《铸造工艺设计》PPT课件
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胶）的池中并待乾，使以蜡制的复制品覆上一层陶瓷外膜，一直 重复步骤直到外膜足以支持铸造过程(约1/4寸到1/8寸)，然后熔 解模型中的蜡，并抽离铸模。对铸模多次加以高温焙烧，增强硬 度浇入熔融物质凝固冷却后形成铸件的铸造方法。
2014-8-28
9
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
铸造简介
《考工记》是中国战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。 这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺。
《考工记》中记载了六种器物的不同含锡量，称之为“六齐”。
合金名称 钟鼎之齐 斧斤之齐 戈戬之齐 大刃之齐 削杀矢之齐 鉴燧之齐
含铜比例 5╱6 4╱5 3╱4 2╱3 3╱5 1╱2
14
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
浇注位置的选择原则
①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面 ②铸件宽大平面应朝下 ③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直 ④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面 ⑤应尽量减少型芯的数量 ⑥要便于安放型芯、固定和排气
在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸 型（压铸模具）型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 2.4离心铸造
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在 离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
2014-8-28
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
2014-8-28
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
铸造简介
《考工记》是中国战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。 这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺。
《考工记》中记载了六种器物的不同含锡量，称之为“六齐”。
合金名称 钟鼎之齐 斧斤之齐 戈戬之齐 大刃之齐 削杀矢之齐 鉴燧之齐
含铜比例 5╱6 4╱5 3╱4 2╱3 3╱5 1╱2
14
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
浇注位置的选择原则
①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面 ②铸件宽大平面应朝下 ③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直 ④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面 ⑤应尽量减少型芯的数量 ⑥要便于安放型芯、固定和排气
在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸 型（压铸模具）型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 2.4离心铸造
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在 离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
2014-8-28
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
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
消失模铸造工艺设计ppt课件-14页文档资料
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知识就是财富 丰富你的人生
（4）制模：制模在制模机上进行，将熟化后的聚苯乙烯 珠粒用压缩空气发送到模具内，通入蒸汽使其软化膨 胀，珠粒间受热融合，黏结成型，模具冷却后开模， 取出模样。
（5）组模：将制成的模样与切割的浇道、浇口等粘接在 一起，形成浇注模。
