最新1.3铸造工艺设计课件教学讲义ppt

✓指合金液能充满型腔的最小厚度，小于最小壁 厚易产生浇不足、冷隔等缺陷。
✓铸件最小壁厚与 合金种类、铸件尺 寸等因素有关。
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1.3 铸造工艺设计 铸件壁厚不易过厚 ✓ 过大的壁厚会引起铸件晶粒粗大，强度下降，
产生缩孔、缩松等缺陷
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1.3 铸造工艺设计 ➢2、铸件壁厚尽量均匀 ✓壁厚不均易产生缩孔和缩松，内应力和变形、开 裂等缺陷。
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1.3 铸造工艺设计
❖ 浇注位置选择原则 ➢ 重要面朝下 ➢ 大平面朝下 ➢ 薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或 倾斜位置 ➢ 厚大部分朝上或侧面 ➢ 型芯少而稳定
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1.3 铸造工艺设计 ➢ 重要面朝下 ✓ 铸件上部易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，且晶
粒较粗大。重要加工面应朝下或位于侧面；重要 加工面有数个时，应将较大的平面朝下。
➢ 选择浇注系统类型。 ➢ 确定内交道在铸件上的位置、数目和金属液引入方
向。 ➢ 决定直浇道的位置和高度。 ➢ 计算浇注时间并核算金属上升速度。 ➢ 计算阻流截面积S阻。 ➢ 确定浇口比并计算各组员截面积。 ➢ 绘出浇注系统图。
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1.3 铸造工艺设计 2.铸件分型面的选择 ✓ 指上、下、左、右砂型间的接触面，应能在保
简化内腔自带型芯
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1.3 铸造工艺设计
框形与肋板结构
肋板与框架立体图
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✓ 型芯在铸型中应支撑牢固
1.3 铸造工艺设计
内腔是否连通立体图 内腔连通不连通零件图
内腔连通不连通型芯放置
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1.3 铸造工艺设计
✓ 增加型芯头或工艺孔，以固定型芯，同时便于 型芯固排清
封闭内腔立体图
封闭内腔零件图 封闭内腔型芯无法取出
➢ 浇口杯 ➢ 直浇道 ➢ 横浇道 ➢ 内浇道
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1.3 铸造工艺设计
❖ 浇注系统的基本类型
➢ 封闭式浇注系统 ➢ 开放式浇注系统
❖ 按内浇道在铸件上的位置分类
➢ 顶注式浇注系统 ➢ 底注式浇注系统 ➢ 中间式浇注系统 ➢ 阶梯式浇注系统
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1.3 铸造工艺设计
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1.3 铸造工艺设计
❖ 浇注系统的设计步骤
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1.3 铸造工艺设计 ➢ 大平面朝下 ✓ 大平面朝上还易产生夹砂等缺陷。
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1.3 铸造工艺设计 ➢ 薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位
置
✓ 利于充型，以防产生冷隔、浇不到等缺陷。
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1.3 铸造工艺设计 ➢ 厚大部分朝上或侧面 ✓ 利于在铸件厚壁处安置冒口补缩，自下而上定向
凝固。
证铸件质量的前提下，尽量简化工艺。
排气和清理
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1.3 铸造工艺设计 块形成凸台
凸台妨碍起模 零件图
用外型芯形成凸台 7
✓ 凸台应便于起模
1.3 铸造工艺设计
凸台延至边缘立体图
凸台延至边缘零件图
凸台延至边缘直接起模
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✓ 肋条的设计
1.3 铸造工艺设计
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1.3 铸造工艺设计 4、垂直分型面上的不加工表面应具结构斜度
1.3铸造工艺设计课件
➢ 铸件结构设计 ➢ 铸造工艺方案的选择 ➢ 铸造工艺参数的选择 ➢ 铸造成形工艺设计实例
1.3 铸造工艺设计
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1.3 铸造工艺设计
铸件结构设计 ❖ (1)铸造工艺对铸件结构设计的要求 ➢ 铸件结构应尽可能使铸造工艺过程简化，保证铸
件质量，降低成本，提高生产率。 ✓ 外形简单，以造型方便、便于起模 ✓ 内腔简单，以减少型芯数量，利于型芯固定、
✓ 铸件垂直于分型面的非加工表面上设计的斜度， 同起模斜度。
侧壁无结构 斜度立体图
侧壁无结构 斜度零件图
侧壁无结构 斜度，需型芯
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✓ 侧壁应具结构斜度
1.3 铸造工艺设计
侧壁有结构 斜度立体图
侧壁有结构 斜度零件图
侧壁有结构 斜度自带型芯
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1.3 铸造工艺设计 ✓ 侧壁应具结构斜度
铸钢、铸铁件的结构斜度
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1.3 铸造工艺设计 ➢ 型芯少而稳定 ✓ 尽量减少型芯数量，且便于安放、固定和排气 。
减少型芯数量
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✓ 尽量避免吊芯、悬臂芯.
1.3 铸造工艺设计
型芯安放方便
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✓ 型芯安放稳定。
1.3 铸造工艺设计
型芯安放稳定
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1.3 铸造工艺设计 浇注系统设计
将金属液导入铸型型腔的一系列通道的总称。 ❖ 组成
✓圆角半径大小应与壁厚相适应，并与合金种类有关。一 般不超过相邻壁厚1.5倍。
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1.3 铸造工艺设计 2）避免锐角连接 ✓90°交叉和锐角连接，易形成热节和应力集中， 产生缩孔、缩松和裂纹等缺陷。 3）厚薄壁间的连接 要逐步过渡
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➢4、避免收缩受阻
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➢ 5、避免过大水平面
h<25mm h=25~500mm
a:h=1:5 β=11°30′ h＞500mm a:h=1:50 β=2°
a:h=1:10~1:20 β=5°30′~3°
非铁合金 a:h=1:100 β=0°30′
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5、尽量少无型芯，简化内腔
1.3 铸造工艺设计
✓ 型芯增加材料消耗，使工艺过程复杂，成本提高， 容易产生由型芯导致的铸造缺陷。
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1.3 铸造工艺设计
开设工艺孔立体图 开设工艺孔零件图 开设工艺孔型芯稳定
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1.3 铸造工艺设计
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1.3 铸造工艺设计
❖ (2)铸造性能对铸件结构设计的要求
➢ 从避免铸件缺陷考虑。应使铸件结构与合金铸造 性能相适应，尽量避免金属集聚和产生内应力， 以防止铸造缺陷的产生。 ➢1、合理设计铸件壁厚 铸件的最小壁厚
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1.3 铸造工艺设计 ✓ 铸件壁厚利于补缩和定向凝固，铸件结构便于在
厚壁部位安放冒口补缩。
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1.3 铸造工艺设计 ✓ 不同壁厚逐步过渡。不同壁厚间逐步过渡，以
防止突变形成应力集中。
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➢3、铸件壁的连接方式应合理 1）采用圆角结构
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✓转弯处为圆角可减少热节和缓和应力集中，防止形成柱晶 弱面与缩松缩孔、裂纹、粘砂、砂眼等缺陷。
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➢ 6、对称和加强肋结构
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铸造工艺方案的选择 造型及制芯方法的选择 ❖ 原则 ➢ 优先采用湿砂型 ➢ 与生产批量相适应 ➢ 适合工厂条件 ➢ 兼顾精度与成本
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1.3 铸造工艺设计 1.浇注位置的确定
✓ 指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置，即确 定铸件某个表面朝下、朝上或处于侧面，对铸 件质量影响很大。