1、第四章 造型與制芯一、手工造型手工造型是全部用手工或手動(dòng)工具完成的造型工序。如有箱造型、刮板造型、地坑造型等。下面簡(jiǎn)要介紹大型復(fù)雜鑄件是如何采用手工造型的。某廠一大型氣缸（下半），材質(zhì)為ZG20CrMo，鑄件重量26500kg，其輪廓尺寸5300mm3600mm1300mm。主要壁厚50mm。最厚處中分面法蘭厚450mm，寬400mm，這是鑄件的關(guān)鍵部位。缸體在高溫下工作，不允許有孔洞類(lèi)和裂紋等缺陷存在。鑄件內(nèi)外表面均需作磁粉探傷，重要部位和管口等處要求作超聲波探傷和射線探傷。由于中分面法蘭厚大，要求多個(gè)大型冒口補(bǔ)縮，故鑄件的澆注重量達(dá)41500kg。鑄件簡(jiǎn)圖如圖4-1所示。第一節(jié)手工造型與制

2、芯圖4-1氣缸鑄件簡(jiǎn)圖第一節(jié)手工造型與制芯鑄件的工藝方案、模樣制作及造型操作過(guò)程介紹如下(1)工藝方案鑄件沿中分面分型，法蘭朝上澆注(多箱地面造型、地坑澆注)，采用大型腰型保溫冒口補(bǔ)縮。(2)模樣的制作采用鋼木結(jié)構(gòu)菱苦土模樣。(3)造型對(duì)這樣大型復(fù)雜的重要鑄件，造型是關(guān)鍵工序，一般要求具有造型操作技師資質(zhì)者在現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮，并由經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)熟練的造型工精心操作。(4)合型砂型進(jìn)爐烘干后，要趁熱合型，以便熱型澆注。1)將模樣置于造型平板上，仔細(xì)檢查一下模樣的外形及相關(guān)尺寸，要特別注意各活塊是否齊全、定位是否準(zhǔn)確。2)按工藝要求擺放好第二層橫澆道和內(nèi)澆道(均為成型耐火磚)，套上第一只砂箱，在兩端擺

3、放好分直澆道(成型耐火磚)，并用型砂固定好(隨后根據(jù)填砂量的增加依次擺好)，然后分步填砂緊實(shí)。第一節(jié)手工造型與制芯3)當(dāng)型砂緊實(shí)到離中分面法蘭下沿約80mm處時(shí)，刮平擺放好第一層橫澆道和內(nèi)澆道。4)根據(jù)填砂緊實(shí)的進(jìn)程，依次套上其他各只砂箱，并按工藝要求在相應(yīng)部位安置好各外冷鐵。5)下型(中箱、底箱)造好后，翻轉(zhuǎn)砂箱，造上型。6)吊走上型并翻轉(zhuǎn)180，修好上型并刷上涂料(涂料為鋯石粉，涂層厚度為2mm)。7)起出模樣，修好下型并刷上涂料。8)外型造好后，進(jìn)烘干爐烘干。第一節(jié)手工造型與制芯二、手工制芯(1)敷上面砂擺好芯盒并清掃干凈，在芯盒腔內(nèi)表面敷上30mm厚的鉻礦砂作為面砂。(2)加入芯骨因?yàn)?/p>

4、是特大型砂芯，芯骨要?jiǎng)傂院们业踹\(yùn)裝置堅(jiān)固牢靠。(3)翻轉(zhuǎn)芯盒將芯盒翻轉(zhuǎn)在烘芯平板上，修好砂芯，并刷上涂料(涂層厚度約為2mm)。(4)烘干砂芯進(jìn)烘干爐烘干。第一節(jié)手工造型與制芯一、普通機(jī)器造型第二節(jié)機(jī)器造型與制芯1.震實(shí)造型及震壓造型(1)操作前的準(zhǔn)備依次檢查各可動(dòng)部件的可動(dòng)情況，檢查控制系統(tǒng)的動(dòng)作正確性。(2)操作將砂箱放至工作臺(tái)模板上面，撒上分型砂，放入型砂，轉(zhuǎn)動(dòng)按壓閥2，使之進(jìn)行連續(xù)動(dòng)作。(3)說(shuō)明震壓式造型機(jī)一次只能完成一箱，因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，這類(lèi)機(jī)器通常是成對(duì)安置的，分別完成砂型的上箱和下箱，接下來(lái)還必須由人工進(jìn)行下箱翻箱和上、下箱合型，勞動(dòng)強(qiáng)度仍較大。2.微振壓實(shí)造型二、拋砂造型

5、圖4-4拋砂機(jī)的工作原理1送砂膠帶2弧板3葉片4拋砂頭轉(zhuǎn)子第二節(jié)機(jī)器造型與制芯三、高壓造型圖4-7多觸頭高壓造型工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖a)準(zhǔn)備加砂b)加砂c)壓實(shí)d)脫模e)推出鑄型1砂斗2多觸頭3填砂框(附加框)4砂箱5模板6刮砂板第二節(jié)機(jī)器造型與制芯四、機(jī)器制芯(1)震實(shí)制芯類(lèi)似于震實(shí)造型，利用跳動(dòng)的動(dòng)能使芯盒內(nèi)的芯砂緊實(shí)。(2)擠芯利用柱塞式或螺旋式擠芯機(jī)擠制砂芯，只能制造斷面一定的簡(jiǎn)單、直棒砂芯。(3)吹芯利用壓縮空氣將芯砂吹入芯盒內(nèi)并緊實(shí)(見(jiàn)圖4-10頂吹法制殼芯工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖)。(4)射芯利用壓縮空氣將芯砂從射砂筒中射入芯盒并緊實(shí)，稱(chēng)為射芯。第二節(jié)機(jī)器造型與制芯圖4-8德國(guó)BMD-FORMAT

