第六章砂芯设计和铸造工艺参数确定
砂型铸造流程
直于分型面的立壁,制造模样时必须留出一定的倾斜度,此倾斜度称为起模斜度,
如图1-29所示。
在铸造工艺图上,加工表面上的起模斜度应结合加工余量直接表示出,而不
加工表面上的斜度(结构斜度)仅需用文字注明即可。
图1-29 起模斜度
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:
手工造型误差大,余量应加大。铸钢件因表面粗糙,余量应加大;非铁合金铸件
价格昂贵,且表面光洁,余量应比铸铁小。铸件的尺寸愈大或加工面与基准面之
间的距离愈大,尺寸误差也愈大,故余量也应随之加大。浇注时铸件朝上的表面
因产生缺陷的机率较大,其余量应比底面和侧面大。灰铸铁的机械加工余量见表
1-6。
表1-6 灰铸铁的机械加工余量
箱后的砂型周围填紧,也可在砂型 铸件,砂箱尺寸较小
上加套箱
模样是整体的,多数情况下,型 腔全部在下半型内,上半型无型 腔。造型简单,铸件不会产生错型 缺陷
适用于一端为最 大截面,且为平面的 铸件
模样是整体的,但铸件的分型面 是曲面。为了起模方便,造型时用 手工挖去阻碍起模的型砂。每造一 件,就挖砂一次,费工、生产率低
图1-27 车床床身铸件
3.尽量使型腔及主要型芯位于下型 这样便于造型、下芯、合箱和检验铸件 壁厚。但下型型腔也不宜过深,并尽量避免使用吊芯和大的吊砂。如图1-28所示。
图1-28 机床支架
注意:选择分型面的上述诸原则,对于某个具体的铸件来说难以全面满足,
有时甚至互相矛盾。因此,必须抓住主要矛盾、全面考虑,至于次要矛盾,则应
注意:为了提高型芯的刚度和强度,需在型芯中放入芯骨;为了提高型芯的 透气性,需在型芯的内部制作通气孔;为了提高型芯的强度和透气性,一般型芯 需烘干使用。
铸造工艺学复习
铸造工艺学复习程军超制名词:4个,每个2分;填空:20个,每个1分;简答+计算:72分。
铸造:是将液态合金注入铸型中使之冷却、凝固,制备铸件的工艺方法。
与其它工艺相比,铸造具有的优点:①适用范围广②不受金属或合金种类限制③铸件尺寸精度高④成本低廉第一章粘土砂及涂料1.铸造工艺设计:根据铸造零件的特点,技术要求,生产批量和生产条件等确定铸造方案和工艺参数,绘制工艺卡等技术文件的过程。
2.3.4.5.原砂中颗粒直径小于20um部分所占的质量分数统称为原砂的含泥量。
铸造用砂的粒形大致分为三类:即圆形、多角形、尖角形。
○、□、△角形系数(E)是铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。
ZGS92-50/100(54A):铸造用硅砂、硅砂中二氧化硅质量分数最低为90%、主要力度组成为三筛,其首筛筛号为50,尾筛筛号为100,粒度的平均细度值为54,平均细度偏差为±2。
6.粘土砂铸型常见的缺陷:夹砂、粘砂、裂纹、侵入性气孔。
7.8.第二章无机化学粘结剂型(芯)砂1.常用的无机化学粘结剂有水玻璃、水泥、磷酸盐聚合物等。
2.钠水玻璃CO2硬化法优缺点:优点:①混砂、紧实、硬化、起模均很简易。
②CO2便宜、安全。
缺点:①浇注后溃散性差。
②旧砂难用摩擦法再生。
③硬化的型、芯保存性差(尤其在寒冷潮湿条件下)。
④强度稍显不足。
3.第三章有机化学粘结剂砂程军超制第四章铸造工艺及工装设计概念第五章铸造工艺方案的确定1.型砂和芯砂的组成:原砂+粘结剂+附加物。
2.砂型铸造的铸型:湿型、干型、表面干型、自硬型3.浇注位置-浇注时,铸件在铸型中所处的位置/铸件的某个表面位于铸型的上、下还是侧面。
4.浇口位置-内浇口与铸型型腔连接处的位置/液态金属流入铸型型腔的位置。
5.浇注位置的选择原则①铸件的重要加工面应朝下或呈侧立面②尽可能使铸件的大平面朝下,以避免形成夹砂和夹杂缺陷。
③应保证铸件能充满④应有利于铸件的补缩⑤应尽可能避免使用吊砂、吊芯或悬臂砂芯,便于下芯,合箱及检验⑥应使合箱位置、浇注位置和铸件的冷却位置相一致。
铸造砂芯质量评判标准汇总,解读砂芯设计不得不注意的关键点!
