工艺设计的内容

② 拔模困难的模型，允许采用较大的拔模斜度，但 不能超过表中数值的一倍，如能保证良好地起 模，也可以用低于表中的数值。
③ 当铸件非加工面为配合面时，其拔模斜度的选取 应能保证装配和使用的方便。
④ 当铸件尺寸精度要求很严时，拔模斜度的选取应 服从尺寸精度的要求。
⑤ 加工面的拔模斜度应在加工余量后再做出。
应用所有的加工面
正负拔模斜度
非加工面铸件厚&（mm） 10～25
测量面高度（mm） H≤200 H1≤120
用于毛坯孔或铸孔侧面需要 加工的；当高度大于500mm 时底部加工余量可减少20％。
负拔模斜度
非加工面铸件厚 &（mm）>50
用于毛坯孔或不 允许铸件加厚时。
应用场合
① 一般用机械加工模型，拔模斜度用角度表示；而 用手工加工模型时则采用a（宽度）表示。
4、工艺补正量
5、工艺余量
退刀槽 加放的装卡余量 加放的工艺搭子
由于收缩导致B的尺寸变大因 此要增加工艺补正量A
增加的退刀槽
齿轮加工所需的装卡余量
6、拔模斜度—在模型或芯盒的取出方向上需加放一定
的斜度，即为拔模斜度
正拔模斜度
非加工面铸件厚度 ＆（mm）<10 测量面高度（mm） H≤200 H1≤120
⑵ 同一铸件由于结构上的原因，其局部与全体，纵 向与径向或长、宽、高三个方向的收缩率可能不 一致。对于重要铸件应分别给以不同的缩水。
⑶ 对于手工造型的灰铸铁，球墨铸铁小件以及薄壁 大芯的可锻铁中小体，可以不留缩水。
⑷ 湿砂型，水玻璃砂型的线收缩比干砂型大些。
2、加工余量
机械加工余量——是指铸件在机械加工时所切 去的金属层厚度
4、
尺寸大小及复杂程度
5、
百度文库
零件批量大小
6、
零件的加工要求
7、
铸件的合金种类
8、
铸件的精度等级
铸件上面--大 下面和侧面---小 内表面--大,外表面--小 尺寸大，结构复杂--大 尺寸小，结构简单--小 单件生产--大 批量生产--小
精度高--大 精度低--小
3、分型负数
砂型在铸造时，上下两个砂型的接触面一般都是不平整 的，特别是干型和表面干型。由于烘干时分型面产生变 形，合箱时上下两个砂型之间就不能紧密接触。为了防止 浇注时跑漏铁水，合箱前往往要在下箱分型面上垫上石棉 绳或泥条。这样就使垂直于分型面方向的铸件尺寸增加
了，为了使铸件符合图纸要求，必须在制作模型时减去这 部分高出的尺寸。被减去的这个尺寸就称为分型负数。
砂箱长度
＜1000 1000~2000 2000~3500 3500~5000 >5000
模型的分型负数
分型负数 干型 3 3 4 6 7
表面干型 1 2 3 4 6
在决定模型的分型负数时要注意以下几点：
工艺设计的内容
第一讲 铸造用图。 第二讲 浇铸位置的分型面的确定。 第三讲 工艺参数的确定。 第四讲 砂芯
第一讲 图纸
所用图纸：零件图，造型工艺图，铸件图，模具图
工艺图
零件图
第二讲 浇铸位置和分型面的确定
浇铸位置和分型面确定因素： 1.零件的结构特点 2.技术要求 3.生产批量 4.生产条件
对下述的一般原则，应该在对具体的零件 进行综合分析的基础上灵活应用。当产生 矛盾时，应按其中的主要矛盾来确定。
碳钢\低合金钢 含铬高合金钢 铁素体—奥氏体钢 奥氏体钢
1.75 1.6~2.0 1.3~1.7 1.8~2.2 2.0~2.3
1.5 1.3~1.7 1.0~1.4 1.5~1.9 1.7~2.0
铝硅合金
1.0~1.2 0.8~1.0
查阅上表时，需要注意以下几点：
⑴ 通常简单厚度铸件的收缩可视为自由收缩，除此 之外均为受阻收缩。
铸件未在一箱中
分分型型面面为为曲曲面面
⑶ 尽量使铸件的加工面和加工基准面放在同一个砂箱 内，以保证尺寸的精度
⑷ 应尽量减少分型面的数目。 ◆当机器造型时，通常只有一个分型面。 ◆手工造型时，根据需要允许选择两个以上分型面， 如劈箱造型，三箱造型
劈劈箱箱造造型型
⑸ 应尽量减少砂芯的数 量。
⑹ 应尽量减少活块的数 量。机器造型时不能 用活块，采用砂芯方 法。
7、不铸孔尺寸
