第一章簡(jiǎn)介

1.1中國(guó)古代鑄造技術(shù)發(fā)展

中華文明大體經(jīng)歷了石器時(shí)代、銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代三個(gè)歷史階段，這三種材質(zhì)H勺

工具和技術(shù)日勺發(fā)明發(fā)明，伴隨人類(lèi)的繁衍，不停推感人類(lèi)文明向高級(jí)階段發(fā)展，金屬H勺

應(yīng)用使人類(lèi)文明產(chǎn)生了主線性口勺飛躍，而鑄造技術(shù)的運(yùn)用和金屬的發(fā)展緊密聯(lián)絡(luò)在一

起。對(duì)古代諸多務(wù)農(nóng)的人來(lái)說(shuō)，鑄造技術(shù)是一門(mén)手藝。據(jù)歷史考證，我國(guó)鑄造技術(shù)開(kāi)始

于夏朝初期，迄今已經(jīng)有5000數(shù)年。到了晚商和西周初期，青銅的鑄造技術(shù)得到了蓬

勃發(fā)展，形成了燦爛的青銅文化，遺留到今天歐J有一批鑄造工藝水平較高的鑄造產(chǎn)品。

中國(guó)古代的鑄造措施有：石型即用石頭或石膏制作鑄型；泥型古稱(chēng)“陶范”；金屬

型古稱(chēng)“鐵范”；失蠟型有出蠟法、走蠟法、脫蠟法或刻蠟法；砂型這種措施是伴隨泥

型一起產(chǎn)生日勺。

中國(guó)古代鑄造中的精品有：滄州鐵獅，司母戊方鼎，四羊方尊，曾侯乙尊盤(pán)，永樂(lè)

大銅鐘，大型銅編鐘，銅車(chē)馬儀仗隊(duì)等。

1.2中國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況

盡管近年來(lái)我國(guó)鑄造行業(yè)獲得迅速的發(fā)展，但仍然存在許多問(wèn)題。第一,專(zhuān)業(yè)化程度

不高,生產(chǎn)規(guī)模小。我國(guó)每年每廠的平均生產(chǎn)量是8153遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國(guó)口勺46D6t和日本

的4878「第二，技術(shù)含量及附加值低。我國(guó)高精度、高性能鑄件比例比日本低約20個(gè)

百分點(diǎn)。第三，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合不夠緊密、鑄造技術(shù)基礎(chǔ)微弱。第四，管理水平不高,有些企

業(yè)盡管引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)歐I設(shè)備和技術(shù),但卻無(wú)法生產(chǎn)出高質(zhì)量鑄件，究其原因就是管

理水平較低。第五，材料損耗及能耗高污染嚴(yán)重。中國(guó)鑄鐵件能耗比美國(guó)、日本高70%?

120機(jī)第六，研發(fā)投入低、企業(yè)技術(shù)自主創(chuàng)新體系尚未形成。

1.3發(fā)達(dá)國(guó)家鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況

發(fā)達(dá)國(guó)家總體上鑄造技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染少、原輔材料

已形成商品化系列化供應(yīng)，如在歐洲已建立跨國(guó)服務(wù)系統(tǒng)。生產(chǎn)普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)

化、智能化（計(jì)算機(jī)控制、機(jī)器人操作）。

在大批量中小鑄件H勺生產(chǎn)中，大多采用微機(jī)控制H勺高密度靜壓、射壓或氣沖造型機(jī)

械化、自動(dòng)化高效流水線濕型砂造型工藝。砂處理采用高效持續(xù)混砂機(jī)、人工智能型

砂在線控制專(zhuān)家系統(tǒng)，制芯工藝普遍采用樹(shù)脂砂熱、溫芯盒法和冷芯盒法。熔模鑄造普

遍用硅溶膠和硅酸乙酯做粘結(jié)劑日勺制殼工藝。鑄造生產(chǎn)全過(guò)程積極、從嚴(yán)執(zhí)行技術(shù)原則,

鑄件廢品率僅2%-5%；原則更新快（標(biāo)齡4-5年）；普遍進(jìn)行IS09000、IS014000等認(rèn)

證。

重視開(kāi)發(fā)使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，紛紛建立自己的主頁(yè)、站點(diǎn)。鑄造業(yè)日勺電子商務(wù)、遠(yuǎn)程

設(shè)計(jì)與制造、虛擬鑄造工廠等飛速發(fā)展。

1.4我國(guó)鑄造未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

自中國(guó)加入WT0以來(lái)，我國(guó)鑄造行業(yè)面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)。其未來(lái)發(fā)展將集中在如卜.幾

方面。第一，鼓勵(lì)企業(yè)重組發(fā)展專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，包括鑄件大型化和輕量化生產(chǎn)。第二，加大

科技投入切實(shí)推進(jìn)自主創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)鑄件日勺精確化生產(chǎn)和數(shù)字化鑄造。第三,培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才

加強(qiáng)職工技術(shù)培訓(xùn)。第四，大力減少能耗抓好環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)清潔化鑄造。

1.5蠕墨鑄鐵

蠕墨鑄鐵是在鑄鐵材料方面介于球墨鑄鐵與灰鑄鐵之間H勺一種材科。蠕蟲(chóng)狀石墨是

介于球伏與片狀之間的一種過(guò)渡型石墨，因而使這種鑄鐵的材質(zhì)性能也介于球墨鑄鐵與

灰鑄鐵之間。簡(jiǎn)要地說(shuō)，蠕墨鑄鐵具有靠近于球墨鑄鐵日勺強(qiáng)度、剛性，一定的韌性，良

好H勺耐磨性：另首先，它又具有靠近于灰鑄鐵的鑄造性能和熱傳導(dǎo)性能，因此這種鑄鐵

材料愈來(lái)愈引起人們的注意，并且巳開(kāi)始在生產(chǎn)上獲得了應(yīng)用。它具有獨(dú)特［I勺性能，在

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣管、玻璃模具、柴油機(jī)缸蓋、制動(dòng)零、件剎車(chē)盤(pán)等方面應(yīng)用獲得了良

好的效果。

第二章鑄造工藝方案確實(shí)定

2.1支座的生產(chǎn)條件、構(gòu)造及技術(shù)規(guī)定

?產(chǎn)品生產(chǎn)性質(zhì)一大批量生產(chǎn)

