综合分析手工造型和机器造型浇注位置和分型面选择原则

综合分析手工造型和机器造型浇注位置和分型面选择原则浇注位置的确定：浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态（姿态）和位置。

也就是说：哪个部位在上或在下，哪个面朝上、呈侧立状态，或朝下。

浇注时，朝下的铸件表面比较光洁、干净；而朝上的表面，空易有砂孔，渣孔、夹砂等缺陷，表面粗糙度差；铸件下部的金属在凝固时，受到上部金属压力作用和补缩，比较致密，力学性能容易得到保证。

因此，浇注位置的确定是工艺设计中重要环节。

它关系到铸件的内在品质、铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易。

浇注公交车与造型（合型）位置、铸件冷却位置可以不同。

生产中常以浇注时分型面是处于水平、垂直或倾斜位置，分别称贷为水平浇注、垂直浇注或倾斜浇注，但这不代表铸件的浇注位置的含义。

浇注位置一般于选择造型方法之后确定。

应指出，确定浇注位置在很大程度上着眼于控制铸件的凝固。

实现顺序凝固的铸件，可消除缩孔、缩松，保证获得致密的铸件。

内应力小，变形小，金相组织比较均匀一致，不用或很少采用冒口，节约金属，减小热裂倾向。

但铸件内部可能有缩孔或轴线缩松存在。

因此多应用于薄壁铸件或内部出现轻微轴线缩松不影响使用的情况下。

这时，如铸件有局部肥厚部位，可置于浇注位置的底部，利用冷铁或其他激冷措施，实现同时凝固。

灰铸铁件、球墨铸铁件常利用凝固阶段的共晶体膨胀来消除收缩缺陷，因此，可遵循顺序凝固条件而获得健全铸件。

浇注位置可根据对合金凝固理论的研究和生产经验确定，确定浇注位置时诮考虑以下原则：1) 浇注位置应有利于所确定的凝固顺序。

2) 铸件的重要部分应尽时置于下部。

3) 重要加工面应朝下或呈直立状态。

4) 使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷。

对于大的平板类铸件，可采用倾斜浇注，以便增大金属液面的上升速度，防止夹砂结疤类缺陷。

5) 应保证铸件能充满。

对具有薄壁部分的铸件，应把薄壁部分放在内浇道以下或置于铸型的下部，以免出现浇不到、冷隔等缺陷。

6) 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合型及检验。

7) 应使合型位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致。

这样可避免在合型后，或浇注后再次翻转铸型。

翻转铸型不公劳动量大，而且易引起砂芯移动、掉砂、甚至跑火等缺陷。

只在个别情况下，如单件、小批量生产较大的球墨铸铁曲轴时，为了造型方便和加强冒口的补缩效果，常采用横浇竖冷却方案。

于浇注后将铸型竖立起来，让冒口在最上端进行补缩。

当浇注位置和冷却位置不一致时，应在铸造工艺图上注明。

此外，应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。

同一个铸件，例如球墨铸铁曲轴，在单件、小批量生产的条件下，采用横浇、竖冷是合理的。

而当大批量生产时，则应采用造型、合型、浇注和冷却位置相一致的卧浇、卧冷方案。

分型面把选择：分型面是指两半铸型相互接触的表面。

除了志面软订造型、明浇的小件和实型铸造法以外，都要选择分型面。

分型面主要是为了取出模样而设置的，但对铸件精度会造成损害。

一方面它使铸件产生错偏，这是因合型对准误差引起的；另一方面在垂直分面方向上增加铸件尺寸。

据研究，合型后分型面总会保持一定“厚度”，在最小的情况下，约为0.38㎜.这个分型厚度加大了铸件的偏差。

因此，凡是铸件上要求严格的尺寸部分，尽量不为分型面所穿越。

选择分型面的基本原则；1) 应使铸件全部或大部置于同一半型内。

为了保证铸件精度，如果做不到上述要求，也应尽可能帮件的加工面和加工基准面放在同一半型内。

2) 应尽量减少分型面的数目。

分型面少，铸件精度容易保证，且砂箱数目少。

但应考虑以下具体条件：机器造型的中小件，一般只许可一个分型面，以便充分发挥造型机的生产率。

凡不能出砂的部位均采用砂芯，而不允许用多分型面或活块。

但对于大型复杂件，如磨床床身等，采用多分型面的劈箱造型，对于造型、下芯及保证铸件精度等方面却是有益的，这种情况多属于：铸件高大而复杂，采用单分型面使模样很高，起模斜度使铸件形状有较大的改变；砂箱很深，造型不方便；砂芯多而型腔深窄，下芯困难。