填砂
填充的干砂温度不能高于50℃，特别是经过使 用后的干砂，必须经过冷却处理，与新砂混合 后才能使用。 泡沫塑料模样放入砂箱前，需在砂箱底部预先 放入一层底砂，经振实、挂平，其厚度一般为 100mm左右，再将上好涂料的模样组（带有 浇、冒口）放在上面，边填砂，边紧实。干砂 的充填和紧实过程必须保证干砂能充填到模型 内部的空腔，并具有足够高的紧实密度，在浇 注过程中起支撑作用。
消失模铸造工艺流程图
制模工艺
• 目前，消失模模样所用的原材料主要有可发泡聚 苯乙烯（EPS）、可发泡聚甲基丙烯酸甲酯 (EPMMA)、苯乙烯和甲基丙烯酸甲醋的共聚物 （STMMA）等。EPS模样发气量 低，残留物量少， 密度小、气化迅速、价格适中等优点，但EPS模样 容易引起铸铁件表面产生光亮碳缺陷和使铸钢件 表面增碳，而采用EPMMA模样对解决增碳、皱皮、 黑渣等缺陷非常有效，但是， EPMMA的发气量大， 约是EPS的1.5倍。STMMA是苯乙烯和甲基丙烯酸甲 醋的共聚物，兼有前两者的优点。
消失模工艺简介：
• 消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸 件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成 模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在 干石英砂中振动造型，在负压下浇注， 使模型气化，液体金属占据模型位置， 凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
消失模铸造工艺流程为：
1）制作泡塑气化模； 2）组合浇注系统； 3）气化模表面刷、喷特制耐火涂料并烘干； 4）将特制隔层砂箱置于振动工作台上； 5）填入底砂（干砂）振实，刮平； 6）将烘干的气化模放于底砂上，填满干砂，微振适当时间 刮平箱口； （填沙） 7）用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，接真空系统抽真空，干 砂紧固成型后，进行浇注，气化模气化消失，金属液取代其 位置； （浇注） 8）释放真空，待铸件冷凝后翻箱，从松散的砂中取出铸件。
《铸造工艺装备设计》课件
制芯设备的性能和效率同样影 响着砂芯的质量和生产成本， 进而影响铸件的质量和性
效率和降低生产成本。
浇注设备
浇注设备是铸造工艺装备中的重要组成部分，用于将熔 融金属浇注入砂型中。
浇注设备的结构和性能直接影响着金属液的流动和充型 效果，进而影响铸件的质量和性能。
铸造工艺装备是实现铸造生产过 程自动化的基础，可以提高生产 效率、降低能耗和减少环境污染
。
铸造工艺装备的质量直接影响着 铸件的质量和性能，因此对于提 高铸件质量和性能具有重要意义
。
铸造工艺装备的设计和制造需要 考虑到生产成本和经济效益，因 此对于降低生产成本和提高经济
效益也具有重要意义。
02
铸造工艺装备设计基础
02
它包括各种浇注系统设计、模具 设计、造型设备、制芯设备、落 砂设备等。
铸造工艺装备的分类
根据用途不同，铸造工艺装备 可分为两大类：造型设备和制 芯设备。
造型设备又可以分为砂型铸造 设备和特种铸造设备，如金属 型铸造设备、压力铸造设备等 。
制芯设备则可以分为冷芯盒制 芯设备和热芯盒制芯设备等。
铸造工艺装备的重要性
浇注设备的种类包括浇注机、浇口杯、流槽等。
优化浇注设备的结构和性能，提高金属液的充型效果和 减少浇注缺陷是浇注设备未来发展的重要方向。
06
铸造工艺装备设计案例 分析
案例一：某发动机缸体模具设计
总结词
复杂度高、精度要求高
详细描述
该案例主要介绍某发动机缸体模具的设计过程，涉及多方面复杂因素，如结构优化、材料选择、热处 理工艺等。同时，由于发动机缸体对精度要求极高，因此模具设计过程中需充分考虑加工工艺和装配 精度。
案例二：某汽车零件工装夹具设计
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
铸造工艺方案及工艺图示例(PPT37页)
11
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下： (1)单件、小批生产
由于轴孔直径较小、
勿需铸出，而手工造
型便于进行挖砂和活
块造型，此时依靠方
下
案Ⅱ分型较为经济合
上
理。
12
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：
(2)大批量生产
机器造型难以使用活 块，故应采用型芯制 出轴孔内凸台。
采用方案Ⅲ从110㎜凹 槽底面分型，以降低 模板制造费用。
2
3
上 下
收缩率 1%
Φ150 Φ70
全部 M15×4均布
110
Φ50
Φ100
4
Φ80
收缩率1%
Φ50
Φ200
25 8
120
其余
Φ15×4均布
下 上
5
工艺设计实例2
材料：HT200
②
收缩率：1.0 %
③
下
