材料成型與控制技術問題不在于你花多少時間去學習，而在于你用什么樣的方法和態(tài)度去學習！§5-2

鑄造工藝方案的確定

一、零件結構的鑄造工藝性審查指的是零件的結構應符合鑄造生產的要求，易于保證鑄件品質，簡化鑄造工藝過程和降低成本。Ⅰ避免缺陷方面Ⅱ簡化鑄造工藝方面壁厚不能有急劇變化鑄件壁厚均勻性的合理和不合理結構對照a)b)Ⅰ避免缺陷方面鑄件結構要避免設計粗大的實體部分

a)b)Ⅰ避免缺陷方面鑄件內壁應薄于外壁閥體的內、外壁厚a)b=a不合理b)b<a合理a)b)Ⅰ避免缺陷方面鑄造斜度a)不合理b)合理Ⅰ避免缺陷方面設計鑄件時應避免出現(xiàn)使造型發(fā)生困難的死角a)不合理b)合理Ⅰ避免缺陷方面設計鑄件時應避免出現(xiàn)冷卻時使鑄件收縮受阻的形狀Ⅰ避免缺陷方面鑄件應避免設計成大的水平平面Ⅰ避免缺陷方面鑄件不要設計成有清砂困難的形狀Ⅰ避免缺陷方面設計的鑄件在鑄造過程中不得變形Ⅰ避免缺陷方面設計細長類和大平板類鑄件時不應忽視截面形狀的選擇Ⅰ避免缺陷方面設計鑄件時不應有使鑄型或型芯中氣體不能排除的地方Ⅰ避免缺陷方面設計需加工的鑄件時不要忘記設計加工時的裝卡部位Ⅰ避免缺陷方面設計有加工面的鑄件時不要忽視盡量減少加工面積Ⅰ避免缺陷方面設計重而大的鑄件時不應忘記在鑄件上設計吊運措施Ⅱ

簡化鑄造工藝方面設計鑄件時，肋的布置不應妨礙起模Ⅱ

簡化鑄造工藝方面設計鑄件內腔肋時不得妨礙清砂或削弱型芯強度

a)b)Ⅱ

簡化鑄造工藝方面設計鑄件凸臺時不得妨礙起模和造型a)b)c)Ⅱ

簡化鑄造工藝方面設計鑄件時應注意盡量不采用多個分型面Ⅱ

簡化鑄造工藝方面設計鑄件時應盡量減少采用型芯Ⅱ

簡化鑄造工藝方面設計的鑄件應盡量避免采用孤懸的型芯Ⅱ

簡化鑄造工藝方面設計的鑄件不應引起型芯支撐不穩(wěn)定Ⅱ

簡化鑄造工藝方面二、澆注位置的選擇1、重要加工面應朝下或直立狀態(tài)鑄件澆鑄時，朝下或垂直安放部位的質量比朝上安放的高。氣孔、非金屬夾雜物多出現(xiàn)在朝上表面上。當加工面必須朝上時，需加大加工余量。2、大平面應朝下

避免氣孔和夾渣、砂眼3、有利于鑄件補縮

厚大部分盡可能安放在上部，中下部分局部厚壁處可采用冷鐵或側冒口解決。4、良好的金屬液導入位置，保證鑄件能充滿

薄壁部分應朝下，金屬液到達薄壁處的時間越短越好。5、砂芯數(shù)量盡量少

并力求避免吊砂、吊芯或懸臂式砂芯。三、分型面的選擇

分型面指兩半鑄型相互接觸的表面。生產實際中，分型面與澆鑄位置往往同時確定，其優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、生產成本和生產率，故需慎重確定。

選擇原則：

1、分型面選取在鑄件最大投影面處

盡量不用活塊，機器造型不許有活塊，而單件、小批生產采用活塊則比較經(jīng)濟。2、全部或大部置于同一半型內

易出現(xiàn)錯型而導致尺寸誤差，如下圖中b方案優(yōu)于a方案。3、盡可能減少分型面數(shù)目

分型面少，鑄件精度容易保證，砂箱數(shù)目少。但需根據(jù)具體情況而定。如下圖，大批量機器造型時采用a方案、手工造型時采用b方案就更加合理。4、盡可能選擇平直分型面

平直分型面能簡化工裝結構及其制造、加工工序和造型操作。但有時采用曲面分型則更經(jīng)濟。

如右圖：四、

砂芯設計砂芯的功用形成鑄件的內腔、孔和鑄件外形不能出砂的部位砂型局部要求特殊性能的部分，有時也用砂芯砂芯應滿足以下要求具有足夠的強度和剛度在鑄件形成過程中砂芯所產生的氣體能及時排出型外鑄件收縮時阻力小，容易清砂一、確定砂芯形狀（分塊）幾分盒面選擇的基本原則總原則使造芯到下芯的整個過程方便鑄件內腔尺寸精確不致造成氣孔等缺陷使芯盒結構簡單（一）保證鑄件內腔尺寸精確