铸造砂芯质量评判标准汇总,解读砂芯设计不得不注意的关键点!联合铸造联合铸造 2022-09-05 17:31 发表于河南砂芯主要用于形成铸件的内孔、腔。
某些妨碍起模、不易出砂的外形部分可用砂芯形成。
砂芯的工作条件较为恶劣,因此对砂芯的要求:1)有足够的强度和刚度;2)排气性好;3)退让性好;4)收缩阻力小;5)溃散性好,易出砂。
砂芯设计包括:确定砂芯数量,每个砂芯的形状、尺寸;芯头的个数、形状和尺寸;芯撑、芯骨;排气方式;芯砂种类及造芯方法等。
一、砂芯数量的确定一个铸件所需的砂芯数量,主要取决于铸件结构和铸造工艺方案。
确定砂芯数量的原则是:尽量减少砂芯数量,以减少芯盒、制芯工时费用,降低铸件成本,同时,也应考虑制芯下芯,检查方便,保证铸件质量精度。
1.当内腔或孔的深径比(高度与直径或高度与宽度之比)不很大时,应才用自带砂芯。
自带砂芯的高度和宽度之比不能太大,否则拔模时容易损坏。
自带砂芯尺寸查表。
2.砂芯和分块砂芯整体制造的砂芯,易于保证铸件精度,工装数目少,砂芯强度和刚度较好。
但是,对于尺寸过大、形状复杂的砂芯,仍采用整体砂芯,操作不方便,应分成两个或几个砂芯来制造。
砂芯的分块原是:①填砂面应宽敞;②砂芯支撑面最好是平面,以便于安放和烘干;③分盒面尽量与分型面一致。
④分块应便于下芯、合箱及检查,保证铸件精度。
⑤尺寸精度要求高的部分,尽可能用同一砂芯形成;⑥ 尺寸过大的砂芯,为了便于造芯、下芯解决车间起重量不够的困难,可以分成几个小砂芯。
每个小砂芯需具有足够的强度和刚度。
二、芯头芯头是砂芯的重要组成部分。
芯头的作用是定位、支撑和排气。
芯头在保证定位可靠,支撑牢固、排气通畅的情况下,其数目越少越好。
1.垂直芯头垂直芯头有三种形式,a)上下都作出芯头,定位准确,支撑可靠,排气通畅。
一般常用这种形式。
尤其适于高度大于直径的砂芯;b)只作下芯头,不作上芯头,合箱方便。
适合于横截面积较大而高度不大的砂芯;c)上、下芯头都不作出,可降低砂箱的高度,便于调整砂芯的位置。
砂型铸造流程
最小铸出孔的参考数值见表1-7。对于零件图上不要求加工的孔、槽以及弯曲孔
等,一般均应铸出。
表1-7 铸件毛坯的最小铸出孔(mm)
生产批量
大量生产 成批生产 单件、小批量生产
最小铸出孔的直径 d
灰铸铁件
铸钢件
12~15
—
15~30
30~50
30~50
50
2. 起模斜度 为了使模样(或型芯)易于从砂型(或芯盒)中取出,凡垂
注意:为了提高型芯的刚度和强度,需在型芯中放入芯骨;为了提高型芯的 透气性,需在型芯的内部制作通气孔;为了提高型芯的强度和透气性,一般型芯 需烘干使用。
二、砂型铸造工艺设计 目的:为了获得健全的合格铸件,减小铸型制造的工作量,降低铸件成本, 在砂型铸造的生产准备过程中,必须合理地制订出铸造工艺方案,并绘制出铸造 工艺图。 铸造工艺图:在零件图中用各种工艺符号表示出铸造工艺方案的图形,其中 包括:铸件的浇注位置;铸型分型面;型芯的数量、形状、固定方法及下芯次序; 加工余量;起模斜度;收缩率;浇注系统;冒口;冷铁的尺寸和布置等。铸造工 艺图是指导模样(芯盒)设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本工艺文件。 依据铸造工艺图,结合所选造型方法,便可绘制出模样图及合箱图。图1-19为支 座的铸造工艺图、模样图及合箱图。
式中 ——模样或芯盒工作面的尺寸,单位为 mm; ——铸件的尺寸,单位为 mm。
通常,灰铸铁的铸造收缩率为0.7%~1.0%,铸造碳钢为1.3%~2.0%,铸造锡青 铜为1.2%~1.4%。
4. 型芯头 型芯头可分为垂直芯头和水平芯头两大类,如图1-30所示。
图1-30 型芯头的构造 a)垂直芯头 b)水平芯头 (四)铸造工艺设计的一般程序
