铸造工艺方法确定
第二章-铸造工艺方案的确定
课堂讨论 图3-2-26
1．应使铸件全部或大部分置于同一半型内
图2-15 轮毂分型方案
2．应尽可能减少分型面数目 铸件的分型面少，铸件精度容易保ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，且砂箱数目 少
图2-16 确定分型面数目的实例
3．平直分型面和曲折分型面的选择 尽可能选择平直分型面以简化工装结构及
其制造、加工工序和造型操作
图2-17 摇臂铸件的分型面
最小壁厚/㎜
高温合金
铝合金
0.6~1.0
1.5~2.0
0.8~1.5
2.0~2.5
1.0~2.0
2.5~3.0
—
3.0~3.5
—
3.5~4.0
铸件尺寸㎜
50×50 100×100 225×225
金属型铸造时铸件的最小壁厚
铝硅合 金
最小壁厚/㎜
铝镁合金、镁合 铜合金 金
灰铸铁
2.2
3
2.5
3
2.5
3
3
（1）改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板结构
改进妨碍起模的铸件结构 a）不合理 b）合理
教材220面,学生看,老师提问
（2）尽量取消铸件外表侧凹
图2-6 外壁内凹的框形件 a）不合理 b）合理
（3）有利于砂芯的固定和排气 (4) 减少或简化分型面(P221)
轴承架铸件
P222
（5）便于铸件的清理 (P222,图3-2-15) （6）简化模具制造 (P222,图3-2-16)
原则：
铸件精度和生产批量 吃砂量要求 吃砂量的确定
吃砂量: 铸件表面所需要的的最小型砂厚度。
根据铸件大小、重量、厚度、种类以 及型砂的特性和砂箱的结构确定。
吃砂量过小 砂型紧实困难，易引起胀砂、包砂、掉砂、
铸造成形技术铸造工艺设计
①选择铸件的浇注位置及分型面 ②型芯的数量、形状及其固定方法 ③确定工艺参数（加工余量、起模
斜度、圆角、 收缩率） ④浇冒口、冷铁形状、尺寸及其布
置
铸造工艺图——在零件图上用各种工艺 符号表示出铸造工艺方案的图形
它是制造模样和铸型，进行生产准备 和铸件检验的依据——基本工艺文件。
使型腔和主要芯位于下箱，便于下 芯、合型和检查型腔尺寸。
3.铸造工艺参数的确定
铸造工艺参数包括收缩余量、 加工余量、起模斜度、铸造圆角、 芯头、芯座等。
①收缩余量：
为了补偿收缩，模样比铸件图纸尺寸 增大的数值称收缩余量。收缩余量的大小 与铸件尺寸大小、结构的复杂程度和铸造 合金的线收缩率有关，常常以铸件线收缩 率表示：
工艺 打箱、清理等工艺操作 根据批量大小填写必要条
卡片 过程及要求
件
⑨ 综合整个设计内容
实例分析：
以C6140车 床进给箱体 为例分析毛 坯的铸造工 艺方案如下： 质量约35Kg。
车床进给箱体零件图
该零件没有特殊质量要求的表面， 仅要求尽量保证基准面D不得有明显 铸造缺陷，以便进行定位。
材料：灰铸铁HT150，勿需考虑补缩。
为了便于采用机器造型、尽量 避免活块，故凸台和凹槽均应 用型芯来形成。
为了克服基准面朝上的缺点， 必须加大D面的加工余量。
单件、小批量生产，采用手 工造型，使用活块造型较型芯 更为方便。同时，因铸件的尺 寸允许偏差较大，九个轴孔不 必铸出。
此外，应尽量降低上型高度， 以便利用现有砂箱。
显然，在单件生产条件下，宜 采用方案II或方案III。
在制订铸造工艺方案时，主要应着 眼于工艺上的简化。
1.分型面
三个方案供选择： 方案I：分型面在轴孔 的中心线上。 方案II：从基准面D分 型，铸件绝大部分位于 下型。 方案III：从B面分型， 铸件全部置于下型。
铸造工艺方案
3) 工人技术水平、生产经验及技术习惯。
4) 模样芯盒等工艺装备的加工能力和生产经验。
三、设计工作内容和程序
1.设计工作内容
包括：铸造工艺图、铸件图、铸型装配图(合型图)、工 艺卡、操作工艺规程。