6、IC造型工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖a)準(zhǔn)備(向射砂筒加砂)b)射砂(上下箱同時(shí)射砂)c)壓實(shí)(上下箱同時(shí)壓實(shí))d)起模e)下芯(下箱轉(zhuǎn)出180)f)合箱(下箱先轉(zhuǎn)回180，復(fù)位)g)脫箱h)推出砂型，準(zhǔn)備澆注第二節(jié)機(jī)器造型與制芯圖4-9丹麥DISA造型機(jī)的工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖a)射砂b)壓實(shí)c)起模d)合型e)起模f)關(guān)閉造型室第二節(jié)機(jī)器造型與制芯圖4-10頂吹法制殼芯工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖a)吹分離劑，關(guān)閉b)芯盒關(guān)閉c)吹砂斗上升d)翻轉(zhuǎn)180，吹砂、結(jié)殼e)搖擺倒砂f)吹砂斗下降固化第二節(jié)機(jī)器造型與制芯圖4-10頂吹法制殼芯工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖(續(xù))g)開(kāi)盒h)旋轉(zhuǎn)開(kāi)門(mén)，出芯第二節(jié)機(jī)器造型與制芯圖4-11熱芯盒射芯機(jī)制芯工藝過(guò)

7、程簡(jiǎn)圖a)關(guān)閉芯盒b)工作臺(tái)上升，射砂c)工作臺(tái)下降，砂芯固化d)開(kāi)盒，取芯1射砂筒及射頭2芯盒3夾緊缸4工作臺(tái)5砂芯6加熱板第二節(jié)機(jī)器造型與制芯一、造型輔機(jī)1.翻箱機(jī)翻箱機(jī)的作用是將造好型的上、下砂箱進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，以便下芯盒檢驗(yàn)。在翻箱過(guò)程中，砂箱要限位和夾緊；起動(dòng)和落位時(shí)要平穩(wěn)無(wú)沖擊，以保證不損壞砂型。第三節(jié)造型生產(chǎn)線2.合型機(jī)合型機(jī)的作用是將造好的砂型和下好砂芯的上、下型合攏，以便進(jìn)行澆注。對(duì)合型機(jī)的合型要求是動(dòng)作平靜、準(zhǔn)確。完成合型動(dòng)作的升降缸，一般采用氣壓傳動(dòng)或液壓傳動(dòng)。如果是起動(dòng)，則必須在氣缸本身結(jié)構(gòu)上或控制系統(tǒng)中采用緩沖裝置。合型機(jī)分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種類(lèi)型。(1)靜態(tài)合型機(jī)在合型過(guò)程中，

8、上、下砂型在水平方向沒(méi)有運(yùn)動(dòng)。圖4-12上抓式合型機(jī)1合型缸2機(jī)架3張合缸4螺桿5升降架6立柱7立架8底座9定位缸10定位銷(xiāo)11上型輥道12止回塊13下型輥道14鋼球15銷(xiāo)軸16限位器第三節(jié)造型生產(chǎn)線(2)動(dòng)態(tài)合型機(jī)它在合型過(guò)程中，上、下型在水平方向連續(xù)運(yùn)動(dòng)。為了保證合型準(zhǔn)確，合型時(shí)上、下型在水平方向的運(yùn)動(dòng)必須同步。因此，在動(dòng)態(tài)合型機(jī)構(gòu)中，須設(shè)同步機(jī)構(gòu)。動(dòng)態(tài)合型機(jī)適用于在連續(xù)鑄型輸送機(jī)上進(jìn)行合型。第三節(jié)造型生產(chǎn)線3.落箱機(jī)(1)上抓式落箱機(jī)其結(jié)構(gòu)如圖4-13所示。圖4-13上抓式落箱機(jī)結(jié)構(gòu)1支撐平板2導(dǎo)向套3拖板4升降氣缸5張合氣缸6滑槽7撐桿8輥道9機(jī)械手10導(dǎo)向立柱第三節(jié)造型生產(chǎn)線(2)下

9、托式落箱機(jī)這種落箱機(jī)主要由輥道氣缸、落箱氣缸、支架、橫梁和滾輪等組成。這種落箱機(jī)的落箱行程較大，這樣可使鑄型輸送機(jī)上未經(jīng)落砂、開(kāi)箱的鑄型能通過(guò)落箱機(jī)。此外，只有當(dāng)鑄型輸送機(jī)小車(chē)臺(tái)面空載時(shí)，才允許落箱氣缸動(dòng)作并進(jìn)行落箱。第三節(jié)造型生產(chǎn)線4.壓鐵機(jī)鑄型在澆注時(shí)，為了克服液體金屬的抬型力，有時(shí)需防止壓鐵。壓鐵機(jī)是使取、放壓鐵實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的一種輔機(jī)。它形式多樣，如懸掛式、頂桿式、機(jī)械手抓取式等。圖4-14氣動(dòng)機(jī)械手抓取式壓鐵機(jī)1平移氣缸2滾輪3升降氣缸4導(dǎo)桿5導(dǎo)槽6機(jī)械手7壓鐵8砂箱9鑄型輸送機(jī)10壓鐵回送輥道第三節(jié)造型生產(chǎn)線5.捅箱機(jī)捅箱機(jī)的作用是將砂型連同鑄件一起從砂箱中捅出，

10、然后送到落砂機(jī)上進(jìn)行落砂，空砂箱直接送到分箱機(jī)旁分箱。圖4-15捅箱機(jī)示意圖1砂箱2機(jī)架3機(jī)械手4捅頭5移動(dòng)車(chē)6提箱氣缸7鑄型輸送器8推進(jìn)氣缸第三節(jié)造型生產(chǎn)線6.分箱機(jī)分箱機(jī)是把從落箱機(jī)或捅箱機(jī)處運(yùn)來(lái)的空砂箱分開(kāi)，分別送到上、下型輥道上，以待回用。圖4-16自重式分箱機(jī)1上型輥道2下型輥道3機(jī)架4砂箱推(拉)桿機(jī)構(gòu)5上砂箱6下砂箱7擋鐵8托箱輥道9工作臺(tái)10套座11舉升氣缸12導(dǎo)向桿13彈簧14擋箱氣缸第三節(jié)造型生產(chǎn)線二、鑄型輸送機(jī)鑄型輸送機(jī)是在造型生產(chǎn)線上用以聯(lián)系造型、下芯、合型、壓鐵、澆注、落砂等工序的輸送設(shè)備。它一般由小車(chē)、輥道、鏈板或懸鏈所組成，其系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或半機(jī)械化。鑄型輸送機(jī)