铸造工艺设计:在生产铸件之前,编制出控制该铸件生产工艺的技术文件。 铸造工艺设计主要是画铸造工艺图、铸件毛坯图、铸型装配图和编写工艺卡片等, 它们是生产的指导性文件,也是生产准备、管理和铸件验收的依据。因此,铸造 工艺设计的好坏,对铸件的质量、生产率及成本起着决定性的作用。
砂芯设计和铸造工艺参数和确定共53页文档
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。ห้องสมุดไป่ตู้—苏联
砂芯设计和铸造工艺参数和确定
61、辍学如磨刀之石,不见其损,日 有所亏 。 62、奇文共欣赞,疑义相与析。
63、暧暧远人村,依依墟里烟,狗吠 深巷中 ,鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几,倏如流电惊。 65、少无适俗韵,性本爱丘山。
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
铸造工艺参数及在工艺图中的表示方法
工艺补正量在工艺图中的表示方法:
6、分型负数
因起模后的修型和烘干引起砂型变形,致使分型 面凹凸不平,使合型不严密。为防止浇注时从分型 面跑火,合型时需在分型面上放耐火泥条或石棉绳, 这就增高了型腔的高度。为了保证铸件尺寸合图样 尺寸要求,模样上必须减去相应的高度,减去的数 值称为分型负数。
1)、若模样分为两半,且上、下两半是对称的, 则分型负数在上、下模样上各取一半,否则,分型 负数应在截面大的一侧模样上取。
起模斜度的设置方法:常采用增加壁厚法,对于加
工面一般采用增加壁厚的方法获得起模斜度,起模斜度 在加工余量后做出;加减厚度法,一般用各种铸筋,也 用于壁厚较小的模样侧面的起模斜度;减小壁厚法,一 般用于铸件壁厚较大的模样的起模斜度。
4、最小铸出孔
机械零件上往往有很多孔、槽和台阶,一般应尽 可能在铸造时铸出。这样既可以节约金属,减少机 械加工的工作量、降低成本,又可使铸件壁厚比较 均匀,减少形成缩孔、缩松等铸造缺陷的倾向。但 是,当铸件上的孔、槽尺寸太小,而铸件的壁厚又 较厚和金属压力较高时,反而会使铸件产生粘砂, 造成清理和机械加工困难。有的孔、槽必须采用复 杂而且难度较大的工艺措施才能铸出,而实现这些 措施还不如用机械加工方法制出更为方便和经济。 有时由于孔距要求很精确,铸出的孔如有偏心,就 很难保证加工精度。因此在确定零件上的孔和槽是 否铸出时,必须既考虑到铸出这些孔或槽的可能性, 又要考虑到铸出这些孔或槽的必要性和经济性。
一、铸造工艺参数及在工 艺图中பைடு நூலகம்表示方法
铸造工艺参数通常包括加工余量、铸件线收 缩率、起模斜度、最小铸出孔的尺寸、工艺补正 量、分型负数、反变形量、分芯负数,这些参数 的选择是否恰当,对铸件质量、生产率和原材料 消耗都有很大的影响。
铸造工艺课程第三篇第六章
砂箱结构 砂箱名义尺寸 砂箱名义尺寸是指分型面上砂箱内框尺寸(长度X宽度)乘砂箱高度 箱壁
砂箱定位 上下箱间的定位方法有多种:泥号、楔榫、箱垛、箱锥、止口及定位销等。机器造型时只用定位销定位。
箱带(箱档、箱肋) 箱带增加对型砂的附着面积和附着力,提高砂型总体强度和刚性,防止塌箱和掉砂,延长砂箱使用期限。
1.材质的选择
金属模样 表面光洁,尺寸精确,强度高,刚性大,使用寿命长。但难加工,生产周期长,成本高。适用于大量、成批生产的各种铸件。
1
2
聚苯乙烯泡沫塑料模(消失模) 由聚苯乙烯经渗发泡剂后称可发性聚苯乙烯,可直接发泡制成模样或板材。造型后不取出模样,直接浇注。 。制造、修理简便,表面光洁,不吸潮,变形小,轻巧耐磨,寿命长,成本为金属模的20%一50%。但导热性差,不能加热,不宜在型砂周转快、砂温高的流水线上应用,硬化剂有毒性,多用于成批生产的中小模样。
1.壁厚、加强肋和边缘
铝芯盒边缘上应镶装厚3~4mm的钢板——防磨片,用沉头螺钉固定
