柴油機(jī)缸蓋、缸體鑄造工藝設(shè)計(jì)編制：黃孫姜2011.2.24內(nèi)容簡介一、鑄造工藝方案的確定；二、工藝參數(shù)設(shè)定；三、砂芯設(shè)計(jì)；四、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)；五、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。一、鑄造工藝方案確定鑄造工藝方案確定主要包含三方面內(nèi)容：砂箱中鑄件數(shù)量及排列、澆注位置、分型面選定。1、砂箱中鑄件數(shù)量及排列砂箱中鑄件數(shù)量一般是根據(jù)工藝要求和生產(chǎn)條件來決定，根據(jù)單件鑄件尺寸和砂箱內(nèi)框尺寸（長寬高）大小來定，同時(shí)要考慮合理的吃砂量、砂鐵比。目前鑄造廠各機(jī)型吃砂量：A、氣缸體類砂箱側(cè)面最小吃砂量在80mm上下浮動(dòng)，高度方向最小吃砂量120mm。B、缸蓋類砂箱側(cè)面最小吃砂量約70左右，頂?shù)酌娉陨傲浚▊?cè)澆）110mm左右。2、澆注位置確定澆注位置是根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸、重量、技術(shù)要求、鑄造合金特性、鑄造方法以及生產(chǎn)車間條件決定的。3、分型面選定缸蓋類大部分是用砂芯包圍而成，其分型面基本選在內(nèi)腔水道悶頭孔中心線位置；缸體類分型面選在缸孔中心線平面上。二、工藝參數(shù)設(shè)定工藝參數(shù)設(shè)定包含：加工余量、鑄件收縮率、拔模斜度、最小鑄出孔、反變形量、工藝補(bǔ)正量、分型（盒）負(fù)數(shù)等。1、加工余量為了獲得光滑的表面，鑄件表面需要進(jìn)行機(jī)加工。鑄件的加工余量一般是在工藝圖或技術(shù)要求中用文字描述；采用非標(biāo)準(zhǔn)加工余量時(shí)，應(yīng)在工藝圖上所需部位直接標(biāo)出。2、鑄件收縮率鑄件收縮率是指鑄件從收縮開始溫度（液相中析出枝晶搭成的骨架開始有固態(tài)性質(zhì)時(shí)的溫度）冷卻到室溫時(shí)相對體積收縮量，通常以模樣與鑄件長度差值比表示。氣缸體、缸蓋鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜且壁厚不均勻，其各部位冷卻速度不同，互相制約，各個(gè)方向的收縮率也不一樣，砂芯越多，鑄件收縮阻力就越大，收縮率就越小。氣缸體類長向缸孔段鑄造收縮率按1%計(jì)算，曲軸箱段鑄造收縮率按0.6%計(jì)算，前后端插片長向收鑄造縮率缸頂1%過渡到機(jī)腳的0.6%；外型長向鑄造收縮率1%，其余方向鑄造收縮率0.8%缸蓋類進(jìn)氣道圓芯頭座長向鑄造收縮率按1%計(jì)算，其余鑄造收縮率按0.8％計(jì)算氣缸體收縮率示意圖3、拔模斜度鑄件本身沒有足夠的結(jié)構(gòu)斜度，應(yīng)該在鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)給出鑄件的拔模斜度，以保證鑄型、砂芯的起模。一般芯盒起模斜度為1～1.5°；外型芯頭座拔斜度3～5°，工作面拔模斜度1.5°。4、最小鑄出孔和槽缸蓋、缸體零件上有很多孔、槽和臺(tái)階，一般應(yīng)盡可能在鑄造時(shí)鑄出。這樣可以節(jié)約金屬，減少機(jī)加工工作量、降低成本，又可以使鑄件壁厚比較均勻，減少形成縮孔、縮松等鑄造缺陷的傾向。但是，當(dāng)鑄件上的孔、槽尺寸太小，金屬壓力較大時(shí)，反而會(huì)使鑄件產(chǎn)生粘砂、斷芯。鑄造廠鑄件目前在生產(chǎn)機(jī)型其孔徑小于15mm時(shí)，一般不鑄出。5、反變形量反變形量在長條形的缸蓋類鑄件上使用比較多，由于缸蓋類鑄件壁厚不均勻，長度越大，高度越小，各部分凝固、冷卻速度不同，引起收縮不一致，鑄件產(chǎn)生翹曲變形。6、工藝補(bǔ)正量7、分型（盒）負(fù)數(shù)工藝補(bǔ)正量是用以防止鑄件局部尺寸由于各種工藝因素（例如鑄件收縮率選用值和實(shí)際值不符、鑄件變形、有規(guī)律的操作偏差等）的影響而超差，在鑄件上相應(yīng)部位增加金屬層厚度。造型起模后鑄型變形引起分型面凹凸不平，合型時(shí)就增加了型腔的高度，鑄件尺寸增大。為保證鑄件尺寸符合圖樣要求，在模樣上必須減去相應(yīng)高度，減去的數(shù)值稱為分型負(fù)數(shù)。同理，在芯盒模具的分盒面減去的數(shù)值稱為分盒負(fù)數(shù)。三、砂芯設(shè)計(jì)氣缸蓋和缸體內(nèi)腔、孔、槽因不能直接出砂，這些部位需要由砂芯形成。