11、可按以下方式分類(lèi)。1)按運(yùn)輸特征分為連續(xù)式、脈沖式、間歇式。2)按安裝形式分為水平式、垂直式、傾斜式、懸掛式。3)按布置形式分為封閉式、開(kāi)放式。鑄型輸送機(jī)選用的主要依據(jù)是生產(chǎn)批量和生產(chǎn)的組織方式。(1)連續(xù)式鑄型輸送機(jī)這是用牽引鏈條將運(yùn)載小車(chē)聯(lián)系起來(lái)，組成封閉式連續(xù)運(yùn)行的鑄型輸送機(jī)。(2)脈沖式鑄型輸送機(jī)這是根據(jù)工藝要求，按一定的生產(chǎn)節(jié)拍，有節(jié)奏地運(yùn)行和停歇的封閉式鑄型輸送設(shè)備。(3)間歇式鑄型輸送機(jī)這種機(jī)器的運(yùn)行是間歇的、有節(jié)奏的，可變性強(qiáng)。第三節(jié)造型生產(chǎn)線三、造型生產(chǎn)線簡(jiǎn)述1.造型生產(chǎn)線的布置形式第三節(jié)造型生產(chǎn)線(1)串聯(lián)式造型機(jī)沿鑄型輸送機(jī)布置，造好的砂型從主機(jī)到合型機(jī)之間的運(yùn)行方向與鑄

12、型輸送機(jī)平行或基本平行。圖4-18串聯(lián)式造型生產(chǎn)線的布置1壓鐵機(jī)2轉(zhuǎn)箱機(jī)3上型造型機(jī)4回箱輥道5合型機(jī)6、10落箱機(jī)(或捅箱機(jī))7翻箱機(jī)8下型造型機(jī)9分箱機(jī)(2)并聯(lián)式將造型機(jī)組垂直于鑄型輸送機(jī)布置，造好的砂型從主機(jī)到合型機(jī)的運(yùn)行方向與鑄型輸送機(jī)相垂直或成一定的角度。圖4-19并聯(lián)式造型生產(chǎn)線布置圖1小車(chē)清掃機(jī)2下型提升機(jī)3下型造型機(jī)4上型提升機(jī)5上型造型機(jī)6振動(dòng)落砂機(jī)7捅箱機(jī)8壓鐵機(jī)9、11翻箱機(jī)10合型機(jī)12落箱機(jī)第三節(jié)造型生產(chǎn)線2.造型生產(chǎn)線中造型機(jī)的選擇和布置(1)震壓造型生產(chǎn)線該生產(chǎn)線是由震壓和震實(shí)造型機(jī)組成的生產(chǎn)線。圖4-20中小型震壓造型機(jī)成組布置1澆注平臺(tái)2澆注單軌3鑄型輸送機(jī)

13、4氣吊單軌5上型造型機(jī)6回箱輥道7下型造型機(jī)8氣動(dòng)推桿9落砂機(jī)第三節(jié)造型生產(chǎn)線圖4-21中小型震壓造型機(jī)成對(duì)布置1氣動(dòng)推桿2落砂機(jī)3、6、8氣吊單軌4鑄型輸送機(jī)5空箱輥道7上型造型機(jī)9下型造型機(jī)10合型輥道11澆注平臺(tái)12澆注單軌(2)拋砂造型生產(chǎn)線拋砂造型生產(chǎn)線以?huà)伾皺C(jī)為主體，配以刮砂機(jī)、起模機(jī)和運(yùn)輸設(shè)備等。第三節(jié)造型生產(chǎn)線一、澆注系統(tǒng)的組成和作用圖4-22澆注系統(tǒng)1澆口杯2直澆道3橫澆道4內(nèi)澆道澆注系統(tǒng)一般由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道四個(gè)部分組成。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算1.澆口杯圖4-23漏斗型澆口杯第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-25設(shè)有擋渣裝置的澆口杯a)閘板式澆口杯b

14、)濾網(wǎng)式澆口杯c)拔塞式澆口杯d)隔片式澆口杯第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算2.直澆道圖4-26常用直澆道的類(lèi)型a)圓錐形直澆道b) 倒圓錐形直澆道c)耐火磚圓管直澆道d)蛇形直澆道第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算3.橫澆道圖4-28橫澆道截面形狀a)梯形b)圓頂梯形c)圓形第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-29加強(qiáng)擋渣能力的橫澆道a)鋸齒形橫澆道b)緩流式橫澆道c)帶離心集渣包橫澆道第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算4.內(nèi)澆道圖4-30內(nèi)澆道的截面形狀a)扁平梯形b)高梯形c)方梯形d)三角形e)新月形f)半圓形g)圓形第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-31內(nèi)澆道開(kāi)設(shè)方向a)成直角開(kāi)設(shè)b)逆向

15、開(kāi)設(shè)第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算1.按金屬液的引入位置分類(lèi)圖4-32澆注系統(tǒng)類(lèi)型a)頂注式b)底注式c)中注式d)階梯式二、澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算1)頂注式澆注系統(tǒng)的特點(diǎn) 對(duì)鑄型底部沖擊力大，金屬液與空氣接觸面大、時(shí)間長(zhǎng)，容易產(chǎn)生紊流、飛濺、氧化而造成砂眼、冷豆、氣孔、氧化物夾雜等鑄件缺陷。 使鑄件自下而上順序凝固，有利于冒口的補(bǔ)縮。 充型性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算(1)頂注式頂注式澆注系統(tǒng)把內(nèi)澆道開(kāi)設(shè)在鑄件頂部，如圖4-33所示。圖4-33頂注式澆注系統(tǒng)的一般形式圖4-35壓邊澆口 壓邊澆口，如圖4-35所示。其特點(diǎn)是澆口以一條窄而長(zhǎng)