对开芯盒都有定位结构,常用定位销、铰链及止口。定位销是标准件,精度高,应用广。 妨碍砂芯取出的部分应制成活块。活块同芯盒本体之间可用定位销、榫及燕尾槽定位。应使活块重心落入芯盒窝座之内,以保持稳定。
为加工方便,常将芯盒内某些局部——镶块分开加工,然后镶装在本体上,故叫镶块。
搬运、翻箱结构
砂箱的紧固 为防止胀箱、跑火等缺陷,上下箱间应紧固。紧固方式有:上箱自重法、压铁法、手工夹紧(箱卡)法和自动卡紧法等。 手把用于小型砂箱,吊轴广泛用于各种中大砂箱,吊环主要用于重型砂箱。
一、芯盒的类型和材质
6-3 芯 盒
金属芯盒的设计步骤为:确定类型、材质,选取分盒面,芯盒结构设计和工作尺寸计算等。
铸造工艺参数及在工艺图中的表示方法
13、冷铁
用蓝色线表示,在需要放置冷铁处画 并 注明冷铁编号(无编号的注明尺寸大小)、 数量
14、浇注系统
工艺图中绘制浇注系统用红色线表示 示例如下:
15、铸造工艺图章
铸件毛重:包含加工余量的铸件重量(首件为计算的理论重 量)
造型方法:手工、手工木底板、手工铁底板、GFA线、气冲 线等
一般中小铸件壁厚差别不大且结构上刚度 较大时,不必留反变形。大的床身类、平台 类等多使用反变形量。
8、分芯负数
对于分段制造的长砂芯或分开制作的大砂
芯,在接缝处应留出分芯间隙量,即在砂芯 的分开处,将砂芯尺寸减去间隙尺寸,被减 去的尺寸称为分芯负数。分芯负数是为了砂 芯拼合及下芯方便而采用的。分芯负数可以 留在相邻的两个砂芯上,每个砂芯各留一半; 也可留在指定的一侧的砂芯上。分芯负数根 据砂芯接合面的大小一般留1-3mm。分芯负 数多用于手工制芯的大砂芯。
编号顺序:芯子编号顺序通常为下芯顺序,如 在其大芯上组装有另外小芯,其小芯的编号是在其 大芯基础上,在阿拉伯数字右下角标小写的汉语拼 音,即表示芯子的编号,如1a#芯、2a#……,如其 芯为覆膜砂芯、钢管芯、耐火管芯、铁芯,则需在 工艺章中注明
芯头边界:砂芯全部用蓝色线表示,其外型芯头 部分用红色线表示;如果是两个互相装配的砂芯边 界应全部用蓝色线表示。
在工艺图中,加工量的表示方法
2、铸件线收缩率
铸件从线收缩起始温度冷却至室温时,线尺 寸的相对收缩量称为铸件线收缩率。以模样与铸 件的长度差占模样长度的百分率表示:铸造收缩 率 K=(L模-L件)/L件X100%
式中 :L模 为模样的尺寸; L件 为铸件的尺寸。
铸件线收缩率受许多因素的影响,例如,合 金的种类及成分、铸件冷却、收缩时受到阻力的 大小、冷却条件的差异等,因些,要十分准确的 给出 铸件的线收缩率是非常困难的。当铸件处于 自由收缩状态时线收缩率较大,当铸件不能自由 收缩时线收缩率较小。
砂型铸造工艺设计概述
铸造工艺图实例2
作业:P80 (1) 补充作业:定性画出图示支座的铸造工艺
图、模型图及铸件图
材料:灰铁 铸造工艺:砂型铸造 生产量:单件小批
(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。
四、收缩率
铸件由于凝固、冷却后的体积收缩,其各部分尺寸均小 于模样尺寸。为保证铸件尺寸要求,需在模样(芯盒)上加大 一个收缩的尺寸。加大的这部分尺寸称收缩量,一般根据铸 造收缩率来定。铸造收缩率定义如下:
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
合金为0.8~1.2%,锡青铜为1.2~1.4%。
四、铸造工艺方案
概括说明铸造生产的基本过程和方法的工艺 文献,包括造型和造芯方法、铸型种类、浇注位 置和分型面的确定等。
第一节 浇注位置与分型面的选择
浇注位置:浇注时铸件在砂型中所处的空间位置。 分型面:铸型组元间的结合面
一、浇注位置的选择原则
原则:主要考虑铸件质量 1.铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面
第六章砂芯设计和铸造工艺参数的确定。
<0.4 >0.4~1
