1、第三节铸造工艺图铸造生产时,首先要根据铸件的结构特征、技术要求、生产批量、生产条件等因素,确定铸造工艺方案。其主要内容包括浇注位置、分型面、铸造工艺参数(机械加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率、芯头等)的确定,然后用规定的工艺符号或文字绘制成铸造工艺图。铸造工艺图是指导铸造生产的技术文件,也是验收铸件的主要依据。一、浇注位置的确定【浇注位置】浇注时铸件在铸型中所处的位置称为浇注位置。铸件的浇注位置对铸件的质量、尺寸精度、造型工艺的难易程度都有很大的影响。通常按下列基本原则确定浇注位置。(1)铸件的重要工作面或主要加工面朝下或位于侧面。浇注时金属液中的气体、熔渣及铸型中的砂粒会上浮,有可能
3、面朝下(3)铸件的薄壁朝下、侧立或倾斜。为防止铸件的薄壁部位产生冷隔、浇不到缺陷,应将面积较大的薄壁置于铸件的下部,或使其处于侧壁或倾斜位置,如图所示。薄壁铸件的浇注位置(4)铸件的厚大部分应放在顶部或在分型面的侧面。主要目的是便于在厚处安放冒口进行补缩,如图阀体的冒口补缩和图卷扬筒的重要面位于侧面所示。二、分型面的选择【分型面】是铸型组元间的接合面。为便于起模,一般分型面选择在铸件的最大截面处。分型面的选定应保证起模方便、简化铸造工艺、保证铸件的质量。确定分型面应遵循如下原则。(1)分型面应选择在模样最大截面处,以便于起模。如图所示。分型面选在最大直径处(2)尽量减少分型面。分型面少
6、便下芯和合型、便于起模和修型。如图缩示机床立柱的分型方案,采用方案比较合理,可使型腔和型芯大部分处于下箱中,便于起模、下芯、合型。机床立柱的分型面三、工艺参数的选定(1)机械加工余量和公差【机械加工余量】是指铸件加工面上预留的、准备切除的金属层厚度。加工余量取决于铸件的精度等级,与铸件材料、铸造方法、生产批量、铸件尺寸、浇注位置等因素有关。铸件的尺寸公差CT,其精度等级从高到低有1、2、3.16共16个等级;加工余量等级MA,从精到粗可分为A、B、C、D、E、F、G、H、J共9个级别。下表为砂型铸造常用铸造合金单件和小批生产时公差等级及与之配套的加工余量等级。造型材料CT/MA铸
7、钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合金干、湿砂型13-15/J13-15/H13-15/H13-15/H13-15/H12-14/H自硬砂12-14/J11-13/H11-13/H11-13/H10-12/H9-11/H单件和小批生产时铸件公差等级及与之配套的加工余量等级(摘自GB/T1350-89)铸件的公差等级和加工余量等级确定后,加工余量数值可根据GB/T11350-1989选取;公差的数值可按GB641486选取。为简化铸造工艺,铸件上的小孔和槽可以不铸出,而采用机械加工。一般铸铁件上直径<30mm、铸钢件上直径<40mm的孔可以不铸出。(2)起模斜度
9、子的方法铸孔,用自带芯子的起模斜度一般应大于外壁斜度。(a)增加铸件厚度(b)加减铸件厚度(c)减小铸件厚度(壁厚<8mm)(壁厚:8mm12mm)(壁厚>12mm)起模斜度的取法(3)收缩率为补偿铸件在冷却过程中产生的收缩,使冷却后的铸件符合图样的要求,需要放大模样的尺寸,放大量取决于铸件的尺寸和该合金的线收缩率。一般中小型灰铸铁件的线收缩率约取1%;非铁金属的铸造收缩率约取1.5%;铸钢件的铸造收缩率约取2%。(4)铸造圆角【铸造圆角】模样壁与壁的连接和转角处要做成圆弧过渡,称为铸造圆角。铸造圆角可减少或避免砂型尖角损坏,防止产生粘砂、缩孔、裂纹。但铸件分
12、置和分型面。零件上48mm的孔要铸出,但内孔的小台阶不铸出,故采用简单的圆棒型芯;为简化铸造工艺,8mm的小孔和铸件侧壁的小台阶和小凹槽均不铸出。铸件高度不大,可采用两箱整体模造型、垂直浇注。分型面选在160mm的端面处,采用二箱整体模造型。(2)工艺参数确定。加工余量铸件各个面都要加工,故都应有余量。砂型铸造灰铸铁件的公差及配套的加工余量等级为14/H。顶面和孔的加工余量等级降一级(取J级),加工余量数值可查GB/T11350-1989选取,160mm和104mm圆周面双侧加工,每侧余量为6.0mm,底面的加工余量为6.0mm,顶面的加工余量为7.0mm,内孔的每侧的加工余量为6.0mm。起模斜度在垂直于分型面处(平行于起模方面),按增厚法确定起模斜度。取宽度a=1.0mm。图9-21b中“7/6”表示考虑了加工余量和起模斜度后,上端与下端的余量。线收缩率由于是小批生产,铸件各尺寸方向的铸造收缩率可取相同的数值,取铸造收缩率为1%。芯头该芯头为垂直芯头。查有关手册(本书略)得芯头尺寸,如铸造工艺图所示。铸造圆角铸造圆角按(1