16、的縫隙與鑄件頂部相連。2)頂注式澆注系統(tǒng)的特殊形式：雨淋式澆注系統(tǒng)和壓邊澆口。 雨淋式澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)是橫澆道(雨淋環(huán))和內(nèi)澆道(即雨淋孔)都位于鑄件上方，金屬液分成多股細(xì)流注入型腔，因此液流對(duì)鑄型的沖擊作用減輕，液面活躍，雜質(zhì)易于上浮，能造成鑄件自下而上的順序凝固。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算 澆注時(shí)，金屬液通過(guò)壓邊縫隙順型壁流下，對(duì)鑄型的沖刷力小，鑄件由下而上順序凝固。高溫金屬液全部流經(jīng)壓邊縫隙，縫隙周?chē)纳靶捅婚L(zhǎng)時(shí)間加熱，使之不會(huì)很快冷凝而切斷補(bǔ)縮通道，故壓邊澆口有良好的補(bǔ)縮作用。(2)中注式澆注系統(tǒng)內(nèi)澆道一般開(kāi)設(shè)在分型面上。(3)底注式澆注系統(tǒng)1)底注式澆注系統(tǒng)的一般形式。 金屬液從型

17、腔下面注入，充型平穩(wěn)，對(duì)鑄型沖擊力小，不會(huì)產(chǎn)生飛濺。 金屬液自下而上緩慢上升，型腔內(nèi)的氣體易于排除，金屬液不易被氧化。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-36底注式澆注系統(tǒng)的一般形式2)底注式澆注系統(tǒng)的特殊形式。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-37牛角澆口a)正牛角b)反牛角2)底注式澆注系統(tǒng)的特殊形式。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-38反雨淋式澆注系統(tǒng)1橫澆道2內(nèi)澆道3鑄件4澆口盆5直澆道第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算1)帶分配直澆道的階梯式澆注系統(tǒng)。圖4-40帶分配直澆道的階梯式澆注系統(tǒng)1分配直澆道2內(nèi)澆道3橫澆道4主直澆道5澆口盆(4)階梯式澆注系統(tǒng)高度較大的鑄件應(yīng)采用階梯式澆

18、注系統(tǒng)。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算2)單直澆道階梯式澆注系統(tǒng)。 控制各組元截面積比例。將阻流截面設(shè)置在直澆道前的任一組元截面上，使金屬液在直澆道中呈不充滿(mǎn)狀態(tài)，并使h有效h0，如圖4-41所示。這是以阻流截面為分界的半封閉式澆注系統(tǒng)，在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。圖4-41單直澆道階梯式澆注系統(tǒng)a)內(nèi)澆道向上傾斜b)、c)、d)帶有中間直澆道e)中間直澆道大于主直澆道第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算 利用形狀因素。圖4-41a、b、c所示的三種階梯式澆注系統(tǒng)利用阻流截面來(lái)實(shí)現(xiàn)逐層注入，圖4-41d、e所示結(jié)構(gòu)不僅控制截面積比例，而且還利用了形狀因素，因?yàn)橹虚g直澆道截面積大于主直澆道截面積，而每層內(nèi)澆道截

19、面積之和等于直澆道截面積，這樣就保證了中間直澆道不會(huì)充滿(mǎn)，從而達(dá)到從下而上逐層引入金屬的目的。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算(1)封閉式澆注系統(tǒng)封閉式澆注系統(tǒng)各組元的截面積關(guān)系為A內(nèi)A直，澆注時(shí)整個(gè)澆注系統(tǒng)處于充滿(mǎn)狀態(tài)。1)用于薄壁小型鑄件2)用于中、小型鑄件3)用于大、中型鑄件4)用于特大型鑄件(2)開(kāi)放式澆注系統(tǒng)開(kāi)放式澆注系統(tǒng)各組元的截面積關(guān)系為A內(nèi)A橫A直。1)鋁合金鑄件常用各組元截面積比關(guān)系第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算 小件 大中件2)球墨鑄鐵件常用各組元截面積比關(guān)系(多用于厚壁球墨鑄鐵件)(3)半封閉式澆注系統(tǒng)半封閉式澆注系統(tǒng)各組元的截面積比關(guān)系為A內(nèi)A直A橫。1)用于100100

20、0kg的鑄鐵件2)用于1000kg以上的鑄鐵件第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算1.鑄鐵件澆注系統(tǒng)的計(jì)算(1)澆注時(shí)間的計(jì)算對(duì)于10t以下鑄鐵件，澆注時(shí)間t可用式(4-1)計(jì)算。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算表4-1因數(shù)與鑄件壁厚的關(guān)系第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算1.鑄鐵件澆注系統(tǒng)的計(jì)算表4-2灰鑄鐵件允許的最小上升速度(2)內(nèi)澆道橫截面積的計(jì)算1)確定平均壓頭hP及最小剩余壓頭hm。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-42平均壓頭和剩余壓頭計(jì)算示意圖 頂注時(shí)：hn=0，hP=h0。 底注時(shí)：hn=hc，hP=h0-。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算 中注時(shí)：hn=，hP=h0-。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)

21、型的選擇和計(jì)算表4-3壓力角的最小值第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算表4-3壓力角的最小值例4-1某圓環(huán)形鑄件的澆注方案如圖4-43所示。要保證金屬液充滿(mǎn)鑄型，試求最小hm的值。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-43環(huán)形鑄件的澆注方案解由圖4-43可知S1000mm，鑄件壁厚度為20mm，查表4-3得最小壓力角=8，取8代入式(4-6)，得hm=1000mmtan。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算2)確定流量系數(shù)值。表4-4流量系數(shù)值3)鑄件澆注重量m值的確定。表4-5灰鑄鐵件澆冒口重量占鑄件毛坯重量的百分?jǐn)?shù)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，)例4-2某灰鑄鐵件重量為900kg，平均壁厚為15mm，單件生產(chǎn)，干型澆注

22、，試求內(nèi)澆道總截面積。該鑄件鑄型圖如圖4-44所示。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-44灰鑄鐵件鑄型圖解內(nèi)澆道總截面積按式(4-4)計(jì)算，即第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算 鑄件澆注總重量m。按表4-5查得鑄件毛坯重量為900kg，單件生產(chǎn)時(shí)澆冒口重量占鑄件毛坯重量的2025，取20，即 流量系數(shù)。按表4-4查得干型、中等阻力，則0.48。 澆注時(shí)間t。對(duì)于澆注重量為1080kg(10t以下)的鑄鐵件可按式(4-1)計(jì)算，通常取S12，即第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算 平均壓頭hP 。鑄件為中間澆注，h0=70cm，故hP=cm=60cm。 內(nèi)澆道總截面。將以上各值代入式(4-4)得(3)確