- 5 6 8 10 12 14 16 18 20 24 - - - - - - 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 24 - - - -
>1~4
- 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 24 - - -
>4~10
- 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 24 - -
用来存放个别的散落 砂粒,这样就可以加快下 芯速度。
典型的芯头结构 a)水平芯头 b)垂直芯头
(二)芯头承压面积的核算 由于砂芯的强度通常都大于铸型的强度,故只核算
铸型的许用压应力即可。芯头的承压面积S应满足下式
S
kF芯
[s压 ]
F芯
计算的最大浮芯力
k
安全系数,k=1.3-1.5
[σ压]
铸型的许用压应力
铸件公称质量可用如下方法确定: 成批和大量生产时,从供需双方共同认定的首批合格铸件中 随机抽取不少于10件,以实际质量的平均值作为公称质量。
小批和单件生产时,以计算质量或供需双方共同认定的任 意合格铸件的实称质量作为公称质量。
铸件质量公差数值 %
质量公差等级MT 公称质量(kg)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
一种铸造方法得到的尺寸精度如何,与生产过程的许多因素有关, 其中包括:
铸件结构的复杂性 模具的类型和精度 铸件材质的种类和成分 造型材料的种类和品质 技术和操作水平
可以通过以下措施来提高公差等级:
对设备和工装进行改进、调整和维修
严格工艺过程的管理 提高操作水平
铸件基本尺寸即铸件图上给定的尺寸,应包括机械加工余量。 公差带应对称分布,有特殊要求时,也可非对称分布,并
铸造工艺流程中的砂芯设计要点
铸造工艺流程中的砂芯设计要点在铸造工艺过程中,砂芯的设计是至关重要的一环。
砂芯的质量和设计合理与否,直接影响着铸件的成型效果和性能。
本文将介绍铸造工艺流程中砂芯设计的要点,并详细解析每个环节的注意事项。
1. 铸造工艺流程概述铸造是一种将熔化金属浇注到模具中,经凝固和冷却后获得所需形状的工艺方法。
在铸造过程中,为了使金属铸件内部为空洞或某些特殊形状而使之成型,需要使用砂芯。
2. 砂芯材料选择砂芯材料的选择应根据铸件的要求来确定。
常用的砂芯材料有石膏砂芯、水玻璃砂芯和硬化砂芯等。
选择适合的砂芯材料,可以提高砂芯的强度和耐高温性能。
3. 砂芯设计要点(1)砂芯形状设计:砂芯的形状设计应根据铸件的形状和几何要求来确定。
砂芯的形状应与铸件配合紧密,确保铸件内部空洞的准确性和一致性。
(2)砂芯结构设计:砂芯的结构设计要考虑铸件的冷却和收缩情况,以及砂芯的支撑和固定方式。
合理的砂芯结构能够提高铸件的冷却效果,避免缺陷的产生。
(3)砂芯通气设计:砂芯内部空洞与铸件之间需要良好的通气,以保证熔融金属充分填充到空洞内。
通气孔的位置和数量需要合理设计,避免砂芯烧结或阻塞通气。
(4)砂芯的涂料选择:砂芯在使用前需要涂覆一层涂料,以提高砂芯的表面质量和耐热性。
根据铸件的要求和砂芯的材料特性,选择合适的涂料进行涂覆。
4. 砂芯制作工艺制作砂芯的工艺流程主要包括模具制作、芯盒装配、砂填充、振动压实、脱模等。
在每个环节中,都需要注意以下几个要点:(1)模具制作:模具的制作应根据砂芯的形状和结构要求进行,确保模具的精度和稳定性。
(2)芯盒装配:芯盒的装配应注意芯盒之间的配合准确性,避免砂芯在装配过程中变形或偏移。
(3)砂填充:砂芯的砂填充应均匀、充实,避免砂芯内部出现空隙或变形。
(4)振动压实:在砂芯振动压实过程中,应注意振动频率和振动时间的控制,以充分压实砂芯,提高其密实度。
(5)脱模:脱模时要注意砂芯的整体性和完整性,避免在脱模过程中产生砂屑或破损。
砂芯设计方法及内容.