?零件材質(zhì)——RuT3C0

?零件的外型示意圖如圖2.1所示，支座日勺零件圖如圖2.2所示，支座的外形輪廓尺

寸為160mm*135n】m*l00mm,重要壁厚18nm］，最大壁厚20nm1,為一小型鑄件；鑄件除滿足

幾何尺寸精度及材質(zhì)方面的規(guī)定外，無(wú)其他特殊技術(shù)規(guī)定。

2.2支座構(gòu)造的）鑄造工藝性

零件構(gòu)造的鑄造工藝性是指零件的構(gòu)造應(yīng)符合鑄造生產(chǎn)H勺規(guī)定，易于保證鑄件品

質(zhì)，簡(jiǎn)化鑄件工藝過(guò)程和減少成本。審查、分析應(yīng)考慮如下幾種方面：

1.鑄件應(yīng)有合適H勺壁厚，為了防止?jié)膊坏健⒗涓舻热毕?，鑄件不應(yīng)太薄。

2.鑄件構(gòu)造不應(yīng)導(dǎo)致嚴(yán)重的收縮阻礙，注意薄壁過(guò)渡和圓角鑄件薄厚壁的相接拐彎等

厚度的壁與壁的多種交接，都應(yīng)采用逐漸過(guò)渡和轉(zhuǎn)變的形式，并應(yīng)使用較大內(nèi)圓角相連

接，防止因應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋缺陷。

3.鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁鑄件的內(nèi)壁和肋等，散熱條件較差，應(yīng)薄于外壁，以使內(nèi)、

外壁能均勻地冷卻，減輕內(nèi)應(yīng)力和防止裂紋。

4.壁厚力爭(zhēng)均勻，減少把厚部分，防止形成熱節(jié)。

5.利于補(bǔ)縮和實(shí)現(xiàn)次序凝固。

6.防止鑄件翹曲變形。

7.防止?jié)沧⑽恢蒙嫌兴降拇笃矫鏄?gòu)造。

對(duì)于支座的鑄造工藝性審查、分析如下：

支座的輪廓尺寸為160mm*135mm*100mmo砂型鑄造條件下該輪廓尺寸容許的最小壁厚查

《鑄造工藝學(xué)》表3-2-1得：最小容許壁厚為3?4mmo而設(shè)計(jì)支座的最小壁厚為lOmm。

符合規(guī)定。

支座設(shè)計(jì)壁厚較為均勻，兩壁相連初采用了加強(qiáng)肋，可以有效構(gòu)成熱節(jié)，不易產(chǎn)生熱烈。

2.3造型，造芯措施的選擇

支座的輪廓尺寸為160mm*135mm*100mm,鑄件尺寸較小，屬于中小型零件且要大批量

生產(chǎn)。采用濕型粘土砂造型靈活性大，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，便于組織流水生產(chǎn)，易

于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，材料成本低，節(jié)省烘干設(shè)備、燃料、電力等，還可延長(zhǎng)砂箱使

用壽命。因此，采用濕型粘土砂機(jī)器造型，模樣采用金屬模是合理的.

在造芯用料及措施選擇中，如用粘土砂制作砂芯原料成本較低，不過(guò)烘干后輕易產(chǎn)

生裂紋，輕易變形。在大批量生產(chǎn)的條件下，由于需要提高造芯效率，且常規(guī)定砂芯具

有高的尺寸精度，此工藝所需的砂芯采用熱芯盒法生產(chǎn)砂芯，以增長(zhǎng)其強(qiáng)度及保證鑄件

質(zhì)量。選擇使用射芯工藝生產(chǎn)砂芯。采用熱芯盒制芯工藝熱芯盒法制芯，是用液態(tài)固性

樹(shù)脂粘結(jié)劑和催化劑制成的一種芯砂，填入加熱到一定的芯盒內(nèi)，貼近芯盒表面日勺砂芯

受熱，其粘結(jié)劑在很短日勺時(shí)間內(nèi)硬化。并且只要砂芯表層有數(shù)毫米歐|硬殼即可自芯取出，

中心部分的砂芯運(yùn)用余熱可自行硬化。

2.4澆注位置確實(shí)定

鑄件的澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在型內(nèi)所處日勺狀態(tài)和位置。確定澆注位置是鑄造工

藝設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，鑄件的尺寸精度及造型工藝過(guò)程口勺難易

程度。

初步對(duì)支座對(duì)澆注位置確實(shí)定有：方案一如圖2.3、方案二圖2.4

圖2.4澆注位置確定方案二

確定澆注位置應(yīng)注意如下原則:

1.鑄件的重要部分應(yīng)盡量置于下部

2.重要加工面應(yīng)朝下或直立狀態(tài)

3.使鑄件的答平面朝下，防止夾砂結(jié)疤內(nèi)缺陷

4.應(yīng)保證鑄件能充斥

5.應(yīng)有助于鑄件的補(bǔ)縮

6.防止用吊砂，吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯，合箱及檢查

對(duì)于方案一如圖2.3進(jìn)行綜合分析如下：

1.鑄件的A面（如圖2.3所示）為重要加工面，朝上放置輕易產(chǎn)生氣孔、非金屬夾雜物

等缺陷。

2.鑄件的重要部分也沒(méi)能所有置于下部。

對(duì)于方案二如圖2.4進(jìn)行綜合分析如下：

L鑄件口勺重要部分所有置于下部，這樣置于下部的重要部分可以得到上部金屬的靜壓力

作用下凝固并得到補(bǔ)縮，組織致密。

2.鑄件的重要加工面A面、B面（如圖2.4所示）位于側(cè)立面，比較光潔，產(chǎn)生氣孔、

非金屬夾雜物等缺陷的也許性小。

綜合比較，方案二愈加科學(xué)可行。

2.5分型面確實(shí)定

分型面是指兩半鑄型互相接觸的表面。分型面的優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件日勺尺寸

精度、成本和生產(chǎn)率。

初步對(duì)支座進(jìn)行分型有：方案一如圖2.5、方案二圖2.6、方案三圖2.7

圖2.5分型面確定方案一

圖2.6分型面確定方案二

圖2.7分型面確定方案三

而選擇分型面時(shí)應(yīng)注意一下原則：

1.應(yīng)使鑄件所有或大部分置于同二分之一型內(nèi)

2.應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目

3.分型面應(yīng)盡量選用平面

4.便于下芯、合箱和檢測(cè)

