砂型铸造工艺与工装设计
砂型铸造工艺与工装设计
铸造 工艺 图
在零件图上,用标准(JB2435-78)规 定的红、蓝色符号表示出；浇注位 置和分型பைடு நூலகம்，加工余量，铸造收缩 率（说明）。起模斜度，模样的反 变形量，分型负数，工艺补正量， 浇注系统和冒口，内外冷铁，铸肋， 砂芯形状，数量和芯头大小等
铸件 图
反映铸件实际形状、尺寸和技术 是铸件检验和验收、 要求。用标准规定符号和文字标注， 机械加工夹具设计 反映内容：加工余量，工艺余量， ⑦在完成铸造工艺图的基 的依据。 础上，画出铸件图 不铸出的孔槽，铸件尺寸公差，加 适用于成批、大量 工基准，铸件金属牌号，热处理规 生产或重要的铸件。 范，铸件验收技术条件等 表示出浇注位置，分型面、砂芯数 目，固定和下芯顺序，浇注系统、 冒口和冷铁布置，砂箱结构和尺寸 等 是生产准备、合箱、 检验、工艺调整的 依据。 ⑧通常在完成砂箱设计后 适用于成批、大量 画出 生产的重要件，单 件生产的重型件。 用于生产管理和经 济核算。依批量大 小，填写必要内容 ⑨综合整个设计内容
按 JB2435—78 《铸造工艺符号及其表示方法》 绘制
在确定了上述各项目后，编制铸造工艺卡。 其格式见 JB/Z 234.10—85《铸造工艺卡》。
铸造工装图
支架的铸造工艺设计过程
零 件 图
工 艺 图 芯 盒
模
样
铸 件
第二节 铸造工艺设计与经济指标 和环境保护的关系
铸造工艺设计时，采用不同的工艺， 对铸造 车间或工厂的金属成本，熔炼金属的质量，能量 消耗，铸件工艺出品率和成品率的优劣，工时费 用的大小，铸件成本和利润率的高低等，都有显 著的影响。
一. 概念 铸造工艺设计：就是根据铸造零件的特 点，技术要求，生产批量和生产条件等，确 定铸造方案和工艺参数，绘制工艺卡等技术 文件的过程。
铸造工艺总汇-砂型铸造工艺设计
图1 流涂装置示意图1一泄流阀, 2一涂料罐, 3一电动机, 4一搅拌杆, 5一滤网, 6一回收槽7一砂型, 8一流涂杆头, 9一控制开关, 10一软管, 11一泵5）静电喷涂法采用粉末涂料，借高压直流电形成强大静电场使粉末涂料微粒在喷枪头部的电晕放电区带电，在电场力和风力作用下向异极性砂芯（型）表面迅速集积成涂层，然后加热使涂料中粘结剂软化重熔建立涂层强度。
此法适用于尺寸较狭小的凹坑或狭缝不易徐敷上涂料的场合。
3.6 工艺分析与设计(工艺分析与参数查询)3.6.1浇注位置的确定根据对合金凝固理论的研究和生产经验，确定浇注位置时应考虑以下原则：1．铸件的重要部分应尽量置于下部。
2．重要加工面应朝下或呈直立状态。
3. 使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷。
对于大的平板类铸件，可采用倾斜浇注，以便增大金属液面的上升速度，防止夹砂结疤类缺陷（见图1、2）。
倾斜浇注时，依砂箱大小，H值一般控制在200～400mm范围内。
图1具有大平面的铸件正确的浇注位置图2 大平板类铸件的倾斜浇注4．应保证铸件能充满。
对具有薄壁部分的铸件，应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道以下，以免出现浇不到、冷却等缺陷。
图3为曲轴箱的浇注位置。
5．应有利于铸件的补缩。
6. 避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验。
7. 应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型。
此外，应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。
图 3 曲轴箱的浇注位置a)不正确b）正确3.6.2 分型面的选择分型面是指两半铸型相互接触的表面。
除了地面软床造型、明浇的小件和实型铸造法以外，都要选择分型面。
分型面一般在确定浇注位置后再选择。
但分析各种分型面方案的优劣之后，可能需重新调整浇注位置。
生产中，浇注位置和分型面有时是同时确定的。
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。
应仔细地分析、对比，慎重选择。
第二节砂型铸造及工艺方案选择
上 上
下 下
a)不合理
b)合理
起重机卷筒的浇注位置分析
伞齿轮
2。铸件的大平面应放在下部。
具有大平面的铸件正确的浇注位置
3。铸件的薄壁部分应放在铸件下部或放在内浇口以下。
下 上
a) 不正确
曲轴箱的浇注位置
上 下
b) 正确
4。易于产生缩孔、缩松的铸件，应把厚大部位放在上面或侧 面，以便于安放冒口补缩。
2 铸件的大平面应朝下。 原因:上表面出现缺陷,尤其易夹砂.
