状态 (图2)。
图 4
双排链轮铸钢件 的正确浇注位置
7. 应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相 一致 这样可避免在合箱后,或于浇注后再次翻转 铸型。翻转铸型不仅劳动量大,而且易引起砂芯 移动、掉砂、甚至跑火等缺陷。 只在个别情况下,如单件、小批生产较大 的球墨铸铁曲轴时,为了造型方便和加强冒口 的补缩效果,常采用横浇竖冷方案。
生产中常以浇注时分型面是处 于水平、垂直或倾斜位置,分别称 为水平浇注、垂直浇注或倾斜浇注, 但这不代表铸件的浇注位置的函义。
浇注位置一般于选择造型方法之后确 定。根据合金种类、铸件结构和技术 要求,结合选定的造型方法,先确定出 铸件上质量要求高的部位(如重要加 工面、受力较大的部位、承受压力的 部位等)。结合生产条件估计主要废 品倾向和容易发生缺陷的部位(如厚 大部位容易出 现收缩缺陷。大平面上 容易产生夹砂结疤。
铸造考试题
精心整理铸造考试题一、填空题1.常用的特种铸造方法有(熔模铸造),(金属型铸造)、(压力铸造),(低压铸造)和(离心铸造)。
2.铸件的凝固方式是按(凝固区域宽度大小)来划分的,有(逐层凝固)、(中间凝固)和(糊状凝固)三种凝固方式。
纯金属和共晶成分的合金易按(逐层凝固)方式凝固。
3.铸造合金在凝固过程中的收缩分三个阶段,其中(液态收缩和凝固收缩)收缩是铸件产生缩孔和缩松的根本原因,而(固态收缩)收缩是铸件产生变形、裂纹的根本原因。
4.铸钢铸造性能差的原因主要是(熔点高,流动性差)和(收缩大)。
5.6.7891011121314151617181920212223等。
2425、目前,用树脂砂制芯时主要有3种硬化方式,即(加热硬化)、(吹气硬化)和(自硬化)。
26、壳型工艺中,型砂所用的粘结剂是(酚醛)树脂,潜硬化剂为(乌洛托品)。
27、热芯盒工艺中,呋喃I型树脂砂使用的潜硬化剂为(氯化铵和尿素的水溶液);呋喃II型树脂砂所使用的潜硬化剂为(乌洛托品)。
28、影响呋喃树脂自硬砂的因素主要包括(原砂)、(硬化剂)、(温度)和(湿度)等。
29、铸造方法从总体上可分为普通铸造和特种铸造两大类,普通铸造是指砂型铸造方法,不同于砂型铸造的其他铸造方法统称为特种铸造,常用的特种铸造方法有:(金属型铸造)、(离心铸造)、(压力铸造)、(熔模铸造)、等。
30、凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充,将产生(缩孔)或(缩松)。
31、铸造应力按产生的原因不同,主要可分为(热应力)和(机械应力)两种。
32、铸件应力过大会引起(变形)、裂纹等缺陷。
因此,进行铸件结构设计时应注意使铸件的(壁厚)尽量均匀一致。
33、液态合金充满铸型,获得尺寸正确、轮廓清晰铸件的能力,称为液态合金的(充型能力)。
34、铸件上各部分壁厚相差较大,冷却到室温,厚壁部分的残余应力为(拉)应力,而薄壁部分的残余应力为(压)应力。
35、任何一种液态金属注入铸型以后,从浇注温度冷却至室温都要经过三个联系的收缩阶段,即(液态收缩)、(凝固收缩)和(固态收缩)。
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浇注位置的确定
浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态(姿态)和位置。
也就是说:哪个部位在上或在下,哪个面朝上、呈侧立状态,或朝下。
浇注时,朝下的铸件表面比较光洁、干净;而朝上的表面,空易有砂孔,渣孔、夹砂等缺陷,表面粗糙度差;铸件下部的金属在凝固时,受到上部金属压力作用和补缩,比较致密,力学性能容易得到保证。
因此,浇注位置的确定是工艺设计中重要环节。
它关系到铸件的内在品质、铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易。
浇注公交车与造型(合型)位置、铸件冷却位置可以不同。
生产中常以浇注时分型面是处于水平、垂直或倾斜位置,分别称贷为水平浇注、垂直浇注或倾斜浇注,但这不代表铸件的浇注位置的含义。
浇注位置一般于选择造型方法之后确定。
应指出,确定浇注位置在很大程度上着眼于控制铸件的凝固。
实现顺序凝固的铸件,可消除缩孔、缩松,保证获得致密的铸件。
内应力小,变形小,金相组织比较均匀一致,不用或很少采用冒口,节约金属,减小热裂倾向。
但铸件内部可能有缩孔或轴线缩松存在。
因此多应用于薄壁铸件或内部出现轻微轴线缩松不影响使用的情况下。