5.不使砂箱過(guò)高

6.受力件的分型面的選擇不應(yīng)減弱鑄件構(gòu)造強(qiáng)度

7.注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量

對(duì)方案一如圖2.5進(jìn)行綜合分析如下：

1.鑄件沒(méi)有能盡量的位丁同二分之型內(nèi)，這樣會(huì)由丁合箱對(duì)準(zhǔn)識(shí)差使鑄件產(chǎn)生偏錯(cuò)。

也有也許由于合箱不嚴(yán)在垂直面上增長(zhǎng)鑄件尺寸。

2.砂芯不能所有位于下半型內(nèi)。

3.上箱難于取出模樣。

對(duì)方案一如圖2.6進(jìn)行淙合分析如下：

鑄件沒(méi)有能盡量的位于司二分之一型內(nèi)，這樣會(huì)由于合箱對(duì)準(zhǔn)誤差使鑄件產(chǎn)生偏錯(cuò)。也

有也許由于合箱不嚴(yán)在垂直面上增長(zhǎng)鑄件尺寸。

對(duì)方案三如圖2.7進(jìn)行綜合分析如下：

此方案較之方案一與方案二愈加科學(xué)可行。

2.6砂箱中鑄件數(shù)量及排列方式確定

支座輪廓尺寸為160inm*135mm*100nim,單件質(zhì)量約為妹g,因此看鑄件為小型簡(jiǎn)樸

件。假如一箱一件生產(chǎn)則工藝出晶率會(huì)較低，如此生產(chǎn)成本較高。因此采用一箱四件生

產(chǎn)。這樣工藝出品率大幅提高，生產(chǎn)成本也大大減少。

初步選用砂箱尺寸由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.5-45得：

上箱為450*350*200mm下箱為450*350*200mm

由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.5-44得：

a>20e>30f>30

鑄件在砂箱中排列最佳均勻?qū)ΨQ(chēng)，這樣金屬液作用于上砂型日勺抬芯力均勻，也有助

于澆注系統(tǒng)安排，在結(jié)合已經(jīng)確定分型面及澆注位置以及砂箱尺寸，基本確定鑄件在砂

箱內(nèi)日勺排列如圖2.8所示，其中模樣日勺吃砂量基本確定為：

al=30a2=40el=70e2=70f=35

圖2.8砂箱中鑄件排列示意圖

第三章鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計(jì)

3.1工藝設(shè)計(jì)參數(shù)確定

鑄造工藝設(shè)計(jì)參數(shù)一般是指鑄型工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要確定的某些數(shù)據(jù)，這些工藝數(shù)據(jù)一

般都與模樣及芯盒尺寸有關(guān)，及與鑄件的精度有親密關(guān)系，同步也與造型、制芯、下芯

及合箱的工藝過(guò)程有關(guān)，這些工藝數(shù)據(jù)重要是指加工余量、起模斜度、鑄造收縮率、最

小鑄出孔、型芯頭尺寸、鑄造圓角等。工藝參數(shù)選用的精確、合適，才能保證鑄件尺寸

精確，使造型、制芯、下芯及合箱以便，提高生產(chǎn)率，減少成本。

鑄件尺寸公差

鑄件尺寸公差是指鑄件公稱(chēng)尺寸【付兩個(gè)容許口勺極限尺寸之差。在兩個(gè)容許極限尺寸

之內(nèi)，鑄件可涉足機(jī)械加工，裝配，和使用規(guī)定。

支座為砂型鑄造機(jī)器造型大批量生產(chǎn)，由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-10得：

支座的尺寸公差為CT8?12級(jí)，取CT9級(jí)。

支座的輪廓尺寸為1601Tm*135mm*100mm,由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-9得：

支座尺寸公差數(shù)值為2.5mm.

機(jī)械加工余量

機(jī)械加工余量是鑄件為了保證其加工面尺寸和零件精度，應(yīng)有加工余量，即在鑄件

工藝設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先增長(zhǎng)日勺，而后在機(jī)械加工時(shí)又被切去日勺金屬層厚度。

支座為砂型鑄造機(jī)器造型大批量生產(chǎn)，由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1T3得：

支座日勺加工余量為E?G級(jí)，取G級(jí)。

支座H勺輪廓尺寸為1601rm*135mm*100mm,由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-12得：

支座加工余量數(shù)值為2.2mm,取2mm0

但在分型面及澆注系統(tǒng)設(shè)置中，不得已將重要加工面底面朝上放置，這樣使其輕易產(chǎn)生

氣孔、非金屬夾雜物等缺陷，因此將采用合適加大加工余量口勺措施使其在加工后不出現(xiàn)

缺陷。將底面的加工余量調(diào)整為3mm。

鑄造收縮率

鑄造收縮率又稱(chēng)鑄件線收縮率，用模樣與鑄件的長(zhǎng)度差除以模樣長(zhǎng)度的比例表達(dá)：

￡=[(L1-L2)/Ll]*100%

￡一鑄造收縮率

“一模樣長(zhǎng)度

L2一鑄件長(zhǎng)度

支座受阻收縮率由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1T4得：

受阻收縮率為0.9%

起模斜度

為了以便起模，在模樣、芯盒啊出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型或砂芯。這

個(gè)斜度，稱(chēng)為起模斜度。起模斜度應(yīng)在鑄件上沒(méi)有構(gòu)造斜度日勺，垂直于分型面的表面上

應(yīng)用。

初步設(shè)計(jì)的起模斜度如下：

外型模的A面（如圖3.1所示）高151nm時(shí)起模斜度由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表卜15得：

粘土砂造型外表面起模斜度為a=1。1（/,a=0.8mm

外型模的B面（如圖3.1所示）高115mm的起模斜度由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-15得:

粘土砂造型外表面起模斜度為a=0。25z,a=1.2mm

不過(guò)同一鑄件要盡量選用同一起模斜度，以免加工金屬模時(shí)頻繁口勺更換刀具。因此選用

同一起模斜度為a=l。10,，a=0.8mm

由于A面，B面（如圖3.1所示）均為非加工表面，因此起模斜度的形式選用增長(zhǎng)和減

少鑄件尺寸n勺措施。

圖3.1外型模起模斜度示意圖

最小鑄出孔和槽

零件上口勺孔、槽、臺(tái)階等，究竟是鑄出來(lái)好還是靠機(jī)械加工出來(lái)好，這應(yīng)當(dāng)從品質(zhì)