1、砂芯分類原則氣缸蓋、缸體砂芯主要按部位來區(qū)分，每個(gè)部位由一個(gè)砂芯形成，按組芯順序給每個(gè)砂芯定編號(hào)。氣缸蓋砂芯一般分為底盤芯、下主體芯、上主體芯、進(jìn)氣道芯、排氣道芯、蓋盤芯，部分機(jī)型鑄頂桿室，設(shè)為頂桿室芯。氣缸體砂芯一般般分為底底盤芯（（有些機(jī)機(jī)型沒有有）、水水道芯、、頂桿室室芯、主主體芯、、插片芯芯，干濕濕機(jī)體還還有水套套芯和基基準(zhǔn)面芯芯。各柴油機(jī)機(jī)廠家砂砂芯分類類對比氣缸體砂砂芯2、芯頭頭間隙為了組芯芯和下芯芯的方便便，芯頭頭應(yīng)有一一定的斜斜度，芯芯頭與芯芯頭座之之間有一一定的間間隙。砂砂芯定位位凖頭單單邊間隙隙冷芯為為0.1mm，，熱芯的的稍大些些；砂芯芯組與外外型間隙隙約2mm。四、澆注注系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)統(tǒng)就是把把金屬液液引入型型腔的通通道。根據(jù)澆注注系統(tǒng)各各單元截截面比例例關(guān)系，，可分為為封閉式式、開放放式、半半封閉半半開放式式、半開開發(fā)半封封閉式。。2、內(nèi)澆澆道結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)澆道的的作用是是控制金金屬液充充填鑄型型的速度度和方向向，調(diào)節(jié)節(jié)鑄型各各部分的的溫度和和鑄件的的凝固順順序。設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)澆澆道時(shí)應(yīng)應(yīng)力求流流量分布布均勻，，充型平平穩(wěn)，無無噴射和和飛濺現(xiàn)現(xiàn)象發(fā)生生。F內(nèi)＝mg/(μρt√2gHp)m——鑄鑄件總質(zhì)質(zhì)量；g——重重力加速速度；μ——流量量系數(shù)，，可取μ＝0.48；ρ——金屬屬液密度度；t——充填填全部型型腔時(shí)的的時(shí)間；；Hp——金屬屬液靜壓壓頭。3、橫澆澆道設(shè)計(jì)計(jì)橫澆道是是聯(lián)結(jié)直直澆道與與內(nèi)澆道道的中間間組元，，它的主主要作用用是使金金屬液能能均勻而而足夠的的平穩(wěn)地地流入內(nèi)內(nèi)澆口，，同時(shí)還還要有利利于渣及及非金屬屬雜物上上浮并滯滯留在其其頂部，，不隨液液流進(jìn)入入型腔，，因此有有些廠家家還把橫橫澆道稱稱為撇渣渣道。橫澆道截截面積：：F橫=（2～～4）F內(nèi)3、直澆澆道設(shè)計(jì)計(jì)直澆道是是鐵水進(jìn)進(jìn)入橫澆澆道的入入口，在在直澆道道轉(zhuǎn)入橫橫澆道位位置通常常是一個(gè)個(gè)急轉(zhuǎn)彎彎，鐵水水流容易易出現(xiàn)紊紊流和沖沖擊現(xiàn)象象，會(huì)把把氣體卷卷入鑄型型，沖擊擊產(chǎn)生的的散砂也也會(huì)進(jìn)入入型腔，，因此，，通常在在直澆道道底部設(shè)設(shè)一個(gè)倒倒錐形的的凹窩，，稱為直直澆道窩窩。柴油機(jī)常常見的幾幾種澆注注系統(tǒng)五、排氣氣系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)統(tǒng)是型腔腔出氣口口、砂型型和砂芯芯排氣通通道，分分為明、、暗兩種種。排氣孔設(shè)設(shè)置原則則：1、出氣氣孔一般般設(shè)置在在鑄件的的最高部部位，金金屬液最最后到達(dá)達(dá)的部位位，砂芯芯發(fā)氣和和蓄氣較較多的部部位，型型腔內(nèi)氣氣體難以以排出的的“死角角”處。。2、通常常不宜設(shè)設(shè)置排氣氣孔在鑄鑄件熱節(jié)節(jié)和厚壁壁處，以以免出氣氣孔冷卻卻快導(dǎo)致致鑄件在在該處產(chǎn)產(chǎn)生收縮縮缺陷，，如確實(shí)實(shí)需要，，可采用用引出式式排氣孔孔。3、排氣槽槽盡量不不與型腔腔直通，，可采用用折線方方式排氣氣，以防防止散砂砂掉入型型腔形成成砂眼。。4、為防止止鐵液堵堵死排氣氣通道，，可在芯芯頭處用用封箱泥泥條封住住。5、鐵水最最后到達(dá)達(dá)的地方方往往容容易形成成氣孔，，可以設(shè)設(shè)置溢流流槽，排排出含雜雜質(zhì)較多多了冷鐵鐵水，又又可防止止氣孔產(chǎn)產(chǎn)生。6、明排氣氣孔根部部總截面面積最小小應(yīng)等于于內(nèi)澆道道總截面面積，若若條件允允許，排排氣孔根根部總截截面積要要比內(nèi)澆澆道總截截面積大大1.5倍以上，，以保證證型腔內(nèi)內(nèi)氣體順順暢排出出，澆注注過程鐵鐵水流動(dòng)動(dòng)平穩(wěn)。。