铸造工艺

铸造工艺设计注意问题

发布时间:2022/4/14 10:41:13   
为获得好的铸件,减少工作量,降低成本,合理制订铸造工艺方案,绘制铸造工艺图。一、铸造工艺方案的确定铸造工艺方案:①选择铸件的浇注位置及分型面。②型芯的数量、形状及其固定方法。③确定工艺参数:加工余量、起模斜度、圆角、收缩率。④浇冒口、冷铁形状、尺寸及其布置。铸造工艺图:在零件图上用各种工艺符号表示出铸造工艺方案的图形。它是制造模样和铸型,进行生产准备和铸件检验的依据(基本工艺文件)。支座的铸造工艺图、模样图及合型图圆锥齿轮的零件图、铸造工艺图及模样图1.浇注位置及分型面的选择浇注位置:浇注时铸件在砂型中所处的空间位置。分型面:砂箱间的接触表面。重要性:影响铸件质量、工艺难易程度。(1)浇注位置的选择原则1)铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。上表面易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷,不如下表面致密。车床机身的浇注位置起重机卷扬筒的浇注位置方案(采用立式浇注)。2)铸件的大平面应朝下。大平面还常产生夹砂缺陷,故对平板、圆盘类铸件,大平面应朝下。3)面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置。防止铸件产生浇不足或冷隔等缺陷。薄壁件的浇注位置4)对于容易产生缩孔的铸件,应使厚的部分放在分型面的上部或侧面,厚处直接安放冒口,实现自下而上的顺序凝固。卷扬机滚筒(2)分型面的选择原则重要性:恰当与否会影响铸件质量;使制模、造型、造芯、合箱或清理等工序复杂化;甚至还可增大切削加工的工作量。1)便于起模,使造型工艺简化。尽量使分型面平直、数量少,避免不必要的活块和型芯。起重臂的分型面2)尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱,以保证铸件精度。车床床身铸件3)尽量使型腔及主要型芯位于下型。便于造型、下芯、合箱和检验铸件壁厚。但下型型腔也不宜过深,并尽量避免使用吊芯和大的吊芯。机床支架注意:选择分型面的上述诸原则,对于某个具体的铸件来说难以全面满足,有时甚至互相矛盾。因此,必须抓住主要矛盾、全面考虑,至于次要矛盾,则应从工艺措施上设法解决。工艺设计步骤的为:先定浇注位置,再选分型面,在定分型面时,应尽可能与浇注位置相一致。2.砂芯形状、个数及分块砂芯作用:形成铸件内腔或便于外形起模。分块:便于操作、搬运、烘干和简化芯盒。车轮铸件的型芯分块共型砂:增加型砂稳定性、提高模板和砂箱利用率。悬臂式型芯挑担式型芯联合式型芯二、工艺参数的确定铸造工艺参数的确定:铸造工艺参数包括加工余量、起模斜度、铸造圆角、芯头、芯座、收缩余量等。1.机械加工余量和铸孔机械加工余量:在铸件上为切削加工而加大的尺寸。余量过大,切削加工费工,且浪费材料;余量过小,制品会因残留黑皮而报废,或因铸件表层过硬而加速刀具磨损。加工余量应根据铸件生产批量、合金种类、造型方法、加工要求、铸件的形状、尺寸及浇注位置等来确定。大量生产:机器造型,精度高,余量小。铸钢件:表面粗糙,余量比铸铁大。非铁合金:价贵,表面光滑,余量小。成批、大量生产灰铸铁见机械加工余量等级手工造型机器造型及壳型金属型低压铸造熔模铸造尺寸公差等级CT11~~~97~95~7加工余量等级MAHGFFD与尺寸公差配套使用的灰铸铁件机械加工余量尺寸公差等级CT加工余量等级MAGGGHHH基本尺寸/mm浇注时的位置加工余量数值/mm~顶面2.53.03.54.55.06.5底、侧面2.02.52.53.53.54.5~顶面3.03.54.05.56.58.0底、侧面2.53.03.04.55.05.5~顶面4.04.55.07.08.09.5底、侧面3.54.04.05.56.07.0~顶面5.05.56.08.59.底、侧面4.54.55.07.07.58.0~顶面5.56.06.59.13底、侧面5.05.05.58.08.59.5~0顶面6.57.08.底、侧面6.06.06.59.铸件的孔、槽是否铸出,不仅取决于工艺上的可能性,还须考虑其必要性。较大的孔、槽应铸出,可减小加工时,减少热节;较小的孔、槽不必铸出,留待加工更经济。不加工的特形孔、价格较贵的非铁金属铸孔,尽量铸出。铸件的最小铸出孔直径mm灰铸铁件铸钢件大量生产12~15—成批生产15~~50单件、小批生产30~注:①若是加工孔,则孔的直径应为加上加工余量厚的数值;②有特殊要求的铸件例外。2.起模斜度(拔模斜度)使模型样(或型芯)易于从砂型(或芯盒)中取出,应在模样或芯盒的起模方向带有一定的斜度。加工表面上的起模斜度应结合加工余量直接表示出,而不加工表面上的斜度(结构斜度)仅需要文字注明。