铸造工艺设计解读

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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。

铸造工艺基础知识及理论

铸造工艺基础知识及理论目录一、基础概念 (2)1.1 铸造的定义与意义 (3)1.2 铸造工艺的种类与应用 (4)二、铸造材料 (6)三、铸造设备 (7)3.1 熔炼设备 (9)3.2 锻造设备 (10)3.3 后处理设备 (11)四、铸造工艺过程 (12)五、铸造工艺设计 (13)5.1 工艺方案的确定 (15)5.2 工艺参数的选择 (16)5.3 工艺文件的编制 (18)六、铸造质量与控制 (20)6.1 铸造缺陷的产生原因及防止措施 (22)6.2 铸造质量检测方法与标准 (23)七、铸造生产与环境 (24)7.1 铸造生产的环保要求 (26)7.2 环保设备的应用与管理 (27)八、现代铸造技术的发展趋势 (28)8.1 快速凝固与近净形铸造技术 (30)8.2 数字化与智能化铸造技术 (31)8.3 生物铸造与绿色铸造技术 (33)一、基础概念铸造工艺是指将熔炼好的液态金属浇入铸型，待其凝固后获得所需形状和性能的金属制品的过程。

它是制造业中非常重要的工艺之一，广泛应用于汽车、航空、建筑、电子等领域。

铸造工艺的基础知识主要包括液态金属的性质、铸型（即模具）的设计与制造、浇注系统、凝固过程以及后处理等。

这些知识是理解和掌握铸造工艺的基本前提。

液态金属的性质：液态金属在铸造过程中的流动性、填充能力、冷却速度等对其最终的产品质量有着决定性的影响。

了解液态金属的成分、温度、粘度等基本性质对于铸造工艺的设计和实践都是非常重要的。

铸型的设计与制造：铸型是形成金属制品形状和内部结构的重要工具。

铸型的设计需要考虑到金属液的流动性和凝固特性，以及制品的精度和表面质量要求。

铸型的制造也需要选用合适的材料，并经过精密加工才能达到设计要求。

浇注系统：浇注系统是连接铸型和液态金属的通道，包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等部分。

合理的浇注系统设计可以确保金属液均匀地注入铸型，并有利于热量和气体的排出，从而提高制品的质量和生产效率。

7.3铸造工艺设计解析

冒口
上
上
中
下
单件小批
中下
放收缩率1% 余量：上面>侧面>下面
手工三箱造型大批量
外型芯块
两箱机器造型
7.3.5铸造工艺设计示例
例：支架零件如下图所示，材料为HT200，单件、小批量生产工作时承受中等静载荷，试进行铸造工艺设计。 1.零件结构分析：筒壁过厚，转角处未采用圆角。修改后的结构如图b）所示。 2.选择铸造方法及造型方法采用砂型铸造（手工造型）中的两箱造型。 3.选择浇注位置和分型面
1.铸造工艺图：利用各种的工艺符号，把制造模型和
铸型所需的资料直接绘在零件图上所得到的图样。
即表示铸型浇注位置、分型面、浇冒口系统、工艺参数、型芯结构尺寸、控制凝固措施等的图样。
2. 铸件图：又称毛坯图,是反映铸件实际形状、尺寸和技术要求的图样，也是铸造生产、铸件检验与验收的主要依据。
(1)定义：指铸件从线收缩开始温度冷却至室温时，
线尺寸的相对收缩量。 (2）选取：大件、重要件不同部位可选取不同的收缩率；一般件可选取同一收缩率。
4. 起模斜度
(1）定义：为了起模方便，在平行于起模方向的侧壁加放的一定斜度。
(2）选取：对同一件，尽可能选用同一起模斜度；立壁愈高，斜度应越小；内壁的斜度值应大于外壁；机器造型比手工造型斜度小；金属模比木模斜度小。
3.铸型装配图:表示合型后铸型各组元之间
装配关系的工艺图。包括：浇注位置、型芯、浇冒口系统和冷铁布置及砂箱结构和尺寸等。
7.3.2 铸造方法和造型方法选择
1.选择依据： 1）零件结构特点；2）合金种类； 3）生产批量等
2.选择原则：单件、小批生产时一般采用砂型铸造

铸造工艺设计概论

01
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。

铸造工艺设计概述

C5 铸造工艺设计及工装的应用§1 铸造工艺设计内容铸造工艺设计定义P150一铸造工艺设计的程序P152图样审查铸造工艺性分析选择造型方法确定铸造工艺方案绘制铸造工艺图绘制工艺装备图绘制铸型装配图填写铸造工艺卡二设计内容1 图样审查1）零件图纸图样清晰，尺寸无误。

