材料成型工艺课程设计指导书

铸造工艺课程设计指导书

1.设计目的与要求

1.1综合运用材料成形工艺方法和生产实习的实际知识进行设计实践，使理论知识和生产实际知识密切

结合，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。

1.2在设计实践中学习和掌握典型成形件铸造工艺设计方法和步骤，培养学生分析问题和解决问题的能

力。

1.3通过设计，使学生在计算、绘图、运用并熟悉设计资料（包括手册、标准和规范等）等方面进行一

次基本技能训练，进一步提高图纸、文字表达能力。

1.4.为走向工作岗位具备专业的综合素质打下初步基础。

2.设计任务

2.1学生要在规定的时间（二周）内，完成一个中等复杂程度的零件（通常选择一般用途的支座类、或

箱体类等铸件作为设计题目），采用机器造型的主要铸造技术文件汇（编）制工作；

2.2设计内容包括铸造工艺设计及工艺装备（模板、砂箱、芯盒等）设计；

2.3应完成：铸造工艺图一张（A3或A2图纸），工装设计图一张（A3或A2图纸）；

2.4采用二维CAD出图，三维设计和动态模拟作为设计过程控制和分析；

2.5详细要求见附录表一课程设计任务书。

3.设计内容和步骤

铸造工艺课程设计总的程序是：根据已下达的《课程设计任务书》所给定的零件图进行详细的工艺分析后，绘制出铸造工艺图。然后以工艺图为依据，设计出模板图（芯合图，合箱图），最后编写设计说明书和工艺卡。

3.1 审查并绘制零件图

3.1.1将任务书给定的零件图重新绘制，铸造零件图样清晰无误，有完整的视图、尺寸和各种标记，

可参照附录二所提供相应的三维图，对铸造零件有一个明确完整的立体概念，以保证工艺设计

及各项设计制图工作的顺利进行；

3.1.2分析零件图的各项尺寸，确定重要尺寸、各方向最大尺寸（长宽高轮廓尺寸）、主要壁厚及最

大壁厚，以及铸造零件的重量；

3.1.3对零件各项公差要求，零件加工位置及零件各项加工要求（包括表面粗糙度），并对加工方法

做初步了解；

3.1.4分析零件材质牌号及性能要求，以及图纸上指出的各项特殊技术要求。

3.1.5分析铸造零件在机器中的位置和作用、服役条件、负载情况、载荷性质（静载荷，交变载荷，

冲击载荷等）和大小、失效形式；

3.1.6读懂设计任务所设定的生产批量

3.1.7确定铸件技术条件

其内容包括铸造材质牌号、金相组织、力学性能要求、铸件尺寸及重量公差、表面和内部缺陷允许程度以及其他特殊性能要求，如是否经水压、气压试验，试验条件，零件在机器上的工作条件，铸件质量检查的方法等。（是否要做水压测验与超声探伤；铸造缺陷的限制程度与允许焊补的条件；铸件热处理的要求等等）。

这些技术条件通常在零件设计部门的零件图纸上既已确定，而在工艺设计时除加以研究分析（包括适当调整）外，不需要重新规定，但有时设计部门只提出标号而未作出详细规定，则在工艺设计时，应根据图纸标号详细加以确定，以利铸件生产工艺的控制。

本课程设计以任务要求为准。

3.1.8审查零件结构是否符合铸造工艺要求

零件图上如有不合理结构和尺寸，必要时可以提出结构的修改意见，此时需要与指导教师商量处理；修改意见应在设计说明书中予以论证，设计方可按修改后的结构进行。

3.1.9预见零件可能产生的铸造缺陷，并在选择工艺方案时采取相应措施。

3.2 获取工艺设计的原始资料

3.2.1生产批量（任务书已给定）

3.2.2所有的零件要求机器造型，造型机型号见附录二造型机型号（可选用的造型机有Z145A、Z148B、

Z2310等）。

3.2.3铸件材质牌号（任务书附录中已明确规定）

3.3 确定铸造工艺方案

3.3.1零件结构的铸造工艺性分析

3.3.1.1从避免缺陷方面审查铸件结构

分析零件的壁厚，找出主要壁厚、热节位置和数量，注意最小壁厚和临界壁厚。

铸件最小壁厚：铸件不产生浇不足、冷隔缺陷的最小铸件壁厚。

铸件临界壁厚：铸件不产生晶粒粗大、力学性能下降的最大壁厚；

3.3.1.2从简化铸造工艺方面改进零件结构

分析零件图上的孔、槽，哪些孔槽需要铸出，哪些孔槽不需或不能铸出；铸件应有合适的铸造圆角；改进妨碍其的凸台、凸缘和肋板结构；铸件壁厚的连接应逐渐过渡、壁厚应均匀；防止铸件出现变

形和裂纹等

3.3.1.3对多种可能的方案，并进行比较，选择最优方案，既最先进，最经济，最合理的一个

方案。

3.4 确定铸造工艺方案的内容与程序一般如下：

3.4.1 造型方法与铸型种类的选择。

课程设计一般规定采用机器造型，根据铸件大小及模样布置，选用适当的造型机（造型机型号见附录二造型机型号）。

铸造种类则根据工艺需要选用湿型、干型、自硬型等。

3.4.2 砂芯种类与制芯方法的选择。根据工艺需要，可选择普通粘土砂芯，油砂芯，CO

自硬砂

2芯，树脂砂芯等，并选择适当的制芯机。

3.4.3 确定浇注位置与铸型分型面（包括模样的分模面）。浇注位置和分型面要结合起来考虑；

确定浇注位置时要考虑凝固顺序。

3.4.4 浇注位置选择取决于：合金种类、铸件结构、铸件质量要求及生产条件，确定浇注位置的

主要原则：

3.4.1.1重要加工面朝下或呈直立状态

3.4.1.2铸件的大平面朝下

3.4.1.3应有利于铸件补缩

3.4.1.4应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件充满。

3.4.1.5应尽量少用或不用砂芯

3.4.1.6应使合型、浇注和补缩位置相一致。

3.4.5 分型面的选择

分型面一般在确定浇注位置后在选择，在生产中有时同时考虑选择分型面时，应注意以下原则：

3.5.1.1使铸件全部或大部分置于同一半型

3.5.1.2若达不到这一要求，也尽量把铸件的加工面或基准面放在同一半型。

3.5.1.3应尽可能减少分型面数目

3.5.1.4机器造型只允许有一个分型面，凡不能出砂部位均采用砂芯；

3.5.1.5对单件生产手工造型，采用两个分型面是合理的；

3.5.1.6平直分型面和曲折分型面的选择；

3.5.1.7平直分型面可以简化工装制造、加工工序和造型操作。有的情况选择曲面分型，有利

于清理。

3.5.1.8分型面应选取在铸件最大投影处；