3 面积大的薄壁部分放下面或侧面，有利于金属充填, 防止浇不足。
4 易形成缩孔的铸件,厚的部分放在铸型上部或侧面,便于 安置冒口,以补缩.
1。铸件中质量要求高或重要的加工表面，浇注时应尽可能放 在下面，如有困难则应放在侧面。
上 中
中 下 车床床身浇注位置
2) 冷铁应用:
(1) 分类: 外冷铁:只和铸件外表面接触而起激冷作用,与型砂一起清出, 可重复使用. 内冷铁:浇注后冷铁被金属液包围与铸件熔合在一起.有气密性 要求的部分不能用.
(2) 作用: 减少冒口数量: 改善凝固顺序,有利外缩. 可减少冒口尺寸: 加内冷铁,加快铸件冷却. 消除局部热节处的缩孔和缩松: 加外冷铁.
为了便于起模或从芯盒中取出型芯，应做出一定的斜度。 4、最小铸出孔及槽 5、铸造圆角
1 机加余量 机械加工余量：在铸件的加工面上预先留出的准备在 机械加工时切去的金属层厚度。
1) 金属种类: 灰口铸铁:表面平整,加工余量少. 铸钢:浇注强度高,表面不平,加工余量大. 有色金属:表面光洁. 2) 生产条件:大批量生产:机器造型,加工余量少.
浇注位置； 分型面； 型芯的数量、形状、 尺寸及固定方法； 加工余量； 收缩率； 拔模斜度； 浇注系统； 冒口和冷铁的尺寸和 布置等。
砂型铸造手工造型技术PPT课件
课题二 手工造型基本操作技术
一、造型常用工具、辅具
1. 铁铲 铁铲也称铁锨，用来铲起或拌和型 (芯) 砂，也可以用作挖掘地坑或松散 砂地，如图1-4所示。 2. 筛子 筛子用来筛分和松散型砂或用以清 除砂内夹杂，有方形筛和圆形筛两种， 如图1-5所示。
图1-4 铁铲 图1-5 筛子
3. 砂舂
图1-22 提钩
16. 半圆、圆头
半圆也称竹片梗、平光杆，用来修整砂型垂直弧形的 内壁和底面，如图1-23所示。圆头用来修整砂型圆形及弧 形凹槽，如图1-24所示。
图1-23 半圆
图1-24 圆头
17. 法兰梗
法兰梗也称光槽镘刀，供修理砂型或砂芯的深窄底面 及管子两端法兰边用，由钢或青铜制成，如图1-25所示。
砂型铸造手工造型技术
—铸造工艺与技能训练
铸造生产基础知识
课题一 砂型铸造工艺过程 课题二 手工造型基本操作技术
课题一 砂型铸造工艺过程
一、铸造生产的特点及分类 1. 铸造生产的特点(见表1-1)
2.铸造的分类
根据铸造生产方法的不同，铸造主要分为砂型铸造和 特种铸造两大类。细分如下：
二、常用铸造(铸件) 材料的性能 1. 金属材料的性能
4. 熔炼
通过加热将固体的金属炉料转变成具有规定成分和 温度的液态合金，这项工作叫作熔炼。
5. 浇注
将熔融金属从浇包注入铸型的操作过程叫作浇注。
6. 落砂
用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作过程 叫作落砂。落砂的方法有手工落砂和机械落砂两种， 大量成批生产时，一般用落砂机落砂，单件小批生产 多用手工落砂。
砂舂也称舂砂锤，舂实型砂用，如图1-6所示。其平 头用来锤打紧实、舂平砂型表面，如砂箱顶部的砂。舂 砂姿势如图1-7所示。
铸造工艺及工装的设计共52页文档
为操作方便将砂芯分块的实例
（三）保证铸件壁厚均匀
使砂芯的起模斜度和模样的起模斜度 大小、方向一致，保证铸件壁厚均匀
保证铸件壁厚均匀
a) 不合理
b) 合理
（四）应尽量减少砂芯数目
用砂胎（自带砂 芯）或吊砂可减少砂 芯 ， 右 图 为 12VB 柴 油机曲轴定位套的机 器造型方案。
砂胎
在手工造型时，遇到难
铸造工艺设计参数主要有：
铸件尺寸公差
铸件重量公差
机械加工余量
铸造收缩率 起模斜度 最小铸出孔及槽 工艺补正量 分型负数 反变形量 砂芯负数
非加工壁厚的负余量
分芯负数
一、铸件的尺寸公差 指铸件各部分尺寸允许的极限偏差
我国的铸件尺寸公差标准GB6414－86
ISO8062-1984《铸件尺寸公差制》
3
2
2
1
2
345
6
78
9 10 11 12 13 14 15 16
CT1
精度
CT16
铸件尺寸公差数值 (mm)
铸件基本尺寸
公差等级CT