为了节省金属，减少加工工时，对于零件 上的孔一般应尽可能在铸件上铸出
尺寸太小而铸件壁又较厚 铸件不铸孔 砂芯太细长
孔距要求很精确
不铸孔尺寸范围
生产批量 大量生产 成批生产 单件小批生产
最小孔眼直径（mm） 12～15 15～30 30～50
注：若是加工孔，则孔眼直径应为加上 加工余量后的数值
线收缩率(%) 自由收缩 0.9~1.1 0.8~1.0 0.7~0.9 0.8~1.0 0.6~0.8 0.9~1.1 1.5
受阻收缩 0.8~1.0 0.7~0.9 0.6~0.8 0.7~0.9 0.5 0.7~0.9 1.0
几种合金的线收缩率
合金种类
自由收缩 受阻收缩
球墨铸铁
1.0
0.8
白口铸铁 铸钢
加长芯头
加大芯头
联合砂芯
增加的工艺孔
5、芯头的间隙
8、砂芯拼合-将多个砂芯拼成一个大砂芯
⑸ 铸型的放置应 有利于在浇注时砂 型和砂芯的排气。
⑹ 对于平板类铸 件，为了防止夹 砂，可以倾斜放 置，同时也有利于 排气，也可以减小 铁水对铸型的冲刷 力。
2、分型面的确定
铸型的分型面――是指铸型之间相互接触的 表面。
分型面形式：◆平面 ◆凹凸面：▼阶梯状 ▼折面 ▼曲面
注意：
★ 分型面的选择应尽量与浇注位置一致，避 免合箱后还要翻转。
1、浇铸位置的确定
一般原则 ⑴ 必须使铸件上最主要的部分或较大的
平面朝下。当不可能朝下时可放在侧 面，这样可以减少主要部分较大平面 出现气孔，砂眼，夹砂，缩孔，缩松 等缺陷。
重重要要部部位位
最最大大的的面面
最最薄薄部部分分
最大平面形成夹砂的过程及解决方案
有有利利于于排排气气
⑵ 铸型的放置应有利
影响拔模斜度的因素
① 模型材料和表面粗糙度的影响。金属模--小，木 模--大。
② 造型方法的影响 ◆ 手工造型，大批生产的---大。 ◆ 机器造型，单件生产的---小。
③ 造型材料的影响 型砂颗大，且棱角尖锐---大。
④ 起模高度的影响 木模沿起模方向的侧面高度越高，起模斜度越大。
⑤ 侧表面位置的影响 木模内侧面大，外侧面小。
工艺方案分析1
工艺方案分析2
铸铸型型在在上上下下两两 箱箱中中易易错错箱箱 应尽量使铸件放在同一箱中 应尽量使铸型总高度为最低
工艺方案分析3
方案Ⅰ：铸件在 上下两个箱中， 减少一个砂芯
方案Ⅱ：铸件在同 一箱中，方案最优
方案Ⅱ ：铸件在 同一箱中便于合 箱，减少铸件缩 孔的可能
方案Ⅰ：铸件在 在同一个箱中， 但多了一活块
于填砂，舂砂，安放芯骨和采取排气措施； ④ 砂芯烘干支撑面最好是平的——从分型面处分成两半砂
芯，烘后最粘合一起；同时烘芯板可通用； ⑤ 砂芯的分盒面应尽量与砂型的分型面一致——起芯与起
模斜度的大小方向一致，以保证砂芯和砂型之间形成的 壁厚均匀，减少披缝，同时有利于气体的排出； ⑥ 便于下芯、合型； ⑦ 设高度方向的分层砂芯——选择砂芯的划分面时，应力 求使同层砂芯组合后的上面为平面，以利于测量组装后 的砂芯尺寸； ⑧ 被分开的砂芯每段要有良好的定位条件； ⑨ 分芯时要考虑下芯的顺序不得产生干涉；
影响线收缩率的因素：
◆ 合金的种类，成分。（主要） ◆铸件的大小 ◆铸件结构复杂程度 ◆铸型种类 ◆型砂与芯砂的强度 ◆浇冒系统的结构与分布 ◆浇注温度 ◆砂箱箱带的形状和位置
几种合金的线收缩率
合金种类
灰铸铁 筒形铸件 孕育铸铁
中小铸件 大中铸件 特大铸件 长度方向 直径方向 HT250~HT300 HT350
① ◆若模型分为两半，分别位于上下箱，这种情况一般是把分型负数 留在上箱。如图a ◆若上下两半模型对称，则将分型负数在上下两半模型上各取一 半。如图b ◆若模型为一个整体，又全部位于一个砂箱中，则模型的分型负 数留在与砂箱箱面平行的平面上。如图c
② 在多箱造型时，每个分型面处都要留出分型负数。 ③ 湿型一般不留分型负数。
9、工艺筋
是为了防止铸件产生裂纹或变形的一个附 加结构，获得铸件后一般都要去除。
工艺筋分为
割筋（收缩筋） 拉筋（加强筋）
第四讲 砂芯