砂芯设计方法及内容
灰铸铁铸件生产技术
砂芯设计方法
砂芯的功用:
□ 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:
■ 具有足够的强度和刚度 ■ 在铸件形成过程中砂芯所产生 的气体能及时排出型外
■ 铸件收缩时阻力小,容易清砂
灰铸铁铸件生产技术
ห้องสมุดไป่ตู้
砂芯设计内容
(1)确定砂芯的数量和每一个砂芯的形状尺寸,芯砂种类
及造芯的方法,并按照下芯先后次序注明砂芯的序号
(2)决定每一个砂芯的芯头个数,形状和尺寸 (3)决定芯骨的材料、形状和尺寸以及砂芯的通气方式
铸造工艺装备设计
铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具 和装置的总称。
包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘 干板(器)、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样 板、套箱、压铁等。此外,芯盒及烘干器的钻模和修整标准 也属于铸造工艺装备。
无论是手工造型或机器造型,也无论是单件小批生产或 成批大量生产,工艺装备都是必不可少的。
Lm Lj Ly 1 K
(100+2×2.5)×(1+1%)=106.05≈106.1 (50-2×2.5)×(1+1%)+2×0.25=45.95≈46 (50-2×2.5)×(1+1%)=45.55≈45.5 ——砂芯尺寸
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二、模板
一般模板由模底板、模样、浇冒系统模、加热元件、定 位元件等组成。在组合快换模板系统中,还包括有模板框及 其定位、固定元件。
1.对模板的要求
模板尺寸应符合造型机的要求,模底板和砂箱、各模样 之间应有准确的定位,模板应有足够的强度、刚度和耐磨性, 制作容易,使用方便,尽量标准化。
2.模板种类
常用模板种类见表3-6-4。实例见图3-6-6、7、8。
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类型
表3-6-4 模板结构的分类
特
点
材质
应用机器
适用范围
垂直分型 用模板
(2)尺寸偏差
对于 大量生产 的定型产 品, 金属 模样(芯盒) 工作表面 尺寸偏差 要求见表 3-6-2。
表 3-6-2
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(3)分模面平面度 金属模分模面平面度要求见表3-6-3。
表3-6-3
(4)模样在模底板上的装配偏差: 在保证上、下模样的装配相对位移偏差不大于0.1mm
试论铸造工艺参数的确定
2.铸出孔和槽的大小
铸件上的加工孔是否铸出,从可能性、必要性、经济性方面考虑: 较大的孔、槽应当铸出,以减少切削量和热节,提高铸件力学性能。 较小的孔和槽不必铸出,留待以后加工更为经济。 当孔深与孔径比L/D >4时,也为不铸孔。 正方孔、矩形孔或气路孔深且直径小一般不铸出。 弯曲孔,当不能机械加工时原则上必须铸出。 正方孔、矩形孔的最短加工边必须大于30 mm才能铸出。
➢ 机械加工余量的具体数值取决于铸件的材料性质、造型方 法、加工要求、生产批量、铸件的结构的复杂程度和尺寸 及加工面在铸型中的位置等。
➢ 加工余量大 浪费金属 切去了晶粒细致性能较好的铸件 表层。
➢ 余量过小 制品会因残留黑皮而报废, 或者, 因铸件表层过 硬而加速刀具磨损 影响甚至达不到加工要求。
➢ 起模斜度的大小取决于: ➢立壁的高度、造型方法、模样材料等 ➢因素,通常为15’~3°。 ➢立壁愈高,斜度愈小; ➢ 机器造型应比手工造型小, ➢木模应比金属模斜度大。 ➢为使型砂便于从模样内腔中脱出、以形成自带型芯,内壁的 起模斜度应比外壁大,通常为3°~10°。
起模斜度形成方式: 增加厚度法、加减厚度法和减小厚度法。
增加铸件厚度
加减铸件厚度
图4-10 起模斜度的形式
减少铸件厚度
当侧面不加工时: 壁厚<8mm时,可采用增加壁厚法; 壁厚为8~16mm时,可采用加减壁厚法 壁厚>16mm时,可采用减小壁厚法
当铸件侧面需要加工时: 必须采用增加壁厚法; 加工表面上的起模斜度,应在加工余量的
基础上再给出斜度数值。
通常灰铸铁为0.7~1.0%, 铸造碳钢为0.3~2.0%, 铝硅合金为0.8~1.2%, 锡青铜为1.2~1.4%。
五、芯头及芯座
铸件砂芯设计
为了下芯合型方便而将砂芯分块制造
四、 砂芯烘干支撑面最好是平面
这一点对于需要烘干硬化的砂芯尤其重要。例如图 ! " # " %& 从分型面处分成两半 砂芯, 可以放在烘干板上烘干, 烘干后再粘合在一起; 而图 ! " # " %’ 用湿砂支撑烘干, 尺 寸不精确, 操作也不方便; 若采用烘干器则费用较高, 见图 ! " # " %(。
第六篇砂芯设计第一章砂芯设计原则与尺寸确定第一节砂芯设置的基本原则一尽量减少砂芯数量为了减少制造工时降低铸件成本和提高其尺寸精度对于不太复杂的铸件应尽量减少砂芯数量