这时,如铸件有局部肥厚部位,可置于浇注位置的底部,利用冷铁或其他激冷措施,实现同时凝固。
灰铸铁件、球墨铸铁件常利用凝固阶段的共晶体膨胀来消除收缩缺陷,因此,可遵循顺序凝固条件而获得健全铸件。
浇注位置可根据对合金凝固理论的研究和生产经验确定,确定浇注位置时诮考虑以下原则:
1)浇注位置应有利于所确定的凝固顺序。
2)铸件的重要部分应尽时置于下部。
3)重要加工面应朝下或呈直立状态。
4)使铸件的大平面朝下,避免夹砂结疤类缺陷。
对于大的平板类铸件,可采用
倾斜浇注,以便增大金属液面的上升速度,防止夹砂结疤类缺陷。
5)应保证铸件能充满。
对具有薄壁部分的铸件,应把薄壁部分放在内浇道以下
或置于铸型的下部,以免出现浇不到、冷隔等缺陷。
6)避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯,便于下芯、合型及检验。
7)应使合型位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致。
这样可避免在合型后,或
浇注后再次翻转铸型。
翻转铸型不公劳动量大,而且易引起砂芯移动、掉砂、甚至跑火等缺陷。
只在个别情况下,如单件、小批量生产较大的球墨铸铁曲轴时,为了造型方便和加强冒口的补缩效果,常采用横浇竖冷却方案。
于浇注后将铸型竖立起来,让冒口在最上端进行补缩。
当浇注位置和冷却位置不一致时,应在铸造工艺图上注明。
此外,应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。
同一个铸件,例如球墨铸铁曲轴,在单件、小批量生产的条件下,采用横浇、竖冷是合理的。
而当大批量生产时,则应采用造型、合型、浇注和冷却位置相一致的卧浇、卧冷方案。
分型面把选择
分型面是指两半铸型相互接触的表面。
除了志面软订造型、明浇的小件和实型铸造法以外,都要选择分型面。
分型面主要是为了取出模样而设置的,但对铸件精度会造成损害。
一方面它使铸件产生错偏,这是因合型对准误差引起的;另一方面在垂直分面方向上增加铸件尺寸。
据研究,合型后分型面总会保持一定“厚度”,在最小的情况下,约为0.38㎜.这个分型厚度加大了铸件的偏差。
因此,凡是铸件上要求严格的尺寸部分,尽量不为分型面所穿越。
选择分型面的基本原则;
1)应使铸件全部或大部置于同一半型内。
为了保证铸件精度,如果做不到上述
要求,也应尽可能帮件的加工面和加工基准面放在同一半型内。
2)应尽量减少分型面的数目。
分型面少,铸件精度容易保证,且砂箱数目少。
但应考虑以下具体条件:
机器造型的中小件,一般只许可一个分型面,以便充分发挥造型机的生产率。
凡不能出砂的部位均采用砂芯,而不允许用多分型面或活块。
但对于大型复杂件,如磨床床身等,采用多分型面的劈箱造型,对于造型、下芯及保证铸件精度等方面却是有益的,这种情况多属于:铸件高大而复杂,采用单分型面使模样很高,起模斜度使铸件形状有较大的改变;砂箱很深,造型不方便;
砂芯多而型腔深窄,下芯困难。
采用了多分型面的劈箱造型,就可避免这些缺点。
虽然总的原则是应尽量减少分型面,但针对具体条件,有时采用多分型面也是有利的。
3)分型面应尽量选用平面。
平直分型面可简化造型过程和模板制造,易于保证
铸件精度。
机器造型中,铸件形状需不平分型面时,应尽量造用规则的曲面,如圆柱面、圆锥面或折面。
这是因为上、下模底板表面曲度必精确一致,才能合型严密,这会给模底板加工带来困难;而手工造型时,曲面分型面是用工切挖型砂来实现的,只是增加了切挖手续。
常用些法减少砂芯数目。
因此,手工造型中有时采用挖砂造型形成的不平扫型面。
图1-4为大手轮的曲面(ABCDEF)分型面,即可用于机器造型,又可用于手工造型。
4)分型面通常选在铸件的最大截面处,尽量不使砂箱过高。
高砂箱,造型困难,
填砂、紧实、起模、一芯都不方便。
几乎所有造型机都对砂箱高度有限制。
手工造型时,对于大型铸件,一般选用多分型面,即用多箱造型以控制每节
砂箱高度,使之不致过高。
5)便于下芯、合型和检查型腔尺寸。
在手工造型中,模样及芯盒尺寸精度不。
在下芯、合型时,造型工需要检查型腔尺寸,并调整砂芯位置,才能保证壁厚均匀。
为此,应量把主要砂芯放在下半型中。
6)受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度。
7)注意减轻铸件清理和机械加工量。
以上简要分绍了选择分型面的原则,这些原则有的相互矛盾和制约。
一个铸件应以哪几顶原则为主来选择分型面,这需要进多方案的对比,根据生产条件,并结合经验来作出正确判断,最后选最佳方案,付诸实施。