桥壳铸造工艺设计规范

桥壳铸造工艺设计规范

1 适用范围

本标准适用于铸钢桥壳工装、模具、检具等设计制图及铸造工艺设计工作规范。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括戡误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 6414-1999 《铸件尺寸公差与机械加工余量》

JB/T 5106-1991 《铸件模样型芯头基本尺寸》

GB/T 11351-1989 《铸件重量公差》

3术语和定义

3.1铸件的最小壁厚：在一定的铸造条件下，铸造合金液能充满铸型的最小厚度。

3.2铸件的临界壁厚：当铸件的厚度超过了一定值后，铸件的力学性能并不按比例地随着

铸件厚度的增大而增大，而是显著下降，存在一个临界厚度。

3.3铸钢件相对密度：浇注钢液重量与铸件三个方向最大尺寸的乘积之比。因而往往小于

铸件密度。

3.4吃砂量：模样与砂箱壁、箱顶（底）、和箱带之间的距离。

4铸造工艺设计原则

4.1铸造工艺设计必须满足产品铸件质量和对环保的要求，有利于实现优质、高产、低耗，

改善劳动条件，安全生产，提高生产标准化、通用化、系列化水平；

4.2铸造工艺设计必须能够提供清晰、完整、正确、统一的资料输出：过程流程图、铸造

材料清单、过程潜在失效模式及后果分析（PFMEA）、控制计划、铸造工艺图、铸造工艺卡、作业指导书等。

5铸造工艺设计程序

5.1铸件结构工艺和铸件的先期质量策划

5.1.1 铸造产品的设计阶段，应组成产品设计人员和铸造工艺设计人员的项目小组进行设计潜在失效模式及后果分析，分析的主要内容应包括铸件质量对产品结构的要求，铸造工艺对产品结构的要求及铸造工艺对环保的要求是否全部满足。

5.1.2 铸件质量对产品结构的要求

5.1.2.1 铸件的最小壁厚（见表1）

注：为了避免铸件浇不到和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚；铸件的最小壁厚还和最小壁厚处所具有的面积有关。对于铸钢桥壳其处在桥壳上下法兰之间各处壁厚应不小于12mm；后盖处顶面的壁厚应不小于15mm，后盖侧面的壁厚局部可以12mm以上。

5.1.2.2 铸件的临界壁厚（见表2）

注：砂型铸造各铸造合金铸件的临界壁厚也可按其最小壁厚的3倍来考虑。

5.1.2.3 铸件壁的过渡和连接

5.1.2.3.1一般情况下，铸件壁的断面尺寸不可能完全相同，同时铸壁有类型各异的接头，铸壁的连接形式，按减小产生应力集中、裂纹、变形、缩孔、缩松等缺陷的原则，依次考虑采用L形、T形、V形、Y形和十字形。

5.1.2.4 铸造内圆角（见表3）

注：高碳钢和高锰铸件的R值需增大1.3-1.5倍。

5.1.2.5 铸造外圆角（见表4）

5.1.3 铸造工艺对产品结构的要求 5.1.3.1 简化或减少分型面的铸件结构 5.1.3.2 减少砂芯数量的铸件结构 5.1.3.5 方便起模的铸件结构

5.1.3.4 有利于砂芯的固定和排气的铸件结构 5.1.3.5 需设置铸造工艺孔的铸件结构 5.1.3.6 有利于铸件清理的铸件结构 5.1.3.7 有利于满足铸件尺寸公差的铸件结构 5.1.4 铸造工艺对环保的要求

5.1.4.1 降低熔炼能耗：合理设计工序流程；炉料入炉前进行预处理等 5.1.4.2 提高工艺出品率，以降低单位重量铸件在金属熔化过程中得能耗 5.1.4.3 优化产品结构，以减少水玻璃废砂的产生 5.1.4.4 原辅材料尽量使用，无有害气体产生的材料 5.2 浇注系统的设计

5.2.1 桥壳分型面设置在桥壳两端轴孔中线处，浇注系统采用中注半封闭式，即直A 〈横A ；

横A 〉内A ；直A 〉内A ，阻流断面设置在横浇道中，阻流断面之前封闭，其后开放。 5.2.2 浇注系统总断面比为内浇道:横浇道:直浇道=1:（0.8-0.9）:（1.1-1.2） 5.2.3 内浇道厚度应小于铸件壁厚的0.7倍以下，才不至于引起内浇道缩孔。 5.2.4 浇注时间t=L G C ；阻流断面面积或内浇道面积A 阻=G L /tkS '

G L 是浇注钢水的重量；K 浇注比速；S ‘金属液流动系数，碳钢取1.0，高锰钢取0.8；t 浇注速度

表5 系数C 、K 值

铸件相对密度

≤1.0 >1.0-2.0 >2.0-3.0 >30.-4.0 >4.0-5.0 >5.0-6.0 >6.0 /kg*cm3-

C 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4

浇注比速

0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.9 0.95 k/kg*cm2-*s1-

5.2.5 桥壳浇注系统，由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道、集渣包、阻流块、冒口、缓

流涡、出气孔组成。

5.2.6 内浇口的设置位置在桥包过渡大R弧至上拖板之间的上箱，桥包偏心的桥壳一般设

置在对应位置的长边。

5.3 砂箱中铸件数量及排列的确定

5.3.1 按铸件重量确定最小吃砂量，见表6（单位mm）

铸件重量

a b c d e f

/kg

<5 40 40 30 30 30 30

5-10 50 50 40 40 40 30

11-20 60 60 40 50 50 30

21-50 70 70 50 50 60 40

51-100 90 90 50 60 70 50

101-250 100 100 60 70 100 60

251-500 120 120 70 80 ——70

501-1001 150 150 90 90 ——120

1001-2000 200 200 100 100 ——150