铸造成形技术-铸造工艺设计.ppt
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1、铸造工艺设计铸造工艺设计浇注位置的选择原则浇注位置的选择原则分型面的选择原则分型面的选择原则铸造工艺参数的确定铸造工艺参数的确定铸件三维造型工艺分析铸件三维造型工艺分析铸造工艺方案铸造工艺方案l选择铸件的选择铸件的浇注位置浇注位置及及分型面分型面l型芯型芯的数量、形状及其固定方法的数量、形状及其固定方法l确定确定工艺参数工艺参数(加工余量、起模(加工余量、起模 斜度、圆角、斜度、圆角、收缩率)收缩率)l浇冒口、冷铁形状、尺寸浇冒口、冷铁形状、尺寸及其布及其布置置铸造工艺图铸造工艺图在零件图上用各种工艺在零件图上用各种工艺符号表示出铸造工艺方案的图形符号表示出铸造工艺方案的图形l它是制造模样和铸
2、型,进行生产准备它是制造模样和铸型,进行生产准备和铸件检验的依据和铸件检验的依据基本工艺文件基本工艺文件。铸造工艺设计是根据铸件铸造工艺设计是根据铸件结构特结构特点、技术要求、生产批量、生产条点、技术要求、生产批量、生产条件件等,确定铸造方案和工艺参数,等,确定铸造方案和工艺参数,绘制图样和标注符号,编制工艺卡绘制图样和标注符号,编制工艺卡和工艺规范等。和工艺规范等。1.浇注位置的选择原则 浇注位置是指浇注时浇注位置是指浇注时铸件在铸型中铸件在铸型中所处的空间位置所处的空间位置。选择正确与否,对铸件质量影响很大。选择正确与否,对铸件质量影响很大。选择时应考虑以下原则:选择时应考虑以下原则:铸件
3、的铸件的重要加工面重要加工面应朝下或位于侧面应朝下或位于侧面铸件铸件宽大平面宽大平面应朝下应朝下面积面积较大的薄壁部分较大的薄壁部分应置于铸型下部应置于铸型下部或垂直或垂直易形成缩孔易形成缩孔的铸件,较厚部分置于上的铸件,较厚部分置于上部或侧面部或侧面应尽量减少型芯的数量应尽量减少型芯的数量要便于安放要便于安放型芯、固定和排气型芯、固定和排气 铸件的铸件的重要加工面重要加工面应朝下应朝下或或位于侧面位于侧面 因为铸件上部凝固速度慢,晶粒较粗大,易在铸件因为铸件上部凝固速度慢,晶粒较粗大,易在铸件上部形成砂眼、气孔、渣孔等缺陷。铸件下部的晶粒上部形成砂眼、气孔、渣孔等缺陷。铸件下部的晶粒细小,组
4、织致密,缺陷少,质量优于上部。细小,组织致密,缺陷少,质量优于上部。机床机床床身导轨床身导轨和铸造和铸造锥齿轮锥齿轮的锥面都是主要的工作的锥面都是主要的工作面,浇注时应朝下。面,浇注时应朝下。实际浇铸机床床身落砂后的照片铸件宽大平面应朝下铸件宽大平面应朝下 因为在浇注过程中,熔融金属对型腔上表面因为在浇注过程中,熔融金属对型腔上表面的的强烈辐射强烈辐射,容易使上表面型砂急剧地膨胀而,容易使上表面型砂急剧地膨胀而拱起或开裂拱起或开裂,在铸件表面造成,在铸件表面造成夹砂结疤夹砂结疤缺陷缺陷面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直垂直 将薄壁部分置于铸型上部,易产生浇
5、不将薄壁部分置于铸型上部,易产生浇不足、冷隔等缺陷。改置于铸型于下部后,足、冷隔等缺陷。改置于铸型于下部后,可避免出现缺陷。可避免出现缺陷。易形成缩孔的铸件,较厚部分置于易形成缩孔的铸件,较厚部分置于上部或侧面上部或侧面 应尽量减少型芯的数量应尽量减少型芯的数量 要便于安放型芯、固定和排气要便于安放型芯、固定和排气合理的方案合理的方案:不合理不合理:2.2.分型面的选择原则分型面的选择原则 分型面为铸型之间的结合面,对铸件分型面为铸型之间的结合面,对铸件的质量影响很大。选择不当还将使的质量影响很大。选择不当还将使制模、制模、造型、合型、甚至切削加工造型、合型、甚至切削加工等工序复杂化,等工序复