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等截面的柱状砂芯, 上下芯头可取同样的高度。 & / 大量生产中, 可先查出 % 值, 然后根据 % 值查出 % & 值。 # / 如有必要采取不同高度的上下芯头, 常不用上芯头。 $ / 对于大而矮的垂直砂芯, 为提高砂芯稳定性, 可采用加大芯头的形式。 , / 当砂芯长度 ! 与直径 " 之比 ! " " "# / ) 时,
砂型铸造生产工艺参数选择[可修改版ppt]
铸造工艺参数的确定
1、机械加工余量
铸件加工余量的大小取决于铸件的材料、铸造 方法、铸件尺寸与复杂程度、生产批量、加工面与基 准面的距离及加工面在铸型中的位置、加工精度要求 等。
灰铸铁件较铸钢件线收缩率小、熔点低,铸件 表面较光洁、平整,故其加工余量小,铸钢件加工余 量应比铸铁件大:非铁合金铸件表面光洁、且材料昂 贵、加工余量应比铸铁件小;铸件的尺寸愈大或加工 面与基准面的距离愈大,铸件的尺寸误差也愈大,故 余量也应随之加大;大量生产时,因采用机器造型, 铸件精度高,故余量可减小,反之,手工造型余量应 加大,此外,浇注时朝上的表面,因产生缺陷的机率 大,其加工余量应比底面和侧面大。
砂型铸造生产工艺 参数选择
第二节 浇注位置与分型面的选择
❖浇注位置的选择原则 ❖分型面的选择原则
6.5.1 浇注系统设计
• 浇注系统由 • 浇口杯、 • 直浇道、 • 横浇道 • 内浇道 • 四部分组成
图6.19 浇注系统 1—浇口杯 2—直浇道3—横浇道 4—内浇道
浇注位置的选择
• 浇注位置-浇注时,铸件在铸 型中所处的位置/铸件的某个 表面位于铸型的上、下还是侧 面。
5、应减少型芯的数量,便于型芯固定和排气。 6、尽可能避免使用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯。 7、应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置一致,避
免多次翻动砂箱。
浇注位置的选择原则
铸件的重要加工面或主要工
作面应朝下 因为在液体金属的浇注
过程中,其中的气
下
体和熔渣往上浮;
而且由于静压力较
小的原因也使铸件
中
上部组织不如下部
分型面的选择原则
尽量将铸件全部或大部放在同一砂箱以防止错型、飞翅、 毛刺等缺陷,保证铸件尺寸的精确。
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第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
Hale Waihona Puke (三)保证铸件壁厚均匀使砂芯的起模斜度和模样的起模斜度 大小、方向一致,保证铸件壁厚均匀
保证铸件壁厚均匀
a) 不合理
b) 合理
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
(四)应尽量减少砂芯数目
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
(三)特殊定位芯头
有的砂芯有特
殊的定位要求,
如防止砂芯在型
内绕轴线转动,
不许可轴向位移
偏差过大或下芯
时搞错方位,这
时就应采用特殊
特殊定位芯头
定位芯头。
a)、b) 垂直芯头 c)、d) 水平芯头
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
铸造工艺设计参数(简称工艺参数)
通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些 数据,这些工艺数据一般都与模样及芯盒尺寸 有关,即与铸件的精度有密切关系,同时也与 造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有关。
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
铸造工艺设计参数主要有:
铸件尺寸公差 铸件重量公差 机械加工余量 铸造收缩率 起模斜度 最小铸出孔及槽 工艺补正量 分型负数 反变形量 砂芯负数 非加工壁厚的负余量 分芯负数
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
一、铸件的尺寸公差 指铸件各部分尺寸允许的极限偏差
我国的铸件尺寸公差标准GB6414-86
✓ 下芯、合型方便,芯头应有适当斜度和间隙
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
芯头可分为垂直芯头和水平芯头 (包括悬臂式芯头)两大类
(一)芯头的组成
典型的芯头的结构 如右图所示。
包括:芯头长度、斜 度、间隙、压环、防 压环和积砂槽等结构
典型的芯头结构
a)水平芯头
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
b)垂直芯头
ISO8062-1984《铸件尺寸公差制》
3
2
2
1
2
345
6
78
9 10 11 12 13 14 15 16
CT1
精度