及經(jīng)濟(jì)角度等方面考慮，一般來(lái)說(shuō)，較大的孔、槽等應(yīng)當(dāng)鑄出來(lái)，以便節(jié)省金屬和加工

工時(shí)，同步還可以防止鑄件局部過(guò)厚所導(dǎo)致熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量。較小的I孔、槽或則鑄

件壁很厚則不易鑄出孔，直接依托加工反而以便。

根據(jù)支座的輪廓尺寸160nlm*135mm*100mni由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-5得：

最小鑄出孔約為6mm

支座的孔①25（如圖3.2所示）考慮加工余量后直徑為19mm,厚度為23mme該孔直徑

比較大，高徑比也不大，則應(yīng)當(dāng)鑄出。

支座的孔①14（如圖3.2所示）考慮加工余量后直徑為8mln,厚度為27mm。該孔直徑較

小，高徑比較大，不應(yīng)當(dāng)鑄出，機(jī)械加工較為經(jīng)濟(jì)以便。

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圖3.2最小鑄出孔不意圖

鑄件在砂型內(nèi)日勺冷卻時(shí)間

鑄件在砂型內(nèi)的冷卻時(shí)間短，輕易產(chǎn)生變形，裂紋等缺陷。為使鑄件在出型時(shí)有足

夠的強(qiáng)度和韌性，鑄件在砂型內(nèi)應(yīng)有足夠的冷卻時(shí)間。

支座時(shí)冷卻時(shí)間由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-25得：冷卻時(shí)間為30?60min。

鑄件重量公差

鑄件重量公差是以占鑄件公稱(chēng)重量的比例表達(dá)歐I鑄件重量變動(dòng)的容許范圍。

支座的公稱(chēng)重量約為4kg,尺寸公差為CT9級(jí)。

由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-57得：支座的重量公差為MT14級(jí)。

工藝補(bǔ)正量

在單件小批量生產(chǎn)中，由于選用的縮尺與鑄件的實(shí)際收縮率不符，或由于鑄件產(chǎn)生

了變形等原因，使得加工后口勺鑄件某些部分口勺壁厚不不小于圖樣規(guī)定尺寸，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因

強(qiáng)度太弱而報(bào)廢。因此工藝需要在鑄件對(duì)應(yīng)的非加工壁厚上增長(zhǎng)層厚度稱(chēng)為工藝補(bǔ)正

量。但支座在大批量生產(chǎn)前的小批量試產(chǎn)過(guò)程中將進(jìn)行調(diào)整，因此設(shè)計(jì)中不考慮工藝補(bǔ)

正量。

分型負(fù)數(shù)

干砂型、表面烘干型以及尺寸較大的濕砂型，分型面由于烘烤，修整等原因一般都

不很平整，上下型接觸面很不嚴(yán)。為了防止?jié)沧r(shí)炮火，合箱前需要在分型面之間墊以

石棉繩、泥條等，這樣在分型面處明顯增長(zhǎng)了鑄件的尺寸。為了保證鑄件尺寸精確，在

確定工藝時(shí)為抵掉鑄件增長(zhǎng)的尺寸而在模樣上減去對(duì)應(yīng)的尺寸稱(chēng)為分型負(fù)數(shù)，而支座是

濕型且是小型鑄件故不予考慮分型負(fù)數(shù)。

反變形量

鑄造較大的平板類(lèi)、床身類(lèi)等鑄件時(shí)，由于冷卻速度的不均勻性，鑄件冷卻后常出

現(xiàn)變形。為了處理?yè)锨冃螁?wèn)題，在制造模樣時(shí)，按鑄件也許產(chǎn)生變形的相反方向做出

反變形模樣，使其于變形量抵消，這樣在模樣上做出的預(yù)變形量稱(chēng)為反變形量。而支座

沒(méi)有較大平板故基本不會(huì)產(chǎn)生撓曲變形，因此不用設(shè)置反變形量。

1非加工壁厚負(fù)余量

在手工粘土砂造型、制芯過(guò)程中，為了取出木模，要進(jìn)行敲模，木模受潮時(shí)將發(fā)生

膨脹，這些狀況均會(huì)使型腔尺寸擴(kuò)大，從而導(dǎo)致非加工壁厚日勺增長(zhǎng)，使鑄件尺寸和重量

超過(guò)公差規(guī)定。為了保證鑄件尺寸的精確性，凡形成非加工壁厚H勺木?；蛐竞袃?nèi)日勺肋板

厚度尺寸應(yīng)當(dāng)減少，即不不小于圖樣尺寸。為減少的厚度尺寸稱(chēng)為非加工壁厚的負(fù)余量。

支座砂芯屬于機(jī)器造芯，造型屬于機(jī)器造型。故不用設(shè)置非加工壁厚負(fù)余量，

3.2砂芯設(shè)計(jì)

砂芯的功用是形成鑄件H勺內(nèi)腔、孔和鑄件外型不能出砂口勺部分。砂型局部規(guī)定特殊

性能的部分有時(shí)也用砂芯。

支座砂芯的外型如圖3.3所示。

圖3.3砂芯外型示意圖

芯頭的設(shè)計(jì)

砂芯重要靠芯頭固定在砂型上。對(duì)于垂直芯頭為了保證其軸線垂直、牢固地固定在

砂型上，必須有足夠的芯頭尺寸。

根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)量取計(jì)算砂芯高度：I尸97mm

砂芯直徑：(A+B)/2=(80+64)/2=72nlm

芯頭長(zhǎng)度初步選用由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-31得：h=25?30mm取h=301nm

出于考慮分型面的選用等原因綜合芯頭選用垂直芯頭并旦不能做出上芯頭，只設(shè)計(jì)下芯

頭并且加大下芯頭。

下芯頭長(zhǎng)度設(shè)計(jì)修正為：h=30*(1+40階=42mm

芯頭間隙初步選用由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-31得：s=0.3mm

但考慮砂芯為垂直的I濕型小砂芯且不設(shè)置上芯頭，因此使用過(guò)盈的芯頭，過(guò)盈量為0.2mm

芯頭斜度選用由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-32得：aW7取a=7

砂芯的定位構(gòu)造

砂芯規(guī)定定位精確，不容許沿芯頭軸向移動(dòng)或繞芯頭軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于形狀不對(duì)稱(chēng)日勺

砂芯，為了定位精確，需要做出定位芯頭。定位芯頭構(gòu)造如圖3.4

圖3.4定位芯頭構(gòu)造圖

壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽芯頭構(gòu)造

在濕型大批量生產(chǎn)中，為了加速下芯、合芯及保證鑄件質(zhì)量，在芯頭日勺模樣上常常

做出壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽.

壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽尺寸由《鑄造工藝設(shè)計(jì)》查表1-38得：

e=2mmf=3mmr=2mm

芯骨設(shè)計(jì)

為了保證砂芯在制芯、搬運(yùn)、配芯和澆注過(guò)程中不開(kāi)裂、不變形、不被金屬液沖擊

折斷，生產(chǎn)中一般在砂芯中埋置芯骨，以提高其剛度和強(qiáng)度。

由于砂芯尺寸較小，并且采用樹(shù)脂砂，故砂芯強(qiáng)度很好，砂芯內(nèi)不用放置芯骨。

砂芯的排氣

砂芯在澆注過(guò)程中，其粘結(jié)劑及砂芯中口勺有機(jī)物要燃燒（氧化反應(yīng)）放出氣體，砂

芯中的殘存水分受熱蒸發(fā)放出氣體，假如這些氣體排不出型外，則要引起鑄件產(chǎn)生氣孔。

而支座的砂芯采用熱芯盒造芯，故不用故意設(shè)置排氣道、排氣孔等排氣，

砂芯負(fù)數(shù)

大型粘土砂芯在春砂過(guò)程中砂芯向四面漲開(kāi)，刷涂料以及在烘干過(guò)程中發(fā)生的變

形，使砂芯四面尺寸增大。為了保證鑄件尺寸精確，將芯盒的長(zhǎng)、寬尺寸減去一定量，

這個(gè)被減去日勺量叫做砂芯負(fù)數(shù)。

由于砂芯負(fù)數(shù)只用于大型粘土砂芯，本設(shè)計(jì)中歐J砂芯為小型砂芯不設(shè)計(jì)砂芯負(fù)數(shù)。

第四章澆注系統(tǒng)及冒口、冷鐵、出氣孔等設(shè)計(jì)

4.1澆注系統(tǒng)日勺設(shè)計(jì)

澆注系統(tǒng)是鑄型中引導(dǎo)液體金屬進(jìn)入型腔的通道，它由澆口杯，直澆道，橫澆道和

內(nèi)澆道構(gòu)成。

選擇澆注系統(tǒng)類(lèi)型

澆注系統(tǒng)分為封閉式澆注系統(tǒng)，開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，半封閉式澆注系統(tǒng)和封閉-開(kāi)放

式澆注系統(tǒng)。由于封閉式澆注系統(tǒng)控流截面積在內(nèi)澆道，澆注開(kāi)始后，金屬液輕易充斥

澆注系統(tǒng)，呈有壓流動(dòng)狀態(tài)。擋渣能力強(qiáng)，但充型速度快，沖刷力大，易產(chǎn)生噴濺，金

屬液易氧化。合用于濕型鑄件小件。而支座就是采用濕型的鑄件小件，因此選擇封閉式

澆注系統(tǒng)。

確定內(nèi)澆道在鑄件上的位置、數(shù)目、金屬引入方向

支座構(gòu)造較為簡(jiǎn)樸且是小型件，鑄造時(shí)采用一箱四件，故每個(gè)鑄件上只用一種內(nèi)澆

道。為了以便造型，內(nèi)澆道開(kāi)設(shè)在分型面上。由于鑄件采用底座朝上且鑄件所有位于下

箱H勺方式進(jìn)行鑄造，這樣鑄件凝固次序?yàn)橛上轮辽夏?，這樣有助于支座的重要部分先

凝固并得到補(bǔ)縮，如此內(nèi)澆道則設(shè)置在底部側(cè)面引入金屬液，如圖4.1所示,

圖4.1內(nèi)澆道位置示意圖

決定直澆道的位置和高度

實(shí)踐證明，直澆道過(guò)低使充型及液態(tài)補(bǔ)縮壓力局限性，輕易出現(xiàn)鑄件棱角和輪廓不

清晰、澆不到上表面縮凹等缺陷。初步設(shè)計(jì)直澆道高度等于上沙箱高度200nlm。但應(yīng)檢

查該高度與否足夠。

檢查根據(jù)為，剩余壓力頭應(yīng)滿足壓力角日勺規(guī)定，如下式所列：

HGLtga

式中11M——最小剩余壓力頭

L——直澆道中心到鑄件最高且最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平投影距離

a——壓力角

由《鑄造工藝學(xué)》查表3-4-11得：a為9?10取10

Ltga=180*tgl0^32mm

由于鑄件所有位于下箱，因此剩余壓力頭HM等于上箱高度200mm

通過(guò)驗(yàn)證剩余壓力頭滿足壓力角的規(guī)定。

計(jì)算澆注時(shí)間并核算金屬上升速度

根據(jù)鑄件圖計(jì)算單個(gè)鑄件的體積V=[(3.14*42/2+6*8)*1.8+3.14*32*0.5-3.14*0.95

2*2.3+(3*2.5/2)*1+8*1.8*10+3.14*12*0.6*2-3.3*0.6*10]*2??545cm3

儒墨鑄鐵密度由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表L1-90得：7.0~7.2

取密度為7.1

一箱四件質(zhì)量為"545*7.1*4=15.478kg^l5.5kg

支座大批量生產(chǎn)的工藝出品率約為85%,可估計(jì)鑄型中鐵水總重量G

G=15.5/85%*18kg

初步計(jì)算澆注時(shí)間由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.4-61得：

T=SVG=2.2*J18=9s

計(jì)算鐵水液面上升速度v=C/t=ll5/9=13rnm/s

校核鐵水上升速度，一股容許鐵水的最小上升速度范圍由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.4-62

得：上升速度v=10?20s

通過(guò)比對(duì)13mm/s日勺上升速度符合實(shí)際，不必調(diào)整經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

計(jì)算阻流截面積

根據(jù)水力學(xué)近似計(jì)算公式：

05

F內(nèi)二m/[pt|i(2gHP)-]cm

式中m一流經(jīng)阻流日勺金屬質(zhì)量kg

t—充斥行腔總時(shí)間s

P—金屬液密度kg/cm3

N―澆注系統(tǒng)阻流截面|Kj流量系數(shù)