凡是鑄件內腔尺寸要求較嚴的部分應由同一半砂芯形成，避免被分盒面所分割，更不宜化分為幾個砂芯。但手工造型中大的砂芯，為保證某一部位精度，有時需將砂芯分塊。為保證鑄件精度而將砂芯分塊的實例左圖中，要求500mm×400mm方孔四周壁厚均勻（二）保證操作方便復雜的大砂芯、細而長的砂芯可分為幾個小而簡單砂芯。細而長的砂芯易變形，應分成數(shù)段，并設法使芯盒通用。在劃分砂芯時要防止液體金屬鉆入砂芯分割面的縫隙，堵塞砂芯通氣道。為操作方便將砂芯分塊的實例

右圖為空氣壓縮機大活塞的砂芯。為了便于操作將砂芯分為3塊。這樣可以簡化造芯和芯盒結構（三）保證鑄件壁厚均勻

使砂芯的起模斜度和模樣的起模斜度大小、方向一致，保證鑄件壁厚均勻保證鑄件壁厚均勻a)不合理b)合理（四）應盡量減少砂芯數(shù)目

用砂胎（自帶砂芯）或吊砂可減少砂芯，右圖為12VB柴油機曲軸定位套的機器造型方案。砂胎在手工造型時，遇到難于出模的地方，一般盡量用模樣“活塊”，即用“活塊”取代砂芯。這樣雖然增加了造型工時，但卻節(jié)省了芯盒、制芯工時及費用活塊（五）填砂面應寬敞，烘干支撐面是平面為此，需要進爐烘干的大砂芯，常被沿最大截面切分為兩半制作。烘干砂芯的幾種方法用平板烘干砂胎支撐烘干用成型烘干器烘干平面烘干板結構簡單通氣性好且價格低廉砂胎烘干法不精確也不方便烘干器雖精確、簡便，但結構復雜、昂貴且維修量大（六）砂芯形狀適應造型、制芯方法

高速造型線限制下芯時間，對一型多鑄的小鑄件，不允許逐個下芯，因此，劃分砂芯形狀時，常把幾個到十幾個小砂芯連成一個大砂芯，以便節(jié)約下芯、制芯時間，以適應機器造型節(jié)拍的要求。對殼芯、熱芯和冷芯盒砂芯要從便于射緊砂芯方面來考慮改進砂芯形狀。

除上述的原則外，還應使沒塊砂芯有足夠的斷面，保證有一定的強度和剛度，并能順利排出砂芯中的氣體；使芯盒結構簡單，便于制造和使用等。二、芯頭設計芯頭伸出鑄件以外不與金屬接觸的砂芯部分。

對芯頭的要求定位和固定砂芯，使砂芯在鑄造中有準確的位置，并能承受砂芯重力及澆注時液體金屬對砂芯的浮力，使之不破壞芯頭應能及時排出澆注后砂芯所產生的氣體至型外上下芯頭及芯號容易識別，不致下錯方向或芯號下芯、合型方便，芯頭應有適當斜度和間隙芯頭可分為垂直芯頭和水平芯頭（包括懸臂式芯頭）兩大類（一）芯頭的組成典型的芯頭的結構如右圖所示。包括：芯頭長度、斜度、間隙、壓環(huán)、防壓環(huán)和積砂槽等結構典型的芯頭結構a）水平芯頭b）垂直芯頭1、芯頭長度砂芯伸入鑄型部分的長度h1h擴大下芯頭的垂直芯頭2、芯頭斜度對垂直芯頭，上、下芯頭都應設有斜度擴大下芯頭的垂直芯頭h1hαh1h3、芯頭間隙為了下芯方便，通常在芯頭和信座之間留有間隙ss1s2α4、壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽典型的芯頭結構a）水平芯頭b）垂直芯頭壓環(huán)的作用

合箱后它能把砂芯壓緊，避免金屬液沿間隙鉆入芯頭防壓環(huán)的作用

下芯、合箱時，它可防止此處砂型被壓塌，因而可以防止掉砂集砂槽的作用

用來存放個別的散落砂粒，這樣就可以加快下芯速度（二）芯頭承壓面積的核算由于砂芯的強度通常都大于鑄型的強度，故只核算鑄型的許用壓應力即可。芯頭的承壓面積S應滿足下式[]壓芯skFS3F芯計算的最大浮芯力k安全系數(shù)，k=1.3~1.5[σ壓]鑄型的許用壓應力

如果實際承壓面積不能滿足上式要求，則說明芯頭尺寸過小，應適當放大芯頭。若受砂箱等條件限制，不能增加芯頭尺寸，可采用提高芯座抗壓強度（許用壓應力）的方法，如