23、定澆注系統(tǒng)各組元的比例內(nèi)澆道總截面積確定之后，根據(jù)不同的合金和不同的鑄件特點(diǎn)，選擇澆注系統(tǒng)各組元截面積的比例關(guān)系。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算表4-6灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)各組元截面積的比例例4-3某廠生產(chǎn)的Y381型滾齒機(jī)支架，材質(zhì)為HT150灰鑄鐵，加工精度要求較高，鑄件重量為35kg，輪廓尺寸為460mm手工造型、干型干芯、轉(zhuǎn)包澆注。鑄件澆注位置和分型面等如圖4-45所示。鑄件除頂部100mm凸臺(tái)處壁較厚(30mm)外，主要壁厚為1215mm，有7個(gè)砂芯，屬于形狀較復(fù)雜的薄壁鑄件。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算圖4-45Y381型滾齒機(jī)支架鑄件工藝簡(jiǎn)圖第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算 通過(guò)阻流

24、截面的鐵液重量m。鑄件重量為35kg，壓邊冒口澆注系統(tǒng)重量約為5kg，則 澆注時(shí)間t。薄壁鑄件的澆注時(shí)間可按t=S2計(jì)算，其中查表可得S22。 流量系數(shù)。按表4-4選得干型、中等阻力0.48。 確定平均壓頭hP。根據(jù)式(4-5)hP=h0-，h0是作用于內(nèi)澆道的壓頭，等于上砂型高與澆口杯高之和，故h0=26mm+7mm=33cm。第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算 薄壁復(fù)雜鑄件還需驗(yàn)算型腔內(nèi)鐵液液面上升速度。根據(jù)式(4-3)：v=370/14mm/s26.4mm/s，此值大于表4-2所列的v=1020mm/s的數(shù)值，是較合適的。 核算最小剩余壓頭hm。根據(jù)式(4-6)hmStan可得第四節(jié)澆注系統(tǒng)

25、類(lèi)型的選擇和計(jì)算第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算2.鑄鋼件澆注系統(tǒng)的計(jì)算第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算表4-7鋼液流量表4-8鋼液在型腔內(nèi)上升速度的推薦值第四節(jié)澆注系統(tǒng)類(lèi)型的選擇和計(jì)算第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算1)冒口設(shè)置應(yīng)符合順序凝固原則，冒口的大小和形狀應(yīng)使冒口金屬液最后凝固。2)在整個(gè)凝固期間冒口應(yīng)有充足的金屬液補(bǔ)償鑄件的體收縮。3)冒口中的金屬液必須有足夠的補(bǔ)縮壓力和通暢的補(bǔ)縮通道，以使金屬液順利地流到需補(bǔ)給的部位。冒口必須滿(mǎn)足的三個(gè)基本條件：1)冒口設(shè)置應(yīng)符合順序凝固原則，冒口的大小和形狀應(yīng)使冒口金屬液最后凝固。第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算2)在整個(gè)凝固期間冒口應(yīng)有充足的金屬液補(bǔ)償鑄件的體收縮。

26、3)冒口中的金屬液必須有足夠的補(bǔ)縮壓力和通暢的補(bǔ)縮通道，以使金屬液順利地流到需補(bǔ)給的部位。一、冒口的種類(lèi)圖4-46常見(jiàn)冒口類(lèi)型a)頂冒口b)側(cè)冒口1頂明冒口2頂暗冒口3側(cè)明冒口4側(cè)暗冒口第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算二、冒口的形狀圖4-47常用的冒口形狀a)球形b)球頂圓柱形c)圓柱形d)腰圓柱形(明)e)腰圓柱形(暗)第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算三、冒口的位置1)冒口應(yīng)盡量放在鑄件被補(bǔ)縮部位的上部或最后凝固的熱節(jié)點(diǎn)旁邊，以便利用金屬液的重力進(jìn)行補(bǔ)縮。2)鑄件不同高度上有熱節(jié)需要進(jìn)行補(bǔ)縮時(shí)，可在不同水平面上安放冒口，并采用冷鐵使各個(gè)冒口的補(bǔ)縮范圍隔開(kāi)，如圖4-48所示。3)冒口應(yīng)盡量不阻礙鑄件的收縮。4)冒

27、口最好設(shè)置在鑄件需要切削加工的表面上，以減少精整鑄件的工時(shí)。5)力求用一個(gè)冒口同時(shí)補(bǔ)縮一個(gè)鑄件的幾個(gè)熱節(jié)，或者補(bǔ)縮幾個(gè)鑄件的熱節(jié)，如圖4-49a所示。6)為了加強(qiáng)鑄件的順序凝固，應(yīng)盡可能使內(nèi)澆道靠近冒口或通過(guò)冒口進(jìn)入鑄件，如圖4-49b所示。第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算圖4-48鑄件上不同高度冒口的隔離a)階梯形熱節(jié)b)上下有熱節(jié)1頂明冒口2鑄件3側(cè)暗冒口4冷鐵第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算圖4-49一個(gè)冒口補(bǔ)縮幾個(gè)熱節(jié)或幾個(gè)鑄件a)補(bǔ)縮三個(gè)熱節(jié)點(diǎn)b)補(bǔ)縮四個(gè)鑄件1、4冒口2鑄件3橫澆道第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算1.補(bǔ)縮通道圖4-50向熱節(jié)圓處補(bǔ)縮示意圖1冒口2輪緣3輻板4縮孔5液相線等溫面6固相線等溫面第五節(jié)

