鑄型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程教案鑄型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作人：李紅莉陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鑄型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、分組布置任務(wù)學(xué)生分兩組 1.銅套鑄件鑄型設(shè)計(jì)；2.法蘭盤鑄件鑄型設(shè)計(jì)。圖2 銅套零件圖（一）零件分析圖4 法蘭零件圖圖1 銅套實(shí)物圖圖3 法蘭盤三維圖 二、離心鑄造金屬型材料與結(jié)構(gòu)(一)金屬型材料及結(jié)構(gòu)1.對(duì)金屬型結(jié)構(gòu)的要求（1）金屬型應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、操作安全、方便，能實(shí)現(xiàn)高效率生產(chǎn)，保證獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。（2）離心鑄造用金屬型一般由型體、端蓋及端蓋夾緊裝置組成。（3）選用或設(shè)計(jì)金屬型時(shí)，主要考慮鑄型材料和型體結(jié)構(gòu)、型腔尺寸、端蓋與夾緊結(jié)構(gòu)。（4）金屬型主體系指構(gòu)成

2、型腔的部分，型腔是用于形成鑄件外形的部分。金屬型主體結(jié)構(gòu)與鑄件大小，合金的種類及其在型中的澆注位置等有關(guān)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求使型腔的尺寸準(zhǔn)確，便于開設(shè)澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，鑄件出型方便，有足夠的強(qiáng)度和剛度等。2.生產(chǎn)金屬型用材料（1）大批量生產(chǎn)用的鑄型可用鑄鐵和鋼來制造，在澆注低熔點(diǎn)的輕合金時(shí)也常用銅合金來制造；（2）鑄鐵是金屬型最常用的材料，其加工性能好，價(jià)廉，一般工廠均能自制，并且它又耐熱、耐磨，是一種較合適的金屬型材料；（3）在要求高時(shí)，使用碳鋼和低合金鋼。鋼由于韌性好強(qiáng)度高，易焊補(bǔ)，故鋼金屬型的壽命要比鑄鐵金屬型高幾倍，但由于加工困難，易變形，因此只在鑄型條件惡劣時(shí)，才使用鋼制造金屬型；（4

3、）鋁合金金屬型的研究已延續(xù)很多年，因鋁金屬型表面可進(jìn)行陽極氧化處理，而獲得一層由Al2O3及Al2O3H2O組成的氧化膜，其熔點(diǎn)和硬度都較高，而且耐熱、耐磨。這種鋁金屬型，如采用水冷措施，它不僅可鑄造鋁件和銅件，同樣也可用來澆注黑色金屬鑄件。(二)離心鑄型的固定形式(三)單、雙金屬型要求1.單金屬型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只能澆注一種規(guī)格的鑄件。多用于滾輪式離心機(jī)上澆注大件或?qū)Ｓ秒x心機(jī)上成批生產(chǎn)小件。常用HT200、QT50-5、ZG25或ZG45，大量生產(chǎn)大口徑管件需用耐熱合金鋼。其壁厚一般取鑄件壁厚的1.22.0倍。 對(duì)于各種合金大件的鑄型，如連續(xù)生產(chǎn)，鑄件出型較早，型腔可適當(dāng)設(shè)錐度，若鑄件是低溫出型，

4、則可不設(shè)錐度。對(duì)鑄鐵小件和銅合金中小件，其型腔的錐度取值范圍為1:251:150，鑄鐵件取大些，銅合金件取小些。2. 雙金屬型雙層金屬型由外層型體和內(nèi)層型體即內(nèi)外兩層組成。內(nèi)層型可以更換使用，通過更換結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的內(nèi)型可以在同一離心機(jī)外型（機(jī)頭）上生產(chǎn)不同規(guī)格的鑄件，同時(shí)更換內(nèi)型也便于調(diào)整鑄型工作溫度。它多數(shù)用于生產(chǎn)銅合金等套、筒類鑄件。設(shè)計(jì)外層型體時(shí)，要考慮有足夠的強(qiáng)度以承受澆注時(shí)離心力的作用。內(nèi)型要求熱變形小，耐用，一般做成帶筋的圓筒體。為了更換內(nèi)型方便，要有一定的間隙與外型體相配合。 (四)鑄型內(nèi)腔尺寸計(jì)算離心鑄造時(shí)其內(nèi)腔尺寸計(jì)算公式：式中 D鑄型內(nèi)徑； d鑄造零件外徑； 鑄造收縮率； b加

5、工余量； 涂料層厚度。，b和參數(shù)的選取可查閱有關(guān)手冊(cè)。 (五)金屬型壁厚的確定金屬型的壁過薄，剛度差，容易變形。壁厚過大，金屬型笨重，手工操作時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度也大，因此要求確定圖5 金屬型壁厚與鑄件壁厚的關(guān)系一個(gè)最佳厚度。在確定金屬型壁厚時(shí)，一般多考慮金屬型的受力和工作條件。 金屬型壁厚與鑄件壁厚、材質(zhì)、鑄件外輪廓尺寸及金屬型的材料性能有關(guān)。當(dāng)金屬型材料為鑄鐵時(shí)，其壁厚可參考圖5確定。生產(chǎn)鋁合金鑄件時(shí)，壁厚一般不小于12mm，而銅及黑色金屬鑄件的金屬型壁厚不小于15mm。(六)端蓋和緊固裝置離心鑄造用金屬鑄型的前后端蓋是使套筒類鑄件兩端成型的模具。端蓋不僅要擋住合金液，而且要保證鑄件質(zhì)量及裝卸方便和安全。端蓋板一般設(shè)計(jì)成可雙面使用的形式，當(dāng)一端損壞或變形時(shí)可使用另一面。這時(shí)往往也能校正原先的變形。鑄型的固定要簡(jiǎn)單可靠，如果用螺紋固定時(shí)，螺紋部分必須要涂二硫化鉬，以便在旋轉(zhuǎn)臺(tái)達(dá)到較高溫度時(shí)還能方便地?cái)Q下來。用于非鐵合金鑄件的離心鑄造的端蓋，材質(zhì)為HT250。有耐火襯材料的端蓋，適用于鐵碳合金鑄件，材質(zhì)為HT200。鑄型端蓋的緊固方式分為三種,見表4所示。表4 鑄型端蓋的緊固方式三、設(shè)計(jì)要求 1.