2.3铸造成形工艺设计.ppt

2.3.1砂型铸件结构工艺性分析 一、概述： 1 零件的结构工艺性 指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。即零件制造的难易程度。 ??? 它包括零件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工艺性。由此可见，零件结构工艺性涉及面很广，具有综合性，必须全面综合地分析。 二、砂型铸造工艺对铸件结构的要求 铸件结构应尽可能使制模、造型、造芯、合箱和清理过程简化，并为实现机械化生产创造条件。 外形设计图例1： 凸台设计3 外形设计图例2：筋条的设计 外形设计图例3：凹槽的设计1 外形设计图例4:外圆角的设计 外形设计图例5：结构斜度的设计1 外形设计图例6：综合分析 外形设计图例6：综合分析 2 铸件的内腔 1）尽量不用型芯或少用型芯 2）便于型芯的固定、排气、及清理 三 砂型铸件质量对铸件结构的要求 铸件的一些主要主要缺陷，如缩孔、变形、裂纹、浇不足、冷隔等，有时是由于铸件的结构不够合理、未能充分考虑合金的铸造性能要求所致。因此，设计铸件时，必须考虑如下几个方面。 灰铸铁件壁厚与其相对强度的关系 2 铸件壁之间的连接 设计铸件壁的连接或转角时，应尽力避免金属的积聚和内应力集中。 a 采用圆弧连接，圆滑过渡 2.3.2 铸造工艺方案的确定 1.分型面应设在铸件最大截面处，以保  证模样从型腔中顺利取出 2.3.3 铸造工艺参数的确定 二 其他铸造工艺参数 1 工艺补正量 2 分型负数 3 反变形量 4 砂芯负数 5分芯负数 2.3.4 砂芯设计 二 砂芯设计的主要内容 垂直芯头的型式 2.3.5 浇注系统和冒口的设计 2.3.6 铸造工艺图 铸造工艺图实例1 4 铸造圆角 铸件上相邻两壁之间的交角，应做出铸造圆角，防止在尖角处产生冲砂及裂纹等缺陷。圆角半径一般为相交两壁平均厚度的1/3～1/2 一、型芯的作用 形成铸件的内腔、孔洞 形成形状复杂阻碍起模部分的外形。 三、型芯的数量及分块 ★型芯的数量取决于铸件的形状 ★大型复杂型芯根据需要分块制作 四、型芯的型式 常用的型芯有水平型芯、垂直型芯、悬臂型芯、悬吊型芯、 引伸型芯（便于起模）、外型芯 五、型芯头及芯座 型芯头的作用：对型芯起固定、定位、排气作用。 b避免锐角连接 c厚壁与薄壁之间应逐步过渡 d避免采用十字交叉连接 3 轮辐的设计 为防止应力及开裂，轮辐的设计应尽量减小收缩阻力，设计成奇数或弯曲形。 辐条设计 辐板设计 4 避免尺寸较大的水平面 薄壁较大的水平面易产生冷隔、气孔和夹渣、夹砂等缺陷。 一、浇注位置的确定 浇注位置：浇注时铸件在砂型中所处的空间位置。 确定原则：主要考虑铸件质量 1.铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面 原因：铸件的上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，组织也不如下表面致密。 2.铸件的大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注 原因：铸型的上表面除了容易产生砂眼、气孔、夹渣外，大平面还极易产生夹砂缺陷。这是由于在浇注过程中，高温的液态金属对型腔上表面有强烈的热辐射，型砂因急剧膨胀和强度下降而拱起或开裂。拱起处或裂口浸入金属液中，形成夹砂缺陷。同时铸件的大平面朝下，也有利于排气，减小金属液对铸型的冲刷力。 3. 铸件大面积的薄壁部分放在铸型的下部或垂直、倾斜放置。 4.易产生缩孔的构件，应使厚截面位于分型面附近的上部或侧面 二、铸型分型面的确定 分型面：铸型组元间的结合面 确定原则：在保证质量的前提下，尽量简化工艺 2.应使造型工艺简化 ★应尽量使分型面平直，以简化模具制造及造型工艺，避免挖砂造型 ★尽可能减少铸件的分型面，尽量做到只有一个分型面 ★应使型芯和活块数量尽量减少。 3.应使铸件全部或大部放在同一砂箱 4.应尽量使型腔及主要型芯位于下型，以便于造型、下芯、 合型及检验。 一、基本铸造工艺参数 1 铸造收缩率 ε＝[(L模－L件)/L件]×100% 铸造收缩率主要取决于 合金的种类 铸件的结构、大小、壁厚 通常灰铸铁为0.7～1.0%，铸造碳钢为1.3～2.0%，铝硅合金为0.8～1.2%，锡青铜为1.2～1.4%。 铸造工艺设计时，通过铸造收缩率来确定模样和芯盒的工作