28、冒口的設(shè)置與計(jì)算四、冒口的補(bǔ)縮通道2.補(bǔ)縮通道的形成圖4-51冒口補(bǔ)縮通道示意圖a)補(bǔ)縮通道暢通b)末端區(qū)凝固結(jié)束，中間區(qū)通道消失c)鑄件凝固的三個(gè)區(qū)域(1)末端區(qū)鑄件末端區(qū)多一個(gè)散熱面，第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算使這個(gè)區(qū)域的金屬冷凝加快，越接近末端區(qū)凝固得越早，造成順序凝固，朝向冒口張開(kāi)的楔形補(bǔ)縮通道有利于金屬液補(bǔ)縮，如圖4-51a所示。(2)冒口區(qū)冒口區(qū)的一端與冒口連接，在冒口的熱作用下，越靠近冒口溫度降得越慢，造成順序凝固，在冒口區(qū)的前沿也形成了楔形補(bǔ)縮通道，有利于金屬液補(bǔ)縮，如圖4-51b所示。(3)中間區(qū)末端區(qū)的散熱條件和冒口區(qū)的加熱作用均已消失，鑄件上各點(diǎn)的冷卻速度相同，液相線等溫面相

29、互平行，為同時(shí)凝固，致使中間區(qū)域發(fā)生的收縮得不到金屬液的補(bǔ)償而產(chǎn)生軸線縮松，如圖4-51c所示。第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算圖4-52冒口的水平補(bǔ)縮距離a)平板b)階梯板c)方形斷面板第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算五、冒口的補(bǔ)縮距離1.碳鋼鑄件冒口的補(bǔ)縮距離圖4-53冒口區(qū)長(zhǎng)度、末端區(qū)長(zhǎng)度和冒口補(bǔ)縮距離與鑄件壁厚的關(guān)系a)冒口區(qū)長(zhǎng)度與鑄件壁厚的關(guān)系b)末端區(qū)長(zhǎng)度與鑄件壁厚的關(guān)系c)冒口補(bǔ)縮距離與鑄件壁厚的關(guān)系第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算例4-4圖4-54所示為環(huán)形鑄鋼件，冒口直徑為200mm，試確定冒口的數(shù)目及補(bǔ)縮方案。圖4-54環(huán)形鑄鋼件冒口補(bǔ)縮方案第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算解(1)確定寬厚比鑄鋼件厚度為90mm，

30、寬度為270mm，寬厚31(桿件)。(2)確定冒口補(bǔ)縮距離(3)求設(shè)置冒口數(shù)量n第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算2.鑄鐵件冒口的補(bǔ)縮距離圖4-55球墨鑄鐵冒口水平方向補(bǔ)縮距離a)單面補(bǔ)縮b)雙面補(bǔ)縮第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算六、鑄鋼件的冒口1)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分成幾個(gè)補(bǔ)縮區(qū)，并找出各補(bǔ)縮區(qū)的熱節(jié)點(diǎn)。2)由鑄件熱節(jié)或厚大截面確定冒口位置與形式。3)由鑄件的主要熱節(jié)與對(duì)冒口的基本要求確定冒口的形狀和尺寸。4)根據(jù)補(bǔ)縮距離確定冒口數(shù)量。5)校核補(bǔ)縮能力。第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算1.冒口尺寸的確定方法圖4-56求熱節(jié)圓直徑示意圖(1)比例法比例法又稱(chēng)為熱節(jié)圓法。第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算(2)模數(shù)法通過(guò)計(jì)算模數(shù)來(lái)確定冒

31、口尺寸的方法稱(chēng)為模數(shù)法。第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算2.工藝出品率表4-9碳鋼和低合金鋼鑄件的工藝出品率第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算表4-10齒輪類(lèi)鑄鋼件的工藝出品率第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算1.灰鑄鐵的冒口表4-11常用冒口的形式和參數(shù)七、鑄鐵件的冒口第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算表4-12灰鑄鐵件頂冒口尺寸(手工造型)表4-13灰鑄鐵凝固收縮率第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算2.球墨鑄鐵件的冒口表4-14球墨鑄鐵件冒口尺寸第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算1.大氣壓力冒口圖4-57大氣壓力冒口a)大氣壓力冒口示意圖b)普通冒口c)砂芯形狀d)大氣壓力冒口1尖角砂型2砂芯3鑄件4冒口八、特種冒口第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算2.發(fā)熱冒口圖4-5

32、8發(fā)熱冒口a)明冒口b)暗冒口1發(fā)熱材料2保溫材料3型砂隔片4排氣孔第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算3.保溫冒口第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算4.易割冒口圖4-59易割冒口a)型圓孔隔片b)型圓孔隔片c)星形孔隔片1冒口2隔片3鑄件第五節(jié)冒口的設(shè)置與計(jì)算一、均勻壁上的垂直補(bǔ)貼例4-5圖4-61所示為筒形碳鋼件，要求全部加工，不允許有軸線縮松，試確定冒口補(bǔ)貼的厚度。解按比例畫(huà)出添加加工余量后的鑄件圖，以鑄件的初始厚度為35mm，查得鑄件高度在85mm以下為鑄件末端區(qū)，不需要放補(bǔ)貼，需要放補(bǔ)貼的高度為例4-6試確定圖4-62所示閥體法蘭的冒口補(bǔ)貼。解按以下步驟進(jìn)行：1)按比例畫(huà)出添加加工余量后的法蘭圖。2)考慮到砂

33、型尖角的熱影響，作必要的修正后，在熱節(jié)點(diǎn)畫(huà)出熱節(jié)圓直徑65mm。3)按熱節(jié)點(diǎn)厚度為65mm作法蘭，因而產(chǎn)生具有等壁厚的法蘭(凡是厚度不等的鑄件，在計(jì)算補(bǔ)貼值之前，均要作出等壁厚線)。第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算4)畫(huà)出法蘭中心線，在致密的人為末端區(qū)之上，用徑向線作圓周等分，等分間隔取弧長(zhǎng)100mm。5)由圖4-60查各分隔點(diǎn)上的補(bǔ)貼厚度。第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算圖4-60補(bǔ)貼厚度與鑄件壁厚和高度的關(guān)系第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算表4-15桿件補(bǔ)貼尺寸的補(bǔ)償因數(shù)第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算例4-5圖4-61所示為筒形碳鋼件，要求全部加工，不允許有軸線縮松，試確定冒口補(bǔ)貼的厚度。圖4-61碳鋼筒形鑄件的補(bǔ)貼法第六節(jié)補(bǔ)