Hp—充填型腔時(shí)的平均計(jì)算壓力頭cm

F內(nèi)=18/[0.0071*9*0.5*(2*1000*20)°-5]^3cm2

確定澆口比

澆口比由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.4-58得：

ES直：ES橫：ES內(nèi)=1.4：1.2：1

計(jì)算內(nèi)澆道截面積

內(nèi)澆道是控制充型速度和方向，分派金屬液，調(diào)整鑄件各部位的溫度和凝固次序,

澆注系統(tǒng)的金屬液通過(guò)內(nèi)澆道對(duì)鑄件有一定補(bǔ)縮作用。

由于設(shè)計(jì)內(nèi)澆口有四個(gè),因此S內(nèi)=3/8^0.4cm2

內(nèi)澆道形狀取梯形斷面形狀如圖4.2

圖4.2內(nèi)澆道截面示意圖

梯形斷面大小由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.4-75得；

a=7mmb=5nlmc=7mm

計(jì)算橫澆道截面積

橫澆道日勺功用是向內(nèi)澆道分派潔凈的金屬液，儲(chǔ)留最初澆入日勺含氣和渣污的低溫金

屬液并阻留渣滓，使金屬液流平穩(wěn)和減少產(chǎn)生氧化夾雜物。

由于設(shè)計(jì)橫澆口有兩個(gè),因此S橫=3*1.2/2=1.8cm2

橫澆道形狀取梯形斷面形狀如圖4.3

圖4.3橫澆道截面示意圖

梯形斷面大小由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.4-75得；

A=15mmB=10mmC=16mm

計(jì)算直澆道截面積

直澆道日勺功用是從澆口杯引導(dǎo)金屬液向下，進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆道或直接進(jìn)入型腔。

并提供足夠日勺壓力頭，使金屬液在重力作用下能克服多種流動(dòng)阻力充型。

由于設(shè)計(jì)直澆口有一種,因此S直=3*1.4=4.Zen?

直澆道形狀取圓形截面形狀如圖4.4

圖4.4直澆道截面示意圖

圓形斷面大小由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.4-75得；

D=25mm

為了以便取模直澆道做成上小下大的倒圓錐形，(一般錐度取l/50)o

因此直澆道上端是直徑約為：

Dl=25-(1/50)*150=22mm

澆口窩的設(shè)計(jì)

澆口窩對(duì)于來(lái)自直澆道日勺金屬有緩沖作用，能縮短直一一橫澆道拐彎處的紊流區(qū),

改善橫澆道內(nèi)的壓力分布，并能浮出金屬液中的氣泡。

澆口窩直徑為直澆道下端直徑兩倍，因此D=2*25=50mm

澆口窩高度為橫澆道高度兩倍，因此h=2*16=32nm

澆口窩底部放置耐火磚防止充型。

澆口杯日勺設(shè)計(jì)

澆口杯是用來(lái)承接來(lái)自澆包口勺金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注，并可以

減輕金屬液對(duì)型腔向沖擊，還可分離渣滓和氣泡，制止其進(jìn)入型腔。

澆口杯選用一般漏斗形澆口杯，其斷面形狀如圖4.5所示

D1

圖4.5澆口杯截面示意圖

澆口杯斷面大小由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.4-89得：

Dl=68mm,D2=64mm,H=52mm

4.2冒口日勺設(shè)計(jì)

冒口是鑄型內(nèi)用于儲(chǔ)存金屬液的空腔，在鑄件形成時(shí)補(bǔ)給金屬，有防止縮孔、縮松、

排氣、集渣口勺作用。

支座所用的蠕墨鑄鐵在凝固時(shí)其體積變化狀況與某些工業(yè)上常用的金屬及合金不

一樣，其特點(diǎn)是在液態(tài)冷卻時(shí)發(fā)生收縮，冷卻至共晶溫度時(shí)停止收縮，由于析出石墨而

發(fā)生膨脹，在靠近凝固終了時(shí)余下的液態(tài)金屬凝固時(shí)又開(kāi)始收縮，直至凝固結(jié)束。因此

其凝固時(shí)的膨脹和液態(tài)收縮趨于互相賠償。故蠕墨鑄鐵補(bǔ)縮時(shí)需要IKJ鐵水量少，并且支

座壁厚均勻無(wú)厚大壁，因此可運(yùn)用澆注系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)縮不設(shè)置冒口。

4.3冷鐵日勺設(shè)計(jì)

為了增長(zhǎng)鑄件局部冷卻速度，在型腔內(nèi)部及工作表面安放的金屬塊稱(chēng)為冷鐵。

支座鑄件壁厚較為均勻，且無(wú)厚大壁，固不易產(chǎn)生裂紋縮松等缺陷。并且設(shè)置冷鐵

會(huì)增長(zhǎng)生產(chǎn)工序，使成本增大。因此不設(shè)置冷鐵，不過(guò)采用在壁厚交叉部位的型腔和砂

芯上刷激冷涂料用以防止縮松等缺陷。

4.4出氣孔日勺設(shè)計(jì)

出氣孔用于排出型控內(nèi)日勺氣體，改善金屬液充填能力、排除先沖到型腔中的過(guò)冷金

屬液與浮渣，還可作為觀測(cè)金屬液充斥型腔日勺標(biāo)志。出氣孔設(shè)置位置詳見(jiàn)工藝圖。

防止出氣孔過(guò)大導(dǎo)致鑄件形成熱節(jié)，以至產(chǎn)生縮孔，出氣孔根部直徑，不應(yīng)不小于

設(shè)置處鑄件壁厚的0.5倍。即出氣孔直徑應(yīng)不不小于10.5mm(0.5*21mm)。

防止出氣孔過(guò)小導(dǎo)致型內(nèi)氣壓過(guò)份增大，出氣孔根部總截面接應(yīng)不小于內(nèi)澆口總截

面積3cm2o

因此設(shè)計(jì)出氣孔根部直徑為10mm,一箱4件共4個(gè)出氣孔。為以便取模采用上小下

大日勺錐形，斜度為起模斜度a=1。10，

出氣孔總截面積為3.14*(1.0/2)2*4=3.14cm2

4.5鑄件工藝出品率日勺校核

鑄型中鐵水總重量=鑄件重量+澆注系統(tǒng)重量+冒口重量+氣孔等H勺重量

=15500+0.7*0.5*7*4*7,1+[(1.5+1)*1.6]/2*32*7,1+[(3.14*1.252+3.14*1.12)*15]

/2*7.1+[(3.14*3.4?+3.14*3.22)*5.2]/2*7.1+3.14*2.5?*3.2*7.1+3.14*(1.0/2)