不宜将内腔砂芯横截分块来制芯组合，这样较难保证偏心距e的尺寸公差。 合理的方案是最好制成整芯装入铸型内。
应使砂芯起模斜度和模样起模斜度大小、方向一致，保证铸件壁厚均匀。
2．尽量减少砂芯数目，保证操作方便
3．砂芯形状要与生产条件、造型、制芯方法相适应
(二)芯头与芯座
铸型中使用砂芯时，为使砂芯在铸型中定位准确、 安放稳固及砂芯内部排气通畅，在砂芯及模样上均需 做出芯头。
第二节 铸造工艺方案的拟定
包含：a.造型、制芯方法和铸型种类的选择； b.浇注位置和分型面的确定； c.工艺参数的选定等。
一、零件结构的铸造工艺性分析 (一)先作好整体性的了解
a.根据零件样图参数及要求查定该产品是否能根据 现有生产条件铸得出来；
b. 能否容易铸出而不易出现铸造缺陷。
(二)从壁厚大小、分布及热节布局去审查铸件结构的 合理性
改进后( 虚线所示)，呈对称 结构，减少模具制造费用。
尽量采用对称结构，回转铸型可采用刮板造型法，减少模具制造费用。
大而复杂的铸件可考虑分成若干简单铸件分开铸造再行焊接 或用螺栓将其联接固定。
大而复杂的铸件可考虑分成若干简单铸件分开铸造再行焊接 或用螺栓将其联接固定。
对于一些很小的简易零件，常把这些小件毛坯连接成一个较 长的大铸件。
确定浇注位置很大程度上着眼于控制铸件的凝固顺 序，铸件上部易发生缺陷的可能。
铸造工艺方案及工艺图示例
方案Ⅱ 从基准面D分型，铸件绝大部分位于下箱。此时，凸台A不妨碍起模，但凸台E和槽C妨碍起模，也需用活块或型芯来克服。其缺点是轴孔难以直接铸出。若铸出轴孔，因无法制出型芯头，必须加大型芯与型壁的间隙，使飞翅的清理工作量加大。
方案Ⅲ 从B面分型，即铸件全部置于下箱。其优点是铸件不会产生错型缺陷。同时，铸件最薄处在铸型下部，金属液易于填充。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，则其缺点与方案Ⅱ同。
1
上
2
下
3
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，此时依靠方案Ⅱ分型较为经济合理。
4
但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：
5
单件、小批生产
上
下
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。 方型芯的宽度大于底板，以便使上箱压住该型芯，防止浇注时上浮。若轴孔需要铸出，采用组合型芯即可实现。
分型面确定之后，便可依据有关资料绘制铸造工艺图。图2—42为采用分型方案Ⅰ时的铸造工艺图。由于本书省略了其它视图，故组装而成的型腔大型芯的细节图中未能示出。
铸造工艺设计实例4
图示是支承轮铸造工艺图。材料HT200，铸件质量约19 kg，轮廓尺寸φ300 mm×100 mm，生产批量为单件。 从图纸上可以看出，该铸件外形结构为旋转体，辐板下有三根加强肋并与φ40孔形成六等分均布，外形较为简单。主要壁厚为35 mm。虽然轮缘略厚些，但主要热节处是轮毂。另外轮毂部位φ40的孔加工精度高，轮毂孔需下一个型芯。该铸件应注意防止轮毂部位产生缩孔和气孔。
铸造工艺学课件浇注位置的确定
按铸件在铸型中的位置和金属 液的流动方向组合分类：可分 为上后浇注、下前浇注、侧底
浇注等。
02
浇注位置的选择原则
铸件结构的考虑
铸件结构
浇注位置应有利于金属液的流动和填充，同时要 考虑到铸件的结构，如壁厚、肋条、凸台等。
减少缺陷
浇注位置应尽量减少铸件内部和表面的缺陷，如 气孔、夹渣、冷隔等。
简化模具
浇注位置应有利于模具的 设计和制造，降低模具成 本。
冷却效果
浇注位置应有利于提高模 具的冷却效果，缩短铸件 冷却时间。
脱模方便
浇注位置应有利于脱模， 避免卡模或损坏铸件。
铸造工艺的考虑
工艺适应性
浇注位置应有利于铸造工艺的实 施，如砂型铸造、金属型铸造等 。
质量控制