大于 至 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
－
10
－ － 0.18 0.26 0.36 0.52 0.74 1.0 1.5 2.0 2.8 4.2 － － － －
除上述的原则外，还应使没块砂芯有足够的断面， 保证有一定的强度和刚度，并能顺利排出砂芯中的气 体；使芯盒结构简单，便于制造和使用等。
二、芯头设计
芯头伸出铸件以外不与金属接触的砂芯部分。 ➢ 对芯头的要求
✓ 定位和固定砂芯，使砂芯在铸造中有准确 的位 置，并能承受砂芯重力及浇注时液体 金属对砂芯的浮力，使之不破坏
铸造工艺及工装设计
第二节 造型、造芯方法的选择
三、造型方法应适合工厂条件 每个铸工车间只有很少的几种造型、造芯方法，所以选择的 方法应切合现场实际条件。
四、要兼顾铸件的精度要求和成本 各种造型、造芯方法所获得的铸件精度不同，初投资和生产
率也不一致，最终的经济效益也有差异。
第三节 浇注位置的选择
浇注位置的选择
浇注位置：金属浇注时铸件所处的空间位置。同一个铸件， 可以有多种浇注位置。
交错接头适用于中小型铸件； 环形接头适用于大型铸件；
一、从避免缺陷方面审查铸件结构
（六）铸件内壁应壁均衡散热。
阀体的结构改进
一、从避免缺陷方面审查铸件结构
（七）壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节 热结处易造成缩孔、缩松和 热裂纹。
一、从避免缺陷方面审查铸件结构
零件结构的铸造工艺性分析 浇注位置 分型面的选择
1、机械加工余 量和最小铸出孔 2、拔模斜度 3、收缩率 4、铸造圆角 5、型芯头
铸造工艺参数
型芯的数量及其设计
浇注系统设计
冒口、冷铁、铸筋设计
模型图 合箱图 绘制铸造工艺图
第二章 铸造工艺方案
第一节 零件结构的铸造工艺性
零件的铸造工艺性指的是零件的结构应符合铸造生产 的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低 成本。 对产品零件图进行审查、分析作用： （1）审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。 （2）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能 出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施予以防止。
一、从避免缺陷方面审查铸件结构
（一）铸件应有合适的壁厚 最小壁厚：在各种工艺条下，铸造合金能充满型腔的最小 厚度。主要取决于合金的种类、铸件的大小及形状等因素。 临界壁厚：各种铸造合金都存在一个临界壁厚，砂型铸造， 临界壁厚约=3x最小壁厚。 缺陷分析： 铸件壁厚小于 “最小壁厚”。浇不足、冷隔。 铸件壁厚大于 “临界壁厚”。缩孔、 缩松、结晶组织粗 大。
砂型铸造工艺及工装设计
砂型铸造工艺及工装设计一、工艺流程设计砂型铸造的工艺流程设计是整个工艺的基础，包括以下步骤：设计铸造模具：根据产品需求和工艺要求，设计铸造模具的结构和尺寸。
制作砂型：根据模具和产品需求，制作符合要求的砂型。
浇注：将熔融的金属液体注入砂型，填充模具的型腔。
冷却：让金属液体冷却凝固，形成铸件。
脱模：将凝固的铸件从砂型中脱出，完成整个铸造过程。
二、铸造模具设计铸造模具的设计是整个工艺的核心，直接影响产品的质量和工艺的效率。
设计时需考虑以下几点：模具材料选择：根据产品需求和工艺要求，选择合适的模具材料。
模具结构确定：根据产品形状和尺寸，设计模具的结构和形状。
模具尺寸精度：根据产品要求和工艺条件，确定模具的尺寸精度。
浇口设计：浇口是金属液体注入模具的通道，设计时需考虑浇口的尺寸、位置和形式。
排气口设计：排气口是排除模具内的空气和挥发物的通道，设计时需考虑排气口的位置和大小。
三、砂型制作工艺设计砂型制作是整个工艺的重要环节，其质量直接影响产品的质量和工艺的效率。
设计时需考虑以下几点：砂型材料选择：选择符合要求的砂型材料，如黄沙、石英砂等。