2*4*20*7.1^15500+70+455+469+1264+446+445=18649g=18.649kg

工藝出品率二鑄件重量/鑄型中鐵水總重量二15.5/18.649283%

在計(jì)算澆注系統(tǒng)時(shí)估計(jì)工藝出品率為85%,基本符合事實(shí)。

第五章鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)

鑄造工藝裝備是造型、造芯及合箱過(guò)程中所使用的模具和裝置的總稱(chēng)。

5.1模樣日勺設(shè)計(jì)

模樣材料的選用

模樣是造型工藝過(guò)程必須的工藝裝備，用來(lái)形成鑄型的型腔，因此直接關(guān)系著鑄件

日勺形狀和尺寸精確度。支座為大批量生產(chǎn)，因此用金屬模樣，該金屬模樣日勺材料選用如

下：

模樣：鋁合金（質(zhì)輕、不生銹，加工性能好，加工后表面光滑，并有一定的耐磨性，但

耐磨性較差）

出氣針、氣孔針：45號(hào)鋼

金屬模樣尺寸確實(shí)定

模樣尺寸=鑄件尺寸x（1+K）,（模樣尺寸精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

注：K―鑄件線收縮率

支座的收縮率K=0.9%

壁厚與加強(qiáng)筋日勺設(shè)計(jì)

模樣壁厚由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.5—2得：

模型壁厚6mmo

由于模樣輪廓尺寸較小約為：160mm*135mln*100mm,內(nèi)部不用設(shè)置加強(qiáng)筋。

金屬模樣日勺技術(shù)規(guī)定

模樣的尺寸精度、表面光潔度是影響鑄件質(zhì)量的一種重要原因，因此對(duì)其表面光潔

度和尺寸偏差應(yīng)嚴(yán)格控制。

由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.5—5得：

模樣表面的粗糙度為3.2,模樣與模板接觸面的粗糙度為6.3o

金屬模樣的生產(chǎn)措施

為增長(zhǎng)材料澆注后H勺致密度，現(xiàn)將材料制作成與該模樣形狀類(lèi)似H勺腔體，然后進(jìn)行

熱處理，以增長(zhǎng)其硬度，增長(zhǎng)抗磨損能力，然后在用機(jī)器按模樣日勺尺寸加工成模樣的形

狀。

5.2模板的）設(shè)計(jì)

模板也稱(chēng)型板，是由摸底板和模樣、澆冒口系統(tǒng)及定位銷(xiāo)等裝配而成。模底板用來(lái)

連接與支承模樣、澆冒系統(tǒng)、定位銷(xiāo)等。本設(shè)計(jì)采用單面模底板，其工作面是平面。

模底板材料的選用

對(duì)模底板材料的規(guī)定是有足夠的強(qiáng)度，有良好的耐磨性，抗震耐壓，鑄造和加工性。

根據(jù)模樣的構(gòu)造及生產(chǎn)規(guī)定，選用鑄造鋁合金作為模底板日勺材料。

模底板尺寸確定

模底板長(zhǎng)=砂箱長(zhǎng)+2X砂箱分型面出邊緣厚度

=450+2X25=500mm

模底板寬=砂箱寬+2X砂箱分型面出邊緣厚度

=350+2X25=400mm

由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表1.5—34得：模底板的壁厚取為12rmn

模底板與砂箱的定位

模底板與砂箱之間采用定位銷(xiāo)與銷(xiāo)套定位。

5.3芯盒日勺設(shè)計(jì)

芯盒的類(lèi)型和材質(zhì)

采用熱芯盒，芯盒材料為鋁合金。

芯盒的）構(gòu)造設(shè)計(jì)

芯盒的壁厚由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》查表得：6?8mm,取7nmi

5.4砂箱的設(shè)計(jì)

砂箱的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：選擇類(lèi)型和材質(zhì)，確定砂箱尺寸。構(gòu)造設(shè)計(jì)，定位及緊固等。

砂箱的材質(zhì)及尺寸

支座零件機(jī)械造型用砂箱可選用的材料牌號(hào)由《鑄造工藝課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得有：

HT15-33,HT20-40,QT45-5,QT60-2,QT40-10,ZG15?ZG45。選擇HT200為砂箱材料，需進(jìn)

行人工時(shí)效或退火處理，

根據(jù)通用砂箱的規(guī)格尺寸選砂箱日勺尺寸：

上箱為450*350*200mm下箱為450*350*200mm

砂箱型壁尺寸及圓角尺寸

一般機(jī)械造型砂箱常用向下擴(kuò)大H勺傾斜壁，底部設(shè)突緣，防止塌箱，保證剛性，便

于落砂，箱壁上流出氣孔。

由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》表1.5-47查得：

箱壁壁厚為10mm,bl=25mm,hl=10mm,h2=15mm

箱壁型式如圖5.1：

3

e

q

圖5.1箱壁形式示意圖

砂箱過(guò)渡圓角示意圖如空5.2。其中R=20mm,R1-10mm

圖5.2砂箱過(guò)渡圓角示意圖

砂箱排氣孔尺寸

由《鑄造實(shí)用手冊(cè)》表1.5-49查得：

C=40mm,cl=50mm,c2=20mm,d=10mm

上箱通氣孔共2排，下箱通氣孔共2排

第六章蠕墨鑄鐵（RuT300）的配料及熔煉計(jì)算

6.1蠕墨鑄鐵（RuT300）的配料計(jì)算

鑄造生產(chǎn)支座用儒墨鑄鐵RuT300合金成分控制為：C3.4%~3.8%,Si2.5%?

2.9%,MnO.1%?0.3%,S<0.02%,P<0.1%,MnO.015%?0.025%

生產(chǎn)原料選用天津Q10生鐵，回爐料，廢鋼，75#硅鐵，65#鎰鐵。

原料化學(xué)成分由《鑄造合金配料速查手冊(cè)》查表1.3-9得：

爐料名爐料成分（％）

CSiMnPS

天津Q10生鐵4.30.880.10.040.036

回爐料3.612.70.310.04<0.01

廢鋼0.210.240.520.03一

75#硅鐵—77——一

65#缽鐵——67—一

沖天爐燒損率5-15-200+50

首先考慮由爐前蠕化孕育處理后，原鐵液質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少0.1%?0.2%,硅吸取0.8%,

鎬微減，硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少40%?80%,因此原鐵液化學(xué)成分應(yīng)控制在:C3.5%?3.9%,

Sil.7%?2.3%,MnO.1%?0.3%,S<0.03%,P<0.1%.