浇注位置应有利于质量控制和检 测，便于发现问题和解决问题。
要点二
人工智能技术的应用
通过训练神经网络模型，实现对浇注位置的自动优化。该 方法可以大幅提高优化效率和准确性，减少人工干预和试 错成本。
THANKS
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详细描述
在确定飞机起落架的浇注位置时，需 要考虑以下几点
实例三：飞机起落的浇注位置确定
浇口位置应避开起落架的承力部位和连接部位，以免影响起 落架的强度和稳定性。
浇口位置应与起落架的材料和冷却系统相配合，保证起落架 在铸造过程中能够得到充分的冷却，防止出现铸造缺陷。同 时，考虑到飞机起落架的使用环境和安全性要求，浇注位置 应尽量减小对起落架外观和质量的影响。
基于铸造工艺的确定方法
总结词
根据铸造工艺的特点，选择合适的浇注位置，以确保金属液能够顺利填充型腔并获得完整、清晰的铸件。
详细描述
铸造工艺的特点对浇注位置的选择具有重要影响。对于采用底注式浇注的铸造工艺，应选择将金属液从底部注入 型腔的位置作为浇注口。对于采用顶注式浇注的铸造工艺，应选择将金属液从顶部注入型腔的位置作为浇注口。
铸造工艺技术方法
铸造工艺技术方法铸造工艺技术方法是一门将熔化的金属材料注入模具中并冷却凝固的工艺，被广泛应用于制造各类金属制品的行业。
铸造工艺技术方法的选择和运用对于产品质量和生产效率具有重要的影响。
下面将介绍几种常见的铸造工艺技术方法。
一、砂型铸造工艺技术方法砂型铸造是铸造工艺中最常见的一种方法。
它的工艺流程是：制作砂型，熔化金属，填充砂型，冷却固化，分离模具，修整和后处理。
砂型铸造方法具有成本低、可制造复杂形状、适用于大批量生产等优点，广泛应用于汽车零部件、机械设备等行业。
二、压铸工艺技术方法压铸是一种将熔化的金属通过高压注入模腔中的工艺。
它的工艺流程是：熔化金属，注入模腔，冷却凝固，开模取出。
压铸工艺技术方法适用于制造复杂形状、高精度要求的制品，如电子设备外壳、汽车发动机零部件等。
三、失重铸造工艺技术方法失重铸造是一种利用熔化金属在失重条件下凝固的铸造方法，主要有真空吸铸和气体动力喷射铸造两种方法。
失重铸造工艺技术方法适用于制造高温合金、钛合金等难以进行传统铸造的材料和复杂形状的制品。
四、连续铸造工艺技术方法连续铸造是一种将熔化金属连续注入模具中，通过连续冷却凝固得到长条状的产品的工艺。
它的工艺流程是：熔化金属，连续注入模具，连续冷却凝固，切割产品。
连续铸造方法适用于制造长条状的金属制品，如钢铁、铝合金等材料。
五、低压铸造工艺技术方法低压铸造是一种利用压力将熔化金属从底部注入模腔中的铸造方法。
它的工艺流程是：熔化金属，模具旋转，底部注入，冷却凝固，开模取出。
低压铸造方法适用于制造厚壁、大尺寸的金属制品，如管道、容器等。
六、精密铸造工艺技术方法精密铸造是一种制造高精度、复杂形状的金属制品的铸造方法。
它的工艺流程是：制作精密模具，熔化金属，注入模腔，冷却凝固，开模取出。
精密铸造方法具有高精度、表面质量好的优点，广泛应用于光学、仪器仪表等行业。
综上所述，铸造工艺技术方法在金属制品的生产中起到了至关重要的作用。
不同的产品和材料需要选择合适的铸造工艺技术方法，以提高产品质量和生产效率。
第三章砂芯设计和铸造工艺参数的确定
〔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，不容许轴 向位移偏向过大或下芯时 搞错方位，这时就应采用 特殊定位芯头。
特殊定位芯头 a)、b) 垂直芯头 c)、d) 水平芯头
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求确定的某些数据，这些工艺数据普通 都与容貌及芯盒尺寸有关，即与铸件的精度有亲密关系，同时也与外型、 制芯、下芯及合箱的工艺进程有关。
五、起模斜度