上
①
6
一、 铸造工艺方案示例
可从以下几方面进行分析： ① 分型面和分模面； ② 浇注位置、浇冒口的位置、形状、尺寸 和数量； ③ 工艺参数； ④ 型芯的形状、位置和数目，型芯头的定 位方式和安装方式； ⑤冷铁的形状、位置、尺寸和数量； ⑥ 其他。
留待钻削加工成形。
从对轴座结 构的总体分析来 看，该件适于采 用水平位置的造 型、浇注方案， 此时Φ40 mm内孔 处只要加大加工 余量仍可保证该 处的质量。
14
(1)单件小批生产工艺方案
方案(1)所示采用两个分型面、三箱造型，浇注 位置为底板朝下。这样做可使底 板上的长方形凹槽 用下型的砂垛形成。
属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型
芯，而内腔型芯上大下小、稳定性差；若铸出轴孔，则
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下： (1)单件、小批生产
由于轴孔直径较小、
勿需铸出，而手工造
型便于进行挖砂和活
块造型，此时依靠方
下
案Ⅱ分型较为经济合
上
理。
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但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：
(2)大批量生产
机器造型难以使用活 块，故应采用型芯制 出轴孔内凸台。
采用方案Ⅲ从110㎜凹 槽底面分型，以降低 模板制造费用。
2
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上 下
收缩率 1%
Φ150 Φ70
全部 M15×4均布
110
Φ50
Φ100
4
Φ80
收缩率1%
Φ50
Φ200
25 8
120
其余
Φ15×4均布
下 上
5
工艺设计实例2
材料：HT200
②
收缩率：1.0 %
③
下
上
①
6
一、 铸造工艺方案示例
可从以下几方面进行分析： ① 分型面和分模面； ② 浇注位置、浇冒口的位置、形状、尺寸 和数量； ③ 工艺参数； ④ 型芯的形状、位置和数目，型芯头的定 位方式和安装方式； ⑤冷铁的形状、位置、尺寸和数量； ⑥ 其他。
留待钻削加工成形。
从对轴座结 构的总体分析来 看，该件适于采 用水平位置的造 型、浇注方案， 此时Φ40 mm内孔 处只要加大加工 余量仍可保证该 处的质量。
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(1)单件小批生产工艺方案
方案(1)所示采用两个分型面、三箱造型，浇注 位置为底板朝下。这样做可使底 板上的长方形凹槽 用下型的砂垛形成。
属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型
芯，而内腔型芯上大下小、稳定性差；若铸出轴孔，则
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精心整理
§2铸件的凝固与收缩
凝固—金属从液态转变为固态的过程。这个转变期 称为凝固期。
一 .铸件的凝固方式
实验：做几个直径相同
的球铸型，一次同时浇注
经过不同时间，先后拔掉
泥芯。倒出液态金属，
测量硬壳厚度，画出
凝固厚度—时间曲线。
泥 芯
精心整理
厚度 3 2 1
1--φ75
2—φ125
3—φ260
精心整理
3 . 中间凝固---凝固区介于1、2之间。大多数合 金的凝固方式属于这种凝固方式。
精心整理
铸件凝固方式对铸件质量的影响： 凝固过程实质是金属的结晶过程，它从两方 面影响铸件的性能： 1）形成的金相组织-----晶粒的大小、形状及晶 粒的内部缺陷等影响合金的机械性能； 2）金属的致密度-----液态金属结晶为固态，引 起的体积收缩所形成的孔洞，若得不到液态 金属的补缩，将产生铸造缺陷，影响合金的 致密性及强度。
精心整理
σ σ
精心整理
Al---Si 合金的高温强度
σ 500℃
固相线精心整理
T℃
影响热裂形成的因素 （1）合金性质
合金结晶温度 T℃
范围越宽，
热裂倾向性
越大。
热
裂
倾
向
精心整理
线收缩 开始温度
固 相 线
此外，合金中的一些其它元素对其热裂 倾向也有一定的影响。如：碳素钢中的S、
P、Si, Mn 四种因素对热裂性的影响。
精心整理
2 .机械应力（收缩应力）
由于收缩受阻，产生的都是拉应力或剪应力。
因为是产生在弹性状态下，落砂后随着产生弹 性变形而消失，为临时应力。（但产生弹性变 形的应力仍然留在弹性体内）
§2铸件的凝固与收缩
凝固—金属从液态转变为固态的过程。这个转变期 称为凝固期。
一 .铸件的凝固方式
实验：做几个直径相同
的球铸型，一次同时浇注
经过不同时间，先后拔掉
泥芯。倒出液态金属，
测量硬壳厚度，画出
凝固厚度—时间曲线。
泥 芯
精心整理
厚度 3 2 1
1--φ75
2—φ125
3—φ260
精心整理
