铸造工艺设计 - 图文

图2.2 浇注位置确定方案一

图2.3 浇注位置确定方案二

2.2.2 分型面的选择

分型面是指两半铸型相互接触的表面。分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。且分型面的选择应尽量与浇注位置一致，以避免合型后翻转砂型。

对十字头的分型面的初步选择有如下方案：方案一如图2.4，方案二如图2.5。

图2.4 分型面方案一

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对方案一：铸件的大部分在同一箱内，减少了错型和验型不便所造成的尺寸偏差；分型面位于铸件的最大截面处，方便起模；分型面的选择和浇注位置一致，避免了合箱后翻转砂型。

对方案二：铸件没有能尽可能的位于同一半型内，这样会因为合箱对准误差使铸件产生偏错；也有可能因为合箱不严在垂直面上增加铸件尺寸，不方便起模；分型面的选择和浇注位置不一致，会使合箱后需翻转砂型。

综合分析比较，方案一优于方案二，故选择方案一分型面。

图2.5 分型面方案二

2.3 铸造工艺参数的设计

铸造工艺设计参数通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据，这些工艺数据的选择是铸造工艺设计的重要内容，对指导铸造工艺设计与铸造生产具有重要作用。铸造工艺设计参数一般都与模样、芯盒尺寸和铸件的精度有密切关系，同时也与造型、制芯、下芯和合箱的工艺过程有关。这些工艺数据主要是指加工余量、起模斜度、铸造收缩率、最小铸出孔、型芯头尺寸、铸造圆角等。工艺参数选取的准确、合适，才能保证铸件尺寸精确，使造型、制芯、下芯及合箱方便，使生产率提高，成本降低。

2.3.1 最小铸处孔的尺寸

通常零件图样上较大的孔应铸出，以节约金属和机械加工工时；较小的孔和槽，或铸件的壁很厚，则不宜铸出，直接用机械加工成孔更方便。对中心线位置要求高

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的孔，不宜铸出，这是由于铸出后很难保证中心度精确，用钻头扩孔无法纠正其中心位置。

根据十字头的形状尺寸为1140mm×605mm×257.5mm由《铸造工艺设计》查表1-7得：最小铸出孔约为15~30mm。

十字头内腔上的通孔为Φ50，考虑加工余量后直径为40mm，深度为40mm。该孔直径比较大，高径比也不大，则应该铸出。

十字头圆台上的通孔Φ28，考虑加工余量后直径为18mm，深度为153mm。该孔直径较小，高径比较大，不应该铸出，机械加工较为经济方便。

2.3.2 铸件尺寸公差

铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许的极限尺寸之差。在两个允许极限尺寸之内，铸件可满足机械加工，装配，和使用要求。

十字头为树脂砂铸造机器造型，大批量生产，由《铸造工艺设计》查表1-10，得：十字头的尺寸公差为CT8-CT12，取CT12。

十字头的形状尺寸为1140mm×605mm×257.5mm，由《铸造工艺设计》查表1-9，得：十字头的尺寸公差数值为13mm。

2.3.3 机械加工余量

机械加工余量是铸件为了保证其加工面尺寸和零件精度，应有加工余量，即在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属层厚度。

铸件的某一部位在铸态下的最大尺寸应不超过成品尺寸与要求的加工余量及铸造总公差之和。当有斜度时，斜度值应考虑。

十字头为树脂砂铸造机器造型，大批量生产，由《铸造工艺设计》查表1-13得：十字头的加工余量等级为E～G级，取G级。

十字头的形状尺寸为1140mm×605mm×257.5mm，由《铸造工艺设计》查表1-12得：十字头的加工余量数值为5mm。

2.3.4 铸造收缩率

十字头的受阻收缩率，由《铸造工艺设计》查表1-14得：受阻收缩率为0.9％。 2.3.5 起模斜度

为了方便起模并避免损坏砂型或砂芯，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度，这个斜度，称为起模斜度。起模斜度应在铸件上没有结构斜度的并垂直于分型面的；表面上应用。模样的起模斜度，应不致使铸件超过尺寸公差。

设计的起模斜度如下：

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十字头外壁高170mm的起模斜度由《铸造工艺设计》查表1-15，得：非加工面，减少铸件壁厚：??0?30' a=2.2mm ；

十字头内腔自硬砂造型时，模样凹处内表面起模斜度值允许按其外表面斜度值增加50%：??0?45' a=3.3mm ；

十字头中心处圆台高为140mm，加工面，增加铸件壁厚： ??0?35' a=1.6mm ；十字头内腔?50通孔深为40mm，加工面，增加铸件壁厚： ??2?45' a=2.4mm 。因为同一铸件的起模斜度应尽可能只选用一种或两种斜度，以免加工金属模时频繁更换刀具。故外壁、内腔、圆台处应均取为：??0?35'。

2.3．6铸件在砂型内的冷却时间

铸件在砂型内的冷却时间短时，容易产生变形、裂纹等缺陷。为了使铸件在出型时具有足够的强度和韧性，铸件在砂型内应有足够的冷却时间。

铸件在砂型中的冷却时间与铸件的材质、重量、壁厚和结构等因素有关。 十字头的冷却时间由《铸造工艺设计》查表1-25得：冷却时间为240~600min 。 2.3.7铸件重量公差

铸件重量公差是以占铸件公称重量的百分比表示的铸件重量变动的允许范围。 十字头的公称重量约为303kg，尺寸公差为CT12级。

十字头的重量公差由《铸造工艺设计》查表1-57得：重量公差为MT12级。

2.4 砂芯设计

砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外型不能出砂的部分。砂芯的设计，主要包括芯头设计、芯骨设计、砂芯排气设计。

十字头砂芯的外型如图3.1所示。

a.水平砂芯 b.垂直砂芯

图2.6 砂芯外型示意图

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