液態(tài)成型工藝2-1

思考題⒈什么是鑄造工藝設(shè)計(jì)？⒉進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)依據(jù)包括哪些內(nèi)容？⒊鑄造工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容是什么？根據(jù)鑄造零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等有關(guān)技術(shù)文件的過程。

生產(chǎn)任務(wù)生產(chǎn)條件經(jīng)濟(jì)核算確定造型制芯方法和鑄型種類；確定澆注位置和分型面；設(shè)計(jì)砂芯結(jié)構(gòu)和分布；選擇鑄造工藝參數(shù)；設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)；設(shè)計(jì)補(bǔ)縮系統(tǒng)。第二章鑄型工藝方案的確定

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件的審查

造型制芯方法的選擇

澆注位置和分型面的確定

砂芯設(shè)計(jì)

鑄造工藝參數(shù)的選擇

內(nèi)容包括：2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及技術(shù)條件的審查在進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)之前，首先要對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（零件結(jié)構(gòu)）的鑄造工藝性進(jìn)行分析，審查技術(shù)條件的合理性。2.1.1能避免鑄造缺陷的鑄件結(jié)構(gòu)（1）

鑄件應(yīng)有合適的壁厚鑄件壁過厚：中心晶粒粗大，機(jī)械性能下降，重量增加過薄：易產(chǎn)生冷隔、澆不足2.1.1能避免鑄造缺陷的鑄件結(jié)構(gòu)一般都有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。要求：

鑄件壁厚>最小壁厚在零件設(shè)計(jì)中，壁厚都是根據(jù)零件工作情況和機(jī)械性能要求確定的，鑄造上主要是審查壁是否太薄，以防止產(chǎn)生冷隔、澆不足等缺陷。所以，根據(jù)具體情況規(guī)定了最小壁厚：鑄件最小壁厚=f（合金種類，鑄型種類，鑄件大小，壁的位置等）（1）

鑄件應(yīng)有合適的壁厚

在鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常碰到兩個(gè)、三個(gè)甚至更多的壁相連接的情況。它們形成了以下一些典型的連接形式：過渡連接：處于同一平面內(nèi)的兩個(gè)不同厚度壁的連接；L形連接：兩壁呈直角相連接；V型連接：兩壁呈銳角相連接；T形連接：兩壁互相垂直連接；Y形連接：三個(gè)壁呈叉形連接；K形連接：三個(gè)壁呈K形連接；X形連接：四個(gè)壁或數(shù)個(gè)壁交叉連接。（2）

鑄件壁要合理連接和過渡壁厚力求均勻，減少或消除熱節(jié)。

有結(jié)構(gòu)圓角。保證鑄件壁冷卻條件一致，以減少應(yīng)力。

對(duì)于厚度不同的壁，要采用過渡連接，防止應(yīng)力集中。壁厚力求均勻設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圓角合理的連接形式避免銳角連接交錯(cuò)接頭合理的連接形式過渡連接

金屬液在上升到水平大平面結(jié)構(gòu)處時(shí)，液面上升速度減慢，對(duì)型壁的烘烤時(shí)間和作用強(qiáng)度加大，使鑄件易產(chǎn)生夾砂、砂眼、冷隔等缺陷。改成斜壁改變澆注位置（3）避免出現(xiàn)水平的大平面結(jié)構(gòu)

（3）避免出現(xiàn)水平的大平面結(jié)構(gòu)

（4）防止變形和裂紋

變形（4）防止變形和裂紋

裂紋對(duì)于需要補(bǔ)縮的鑄件（5）利于順序凝固

2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)（1）改進(jìn)妨礙起模的凸臺(tái)、凸緣和筋板的結(jié)構(gòu)2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)（1）改進(jìn)妨礙起模的凸臺(tái)、凸緣和筋板的結(jié)構(gòu)（2）取消鑄件外表面的側(cè)凹