3 . 中间凝固---凝固区介于1、2之间。大多数合 金的凝固方式属于这种凝固方式。
精心整理
铸件凝固方式对铸件质量的影响： 凝固过程实质是金属的结晶过程，它从两方 面影响铸件的性能： 1）形成的金相组织-----晶粒的大小、形状及晶 粒的内部缺陷等影响合金的机械性能； 2）金属的致密度-----液态金属结晶为固态，引 起的体积收缩所形成的孔洞，若得不到液态 金属的补缩，将产生铸造缺陷，影响合金的 致密性及强度。
精心整理
σ σ
精心整理
Al---Si 合金的高温强度
σ 500℃
固相线精心整理
T℃
影响热裂形成的因素 （1）合金性质
合金结晶温度 T℃
范围越宽，
热裂倾向性
越大。
热
裂
倾
向
精心整理
线收缩 开始温度
固 相 线
此外，合金中的一些其它元素对其热裂 倾向也有一定的影响。如：碳素钢中的S、
P、Si, Mn 四种因素对热裂性的影响。
精心整理
2 .机械应力（收缩应力）
由于收缩受阻，产生的都是拉应力或剪应力。
因为是产生在弹性状态下，落砂后随着产生弹 性变形而消失，为临时应力。（但产生弹性变 形的应力仍然留在弹性体内）
铸造工艺学精品PPT课件
17
奥占公式：
S阻
m下
1 2gHP
图13 奥占公式
18
图13 无冒口系统时的铸件
19
冒口
图14 加入补缩源—冒口
20
模数法设计冒口的基本方法是： 1）Mr=fMc Mr为冒口模数，Mc为铸 件模数，f=1.0-1.2。 2）冒口要提供足够的补缩金属液： ε(Vc+Vr)+Ve<=Vrη 3）一定的补缩通道角：可利用冷铁和 其他工艺措施来造成合适的补缩通道 角
21
吃砂量
图16 砂型装配示意 图
箱把：翻 箱及吊运 操作等 紧固夹紧防 止跑火等
22
定位销
图15 模样定位销示意图
23
大球的制造过程引出的 基本铸造工艺概念
➢成型类：分型面、分模面 ➢工艺类：浇注系统、冒口、冷铁 ➢工装类：模样、模板、砂箱等
24
套筒工艺与大球工艺的差别 ——浇注位置、砂芯、外模 样变化
重要面
36
重要面
图 3-2-36
37
38
例2：能保证顺序凝固。例如，厚大部分在上部，或 按一定次序厚大部分靠近冒口。
39
例3：铸件水平面积大的部分应尽量置于 铸件下部。
40
41
例4：避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯， 便于下芯、合箱及检验。
42
合箱时容易碰坏砂芯
合箱时不会 碰坏砂芯
43
分型面的确定
9
图5 分型面
10
图6 造型
11
图7 造型时分型面与 分模面平齐一致
12
分模面
图8 造型时分型面与 分模面平齐一致
13
图9 球形空腔
14
图10 在球形空腔上置浇道
奥占公式：
S阻
m下
1 2gHP
图13 奥占公式
18
图13 无冒口系统时的铸件
19
冒口
图14 加入补缩源—冒口
20
模数法设计冒口的基本方法是： 1）Mr=fMc Mr为冒口模数，Mc为铸 件模数，f=1.0-1.2。 2）冒口要提供足够的补缩金属液： ε(Vc+Vr)+Ve<=Vrη 3）一定的补缩通道角：可利用冷铁和 其他工艺措施来造成合适的补缩通道 角
21
吃砂量
图16 砂型装配示意 图
箱把：翻 箱及吊运 操作等 紧固夹紧防 止跑火等
22
定位销
图15 模样定位销示意图
23
大球的制造过程引出的 基本铸造工艺概念
➢成型类：分型面、分模面 ➢工艺类：浇注系统、冒口、冷铁 ➢工装类：模样、模板、砂箱等
24
套筒工艺与大球工艺的差别 ——浇注位置、砂芯、外模 样变化
重要面
36
重要面
图 3-2-36
37
38
例2：能保证顺序凝固。例如，厚大部分在上部，或 按一定次序厚大部分靠近冒口。
39
例3：铸件水平面积大的部分应尽量置于 铸件下部。
40
41
例4：避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯， 便于下芯、合箱及检验。
42
合箱时容易碰坏砂芯
合箱时不会 碰坏砂芯
43
分型面的确定
9
图5 分型面
10
图6 造型
11
图7 造型时分型面与 分模面平齐一致
12
分模面
图8 造型时分型面与 分模面平齐一致
13
图9 球形空腔
14
图10 在球形空腔上置浇道
2011第二章铸造(5)铸造工艺设计
铸孔及铸槽
铸件上的孔和槽类这部分结构是否铸出，取决于工 艺的可行性和必要性。
孔处理：最小孔直径和经济性原则。 一般来说，尺寸较小的孔不铸出反而经济。 设计时查手册。
注---零件图上没有要求加工的孔必须铸出。 因此，设计时必须注意这类孔的尺寸不可太小！
不铸出孔的表示 小孔不铸出， 留待机加工。
第七节 铸件结构工艺性
一方面，简化铸造生产过程，如尽量减少型芯，便于 造型，提高铸造生产率； 另一方面，必须认真考虑合金铸造性能，防止缺陷的 产生，提高铸件质量。
砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求:
1、铸件外形应力求简单;
2、应尽量减少使用活块;
3、铸件内腔设计－－应尽量不用或少用型芯.