34、貼的設(shè)置與計(jì)算解按比例畫(huà)出添加加工余量后的鑄件圖，以鑄件的初始厚度為35mm，查得鑄件高度在85mm以下為鑄件末端區(qū)，不需要放補(bǔ)貼，需要放補(bǔ)貼的高度為第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算例4-6試確定圖4-62所示閥體法蘭的冒口補(bǔ)貼。圖4-62法蘭的補(bǔ)貼法第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算解按以下步驟進(jìn)行：第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算1)按比例畫(huà)出添加加工余量后的法蘭圖。2)考慮到砂型尖角的熱影響，作必要的修正后，在熱節(jié)點(diǎn)畫(huà)出熱節(jié)圓直徑65mm。3)按熱節(jié)點(diǎn)厚度為65mm作法蘭，因而產(chǎn)生具有等壁厚的法蘭(凡是厚度不等的鑄件，在計(jì)算補(bǔ)貼值之前，均要作出等壁厚線)。4)畫(huà)出法蘭中心線，在致密的人為末端區(qū)之上，用徑向線作圓周等分，

35、等分間隔取弧長(zhǎng)100mm。5) 查各分隔點(diǎn)上的補(bǔ)貼厚度。二、凸肩補(bǔ)貼圖4-63凸肩補(bǔ)貼的形式和尺寸第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算圖4-64凸肩補(bǔ)貼末端的形式a)不正確b)正確第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算圖4-65輪轂直徑較大時(shí)用凸肩來(lái)擴(kuò)大致密的冒口區(qū)第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算三、局部熱節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)貼1)按11比例畫(huà)出熱節(jié)圓的局部圖形，并按相同比例畫(huà)出補(bǔ)正量和加工余量，如4-67所示。2)畫(huà)出熱節(jié)點(diǎn)內(nèi)切圓直徑dy。3)按照d1=1.05dy，d2=1.05d1的遞增規(guī)律自下而上地增大各圓的直徑，各圓的圓心分別在前一個(gè)圓的圓周上，并與鑄件壁的一側(cè)相切。4)連接各圓切點(diǎn)形成的曲

36、線，就是補(bǔ)貼的外形曲線。第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算圖4-67齒輪鑄件輪緣的補(bǔ)貼a)鑄件b)滾圓法第六節(jié)補(bǔ)貼的設(shè)置與計(jì)算一、冷鐵的設(shè)置與計(jì)算1.冷鐵的作用第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算(1)消除鑄件局部熱節(jié)在鑄件局部厚大難以設(shè)置冒口的部位設(shè)置冷鐵，可以防止鑄件產(chǎn)生縮孔或縮松。(2)控制鑄件的順序凝固或同時(shí)凝固在鑄件不均勻壁厚的熱節(jié)處或在鑄件均勻壁厚的某一端設(shè)置冷鐵，可以使鑄件形成順序凝固或同時(shí)凝固。(3)減少冒口數(shù)量使用冷鐵可以使鑄件產(chǎn)生人為的凝固末端區(qū)和增長(zhǎng)末端區(qū)，從而增加冒口的補(bǔ)縮距離，起到減少冒口數(shù)量的作用。(4)減小冒口尺寸在一定條件下要得到無(wú)縮孔的鑄件，如果加大冷鐵，則可以適當(dāng)減小冒口尺寸；

37、反之，如果減小冷鐵，就必須增大冒口尺寸。(5)防止鑄件產(chǎn)生裂紋在鑄件壁與肋的交接處設(shè)置冷鐵可消除熱節(jié)，能有效地防止鑄件裂紋。(6)提高鑄件的硬度和耐磨性加快鑄件某些特殊部位的冷卻速度，以達(dá)到細(xì)化晶粒、提高鑄件表面硬度和耐磨性的目的。第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算2.冷鐵的設(shè)置(1)外冷鐵造型時(shí)放置在模樣表面上的冷鐵稱(chēng)為外冷鐵。圖4-68常見(jiàn)外冷鐵的形狀a)圓形b)方形c)梯形d)弧形1)外冷鐵尺寸的確定。第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算2)外冷鐵材料。3)外冷鐵安放要求。圖4-69暗冷鐵1鑄件2覆砂層3冷鐵第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算(2)內(nèi)冷鐵放置在型腔內(nèi)，能與鑄件熔合為一體的起激冷作用的金屬物稱(chēng)

38、為內(nèi)冷鐵。1)內(nèi)冷鐵材料。2)內(nèi)冷鐵尺寸的確定。3)內(nèi)冷鐵安放要求。第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算3.冷鐵的計(jì)算(1)外冷鐵的計(jì)算冷鐵的尺寸主要是指它的厚度。(2)內(nèi)冷鐵的計(jì)算1)加工孔中內(nèi)冷鐵尺寸的確定。圖4-70內(nèi)冷鐵在加工孔中的應(yīng)用第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算2)鑄件局部小熱節(jié)中內(nèi)冷鐵尺寸的確定。表4-16螺旋內(nèi)冷鐵的參考值第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算表4-16螺旋內(nèi)冷鐵的參考值第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算圖4-71螺旋內(nèi)冷鐵應(yīng)用示意圖第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算1.防裂肋圖4-72防裂肋的設(shè)置形式第七節(jié)冷鐵、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算二、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算圖4-73拉肋的設(shè)置1拉肋2鑄件第七節(jié)冷鐵、

39、鑄肋的設(shè)置與計(jì)算2.拉肋1)有壁厚為8mm的薄壁箱體，其模數(shù)M件0.4cm，澆注溫度為1300，澆注時(shí)間約為10s，鐵液中w(C)=3.35%， w(Si+P)=2.5%，試確定是否需要安放冒口。解先從圖4-74中查出3.8，再?gòu)膱D4-75中，找出澆注時(shí)間為10s和模數(shù)M件0.4cm的兩點(diǎn)作連線相交于鐵液后補(bǔ)量坐標(biāo)上，查出后補(bǔ)量。第八節(jié)技能訓(xùn)練訓(xùn)練1 冒口的相關(guān)計(jì)算2)鐵液化學(xué)成分同上例，鑄件壁厚為40mm，模數(shù)M件2cm，澆注時(shí)間為18s，澆注溫度為1300，試確定是否需要安放冒口。解先從圖4-74中查得1.5，再?gòu)膱D4-75中查得N1.0%。第八節(jié)技能訓(xùn)練圖4-75確定鐵液后補(bǔ)量的線圖第八