为了方便起模，在容貌、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免损坏 砂型或砂芯。这个斜度，称为起模斜度。
起模斜度应在铸件上没有结构斜度的、垂直于分型面〔分盒面〕的 外表上运用其大小应依容貌的起模高度、外表粗糙度以及外型〔芯〕方 法而定。
运用起模斜度时应留意： ➢ 起模斜度应小于或等于产品图上所规则的起模斜度值， 以防止零件在装配或任务中与其它零件相阻碍
➢ GB/T11351－89规则了铸件质量公差的数值、确定 方法及检验规那么，与GB6414－86«铸件尺寸公差»配 套运用。
➢ 质量公差代号用字母〝MT〞〔Mass Tolerances的 缩写〕表示。质量公差等级和尺寸公差等级相对应，由 精到粗也分为16级，从MT1～MT16。
铸件质量公差数值 ％
一种铸造方法失掉的尺寸精度如何，与消费进程的 许多要素有关，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 外型资料的种类和质量 技术和操作水平
可以经过以下措施来提高公差等级：
对设备和工装停止改良、调整和维修
严厉工艺进程的管理 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。
芯头可分为垂直芯头和水平芯头 〔包括悬臂式芯头〕两大类
铸造技术的方法选择
铸造技术的方法选择铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。
铸造是常用的制造方法，优点是：制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，如机床占60～80%，汽车占25%拖拉机占50～60%。
铸件的质量直接影响着产品的质量，因此，铸造在机械制造业中占有重要的地位。
铸造是一种古老的制造方法，在我国可以追溯到6000年前。
随着工业技术的发展，铸造技术的发展也很迅速，特别是19世纪末和20世纪上半叶，出现了很多的新的铸造方法，如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等，在20世纪下半叶得到完善和实用化。
由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高，铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展，例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速铸造主要工艺过程包括：金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。
铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。
铸造方法常用的是砂型铸造，其次是特种铸造方法，如：金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造......等。
而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失模等等,如下图：VRH: VRH(Vacuum Replace Hardening)即真空置换硬化，其工艺过程如下：将用有机或无机粘结剂砂造好的铸型，送入真空室内抽取真空，当达到一定的真空度后，充入硬化气体；硬化气体进入砂型的砂粒间并均匀扩散，经过化学反应使砂型得到硬化。
该工艺被列为国家科技成果重点推广项目。
根据我国铸造行业的实际情况，我所于90年设计生产了第一台真空室容积为1.4立方米VRH 设备，目前我所制造的VRH设备已经被多家企业采用，其中最大容积达10立方米，产品已经形成“钟罩式”和“隧道式”两种系列。
我所竭诚欢迎全国各地客户来京考察指导。