1、砂芯的作用 2、砂芯的构成 3、砂芯的设计原则 4、砂芯的固定和定位 5、芯头间隙 6、芯撑和芯骨（略） 7、砂芯排气（略） 8、砂芯拼合
1、砂芯的作用
铸件的内腔
案例：尽量减小砂芯数量 用砂胎代替砂芯
案例：复杂的砂芯可分块制造
尺寸太大，制芯、下芯操作困难分三块制造 为了下芯合型方便而将砂芯 分块制造
4、砂芯砂固定和定位
a、垂直芯头的固定措施： ① 加长下芯头； ② 预埋砂芯； ③ 吊芯； ④ 盖板砂芯； ⑤ 使用芯撑；
3
4
1 2
5
b、水平芯头固定措施： ① 联合砂芯； ② 加大加长芯头； ③ 增设工艺孔； c、砂芯定位（略）
砂芯主要是 用来获得
穿透孔 外形不易取出的部分
个别要求型砂强度较高的部位
2、砂芯的构成
构成
形成铸件的内腔和外皮形状部分 芯头——固定和砂芯定位 排气通道 芯骨——增加砂芯的强度 吊耳——烘芯和下芯吊装用
3、砂芯的设计原则
① 尽量减小砂芯数量； ② 复杂的砂芯可分块制造； ③ 选择合适的砂芯形状——应使芯盒有宽敞的捣砂面，便
工艺方案分析4
分型面未选在最大面上
分型面选在最大面上
工艺方案分析5
此方案需要四箱造 型复杂，分模过多
影响尺寸精度
此方案需要三箱造 型，分模过多影响
尺寸精度
此方案需要两箱造 型，只有一个分型
面，效果好
工艺方案分析6
工艺图
第三讲 工艺参数的确定
工铸不拔工反工砂分加铸
艺造铸模艺变艺芯型工件
筋圆孔斜余形补负负余缩
角尺度量量正数数量水
寸
(
略量略
(
）
）
1、铸件的缩水
铸件冷却后，由于固态收缩使铸件的尺寸比铸型的轮廓尺 寸小，为了使铸件尺寸与图纸尺寸一致，需要在模型（芯 盒）上放出收缩余量，用线收缩来表示
其计算公式：
线
L模－L件 100％ L件
Є线—— 线收缩率（％）
L模—— 模型尺寸（mm） L件—— 铸件冷却后的尺寸（mm）
于砂芯的定位与稳定 支撑，对体积较大的 沙芯，最好能使大芯 头朝下，当无条件朝 下时可设置侧部芯头。 尽量避免吊芯，悬臂 砂芯或仅靠芯撑来定 位的砂芯
砂砂芯芯大大头头向向下下
⑶ 当铸件需要冒口 补缩时，最好使补 缩的部位处于铸件 补缩的上部，便于 安装冒口补缩。
⑷ 为避免铸件薄壁 部分浇不足，浇注 时薄壁部分应放在 下边或立放或斜放。
方案1多出一个砂芯 方案1铸件在同一箱中
活块
采用砂芯后取消活块
⑺ 应尽量使砂芯全部或主 要部分位于下型，并尽量 少用吊芯。
⑻ 应使下芯合箱方便，便 于检查型腔尺寸。
⑼ 分型面一般取在铸件的 最大截面上，以便顺利取 出模型。同时应注意降低 砂箱高度，便于起模。
分分型型面面取取在在铸铸件件的的 最最大大截截面面上上
★ 若选择的分型面与浇注位置有矛盾时，则 应按选择的分型面位置造型，再按合适的 浇注位置进行浇注。如：平造立浇，(曲 轴，平造侧浇)。
确定分型面的一般原则
⑴ 尽可能将铸件的全部或大部分放在一箱内，以减少铸件尺寸偏 差。
⑵ 尽量使分型面是平面，但必要时也可以采用凹凸面（阶梯状， 折面，曲面）。
分型面为平面
a.模型必须施放加工余量的四种情况。
凡是图样上标有表面粗糙度加工符号的。 凡是图样上注有尺寸公差的。如：ф100D4等。 凡是图样上注有螺纹符号的。如：M100×4等。 凡是图样上注有位置公差代号的部分。
b.影响机械加工余量大小的因素
1、
铸型种类及模型材料
2、
造型方法
3、
加工面在浇注时的位置
8、铸造圆角
当按照铸件的用途和结构，对圆角半径若无特殊要求时，可根 据下列公式计算。和一系列圆角半径来选用。
公式：
r 1 ~ 1 a b 5 3 2
式中：r ——铸造圆角半径（mm） a,b ——两个相交截面的壁厚（mm）
系列圆角半径r 1，2，3，5，8，10，12，
15，20，25，30，40。
aa.合.合箱箱不不方方便便，， bb.合.合箱箱方方便便..
⑽ 应尽量减少铸件的毛刺飞边。不然增加了 清理工作量，影响了铸件的外观
显然，上述原则不能把合理选择分型面的
所有内容都包括在内，有些相互矛盾。当 进行一个零件的造型工艺设计时，应从具 体生产条件出发选择最合理的分型面并和 生产批量的大小有关。