2）技术要求材料牌号、组织、性能要求，使用条件（水压、气压），缺陷允许数量和部位。

3）产量及交货期大量：5000pcs/Y; 成批：500～5000pcs/Y; 单件或小批：小于500pcs/Y2 铸造可行性分析1）工艺性分析零件结构分析。

2）生产可行性分析设备、原材料供应、生产技术水平、工装制造要求、模具制造能力3 造型方法选择根据铸件材质、铸件结构、现有生产条件选择造型方法。

4 确定铸造工艺方案确定浇铸位置、分型面、泥芯结构及数量、机械加工余量等。

5.1 绘制铸造工艺图铸造工艺图定义P151铸造工艺符号及表示方法P151表5-1及补充用蓝线表示的符号及尺寸：砂芯：砂芯编号（如1#、2#等）砂芯边界符号芯头斜度、芯头长度、芯头间隙线条及尺寸线及标注数字；冷铁及其尺寸标注；样板及其尺寸标注；其余均用红线表示。

用红线表示的符号及尺寸：分型线分模线分型分模线机械加工余量不铸出孔和槽冒口及其尺寸（包括尺寸线）金属补贴及其尺寸（包括尺寸线）出气孔及其尺寸（包括尺寸线）浇注系统及其尺寸（包括尺寸线）拉肋、收缩肋及其尺寸（包括尺寸线）本体试样及其尺寸（包括尺寸线）工艺夹头及其尺寸（包括尺寸线）分型负数及其尺寸（包括尺寸线）工艺补正量及其尺寸（包括尺寸线）反变形量及其尺寸（包括尺寸线）芯撑活块分界线。

根据已制定方案绘制铸造工艺图。

5.2 绘制工艺装配图根据生产需要，确定是否需要设计专用工装。

6 填写铸造工艺卡片以表格形式说明铸造工艺过程要求及参数。

单件小批生产时，铸造工艺图和铸造工艺卡构成全部技术文件。

7 铸型装配图标明铸件在铸型中的位置、砂芯数量、安放位置；浇冒口、冷铁、砂箱数量、结构能信息，视具体生产条件而定是否需要。

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。

铸造工艺方案制定解析

◆缺陷分析：铸件各部分冷却速度不同而收缩不一致，形成较大的内应力。当此应力超过合金的强度极限时，铸件会产生裂纹。
◆轮辐为直线、偶数：造型等分简便，但轮缘、轮辐、轮毂间比例不当，常因收缩不一致，内应力过大，产生裂纹。
◆轮辐为奇数或弯曲：可通过轮缘或轮辐本身的微量变形自行减缓内应力。
铸件壁的连接
对于铸件结构中有两个或三个甚至更多个壁相连的情况，可采用交错接头或环形接头的形式。
铸件壁联结应尽量避免金属积聚
（3）厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡 — 减少应力集中
铸件如果因为结构需要不能做冷压室式压铸到壁厚均匀，则不同壁厚的联接应采用逐渐过渡的形式。
铸件壁厚的过渡形式
5、铸件内壁应薄于外壁
8、避免出现过大的水平面
薄壁罩壳铸件，当其壳顶呈水平面时，因薄壁件金属液散热冷却快，渣、气易滞留在顶面，易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣缺陷。过大的平面不利于金属液的填充，容易产生浇不到等缺陷，在进行铸件的结构设计时，应尽量将水平面设计成倾斜形状，
9、铸件上易产生变形和裂纹的部位，应设计加强筋，防止变形
4）化学硬化砂型（自硬砂型）——铸型靠型砂自身的化学反应而硬化。
主要优点：强度高、节省能源、效率高
主要缺点：成本高、易产生粘砂等缺陷、砂子回用困难
为减少自硬砂型用量，可采用覆砂铸型，即用普通型砂作背砂，用化学硬化砂作面砂。
第5章铸造工艺方案制定
❖本章学习的根本目的是掌握铸件结构设计的基本内容以及结构设计应注意的事项。 ❖要求掌握铸件外形、内腔、壁厚、肋间连接等设计的基本原则；
❖熟悉铸件结构设计时形状、尺寸等有关规定； ❖了解铸件结构设计对使用性、工艺性、经济性等的影响。 ❖重点：铸件外形、内腔、壁厚、筋间连接等的设计 ❖难点：型芯的设计及布排。