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第一章铸造工艺方案确定1．夹具的生产条件，结构，技术要求●产品生产性质——大批量生产●零件材质——35Cr●夹具的零件图如图所示，夹具的外形轮廓尺寸为285mm*120mm*140mm，主要壁厚40mm，为一小型铸件；铸件除满足几何尺寸精度及材质方面的要求外，无其他特殊技术要求。
零件图如下图所示：2．夹具结构的铸造工艺性零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸件工艺过程和降低成本。
审查、分析应考虑如下几个方面：1.铸件应有合适的壁厚，为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。
2.铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意薄壁过渡和圆角铸件薄厚壁的相接拐弯等厚度的壁与壁的各种交接，都应采取逐渐过渡和转变的形式，并应使用较大的圆角相连接，避免因应力集中导致裂纹缺陷。
3.铸件内壁应薄于外壁铸件的内壁和肋等，散热条件较差，应薄于外壁，以使内、外壁能均匀地冷却，减轻内应力和防止裂纹。
4.壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节。
5.利于补缩和实现顺序凝固。
6.防止铸件翘曲变形。
7.避免浇注位置上有水平的大平面结构。
3．造型，造芯方法的选择支座的轮廓尺寸为285mm*140mm*120mm，铸件尺寸较小，属于中小型零件且要大批量生产。
采用湿型粘土砂造型灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现机械化和自动化，材料成本低，节省烘干设备、燃料、电力等，还可延长砂箱使用寿命。
因此，采用湿型粘土砂机器造型，模样采用金属模是合理的。
在造芯用料及方法选择中，如用粘土砂制作砂芯原料成本较低，但是烘干后容易产生裂纹，容易变形。
在大批量生产的条件下，由于需要提高造芯效率，且常要求砂芯具有高的尺寸精度，此工艺所需的砂芯采用热芯盒法生产砂芯，以增加其强度及保证铸件质量。
选择使用射芯工艺生产砂芯。
4．浇注位置的确定铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。
确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的环节，关系到铸件的内在质量，铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易程度。
确定浇注位置应注意以下原则：1.铸件的重要部分应尽量置于下部2.重要加工面应朝下或直立状态3.使铸件的答平面朝下，避免夹砂结疤内缺陷4.应保证铸件能充满5.应有利于铸件的补缩6.避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验初步对支座对浇注位置的确定有：方案一如图，方案二图，方案三图，方案四图图浇注系统方案一图浇注系统方案二图浇注系统方案三图浇注系统方案四5分型面的确定分型面是指两半铸型相互接触的表面。
分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。
而选择分型面时应注意一下原则：1.应使铸件全部或大部分置于同一半型内2.应尽量减少分型面的数目3.分型面应尽量选用平面4.便于下芯、合箱和检测5.不使砂箱过高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图分型面选择方案一图分型面选择方案二图分型面选择方案三图分型面选择方案四第三章铸造工艺参数及砂芯设计1铸件尺寸公差铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许的极限尺寸之差。