二、合金铸造性能对铸件结构的要求
可以看出，方案II，III的优点多于方案I。但在不同生产批量 下，具体方案可选择如下：
（1）单件，小批生产 由于轴孔直径较小，忽需铸出，而 手工造型便于进行挖砂和活块造型，此时依靠方案II分型较 为经济合理。
（2）大批量生产 由于机器造型难以使用活块，故应采用型芯制出轴孔内 凸台。同时，应采用方案III从110mm凹槽底面分型，以降低 模板制造费用。其铸造工艺图，由图可见，方型芯的宽大于 底板，以便使上箱压住该型芯，防止浇注使上浮。若轴孔需 要铸出，采用组合型芯即可实现。
为防止缺陷的产生，提高铸件质量，在设计
铸件时应考虑以下因素：
1、铸件应有合理的壁厚 太薄：浇不足、冷隔 太厚：缩孔、缩松
2、壁厚应尽量均匀
3、铸件壁与壁连接要逐渐过渡
1）垂直壁的连接：铸件的垂直壁的连接处应为圆角， 以免产生裂纹或缩松。
转角热节与应力分布图解
应力集中处
X
圆角过渡是铸件结构的基本特征！
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
选择浇注系统类型。 确定内交道在铸件上的位置、数目和金属液引入方
32
1.3 铸造工艺设计 大平面朝下 大平面朝上还易产生夹砂等缺陷。
33
1.3 铸造工艺设计 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。
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。
24
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，
产生缩孔、缩松和裂纹等缺陷。 3）厚薄壁间的连接 要逐步过渡
25
4、避免收缩受阻
1.3 铸造工艺设计
26
5、避免过大水平面
三箱造型
外侧凹用型芯
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
凸台应便于起模
1.3 铸造工艺设计
凸台延至边缘立体图
凸台延至边缘零件图
凸台延至边缘直接起模
8
肋条的设计
1.3 铸造工艺设计
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
16
1.3 铸造工艺设计
开设工艺孔立体图 开设工艺孔零件图 开设工艺孔型芯稳定
17
1.3 铸造工艺设计
18
1.3 铸造工艺设计
(2)铸造性能对铸件结构设计的要求
从避免铸件缺陷考虑。应使铸件结构与合金铸造 性能相适应，尽量避免金属集聚和产生内应力， 以防止铸造缺陷的产生。
1、合理设计铸件壁厚 铸件的最小壁厚
1.3 铸造工艺设计
1
铸件结构设计 铸造工艺方案的选择 铸造工艺参数的选择 铸造成形工艺设计实例
1.3 铸造工艺设计
2
1.3 铸造工艺设计
铸件结构设计 (1)铸造工艺对铸件结构设计的要求 铸件结构应尽可能使铸造工艺过程简化，保证铸
件质量，降低成本，提高生产率。 外形简单，以造型方便、便于起模 内腔简单，以减少型芯数量，利于型芯固定、
排气和清理
3
1.3 铸造工艺设计 1、使分型面尽量平直且数量最少
弯曲分型面结构
用型芯平直分型面结构
平直分型面结构
4
1.3 铸造工艺设计
上平面有圆角 圆角平面零件图 直角平面零件图
5
1.3 铸造工艺设计
2、尽量减少外侧凹 铸件垂直于分型面的侧壁上的凹入称侧凹，妨碍
起模。
有外侧凹
无外侧凹
简化内腔自带型芯
13
1.3 铸造工艺设计
框形与肋板结构
肋板与框架立体图
14
型芯在铸型中应支撑牢固
1.3 铸造工艺设计
内腔是否连通立体图 内腔连通不连通零件图
内腔连通不连通型芯放置
15
1.3 铸造工艺设计
增加型芯头或工艺孔，以固定型芯，同时便于 型芯固排清
封闭内腔立体图
封闭内腔零件图 封闭内腔型芯无法取出
h<25mm h=25~500mm
a:h=1:5 β=11°30′ h＞500mm a:h=1:50 β=2°
a:h=1:10~1:20 β=5°30′~3°
非铁合金 a:h=1:100 β=0°30′
12
5、尽量少无型芯，简化内腔
1.3 铸造工艺设计
型芯增加材料消耗，使工艺过程复杂，成本提高， 容易产生由型芯导致的铸造缺陷。
30
1.3 铸造工艺设计
浇注位置选择原则 重要面朝下 大平面朝下 薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或 倾斜位置 厚大部分朝上或侧面 型芯少而稳定
31
1.3 铸造工艺设计 重要面朝下 铸件上部易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，且晶
