机械工程师中级职称培训课件-铸造

铸造工艺设计
铸造结构的工艺性审查
铸件结构的工艺性审查 ➢ 合理设计铸件壁厚。铸件的壁厚应大于铸件允许的最小壁厚。 ➢ 内壁厚度是否小于外壁厚度10%—20%。 ➢ 厚壁断面与薄壁断面相连接时，应有合理的过度形状和尺寸。 ➢ 检查铸件细长比、结构斜度、壁间的间隔和最小间隙是否合 理。
铸造工艺设计
工频炉熔化铸铁工艺特点和用途 ➢ 特点：工频炉利用电流感应产生的热能做能源加热熔化金属 炉料。 ➢ 用途：多用来生产球墨铸铁。
金属型铸造
概念、特点和应用
金属型铸造——将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸 件的方法。它实现了一型多铸。
特点 ➢ 有较高的尺寸精度和表面质量; ➢ 晶粒细小，铸件力学性能好; ➢ 生产效率高，易于机械化或自动化; ➢ 由于金属型导热快易产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷; ➢ 金属型加工困难，周期长，一次性投资高.
铸造工艺设计
合箱
合箱——把砂箱、型芯装配起来，成为一个完。 ➢ 合箱后——检查压箱铁是否合适。
压箱铁——重量应是铸件重量的3—5倍。
铸造工艺文件
铸造工艺文件
铸造工艺文件——是为具体铸件制定的工艺规程。 随铸件的结构 和技术要求不同，铸造工艺也不同。
应用 主要用于大批量生产的有色金属铸件。如：铝活塞、轴瓦、
砂型铸造
砂型铸造的概念
砂型铸造——是以砂为主要造型材料制备铸型的一
种铸造方法。
主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，
造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与 检查等。
砂型铸造
造型材料 造型材料：是用来制造铸型和型芯的材料。 铸造对造型材料的性能要求
➢ 具有足够的湿强度、干强度、良好的可塑性和透气性，以保 证铸型在运输和浇铸时足以承受冲击力和静压力，以及铸型 和砂芯的成型和尺寸精度。
➢ 具有必需的耐火性能，以减少铸型和砂芯的烧结和粘砂。
几种常用材料
➢ 硅砂——是砂型铸造用造型混合料的主要组成部分。 ➢ 铸造粘土——膨润土（陶土）、粘土（白泥）。 ➢ 铸造用煤粉 ➢ 铸造用合成脂 ➢ 树脂砂用树脂
砂型铸造
铸铁件铸造
意义：为获得高质量的铸件必须获得一定成分的铁水，因此，铸 铁的熔炼是铸造生产的重要工序。
熔化铸铁所用设备 ➢ 冲天炉 ➢ 工频（50Hz）感应电炉
铸铁件铸造
冲天炉和工频炉熔化铸铁工艺特点和用途
冲天炉熔化铸铁工艺特点 ➢ 可连续熔化金属炉料；熔化时间长 ➢ 熔化的铸铁具有良好铸造性能 ➢ 熔化用的铁料、燃料、熔剂单独分层连续加入，铁料在熔化 带被熔化成液滴与灼热的焦炭接触而升温，经精炼后，将高 温铁水储存到炉缸或前炉，以备浇铸。
铸造工艺设计
铸造工艺参数
确定铸造工艺参数 ➢ 对铸件质量要求主要有 ： 铸件表面粗糙度； 铸件机械加工余量； 铸件质量公差； 铸件尺寸公差等。 ➢ 最小铸出孔及槽， ➢ 铸造收缩率 ➢ 工艺补正量与分型负数
铸造工艺设计
砂芯设计
砂芯——为了解决铸件的内腔及外形难于出砂的部位而设置。
砂芯的设计主要包括确定砂芯的形状和个数，芯头结构，芯
铸造
铸造基本知识
铸造——将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中， 待其冷却凝固后获得铸件的方法。
铸造的特点： ➢ 金属一次成形，工艺灵活性大。 ➢ 成本低廉。 ➢ 适宜于形状复杂的毛坯生产。 ➢ 可生产多种金属或合金的产品 。 ➢ 铸造生产的缺点，如铸件内部常存在气孔、缩孔、缩松、夹 杂、砂眼和裂纹等缺陷。 ➢ 铸造生产的劳动条件较差。
铸造工艺文件的种类： ➢ 铸造工艺图 ➢ 铸件图 ➢ 浇注系统图 ➢ 合箱图
铸造工艺文件
铸造工艺图和铸件图
铸造工艺图 ➢ 表达的内容：铸件的浇注位置； 分型面； 砂芯轮廓形状和芯头尺寸。 ➢ 作用：是制造模型、生产工作准备、技术检验等都以它为依据。
铸件图：是根据工艺图绘制的，表明铸件的形状和主要尺寸。图 上标有铸件的技术条件。
铸造基本知识
铸造工艺基础
铸造合金的铸造性能 ➢ 合金的流动性：液态合金充填铸型的能力，称为合金的流动性。合金的 流动性好，就易获得形状完整、轮廓清晰、壁薄或形状复杂的铸件。 ➢ 合金的收缩：液态合金从浇注温度逐渐冷却 、凝固、再到室温的过程中 伴随有体积和尺寸的缩小 ，这种现象称为合金的收缩。 合金收缩的种类： 液态收缩——合金从浇铸温度至液相线的收缩。 凝固收缩——合金从液相线到固相线间的收缩。它对铸件的形状和尺寸 精度影响较大。 固态收缩——合金从固相线温度至室温时的收缩。 铸造收缩是造成铸件裂纹、变形、缩孔或缩松的基本原因。 影响铸造合金铸造性能的主要因素： 1、合金的化学成分； 2、浇注温度； 3、铸型工艺及铸件结构。
➢ 浇注系统（俗称浇口）：将注入型中的液体金属导入型腔的通道。 ➢ 浇口的组成：由浇口杯、直浇口、内浇口和横浇口四部分组成。 冒口设计 ➢ 冒口的作用：补缩、排气、集渣和作为注满的标志。 ➢ 冒口的种类：
1.按合箱后能否看到冒口——明冒口和暗冒口 2.按冒口的设置位置——顶冒口和边冒口 ➢ 冷铁的应用：用来控制铸件凝固。主要有： 1. 减小冒口尺寸、减少冒口数量； 2.消除铸件局部热节； 3.防止铸件产生裂纹； 4.提高铸件的硬度和耐磨性。 冷铁的种类：外冷铁、内冷铁。
铸造工艺方案
确定工艺方案 ➢ 造型方法选择： 手工造型——有箱造型、湿型脱箱造型、刮板造型、地坑造型。 机器造型——高压造型线、射压线、震压造型线 。 ➢ 铸型种类：干型、湿型和树脂砂造型 。 ➢ 选择模型种类：金属模、塑料模和木模。 ➢ 浇注位置选择:将质量要求高的表面或重要的加工面朝下，铸 型的放置应保证砂芯的定位，补缩冒口放在铸件上部等。 ➢ 选择分型面：分型面尽量采用平面。
头的通气和加固等问题。
砂芯设计的主要步骤：
➢ 确定砂芯数量和每个砂芯的形状和尺寸。
➢ 砂芯的编号。
➢ 造芯和使用芯砂的种类。
➢ 芯头数量、形状、尺寸和定位。
➢ 对悬臂、大、重砂芯使用芯撑时应确定芯撑的位置、数量、 形状和尺寸。
➢ 芯骨设计和通气道设计。
铸造工艺设计
浇注系统设计和冒口设计 浇注系统设计