在两个允许极限尺寸之内，铸件可满足机械加工，装配，和使用要求。
夹具为砂型铸造机器造型大批量生产，由《铸造工程师手册》查表6-25得：支座的尺寸公差为CT8～12级，取CT9级。
支座的轮廓尺寸为285mm*140mm*120mm，由《铸造工艺设计》查表1-9得：支座尺寸公差数值为。
铸造收缩率又称铸件线收缩率，用模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示：ε=[（L1-L2）/L1]*100％ε—铸造收缩率L1—模样长度L2—铸件长度支座受阻收缩率由《铸造工程师手册》查表6-24得：受阻收缩率为％3.1.4起模斜度为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免损坏砂型或砂芯。
这个斜度，称为起模斜度。
起模斜度应在铸件上没有结构斜度的，垂直于分型面的表面上应用。
初步设计的起模斜度如下：外型模的A面（如图所示）高52mm的起模斜度由《铸造工程师手册》查表6-39得：粘土砂造型外表面起模斜度为а=0°30＇,a=外型模的B面（如图所示）高100mm的起模斜度由《铸造工程师手册》6-39查表得：粘土砂造型外表面起模斜度为а=0°25＇,a=但是同一铸件要尽量选用同一起模斜度，以免加工金属模时频繁的更换刀具。
所以选用同一起模斜度为а=0°30＇,a=3.1.5最小铸出孔和槽零件上的孔、槽、台阶等，究竟是铸出来好还是靠机械加工出来好，这应该从品质及经济角度等方面考虑。
一般来说，较大的孔、槽等应该铸出来，以便节约金属和加工工时，同时还可以避免铸件局部过厚所造成热节，提高铸件质量。
较小的孔、槽或则铸件壁很厚则不易铸出孔，直接依靠加工反而方便。
根据夹具的轮廓尺寸285mm*140mm*120mm由《铸造工程师手册》查表6-45得：铸钢件最小铸出孔约为直径60mm。
大孔Φ72，考虑加工余量后直径为65mm，壁厚度为24mm。
该孔直径比较大，高径比也不大，则应该铸出。
小孔Φ30，考虑加工余量后直径为24mm，小于最小铸出孔为60mm的要求，壁厚度为10mm。
该孔直径较小，高径比较大，不应该铸出，机械加工较为经济方便。
铸件重量公差铸件重量公差是以占铸件公称重量的百分比表示的铸件重量变动的允许范围。
支座的公称重量约为11kg，尺寸公差为MT9级。
由《铸造工程师手册》查表8-4得：支座的重量公差为MT9级，查《手册》8-9得重量公差数值为10%。
3.1.9分型负数干砂型、表面烘干型以及尺寸较大的湿砂型，分型面由于烘烤，修整等原因一般都不很平整，上下型接触面很不严。
为了防止浇注时炮火，合箱前需要在分型面之间垫以石棉绳、泥条等，这样在分型面处明显增加了铸件的尺寸。
为了保证铸件尺寸精确，在拟定工艺时为抵掉铸件增加的尺寸而在模样上减去相应的尺寸称为分型负数。
而支座是湿型且是小型铸件故不予考虑分型负数。
反变形量铸造较大的平板类、床身类等铸件时，由于冷却速度的不均匀性，铸件冷却后常出现变形。
为了解决挠曲变形问题，在制造模样时，按铸件可能产生变形的相反方向做出反变形模样，使其于变形量抵消，这样在模样上做出的预变形量称为反变形量。
而支座没有较大平板故基本不会产生挠曲变形，所以不用设置反变形量。
非加工壁厚负余量在手工粘土砂造型、制芯过程中，为了取出木模，要进行敲模，木模受潮时将发生膨胀，这些情况均会使型腔尺寸扩大，从而造成非加工壁厚的增加，使铸件尺寸和重量超过公差要求。
为了保证铸件尺寸的准确性，凡形成非加工壁厚的木模或芯盒内的肋板厚度尺寸应该减少，即小于图样尺寸。
为减少的厚度尺寸称为非加工壁厚的负余量。
支座砂芯属于机器造芯，造型属于机器造型。