自带型芯的起模斜度起模斜度的形式起模斜度的大小:根据立壁的高度、造型方法和模样材料来确定。立壁愈高,斜度愈小;外壁斜度比内壁小;机器造型的一般比手工造型的小;金属模斜度比木模小。具体数据可查有关手册。一般外壁为15°~3°,内壁为3°~10°。砂型铸造时模样外表面及内表面的起模斜度测量面高度/mm外表面起模斜度≤测量面高度/mm内表面起模斜度≤金属模样、塑料模样木模样金属模样、塑料模样木模样aa/mmaa/mmaa/mmaa/mm≤°20′0.42°55′0.6≤°35′0.85°45′1.0>10~°30′0.81°25′1.0>10~°20′1.62°50′2.0>40~1°10′1.00°40′1.2>40~1°05′2.01°45′2.2>~0°25′1.20°30′1.4>~0°45′2.20°55′2.6>~0°20′1.60°25′1.8>~0°40′3.00°45′3.4>~0°20′2.40°25′3.0>~0°40′4.60°45′5.2>~0°20′3.80°20′3.8>~0°35′6.40°40′7.4>~00°15′4.40°20′5.8>~00°30′8.80°35′10.2>0~0——0°20′8.0>0~0——0°35′—3.铸造圆角防止在夹角处产生冲砂及裂纹;圆角半径约为相交两壁平均厚度的?~?。4.铸造收缩率铸件冷却后的尺寸比型腔尺寸略微缩小,为保证铸件的应有尺寸,模样尺寸必须比铸件放大一个该合金的收缩率。铸造收缩率表达式为:灰铸铁:0.7%~1.0%铸造碳钢:1.3%~2.0%铝硅合金:0.8%~1.2%锡青铜:1.2%~1.4%5.芯头及芯座型芯头可分为垂直芯头和水平芯头两大类。三、浇、冒口系统1.浇注系统引导金属液流入铸型型腔的一系列通道的总称。组成:浇口杯(外浇口)、直浇道、横浇道、内浇道。浇注系统的组成(1)尺寸的确定:根据铸件形状、尺寸,查表确定。(2)常见浇注系统的类型:几种常见的浇注系统形式(3)内浇道与铸件型腔链接位置的选择不阻碍铸件收缩率的内浇道不易清理的内浇道2.冒口铸型中设置的一个储存金属液的空腔作用,提供体收缩时所需的金属液。对其进行补缩,防止产生缩孔、缩松等(冒口清除)。冒口的设置:铸件热节圆直径较大的部位。冒口尺寸计算:比例法。铸钢冒口比例分类图铸钢件冒口比例尺寸冒口类型H0/dyDd1d2hHL/%应用实例A<5>5(1.4~1.3)dy(1.6~2.0)dy(1.3~1.5)d——(1.8~2.5)d(2.5~3)d35~~35车轮齿轮联轴节B<5>5(1.5~1.8)dy(2~2.0)dy(1.3~1.5)d1.1d0.3H0.3H(2.5~3)d(3~4)d20车轮C<5>5(2~2.5)dy———(2~2.5)d30~35瓦盖D<5>5(1.3~1.5)dy(1.6~1.8)dy(1.1~1.3)d(1.3~1.5)d—0.15~0.2H(2~2.5)d(2~2.5)d制动臂E<5>5(1.4~1.7)dy(1.5~1.8)dy(1.3~1.5)d——(1.5~2.2)d(2~2.5)d50~锤座立柱F<5>5d≠φd≠φ———(1.3~1.5)d(1.4~1.8)d—四、铸造工艺设计主要是画铸造工艺图、铸件毛坯图、铸型装配图和编写工艺卡片等。一般大量生产的定型产品、特殊重要的单件生产的铸件,铸造工艺设计得细致,内容涉及较多。单件、小批生产的一般性产品,铸造工艺设计内容可以简化。在最简单的情况下,只须绘制一张铸造工艺图即可。铸造工艺设计的内容和一般程序以C车床进给箱体为例分析毛坯的铸造工艺方案如下(质量约35kg):车床进给箱体该零件没有特殊质量要求的表面,仅要求尽量保证基准面D不得有明显铸造缺陷,以便进行定位。材料:灰铸铁HT,勿需考虑补缩。在制订铸造工艺方案时,主要应着眼于工艺上的简化。1.分型面三个方案供选择:方案1:分型面在轴孔的中心线上。方案2:从基准面D分型,铸件绝大部分位于下型。方案3:从B面分型,铸件全部置于下型。大批量生产:为减少切削加工工作量,九个轴孔需要铸出。此时,为了使下芯、合箱及铸件的清理简便,只能按照方案1从轴孔中心线处分型。为了便于采用机器造型、尽量避免活块,故凸台和凹槽均应用型芯来形成。为了克服基准面朝上的缺点,必须加大D面的加工余量。单件、小批量生产:采用手工造型,使用活块造型较型芯更为方便。同时,因铸件的尺寸允许偏差较大,九个轴孔不必铸出。此外,应尽量降低上型高度,以便利用现有砂箱。显然,在单件生产条件下,宜采用方案2或方案3。2.铸造工艺图采用分型方案1时的铸造工艺图车床进给箱体铸造工艺图3.工艺参数的确定机械加工余量起模斜度铸造圆角铸造收缩率

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