40、節(jié)技能訓(xùn)練3)已知鑄件重量m件=120kg，模數(shù)M件1.5cm，收縮時(shí)間t收縮50t凝固，收縮量0.5，試求灰鑄鐵冒口h=2d時(shí)的冒口直徑d。解查圖4-76，在0.5的左上圖找出M件1.5cm與t收縮50%t凝固的交點(diǎn)，由此向右與m件120kg的線相交，便可讀出相交點(diǎn)處冒口直徑d=70mm，而冒口在完全凝固狀態(tài)下的重量為3.2kg。第八節(jié)技能訓(xùn)練4)試求圖4-77所示法蘭的模數(shù)。圖4-77法蘭解法蘭與管壁的交接處形成熱節(jié)，用作圖法估計(jì)熱節(jié)的冷卻速度，相當(dāng)于法蘭增厚到72mm，第八節(jié)技能訓(xùn)練再將增厚的法蘭看成是交接截面的桿狀件，故其模數(shù)為5)圖4-78所示為雙法蘭鑄鋼件，材質(zhì)為ZG 310-57

41、0，但上下法蘭均需設(shè)冒口補(bǔ)縮。圖4-78雙法蘭鑄鋼件的冒口布置圖1側(cè)暗冒口2明頂冒口解 求鑄件模數(shù)M件。已知a=10cm，b=20cm，非冷卻面，則M件ab/2(a+b)-d=10cm20cm/2(10cm+20cm)-8cm3.85cm。第八節(jié)技能訓(xùn)練 求M冒及M頸。由M件與M冒的比例關(guān)系可知第八節(jié)技能訓(xùn)練 確定鑄件金屬的體收縮率。因?yàn)殍T件材質(zhì)為ZG 310-570，澆注溫度取1500，查表4-17得4.5。 確定冒口的形狀和尺寸。根據(jù)有關(guān)模數(shù)法計(jì)算冒口的方法可得出：頂部明冒口取M冒4.5cm；b=2a，h=1.5a的腰圓柱形冒口，其冒口根部寬、長(zhǎng)分別是a=190mm，b=380mm，高度h

42、=285mm，單個(gè)冒口重量為123kg。當(dāng)鋼液的收縮率為4.5時(shí)，每個(gè)冒口的最小補(bǔ)縮能力約為250kg。 驗(yàn)算冒口數(shù)目。冒口在鑄件上的布置如圖4-78所示。近似地用圓筒周長(zhǎng)D3.14400mm=1256mm代替法蘭熱節(jié)中心的圓周長(zhǎng)，上下法蘭厚度均為100mm，寬、厚比為21，查圖4-60得冒口區(qū)長(zhǎng)度為150mm，冒口的總作用范圍(以側(cè)暗冒口為依據(jù))是：(2402150)2mm1080mm，略小于1256mm，說(shuō)明側(cè)暗冒口的數(shù)目不足，但對(duì)于沒(méi)有氣密性要求的鑄件來(lái)說(shuō)，上述4個(gè)冒口可以基本滿(mǎn)足鑄件質(zhì)量要求。第八節(jié)技能訓(xùn)練 校核冒口的最大補(bǔ)縮能力。從上述計(jì)算結(jié)果知道，四個(gè)冒口最大補(bǔ)縮能力的總重量是m補(bǔ)

43、250kg2200kg2=900kg，鑄件重量m件710kg。可見(jiàn)冒口有足夠的金屬液供給鑄件補(bǔ)縮。表4-17確定鋼的體收縮率圖表第八節(jié)技能訓(xùn)練6)圖4-79所示的厚實(shí)鑄件(鑄鋼)用一個(gè)頂冒口補(bǔ)縮。圖4-79發(fā)熱冒口的補(bǔ)縮能力1冒口的殘留體積2鑄件解鑄件的體收縮量V縮70dm35%=3.5dm3。第八節(jié)技能訓(xùn)練使用普通冒口時(shí)M普冒1.25cm=6cm。M熱冒M普冒1.434.2cm。根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定采用直圓筒形的發(fā)熱冒口套。根據(jù)以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，暫定冒口尺寸為230mm345mm。此冒口的M冒4.3cm，m冒9.8kg，14.4dm3。模數(shù)已滿(mǎn)足了鑄件的要求，但能否滿(mǎn)足對(duì)鑄件補(bǔ)縮的要求，還

44、要進(jìn)行驗(yàn)算。V補(bǔ)2/32/314.4dm3=9.6dm3，因V補(bǔ)大于V縮，故冒口足夠大。第八節(jié)技能訓(xùn)練1.生產(chǎn)條件和技術(shù)要求(1)生產(chǎn)性質(zhì)年產(chǎn)量為6000件。(2)材質(zhì)HT150灰鑄鐵。(3)結(jié)構(gòu)及使用條件進(jìn)給箱體位于床身側(cè)面，內(nèi)裝齒輪和軸，它是車(chē)削加工的進(jìn)給部分。圖4-80進(jìn)給箱體零件圖第八節(jié)技能訓(xùn)練訓(xùn)練2 設(shè)計(jì)C640型進(jìn)給箱體的鑄造工藝2.鑄造工藝方案的選擇(1)造型方法的選擇由于生產(chǎn)批量大，進(jìn)給箱體鑄件采用機(jī)器造型和制芯，選擇ZB3512型半自動(dòng)微振壓實(shí)造型機(jī)，成對(duì)布置在造型線上，分別造上型和下型。(2)澆注位置的選擇進(jìn)給箱體澆注位置有兩種方案，如圖4-81所示。(3)分型面的選擇圖4-82所示為進(jìn)給箱體分型面的選擇