故不用设置非加工壁厚负余量3. 2砂芯设计砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外型不能出砂的部分。
砂型局部要求特殊性能的部分有时也用砂芯。
夹具砂芯的外型如图所示3.2.1芯头的设计砂芯主要靠芯头固定在砂型上。
对于垂直芯头为了保证其轴线垂直、牢固地固定在砂型上，必须有足够的芯头尺寸。
根据实际设计量取计算砂芯高度： L=140mm砂芯直径： D=65mm（考虑MRA）芯头长度初步选取由《铸造工程师手册》查表6-56得：h=25～30mm 取h=30mm大量生产中，等截面柱状砂芯，上下芯头可取相同高度，故上下芯头均取h=30mm。
芯头斜度选取由《铸造工程师手册》查表6-57得：上芯头а=10? ，a=6mm,下芯头а=5,a=3m垂直芯头与芯座之间的间隙为S，查《铸造工程师手册》表6-58得取S=3.2.3压环、防压环和集砂槽芯头结构在湿型大批量生产中，为了加速下芯、合芯及保证铸件质量，在芯头的模样上常常做出压环、防压环和集砂槽。
压环、防压环和集砂槽尺寸由《铸造工艺手册》查表1-43得：e=2mm f=3mm r=2mm3.2.4芯骨设计为了保证砂芯在制芯、搬运、配芯和浇注过程中不开裂、不变形、不被金属液冲击折断，生产中通常在砂芯中埋置芯骨，以提高其刚度和强度。
因为砂芯尺寸较小，而且采用树脂砂，故砂芯强度较好，砂芯内不用放置芯骨。
3.2.5砂芯的排气砂芯在浇注过程中，其粘结剂及砂芯中的有机物要燃烧（氧化反应）放出气体，砂芯中的残余水分受热蒸发放出气体，如果这些气体排不出型外，则要引起铸件产生气孔。
可以采用通气针，通气模板，用蜡线，尼龙管，手工开挖等方法进行排气。
3.2.6砂芯负数大型粘土砂芯在春砂过程中砂芯向四周涨开，刷涂料以及在烘干过程中发生的变形，使砂芯四周尺寸增大。
为了保证铸件尺寸准确，将芯盒的长、宽尺寸减去一定量，这个被减去的量叫做砂芯负数。
因为砂芯负数只用于大型粘土砂芯，本设计中的砂芯为小型砂芯不设计砂芯负数。
第四章浇注系统及冒口、冷铁、出气孔等设计浇注系统的设计浇注系统是铸型中引导液体金属进入型腔的通道，它由浇口杯，直浇道，横浇道和内浇道组成。
4.1.1选择浇注系统类型1．封闭式浇注系统：✍指从浇口杯底孔到内浇道的截面积逐渐缩小，阻流基元为内浇道的浇注系统。
✍这种浇注系统充满得快、挡渣能力好，金属液在浇道中不容易带入空气和氧化，金属消耗少、清理方便。
✍缺点：金属液进入型腔的线速度高，易冲坏铸型，易使金属液产生喷溅，氧化和卷入气体。
✍主要适用于不易氧化的各种铸铁件，不适用于易氧化的非铁合金铸件和用柱塞包浇注的铸钢件。
2.开放式浇注系统：✍从浇口杯底孔到内浇道的截面积逐渐增大，阻流截面位于浇口杯底孔或直浇道上口。
✍优点：进入型腔时金属液流速度小，充型平稳、冲刷力小、金属氧化少。
✍缺点：挡渣效果不好，内浇道大，消耗的金属液多。
✍适用于易氧化的非铁合金铸件，球墨铸铁件和用柱塞包浇注的中、大型铸钢件。
以上两种均不适合本设计小型铸钢件大批量生产的特点，故不选用。
针对本设计，查铸造工程师手册的：大批量生产小型铸钢件时，常采用转包浇注，多采用可充满式浇注系统，既加强当渣能力，又能减轻喷射，常采用的浇注系统截面积之比为A内:A横:A直=：（）：（）4.1.2确定内浇道在铸件上的位置、数目、金属引入方向夹具外轮廓尺寸为285mm*120mm*140mm,查《铸造工艺装备设计手册》表5-7得：选择沙箱尺寸A*B*H=350mm*250mm*200mm ,根据最小吃沙量选择铸造时采取一箱一件，。
为了方便造型，内浇道开设在分型面上。
因为铸件采用底座朝上且铸件全部位于下箱的方式进行铸造，这样铸件凝固顺序为由下至上凝固，这样有利于支座的重要部分先凝固并得到补缩，如此内浇道则设置在底部侧面引入金属液。
4.1.3决定直浇道的位置和高度实践证明，直浇道过低使充型及液态补缩压力不足，容易出现铸件棱角和轮廓不清晰、浇不到上表面缩凹等缺陷。