CT16
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
铸件尺寸公差数值 (mm)
铸件基本尺寸
公差等级CT
大于 至 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
用砂胎(自带砂芯)或 吊砂可减少砂芯,右图为 12VB柴油机曲轴定位套的机 器造型方案。
砂胎
在手工造型时,遇到难于出
活块
模的地方,一般尽量用模样“活
块”,即用“活块”取代砂芯。
这样虽然增加了造型工时,但却
节省了芯盒、制芯工时及费用
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
(五)填砂面应宽敞,烘干支撑面是平面
第六章 砂芯设计及铸造工艺设计参数
§ 6-1 砂芯设计
砂芯的功用: ➢ 形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位
➢
砂芯应满足以下要求: ➢ 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出型外
➢ 铸件收缩时阻力小,容易清砂
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
一、确定砂芯形状(分块)
压环的作用
合箱后它能把砂芯压 紧,避免金属液沿间隙钻 入芯头。
防压环的作用
下芯、合箱时,它可 防止此处砂型被压塌,因 而可以防止掉砂。
集砂槽的作用
用来存放个别的散落 砂粒,这样就可以加快下 芯速度。
典型的芯头结构 a)水平芯头 b)垂直芯头
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
(二)芯头承压面积的核算 由于砂芯的强度通常都大于铸型的强度,故只核算
左图中,要求 500mm×400mm 方孔四周壁厚均匀
为保证铸件精度而将砂芯分块的实例
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
(二)保证操作方便
复杂的大砂芯、细而长的砂芯可分为几个小而简单 砂芯。细而长的砂芯易变形,应分成数段,并设法 使芯盒通用。在划分砂芯时要防止液体金属钻入砂 芯分割面的缝隙,堵塞砂芯通气道。
总原则:
——分盒面选择的基本原则
(1)使造芯到下芯的整个过程方便
(2)不致造成气孔等缺陷
(3)铸件内腔尺寸精确 (4)使芯盒结构简单
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
(一)保证铸件内腔尺寸精确
凡是铸件内腔尺寸要求较严的部分应由同 一半砂芯形成,避免被分盒面所分割,更不宜 化分为几个砂芯。但手工造型中大的砂芯,为 保证某一部位精度,有时需将砂芯分块。
为此,需要进炉烘干的大砂芯, 常被沿最大截面切分为两半制作。
用平板烘干
砂胎支撑烘干
用成型烘干器烘干
✓平面烘干板结构简单 通气性好且价格低廉
烘干砂芯的几种方法
✓砂胎烘干法不精确 ✓烘干器虽精确、简便,
也不方便
但结构复杂、昂贵且维 修量大
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
(六)砂芯形状适应造型、制芯方法
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
二、芯头设计 芯头:伸出铸件以外不与金属接触的砂芯部分。 ➢ 对芯头的要求:
✓ 定位和固定砂芯,使砂芯在铸造中有准确的位 置, 并能承受砂芯重力及浇注时液体金属对砂芯的浮力, 使之不破坏。
✓ 芯头应能及时排出浇注后砂芯所产生的气体至型外
✓ 上下芯头及芯号容易识别,不致下错方向或芯号
1、芯头长度 砂芯伸入铸型部分的长度
扩大下芯头的垂直芯头 第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
2、芯头斜度 对垂直芯头,上、下芯头都应设有斜度 扩大第六下章砂芯芯设头计和的铸造垂工艺直参数芯确 头
定
3、芯头间隙
为了下芯方 便,通常在芯 头和信座之间 留有间隙
第六章砂芯设计和铸造工艺参数确 定
4、压环、防压环和集砂槽
➢ 高速造型线限制下芯时间,对一型多铸的小铸件,不允许逐 个下芯,因此,划分砂芯形状时,常把几个到十几个小砂芯连 成一个大砂芯,以便节约下芯、制芯时间,以适应机器造型节 拍的要求。
➢ 对壳芯、热芯和冷芯盒砂芯要从便于射紧砂芯方面来考虑 改进砂芯形状。
除上述的原则外,还应使每块砂芯有足够的断面,保证 有一定的强度和刚度,并能顺利排出砂芯中的气体;使芯盒 结构简单,便于制造和使用等。
铸型的许用压应力即可。芯头的承压面积S应满足下式
S
kF芯
[s压 ]
F芯
计算的最大浮芯力
k
安全系数,k=1.3-1.5
[σ压]
铸型的许用压应力
如果实际承压面积不能满足上式要求,则说明芯头尺寸过小, 应适当放大芯头。若受砂箱等条件限制,不能增加芯头尺寸, 可采用提高芯座抗压强度(许用压应力)的方法,如在芯座部 分附加砂芯、铁片、耐火砖等。在许可的情况下,附加芯撑, 也等于增加了承压面积。