2,3 铸造的工艺设计
?学习要求,
掌握铸造工
艺图的绘制。
?重点和难点,
确定浇注位置
及分型面
2.3.1 设计内容
一,铸造工艺设计主要内容,
根据铸件结构特点、技术要求,
生产批量等,
1.确定铸造方案和工艺参数;
2.绘制铸造工艺图、铸件图
和铸型装配图等;
3.编制工艺卡片和工艺规范。
二,绘制的图样
1.铸造工艺图,
利用各种的工艺符号,把制造模型和
铸型所需的资料直接绘在零件图上所得到
的图样。
即表示铸型浇注位置、分型面、浇
冒口系统、工艺参数、型芯结构尺寸、控
制凝固措施等的图样。
2,铸件图,又称毛坯图
是反映铸件实际形状、尺寸和技术要求
的图样,也是铸造生产、铸件检验与验收的
主要依据。
3.铸型装配图,表示合型后铸型各组元之间
装配关系的工艺图。
包括:浇注位置、型芯、浇冒口系统和
冷铁布置及砂箱结构和尺寸等。
2.3.2 铸造方法和造型方法选择
1.选择依据,
1)零件结构特点; 2)合金种类;
3)生产批量等
2.选择原则,
单件、小批生产时一般采用砂型铸造
(手工造型);
批量较大时可采用砂型铸造(机器造型)
或合适的特种铸造。
2.3.3 浇注位置及分型面的选择
1.浇注位置的选择
①铸件的重要加工面或主要工作面应处于底面
或侧面,以避免出现气孔、砂眼、缩孔、缩
松等铸造缺陷。如锥齿轮铸件,起轮齿部位
是重要加工面和主要工作面,应朝下。
② 铸件的大平面应尽可能朝下或采用倾斜浇注
以避免
产生夹砂,
夹渣、气孔
等缺陷。
③ 铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面
以免产生浇不到,
冷隔等铸造缺陷。


④ 对于收缩大的铸件,
为利于设置冒口进行补缩,
厚实部位应置于上方。
在这种情况下,
可能会使重要加工面或主要工作面朝上。
★ 通过加大加工余量来保证质量。
2.分型面的选择
① 分型面应选择在最大截面处;
×××
××
② 铸件的机加工面和基准面
应尽量放在同一砂箱中。
即铸件上的机械加工面以及机械加工和
尺寸检查时用于定位和装夹基准的表
面应尽量放在同一砂箱中,以保证铸
件的加工精度。
③ 应尽量减少分型面数量,
并力求采用平面作为分型面,
以减少砂箱数,
简化造型工艺。


④ 应尽量减少型芯、活块的数量,
以减少成本、提高工效。
★ 机器造型时应避免使用活块,
必要时可用型芯代替,以提高工效;
手工造型时,应采用活块代替型芯,
以减少成本。
⑤主要型芯应尽量放在下半铸型中,
以利于下型、合型和检查型腔尺寸。
2,3.4 铸造工艺参数的选定
? 鉴于机械加工和铸造工艺的需要,对零件
和工装的尺寸应作必要的改变。
铸造工艺参数
铸件尺寸公差 收缩率 起模斜度 芯头和芯座 机械加工余量
1.铸件尺寸公差
即 铸件尺寸允许的变动量 。
从 CT1~CT16,分为 16个等级,
CT1精度最高 。
一般,用粘土砂手工造型时,
单件、小批量生产为 CT13~CT15级;
大批量为 CT11~CT14级。
2.机械加工余量 (RMA),
即 为进行机械加工而加放的一层金属。机械
加工余量过大:切削加工工作量大,浪费金
属材料;过小:易使零件报废。
等级,分为 10级,A,B、,J,K级,加工
余量值依次增大。 (上面 >侧面 >底面 )
影响因素,合金种类、铸件的尺寸大小、生
产批量、生产方法、加工面与基准面距离等。
3.铸件线收缩率
(1)定义,
指铸件从线收缩开始温度冷却至室温时,
线尺寸的相对收缩量。
(2)选取,
大件、重要件不同部位可选取不同的收缩率;
一般件可选取同一收缩率。
4,起模斜度
(1)定义,为了起模方便,在平行于起模方向的侧壁
加放的一定斜度。
(2)选取,对同一件,尽可能选用同一起模斜度;
立壁愈高,斜度应越小;
内壁的斜度值应大于外壁;
机器造型比手工造型斜度小;
金属模比木模斜度小。
(4)形式,
a)增加壁厚; b)加减壁厚; c)减少壁厚。
5.最小铸出 孔与槽
(1)不铸出,
铸件较小的孔、槽,尤其是位置精度要求高
的孔、槽不必铸出。
单件小批:直径或边长 < 30不铸;
大批,直径或边长 < 15不铸; H/D>4的深孔均
不铸。
(2)铸出,不需加工的孔、槽,一般要铸出。
(查表)
6,芯头和芯座
( 1)芯头:砂芯伸出铸件外面不与金属液
接触的部分。
( 2)芯座:由芯头的模样在铸型中所形成
的空腔。
( 3)作用:定位、固定、排气及清砂。
安徽工程科技学院机械系
★ 浇冒口系统
标准的浇注系统(外浇口、直浇道、横浇道,
内浇口及冒口)应放在分型面处,并朝向上箱。
例 1,分别指出图示铸件在单件小批和大批生产时应选择
何种造型方法?请画出各自的铸造工艺图。
安徽工程科技学院机械系




冒口
放收缩率 1%
单件小批 手工三箱造型


大批量 两箱机器造型




余量:上面 >侧面 >下面
2.3.5铸造工艺设计示例
例:支架零件如下图所示, 材料为 HT200,
单件, 小批量生产工作时承受中等静载荷,
试进行铸造工艺设计 。
1.零件结构分析,筒壁过厚, 转角处未采用
圆角 。 修改后的结构如图 b) 所示 。
2.选择铸造方法及造型方法 采用砂型铸造
( 手工造型 ) 中的两箱造型 。
3.选择浇注位置和分型面
采用方案 Ⅰ 较为合理 。
4.确定工艺参数,
( 1) 铸件尺寸公差:取 CT15。
( 2) 要求的机械加工余量:取 H级 。
( 3) 铸件线收缩率:取 0.8% 。
( 4) 起模斜度:取 1° 。
( 5) 不铸出的孔,6个 φ18孔均不铸出
( 6) 芯头形式:采用水平芯头 。
5.设计浇注系统,采用同时凝固原则,
在铸件分型面处的两凸缘位置设内浇道

6.绘制铸造工艺图 如图 b)所示 。