粒较粗大。重要加工面应朝下或位于侧面；重要 加工面有数个时，应将较大的平面朝下。
1.3 铸造工艺设计
27
6、对称和加强肋结构
1.3 铸造工艺设计
28
铸造工艺方案的选择 造型及制芯方法的选择 原则 优先采用湿砂型 与生产批量相适应 适合工厂条件 兼顾精度与成本
1.3 铸造工艺设计
29
1.3 铸造工艺设计 1.浇注位置的确定 指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置，即确定 铸件某个表面朝下、朝上或处于侧面，对铸件质量 影响很大。
21
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。
22
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。
23
3、铸件壁的连接方式应合理 1）采用圆角结构
1.3 铸造工艺设计
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。
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
尽量避免吊芯、悬臂芯.
1.3 铸造工艺设计
型芯安放方便
37
型芯安放稳定。
1.3 铸造工艺设计
型芯安放稳定
38
1.3 铸造工艺设计 浇注系统设计
将金属液导入铸型型腔的一系列通道的总称。 组成
指合金液能充满型腔的最小厚度，小于最小壁 厚易产生浇不足、冷隔等缺陷。
铸件最小壁厚与 合金种类、铸件尺 寸等因素有关。
19
1.3 铸造工艺设计 铸件壁厚不易过厚 过大的壁厚会引起铸件晶粒粗大，强度下降，
产生缩孔、缩松等缺陷
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。
铸件垂直于分型面的非加工表面上设计的斜度， 同起模斜度。
侧壁无结构 斜度立体图
侧壁无结构 斜度零件图
侧壁无结构 斜度，需型芯
10
侧壁应具结构斜度
1.3 铸造工艺设计
侧壁有结构 斜度立体图Fra bibliotek侧壁有结构 斜度零件图
侧壁有结构 斜度自带型芯
11
1.3 铸造工艺设计 侧壁应具结构斜度
铸钢、铸铁件的结构斜度
浇口杯 直浇道 横浇道 内浇道
39
1.3 铸造工艺设计
浇注系统的基本类型
封闭式浇注系统 开放式浇注系统
按内浇道在铸件上的位置分类
顶注式浇注系统 底注式浇注系统 中间式浇注系统 阶梯式浇注系统
40
1.3 铸造工艺设计
41
1.3 铸造工艺设计
浇注系统的设计步骤
32
1.3 铸造工艺设计 大平面朝下 大平面朝上还易产生夹砂等缺陷。
33
1.3 铸造工艺设计 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。
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。
24
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，
产生缩孔、缩松和裂纹等缺陷。 3）厚薄壁间的连接 要逐步过渡
25
4、避免收缩受阻
1.3 铸造工艺设计
26
5、避免过大水平面
三箱造型
外侧凹用型芯
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
凸台应便于起模
1.3 铸造工艺设计
凸台延至边缘立体图
凸台延至边缘零件图
凸台延至边缘直接起模
8
肋条的设计
1.3 铸造工艺设计
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
16
1.3 铸造工艺设计
开设工艺孔立体图 开设工艺孔零件图 开设工艺孔型芯稳定
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1.3 铸造工艺设计
18
1.3 铸造工艺设计
(2)铸造性能对铸件结构设计的要求
从避免铸件缺陷考虑。应使铸件结构与合金铸造 性能相适应，尽量避免金属集聚和产生内应力， 以防止铸造缺陷的产生。
1、合理设计铸件壁厚 铸件的最小壁厚
1.3 铸造工艺设计
1
铸件结构设计 铸造工艺方案的选择 铸造工艺参数的选择 铸造成形工艺设计实例
1.3 铸造工艺设计
2
1.3 铸造工艺设计
铸件结构设计 (1)铸造工艺对铸件结构设计的要求 铸件结构应尽可能使铸造工艺过程简化，保证铸
件质量，降低成本，提高生产率。 外形简单，以造型方便、便于起模 内腔简单，以减少型芯数量，利于型芯固定、