排氣孔尺尺寸：圓形排氣氣孔尺寸寸底部尺尺寸不宜宜過大，，一般等等于鑄件件該處壁壁厚的1/2～3/4，排氣孔孔尺寸盡盡量取大大值。排氣孔直直徑大于于20mm時(shí)，可設(shè)設(shè)計(jì)成片片狀排氣氣通道。。謝謝！9、靜靜夜夜四四無無鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。21:25:2821:25:2821:2512/28/20229:25:28PM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見頻。。。12月-2221:25:2821:25Dec-2228-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。21:25:2821:25:2821:25Wednesday,December28,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2221:25:2821:25:28December28,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。28十十二月20229:25:28下午午21:25:2812月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月229:25下下午12月-2221:25December28,202216、行行動(dòng)動(dòng)出出成成果果，，工工作作出出財(cái)財(cái)富富。。。。2022/12/2821:25:2821:25:2828December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向前。。。9:25:28下午午9:25下午午21:25:2812月-229、沒有失敗敗，只有暫暫時(shí)停止成成功！。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多事情努努力了未必有有結(jié)果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。21:25:2821:25:2821:2512/28/20229:25:28PM11、成功就就是日復(fù)復(fù)一日那那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努努力的積積累。。。12月-2221:25:2821:25Dec-2228-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。21:25:2821:25:2821:25Wednesday,December28,202213、不不知知香香積積寺寺，，數(shù)數(shù)里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2221:25:2821:25:28December28,202214、意志志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。28十十二二月20229:25:28下下午21:25:2812月月-2215、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。十二月229:25下午午12月-2221:25December28,202216、少年十五五二十時(shí)，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/2821:25:2821:25:2828December202217、空山新雨后后，天氣晚來來秋。。9:25:28下午9:25下下午21:25:2812月-229、楊柳柳散和和風(fēng)，，青山山澹吾吾慮。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、閱讀一切切好書如同同和過去最最杰出的人人談話。21:25:2821:25:2821:2512/28/20229:25:28PM11、越是沒有本本領(lǐng)的就越加加自命不凡。。12月-2221:25:2821:25Dec-2228-Dec-2212、越是無能的的人，越喜歡歡挑剔別人的的錯(cuò)兒。21:25:2821:25:2821:25Wednesday,December