采用了多分型面的劈箱造型，就可避免这些缺点。

虽然总的原则是应尽量减少分型面，但针对具体条件，有时采用多分型面也是有利的。

3) 分型面应尽量选用平面。

平直分型面可简化造型过程和模板制造，易于保证铸件精度。

机器造型中，铸件形状需不平分型面时，应尽量造用规则的曲面，如圆柱面、圆锥面或折面。

这是因为上、下模底板表面曲度必精确一致，才能合型严密，这会给模底板加工带来困难；而手工造型时，曲面分型面是用工切挖型砂来实现的，只是增加了切挖手续。

常用些法减少砂芯数目。

因此，手工造型中有时采用挖砂造型形成的不平扫型面。

4) 分型面通常选在铸件的最大截面处，尽量不使砂箱过高。

高砂箱，造型困难，填砂、紧实、起模、一芯都不方便。

几乎所有造型机都对砂箱高度有限制。

手工造型时，对于大型铸件4) 分型面通常选在铸件的最大截面处，尽量不使砂箱过高。

高砂箱，造型困难，填砂、紧实、起模、一芯都不方便。

几乎所有造型机都对砂箱高度有限制。

手工造型时，对于大型铸件，一般选用多分型面，即用多箱造型以控制每节砂箱高度，使之不致过高。

5) 便于下芯、合型和检查型腔尺寸。

在手工造型中，模样及芯盒尺寸精度不。

在下芯、合型时，造型工需要检查型腔尺寸，并调整砂芯位置，才能保证壁厚均匀。

为此，应量把主要砂芯放在下半型中。

6) 受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度。

7) 注意减轻铸件清理和机械加工量。

以上简要分绍了选择分型面的原则，这些原则有的相互矛盾和制约。

一个铸件应以哪几顶原则为主来选择分型面，这需要进多方案的对比，根据生产条件，并结合经验来作出正确判断，最后选最佳方案，付诸实施。

焊接电弧的产生过程焊接电弧是指在一定条件下，两电极之间产生的强烈持久的气体放电现象。

焊接电弧不同于一般电弧，它有一个从点到面的轮廓。

点是电弧电极的端部；面是电极覆盖工件的面积。

电弧由电极端部扩展到工件，其温度分布是不一致的，从横截面来看，温度是从外层向电弧心渐渐升高的；从纵向来看，阳极和阴极的温度特别高。

焊接电弧的主要作用是把电能转换成热能，同时产生光辐射和响声（电弧声）。

电弧的高热可用于焊接、切割和冶炼等。

气体原子的激出、电离和电子发射。

中性气体原来是不能导电的，为了在气体中产生电弧而通过电流，就必须使气体分子(或原子)电离成为正离子和电子。

而且，为了使电弧维持燃烧，要求电弧的阴极不断发射电子，这就必须不断地输送电能给电弧，以补充能量的消耗。

气体电离和电子发射是电弧中最基本的物理现象。

1.气体原子的激发与电离如果气体原子得到了外加的能量，电子就可能从一个较低的能级跳跃到另一个较高能级，这时原子处于“激发”状态。

使原子跃为“激发”状态所需的能量称为激发能。

气体原子的电离就是使电子完全脱离原子核的束缚，形成离子和自由电子的过程。

由原子形成正离子所需的能量称为电离能。

在焊接电弧中，根据引起电离的能量来源，有以下3种形式：(1)撞击电离。

是指在电场中，被加速的带电粒子(电子、离子)与中性点(原子)碰撞后发生的电离。

(2)热电离。

是指在高温下，具有高动能的气体原子(或分子)互相碰撞而引起的电离。

(3)光电离。

是指气体原子(或分子)吸收了光射线的光子能而产生的电离。

气体原子在产生电离的同时，带异性电荷的质点也会发生碰撞，使正离子和电子复合成中性质点，即产生中和现象。

当电离速度和复合速度相等时，电离就趋于相对稳定的动平衡状态。

一般地，电弧空间的带电粒子数量越多，电弧越稳定，而带电粒子的中和现象则会减少带电粒子的数量，从而降低电弧的稳定性。

2．电子发射在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出自由电子的现象称为电子发射。

电子发射是引弧和维持电弧稳定燃烧的一个很重要的因素。

按其能量来源不同，可分为热发射、光电发射、重粒子碰撞发射和强电场作用下的自发射等。

(1)热发射。

物体的固体或液体表面受热后，其中某些电子具有大于逸出功的动能而逸出到表面外的空间中去的现象称为热发射。

热发射在焊接电弧中起着重要作用，它随着温度上升而增强。

(2)光电发射。

物质的固体或液体表面接受光射线的能量而释放出自由电子的现象称为光电发射。

对于各种金属和氧化物，只有当光射线波长小于能使它们发射电子的极限波长时，才能产生光电发射。

(3)重粒子撞击发射。

能量大的重粒子(如正离子)撞到阴极上，引起电子的逸出，称为重粒子撞击发射。

重粒子能量越大，电子发射越强烈。

(4)强电场作用下的自发射。

物质的固体或液体表面，虽然温度不高，但当存在强电场并在表面附近形成较大的电位差时，使阴极有较多的电子发射出来，这就称为强电场作用下的自发射，简称自发射。

电场越强，发射出的电子形成的电流密度就越大。

自发射在焊接电弧中也起着重要作用，特别是在非接触式引弧时，其作用更加明显。

综上所述，焊接电弧是气体放电的一种形式，焊接电弧的形成和维持是在电场、热、光和质点动能的作用下，气体原子不断地被激发、电离以及电子发射的结果。

同时，也存在负离子的产生、正离子和电子的复合。

显而易见，引燃焊接电弧的能量来源主要靠电场及由其产生的热、光和动能，而这个电场就是由弧焊电源提供的空载电压所产生的。

焊接电弧的引燃。

焊条与焊件之间是有电压的，当它们相互接触时，相当于电弧焊电源短接。

由于接触点很大，短路电流很大，则产生了大量电阻热，使金属熔化，甚至蒸发、汽化，引起强烈的电子发射和气体电离。

这时，再把焊丝与焊件之间拉开一点距离,这样，由于电源电压的作用，在这段距离内，形成很强的电场，又促使产生电子发射。

同时，加速气体的电离，使带电粒子在电场作用下，向两极定向运动。

弧焊电源不断的供给电能，新的带电粒子不断得到补充，形成连续燃烧的电弧。