排气和清理
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1.3 铸造工艺设计 1、使分型面尽量平直且数量最少
弯曲分型面结构
用型芯平直分型面结构
平直分型面结构
4
1.3 铸造工艺设计
上平面有圆角 圆角平面零件图 直角平面零件图
5
1.3 铸造工艺设计
2、尽量减少外侧凹 铸件垂直于分型面的侧壁上的凹入称侧凹，妨碍
起模。
有外侧凹
无外侧凹
简化内腔自带型芯
13
1.3 铸造工艺设计
框形与肋板结构
肋板与框架立体图
14
型芯在铸型中应支撑牢固
1.3 铸造工艺设计
内腔是否连通立体图 内腔连通不连通零件图
内腔连通不连通型芯放置
15
1.3 铸造工艺设计
增加型芯头或工艺孔，以固定型芯，同时便于 型芯固排清
封闭内腔立体图
封闭内腔零件图 封闭内腔型芯无法取出
h<25mm h=25~500mm
a:h=1:5 β=11°30′ h＞500mm a:h=1:50 β=2°
a:h=1:10~1:20 β=5°30′~3°
非铁合金 a:h=1:100 β=0°30′
12
5、尽量少无型芯，简化内腔
1.3 铸造工艺设计
型芯增加材料消耗，使工艺过程复杂，成本提高， 容易产生由型芯导致的铸造缺陷。
30
1.3 铸造工艺设计
浇注位置选择原则 重要面朝下 大平面朝下 薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或 倾斜位置 厚大部分朝上或侧面 型芯少而稳定
31
1.3 铸造工艺设计 重要面朝下 铸件上部易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，且晶
粒较粗大。重要加工面应朝下或位于侧面；重要 加工面有数个时，应将较大的平面朝下。
1.3 铸造工艺设计
27
6、对称和加强肋结构
1.3 铸造工艺设计
28
铸造工艺方案的选择 造型及制芯方法的选择 原则 优先采用湿砂型 与生产批量相适应 适合工厂条件 兼顾精度与成本
1.3 铸造工艺设计
29
1.3 铸造工艺设计 1.浇注位置的确定 指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置，即确定 铸件某个表面朝下、朝上或处于侧面，对铸件质量 影响很大。
21
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。
22
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。
23
3、铸件壁的连接方式应合理 1）采用圆角结构
1.3 铸造工艺设计
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。
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
尽量避免吊芯、悬臂芯.
1.3 铸造工艺设计
型芯安放方便
37
型芯安放稳定。
1.3 铸造工艺设计
型芯安放稳定
38
1.3 铸造工艺设计 浇注系统设计
将金属液导入铸型型腔的一系列通道的总称。 组成
指合金液能充满型腔的最小厚度，小于最小壁 厚易产生浇不足、冷隔等缺陷。
铸件最小壁厚与 合金种类、铸件尺 寸等因素有关。
19
1.3 铸造工艺设计 铸件壁厚不易过厚 过大的壁厚会引起铸件晶粒粗大，强度下降，
产生缩孔、缩松等缺陷
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。
铸件垂直于分型面的非加工表面上设计的斜度， 同起模斜度。
侧壁无结构 斜度立体图
侧壁无结构 斜度零件图
侧壁无结构 斜度，需型芯
10
侧壁应具结构斜度
1.3 铸造工艺设计
侧壁有结构 斜度立体图Fra bibliotek侧壁有结构 斜度零件图
侧壁有结构 斜度自带型芯
11
1.3 铸造工艺设计 侧壁应具结构斜度
铸钢、铸铁件的结构斜度
浇口杯 直浇道 横浇道 内浇道
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1.3 铸造工艺设计
浇注系统的基本类型
封闭式浇注系统 开放式浇注系统
按内浇道在铸件上的位置分类
顶注式浇注系统 底注式浇注系统 中间式浇注系统 阶梯式浇注系统
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1.3 铸造工艺设计
41
1.3 铸造工艺设计
浇注系统的设计步骤