武汉理工大学,金属工艺学第7章砂型铸造工艺技巧.pptVIP

金属工艺学多媒体课件 铸铁件生产 碳在铁碳合金中的存在形式有：渗碳体和石墨 白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁 铸铁的优点 石墨形态对铸铁性能的影响 铸铁的石墨化以及影响石墨化因素 灰口铸铁件的生产： 灰铸铁的孕育处理；球墨铸铁件的生产；可锻铸铁件的生产； 铸钢件的生产 第七章 砂型铸造 手工造型 金属型铸造 熔模铸造 压力铸造 低压铸造 陶瓷型铸造 离心铸造 消失模铸造 7.3.2 铸造收缩率 由于合金在冷却过程中要发生固态收缩(线收缩)，这将使铸件各部分尺寸小于模样原来的尺寸，因此，为了使铸件冷却后的尺寸与铸件图示尺寸一致，则需要在模样或芯盒上加上其收缩的尺寸。 加大的这部分尺寸，一般用铸造收缩率来表示。 K＝［（L模样-L铸件）/L模样］×100% 7.3.3 拔模斜度 为了在造型和制芯时便于起模而不致损坏砂型和砂芯，凡垂直于分型面的立壁，在制造模型时，必须留出一定的倾斜度，此斜度称为拨模斜度。 为使砂型便于从模样内腔中取出，内壁的拔模斜度应比外壁大。 7.3.4 铸造圆角 制造模型和设计铸件时，壁的连接和转角处都要做成圆弧过渡，称为铸造圆角。 缩孔 7.3.5 型芯及其固定 在砂型铸造生产中，为了形成铸件的内腔形状或为了简化模型的外形，以制出铸件上妨碍起模的凸台、凹槽等，经常使用型芯。 型芯的各种形式 型芯是依靠型芯头来定位和排气的。型芯头的形状和尺寸对铸型装配的工艺性和稳定性有很大的影响。一般的型芯头可分为垂直芯头和水平芯头两大类。 (a）垂直型芯 (b）水平芯头 （c）型芯撑的应用 7.3.6 浇注系统、冒口和冷铁 一、浇注系统 浇注系统是引导金属液进入铸型的一系列通道的总称，由浇口杯(外浇口)、直浇道、横浇道和内浇道等部分组成。 冒口的作用，主要是在铸件凝固期间进行补缩，还用于调节铸件各部分的冷却速度。 二、冒口 二、冷铁 （1）可以减少冒口的数量和尺寸，提高金属利用率； （2）在铸件难以设置冒口的厚实部位，设置冷铁同样可防止产生缩孔和缩松； （3）在铸件的适当部位安放冷铁可控制铸件的凝固顺序，增加冒口的有效补缩距离； （4）使用冷铁可消除局部热应力，防止裂纹的产生。 (a)、(b)、(c)外冷铁型式；(d)内冷铁型式 7.3.7 铸造工艺图的绘制及工艺分析举例 工艺流程： 1、首先应了解合金品种、生产批量及铸件质量要求等； 2、分析铸件结构，以便确定铸件的浇注位置，同时，分析铸件分型面的选择方案； 3、在此基础上，依据选定的工艺参数，用红、蓝色笔在零件图上绘制铸造工艺图（包括型芯的数量和固定、冷铁、浇冒口等），为制造模样、编写铸造工艺卡等奠定基础； 如下图所示支座，材料为HT150，大批量生产。 （1）方案Ⅰ 沿底板中心线分型，即采用分开模造型。 其优点是底面上110mm凹槽铸出，轴孔下芯方便，轴孔内凸台不妨碍起模。 其缺点是底板上四个凸台必须采用活块，同时铸件易产生错型缺陷，飞翅清理的工作量大。此外，若采用木模样，加强筋处过薄，木模样易损坏。 （2）方案Ⅱ 沿底面分型，铸件全部位于下箱，为铸出110mm凹槽必须采用挖砂造型。 方案Ⅱ克服了方案Ⅰ的缺点，但轴孔内凸台妨碍起模，必须采用2个活块或下型芯。 （3）方案Ⅲ 沿110mm凹槽底面分型。 其优缺点与方案Ⅱ类同，仅将挖砂造型改用分开模造型或假箱造型，以适应不同的生产条件。 可见，方案Ⅱ、Ⅲ的优点多余方案Ⅰ。但在不同生产批量下，具体方案可选择如下： （1）单件、小批量生产 由于轴孔直径较小、无须铸出，而手工造型便于进行挖砂和活块造型，选方案Ⅱ较为经济。 （2）大批量生产 由于机器造型难以使用活块，故应采用型芯制出轴孔内凸台。同时采用方案Ⅲ从110mm凹槽底面分型，以降低模板制造费用。 确定下列铸件的铸造工艺方案。要求： 1、在单件、小批生产和大量生产两种条件分析最佳方案； 2、按所选择的最佳方案绘制铸造工艺图：（包括浇注位置、分型面、拔模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头等）。 7.4 铸件的结构设计 在进行铸件结构的设计时，除了要保证铸件的工作性能和力学性能要求外，还必须考虑铸造生产的工艺性，使合理的铸件结构与生产工艺相适应，以提高生产率和经济效益。 7.4.1 铸造工艺对铸件结构的要求 铸件的结构设计，应尽量使制模、造型、制芯、装配、合箱和清理等过程简化，以便保证