6、杂化,分型面的选择应在保证铸件质量的前提下,分型面的选择应在保证铸件质量的前提下,使造型工艺尽量简化,节省人力、物力。使造型工艺尽量简化,节省人力、物力。分型面选择应考虑以下原则:分型面选择应考虑以下原则:分型面应选择分型面应选择最大截面最大截面处处分型面的选择应分型面的选择应尽量简化工序尽量简化工序分型面应分型面应尽量平直尽量平直基准面放在基准面放在同一个砂箱同一个砂箱中中尽量尽量减少分型面减少分型面使型腔和主要芯使型腔和主要芯位于下箱位于下箱分型面应选择最大截面处分型面应选择最大截面处分型面的选择应尽量简化工序分型面的选择应尽量简化工序 活块造型三维动画分析活块造型三维动画分析 pro/E
7、活块造型三维动画分析活块造型三维动画分析 砂芯代替活块三维动画分砂芯代替活块三维动画分析析 pro/E砂芯代替活块三维动画分析砂芯代替活块三维动画分析 分型面应尽量平直分型面应尽量平直右图为采用右图为采用平直平直分型面的造型图分型面的造型图 基准面放在同一个砂箱中基准面放在同一个砂箱中 加工基准面放在同一个砂箱中,以避免加工基准面放在同一个砂箱中,以避免产生产生错箱、错箱、披缝披缝和和毛剌毛剌,降低铸件精度和,降低铸件精度和增加清理工作量。增加清理工作量。尽量减少分型面尽量减少分型面三箱造型动画的动图演示:三箱造型动画的动图演示:观看影像观看影像 二箱造型动画的动图演示:二箱造型动画的动图演示
8、:观看影像观看影像 零件、砂芯、木模图零件、砂芯、木模图使型腔和主要型芯位于下箱使型腔和主要型芯位于下箱 使型腔和主要芯位于使型腔和主要芯位于下箱下箱,便于下,便于下芯、合型和芯、合型和检查型腔检查型腔尺寸。尺寸。3.3.铸造工艺参数的确定铸造工艺参数的确定 铸造工艺参数包括铸造工艺参数包括收缩余量、收缩余量、加工余量加工余量、起模斜度起模斜度、铸造圆角铸造圆角、芯头芯头、芯座、芯座等。等。收缩余量收缩余量:为了补偿收缩,模样比铸件图纸尺寸为了补偿收缩,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与铸件尺寸大小、
9、结构的复杂程度和铸造合金的线收缩率有关,常常以铸件线收缩合金的线收缩率有关,常常以铸件线收缩率表示:率表示:=(L=(L模模-L-L铸件铸件)/L)/L模模X100%X100%通常通常灰铸铁灰铸铁的线收缩率为的线收缩率为0.70.7一一1.01.0 铸钢铸钢为为1.61.62.02.0 非铁合金非铁合金为为1 10 0一一1.51.5 加工余量加工余量 铸件为进行机械加工而加大的尺寸称为铸件为进行机械加工而加大的尺寸称为机械加工余量。机械加工余量。由铸件的大小、生产批量、合金种类、由铸件的大小、生产批量、合金种类、铸件复杂程度及加工面在铸型中的位置来铸件复杂程度及加工面在铸型中的位置来确定。确
10、定。灰铸铁灰铸铁表面光滑平整,精度较高,加工余量小;表面光滑平整,精度较高,加工余量小;铸钢铸钢的表面粗糙,变形较大,比铸铁件要大些;的表面粗糙,变形较大,比铸铁件要大些;非铁金属非铁金属由于表面光洁、其加工余量可以小。由于表面光洁、其加工余量可以小。机器造型机器造型比手造型精度高,故加工余量小一些。比手造型精度高,故加工余量小一些。l 零件上的零件上的孔与糟孔与糟是否铸出,应考虑是否铸出,应考虑工艺上的可行性和使用上的必要性。工艺上的可行性和使用上的必要性。l 一般说来,较大的孔与槽应铸出,一般说来,较大的孔与槽应铸出,以节约金属、减少切削加工工时,同以节约金属、减少切削加工工时,同时可以减
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