計(jì)算爐料中各元素應(yīng)有的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，公式如下：

w爐料二w原鐵液/(1±n)

式中w爐料一一爐料中元素含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

w原鐵液—原鐵液中元素含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

n——熔煉過(guò)程中元素口勺增減率

因此據(jù)公式計(jì)算爐料中各元素應(yīng)有的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))如下：

Wc爐料二肌原鐵液/(1±He)=3.80/(1-5%)=4%

Wsi爐料二Wsi原鐵液/(l±nsi)=2.20/(1-15%)=2.59%

W'ln爐料二Mn原鐵液/(l±riMn)=0.3/(1一20%)=0.38%

W'p爐料:W'p原鐵液/(1±np)=0.06/(1+0%)=0.06%

Ws爐料3's原鐵液/(1±ns)=0.02/(1+50%)=0.03%

根據(jù)工藝出品率及成品率估算用回爐料為25%,設(shè)天津Q10生鐵用量為A,廢鋼用量為B

則可列方程有:

4.3%*A+3.61%*25%*0.21%*B=4%.....................1式

A+25%+B=100%.............................................................2式

連列1式，2式解方程得：A處68%B^7%

計(jì)算硅鐵和鎰鐵MJ加入量，設(shè)硅鐵用量為C,鎰鐵為D

C二(爐料中應(yīng)加入日勺硅含量-爐料日勺硅含量)/硅鐵日勺硅含量

二⑵59%-(0.88%*68%+2.7%*25%+0.24%*7%)}/77%

=1.69%

D二(爐料中應(yīng)加入日勺鎘含量-爐料日勺鎰含量)/硅鐵日勺鎬含量

={0.38%-(0.10%*68%+0.31%*25%+0.52%*7%))/67%

=0.30%

核算磷，硫含量與否超標(biāo)：

WP,爐料=0.04%*68%+0.04%*25%+0.03%*7%=0.0393%<0.06%

Ws,爐料=0.0036%*68%+0.01%*25%+0*7%=0.005%<0.03%

通過(guò)計(jì)算得回爐料為25%,天津Q10生鐵用量為68%,廢鋼用量為7%,硅鐵用量為1.69%,

缽鐵用量為0.30%.

6.2蠕墨鑄鐵生產(chǎn)控制

蠕化劑及蠕化處理

鑄造支座用RuT30c選用稀土硅鐵合金(RE30)作為蠕化劑，蠕化率規(guī)定到達(dá)50%,

稀土硅鐵合金(RE30)蠕化處理反應(yīng)平穩(wěn)。

蠕化處理的措施是在將顆粒狀合金均勻H勺在出鐵槽隨流加入，每包處理0.8?It。

此措施操作簡(jiǎn)樸，吸取率高。

孕育化處理

由于蠕化處理后鐵液中鎂和稀土的作用，使鐵液輕易具有結(jié)晶過(guò)冷和在組織中出現(xiàn)

游離滲碳體n勺傾向，因此孕育處理亦是蠕婚鑄鐵生產(chǎn)中口勺一種必要環(huán)節(jié)，其作用為消除

結(jié)晶過(guò)冷傾向，減少自由滲碳體；提供足夠日勺石墨晶核，增長(zhǎng)共晶團(tuán)體，使石墨呈細(xì)小

均勻分布，提高力學(xué)性能；延緩蠕化衰退。

孕育劑選用含硅75%的硅鐵。孕育處理日勺措施是將硅鐵在出鐵槽隨流加入。

第七章砂型鑄造設(shè)備選用

7.1造型工部設(shè)備選用

工藝分析確定采用砂箱內(nèi)尺寸為450X350X100/200mm日勺微振壓實(shí)造型線生產(chǎn)支

座。選擇這種造型線組織造型生產(chǎn)，在技術(shù)上是先進(jìn)日勺，經(jīng)濟(jì)上是合理的。選用半自動(dòng)

氣動(dòng)微震壓實(shí)造型機(jī)（型號(hào)ZBI48B）進(jìn)行造型。

7.2制芯工部設(shè)備選用

為了提供造型用的強(qiáng)度高、尺寸精確口勺砂芯，采用熱芯盒射砂生產(chǎn)樹(shù)脂砂芯，此零

件R勺砂芯屬于小砂芯，根據(jù)所需型芯形狀及生產(chǎn)效率，選用2ZZ8612熱芯盒對(duì)芯機(jī)。

7.3溶化工部設(shè)備選用

根據(jù)車(chē)間的I生產(chǎn)大綱、設(shè)備資源狀況、投資等原因，確定采用沖天爐融化蠕墨鑄鐵。

7.4砂處理工部設(shè)備選用

混砂裝備選用碾輪式混砂機(jī)，該型混砂機(jī)的混砂質(zhì)量很好。

制備型（芯）砂所需要的多種原材料、如新砂、煤粉、粘土等一般都通過(guò)烘干后使

用，在批量較大日勺鑄造車(chē)間多采用臥式烘干滾筒。

松砂是很重要的工藝環(huán)節(jié)。生產(chǎn)批量較大的鑄造車(chē)間，采用雙輪松砂機(jī)，

7.5清理工部設(shè)備選用

為了減輕清理工段H勺勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，提高鑄件清理質(zhì)量和清理速度，設(shè)

計(jì)中采用雙行程持續(xù)拋丸室和Q118拋丸清理滾筒進(jìn)行鑄件的表面清理；采用M3040

固定式砂輪機(jī)、M3140懸掛式砂輪機(jī)鑄件的飛邊毛刺。清理好的鑄件用電泳浸漆遠(yuǎn)紅外

線烘干自動(dòng)線進(jìn)行油漆防銹。廢砂用帶式輸送機(jī)、斗式提高機(jī)集中送至廢砂斗內(nèi)，定期

用汽車(chē)運(yùn)走。

總結(jié)

通過(guò)了近一種學(xué)期的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)靠近尾聲了，由于我所學(xué)的知識(shí)有限,

因此有諸多局限性和沒(méi)有考慮到口勺地方還請(qǐng)老師予以指正。

本設(shè)計(jì)重要開(kāi)篇對(duì)我國(guó)鑄造口勺歷史及現(xiàn)實(shí)狀況，其他國(guó)家鑄造發(fā)展