2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)（3）減少和簡(jiǎn)化分型面2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)鑄件的分型面數(shù)目減少，不僅減少砂箱數(shù)目、降低造型工時(shí)，還可以減少錯(cuò)箱、偏芯等的機(jī)會(huì)，提高鑄件的尺寸精度。圖a）的結(jié)構(gòu)有兩個(gè)分型面，需采用三箱造型，使選型工序復(fù)雜。若是大批量地生產(chǎn)，只有增設(shè)環(huán)狀型芯才可采用機(jī)器造型。將端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)為圖b）的設(shè)計(jì)，就只有一個(gè)分型面，使造型工序簡(jiǎn)化。（4）有利于砂芯的固定和排氣2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)（5）減少清理鑄件的工作量

2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)（6）簡(jiǎn)化模具的制造

2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)（7）改進(jìn)鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，不用或少用砂芯2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)（8）大型復(fù)雜件的分體鑄造和簡(jiǎn)單小件的聯(lián)合鑄造（串鑄）

2.1.2能簡(jiǎn)化鑄造工藝的鑄件結(jié)構(gòu)打壓件（如閥門）：1.6~2.0MPaHT150不行，HT200可以 ZG25≯40MPaZG35≯50MPa鑄焊構(gòu)件：ZG45焊接易產(chǎn)生裂紋，ZG25、ZG35可以

2.1.3技術(shù)條件和生產(chǎn)能力的審查

（1）鑄件材質(zhì)與技術(shù)條件相適應(yīng)（2）鑄件尺寸、重量與造型、起重設(shè)備相適應(yīng)如造型機(jī)的起模行程。（3）

改變材質(zhì)的可能性為避免鑄造缺陷、降低陳本。注意與用戶溝通。2.1.3技術(shù)條件和生產(chǎn)能力的審查（4）

質(zhì)量要求的合理性（5）

保證加工定位基準(zhǔn)

如尺寸公差、表面粗糙度等級(jí)、金相組織、成分含量等方面的要求是否能達(dá)到。2.2造型制芯方法的選擇鑄造生產(chǎn)按砂型的緊實(shí)成型方式可分為：手工造型制芯機(jī)器造型制芯使用工裝簡(jiǎn)單、靈活，適應(yīng)性強(qiáng)；手工造型和制芯的特點(diǎn)：適于單件小批生產(chǎn)，特別是制造大型鑄件和復(fù)雜鑄件；生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大；質(zhì)量不易穩(wěn)定。2.2造型制芯方法的選擇鑄造生產(chǎn)按砂型的緊實(shí)成型方式可分為：手工造型制芯機(jī)器造型制芯機(jī)器造型和制芯的特點(diǎn)：使用成套設(shè)備，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定；適于成批大量生產(chǎn)；生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低；質(zhì)量易于控制。造型制芯方法：

零件材質(zhì)、形狀、尺寸、重量、尺寸精度生產(chǎn)批量技術(shù)要求交貨期限砂型鑄造適用于各種鑄造合金，不受零件形狀、大小和復(fù)雜程度的限制，單件、成批、大量生產(chǎn)均可采用。（1）優(yōu)先采用濕型不能滿足要求時(shí)用表干型或其它砂型（水玻璃砂、樹脂砂）。造型費(fèi)用低勞動(dòng)環(huán)境好生產(chǎn)率高節(jié)省能源易上線易產(chǎn)生“三砂兩孔”缺陷。濕型的特點(diǎn)：2.2造型制芯方法的選擇鑄件過高（在澆注位置）

金屬液靜壓力超過濕型的抗壓強(qiáng)度。（1）優(yōu)先采用濕型考慮用表干型或其他砂型（水玻璃砂、樹脂砂）的情況：鑄件上部有較大水平壁面

濕型易引起夾砂結(jié)疤缺陷。造型過程長(zhǎng)或需要長(zhǎng)時(shí)間等待澆注的砂型（次日或以后）

濕型放置時(shí)間太長(zhǎng)則表面強(qiáng)度下降，易沖砂。型內(nèi)冷鐵太多（2）與生產(chǎn)批量相適應(yīng)大量生產(chǎn)：

上線造型，機(jī)器制芯（冷芯盒、熱芯盒、殼芯）批量生產(chǎn)：