精选砂型铸造工艺设计概述

K＝[(L模－L件)/L件]×100% 式中： K为铸造收缩率；L模为模样尺寸；L件为铸件尺寸。
铸造收缩率主要取决于合金的种类，同时与铸件的结构、大小、壁厚及收缩时受阻碍情况有关。对于一些要求较高的铸件，如果收缩率选择不当，将影响铸件尺寸精度，使某些部位偏移，影响切削加工和装配。
通常灰铸铁为0.7～1.0%，铸造碳钢为1.3～2.0%，铝硅
浇注系统的组成
(1)外浇口
其作用是容纳注入的金属液并缓解液态金属对砂型的冲击。小型铸件通常为漏斗状(称浇口杯)，较大型铸件为盆状(称浇口盆)。
(2)直浇道
是连接外浇口与横浇道的垂直通道，改变直浇道的高度可以改变型腔内金属液的静压力从而改善液态金属的充型能力。
(3)横浇道
横浇道是将直浇道的金属液引入内浇道的水平通道，一般开在砂型的分型面上。横浇道的主要作用是分配金属液入内浇道和隔渣。
合金为0.8～1.2%，锡青铜为1.2～1.4%。
第三节砂芯设计
一、型芯的作用形成铸件的内腔、孔洞和形状复杂阻碍起模部分的外形。
二.型芯的数量及分块 ★型芯的数量取决于铸件的形状 ★大型复杂型芯根据需要分块制作
三.型芯的形式常用的型芯有水平型芯、垂直型芯、
悬臂型芯、悬吊型芯、引申型芯（便于起模）、外型芯（使三箱造型变为两箱造型）等六种。
上
下
上
②
下
①
第二节铸造工艺参数的确定
一、机械加工余量和最小铸孔
灰铸铁的机械加工余量
铸件最大尺寸 (㎜)
浇注时位置
<50
<120
顶面 3.5～4.5 底、侧面 2.5～3.5
120～260
顶面 4.0～5.0 底、侧面 3.0～4.0

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

02
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。

铸造工艺知识及对产品设计的要求

优质铸件的生产需要有合理的铸造工艺和
1、铸造工艺流程
2、铸造工艺方案
铸造合金的种类、零件的结构与技术要求、生产批量的大小和生产条件是确定铸造工艺方案的依据。
确定铸造工艺方案主要是选择合理的浇注位置和分型面。
分型面的选择应尽量与浇注位置一致，以避免合型后翻转砂型。但平做立浇的铸件除外，如压力机导套。
❖ 使用上表时的几点规定： ❖ ①当铸件尺寸公差等级和铸件机械加工余量等级确定后，其
加工余量数值应按有加工要求的表面上最大基本尺寸和该表面距它的加工基准间尺寸两者中较大的尺寸所在范围，从表 2中选取加工余量数值。 ❖ ②确定旋转体加工余量时，铸件基本尺寸取其直径或高度（长度）中较大的尺寸。 ❖ ③当砂型铸件底、侧面所采用的加工余量等级选定后，其顶面的加工余量等级原则上采用降一级所对应的数值。 ❖ ④砂型铸造孔的加工余量等级由铸造工艺的保证性确定，可适当加大。原则上降一级。 ❖ ⑤一般情况下一种铸件只能选取一个尺寸公差等级，当有特殊要求时，可由供需双方商定采用非标准的加工余量。 ❖ 检验与评定时，当铸件实际测量尺寸位于铸件基本尺寸的公
用途是：制造模样、模板、芯盒等，并作为生产准备和模样验收依据；是用于生产的指导性技术文件及铸件尺寸验收依据。
铸造工艺卡片
三、铸铁件的热时效处理
对于不进行特殊热处理的重要铸铁件，特别是机床铸件都要进行低温退火以降低或去除残余应力，从而保持零件的尺寸精度，这种热处理又称为热时效。
热时效是将铸件加热至弹塑性温度范围，为使铸件各部分温度均匀和残余应力在此区间得到松弛和稳定化而予以保温，然后缓慢冷却至弹性变形的温度范围内，出炉空冷。
②有色金属铸件：主要生产铜合金铸件和铝合金铸件。铜合金铸件以压力机铜套为主，采用电炉熔炼、离心铸造工艺。铝合金铸件采用砂型（红砂）、电炉熔炼工艺。

教学课件：第四节铸造工艺设计

化。
数字化技术可以帮助设计师快速准确地预测铸造过程中可能出现的问题，提高设计效率和产品质
量。
数字化技术还可以实现远程协作和在线评审，提高工作效率和降
低沟通成本。
环保材料的使用
随着环保意识的提高，铸造行业开始广泛使用环保材料，如再生材料、低铅材料等。
使用环保材料可以降低生产过程中的污染排放，提高企业的环保意识和社会责任感。
提高铸造工艺设计水平的建议
培养专业人才
加强铸造工艺设计人才的培养和引进，建立完善的人才激励机制，提高设计人员的
专业素质和创新能力。
A 加强科技创新
鼓励企业加大科技研发投入，引进先进技术和设备，提高铸造工艺的
技术水平和生产效率。
B
C
D
加强行业合作与交流
加强企业间的合作与交流，共同推动铸造工艺设计的进步和发展，实现资源共享和优势互补。
推进数字化转型
利用数字化技术实现铸造工艺设计的智能化和精细化，提高设计效率和产品质量。
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考虑浇注系统的排渣和排气性能，以避免铸造缺陷的产生。
对浇注系统进行优化设计，降低金属液的消耗和能源件的结构和工艺要求，合理设置冒口的位置和大小。
考虑冒口和出气孔的散热性能，以避免铸件产生缩孔和裂纹等缺陷。
设计出气孔的位置和大小，以确保金属液在充型过程中能够顺利排出气体。
铸造工艺设计的流程
确定浇注系统
设计合理的浇注系统，确保金属液能够平稳、均匀地流入型
腔。
确定冒口和冷铁
根据铸件的要求和铸造方法，设计合适的冒口和冷铁，控制铸件的冷却速度和补缩效果。
确定工艺参数
根据铸件的要求和生产条件，选择合适的工艺参数，如金属液的成分、浇注温度、浇注速度等。

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。

13铸造工艺设计讲解

薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置利于充型，以防产生冷隔、浇不到等缺陷。

34
1.3 铸造工艺设计

厚大部分朝上或侧面利于在铸件厚壁处安置冒口补缩，自下而上定向凝固。
35
1.3 铸造工艺设计

型芯少而稳定尽量减少型芯数量，且便于安放、固定和排气。
减少型芯数量
36
1.3 铸造工艺设计
6
1.3 铸造工艺设计

3、凸台和筋条结构应便于起模
凸台妨碍起模立体图
用活块形成凸台
凸台妨碍起模零件图
用外型芯形成凸台
7
1.3 铸造工艺设计
凸台应便于起模
凸台延至边缘立体图
凸台延至边缘直接起模凸台延至边缘零件图
8
1.3 铸造工艺设计
肋条的设计
9
1.3 铸造工艺设计

4、垂直分型面上的不加工表面应具结构斜度
20
1.3 铸造工艺设计 2、铸件壁厚尽量均匀壁厚不均易产生缩孔和缩松，内应力和变形、开裂等缺陷。
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1.3 铸造工艺设计铸件壁厚利于补缩和定向凝固，铸件结构便于在厚壁部位安放冒口补缩。
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1.3 铸造工艺设计不同壁厚逐步过渡。不同壁厚间逐步过渡，以防止突变形成应力集中。
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1.3 铸造工艺设计
3、铸件壁的连接方式应合理 1）采用圆角结构
转弯处为圆角可减少热节和缓和应力集中，防止形成柱晶弱面与缩松缩孔、裂纹、粘砂、砂眼等缺陷。
圆角半径大小应与壁厚相适应，并与合金种类有关。一
般不超过相邻壁厚1.5倍。
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1.3 铸造工艺设计 2）避免锐角连接
90°交叉和锐角连接，易形成热节和应力集中，

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°）。
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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。
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（二）铸件的内腔 1.铸件内腔尽量不用或少用型芯，以简化铸造工艺
铸件的结构工艺性是指所设计的零件采用铸造方法生产的方便性，即是否容易铸造。
零件的结构应符合铸造生产的要求；易于保证铸件品质，简化铸造工艺工程、降低成本。
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1.4.1 合金铸造性能对铸件结构的要求（一）铸件壁的设计
（1）铸件应有合理的壁厚；（2）铸件的壁厚应尽可能的均匀；（3）按顺序凝固原则设计铸件结构
（二）铸件的内腔 1、不用或少用型芯和活块
2、有利于型芯的定位、排气和清理
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（一）铸件的外形便于起模 1、避免铸件的外形有侧凹。
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如图 (a)所示的端盖，由于存有法兰凸缘，铸件产生了侧凹，使铸件具有两个分型面，所以常需采用三箱造型，或者增加环状外型芯，使造型工艺复杂。
图(b)所示为改进设计后，取消了上部法兰凸缘，使铸件仅有一个分型面，因而便于造型。
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封闭结构
悬臂支架
开式结构
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以垛代砂芯
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2.当铸件的内腔较复杂、需用型芯形成时，应考虑好型芯的稳固、排气顺畅和清理方便。
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1.3 铸造工艺设计与结构设计
铸造工艺设计是根据铸件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制工艺图，编制工艺卡和工艺规程等。