砂型紧实度控制：控制砂型的紧实度，以保证砂型的强度和稳定性。
砂型透气性控制：控制砂型的透气性，以保证浇注过程中金属液体能够顺利填充模具的型腔。
砂型表面处理：对砂型的表面进行处理，以提高产品的表面质量。
四、浇注系统设计浇注系统是金属液体注入模具的通道，其设计直接影响到金属液体的流动和填充效果。
设计时需考虑以下几点：浇注系统结构形式：根据产品要求和工艺条件，选择合适的浇注系统结构形式。
浇注系统尺寸精度：根据产品要求和工艺条件，确定浇注系统的尺寸精度。
浇注速度控制：控制浇注速度，以保证金属液体能够平稳、充足地填充模具的型腔。
浇口位置选择：根据产品形状和模具结构，选择合适的浇口位置。
溢流槽设计：溢流槽是收集多余金属液体的结构，设计时需考虑溢流槽的位置和大小。
过滤网设置：过滤网是过滤金属液体中的杂质和气泡的结构，设计时需考虑过滤网的形式和材料。
砂型铸造工艺与工装设计
详细描述
针对大型船用柴油机缸盖的工装设计，采用了高强度和刚性的材料，确保了工装的稳定性和精度。同 时，加强筋和支撑结构的设计提高了工装的耐久性和使用寿命，减少了维修和更换的频率。
实例四：复杂阀体的工装设计
总结词
结构紧凑、定位准确、操作简便
VS
详细描述
复杂阀体的工装设计采用了紧凑的结构布 局，减少了占地面积和制造成本。准确定 位和夹紧系统保证了阀体的加工精度和一 致性，提高了产品质量。同时，人性化的 操作界面和便捷的调整方式使得操作过程 简单易懂，降低了操作难度和培训成本。
砂型铸造工艺的应用范围
机械制造
砂型铸造广泛应用于机械制造领域，如汽车、船舶、 航空航天等。
农业机械
在农业机械领域，砂型铸造工艺用于生产各种农机具 和零部件。
五金工具
五金工具制造中，砂型铸造工艺用于生产各种刀具、 量具等。
砂型铸造工艺的历史与发展
历史
砂型铸造工艺起源于古代中国，随着技术的发展和进步，逐渐传播到世界各地 。
发展
现代砂型铸造工艺不断改进和创新，采用新型材料和工艺技术，提高了铸件质 量和生产效率。
02
CATALOGUE
砂型铸造工装设计基础
砂型铸造工装设计的原则
功能性原则
工装设计应满足铸造生产的功 能需求，确保能够实现预定的
铸造工艺过程。
标准化原则
工装设计应遵循标准化原则， 尽量采用标准化的零部件和材 料，以提高互换性和降低成本 。
实例二：汽车发动机缸体的工装设计
总结词
模块化、柔性、高精度
详细描述
汽车发动机缸体的工装设计采用了模块化结构，便于后期维护和升级。同时，柔性化的设计使得工装能够适应不 同型号的缸体生产，提高了设备的利用率。高精度的定位和测量系统确保了缸体的加工精度和产品质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铸件 图
反映铸件实际形状、尺寸和技术 是铸件检验和验收、 要求。用标准规定符号和文字标注， 机械加工夹具设计 反映内容：加工余量，工艺余量， ⑦在完成铸造工艺图的基 的依据。 础上，画出铸件图 不铸出的孔槽，铸件尺寸公差，加 适用于成批、大量 工基准，铸件金属牌号，热处理规 生产或重要的铸件。 范，铸件验收技术条件等 表示出浇注位置，分型面、砂芯数 目，固定和下芯顺序，浇注系统、 冒口和冷铁布置，砂箱结构和尺寸 等 是生产准备、合箱、 检验、工艺调整的 依据。 ⑧通常在完成砂箱设计后 适用于成批、大量 画出 生产的重要件，单 件生产的重型件。 用于生产管理和经 济核算。依批量大 小，填写必要内容 ⑨综合整个设计内容
1. 经济指标：
工艺出品率=[铸件质量/(铸件质量+浇冒口的质量)]×100% 铸件成品率=[铸件质量/投入熔炉中的金属原料质量] ×100% 铸件成品率它与工艺出品率的差别是计入了熔炼和浇注 的损耗。减低成本，提高利润率。
2. 社会指标：
铸造工艺设计与节约资源的关系，湿型铸造优于干型铸 造，采用冷芯盒法。 铸造工艺设计与保护环境的关系，要考虑原材料利用与 排放物。 要降低排放，进行绿色节约化生产，以有利于实现可持 续发展。
设 计 程 序 ①零件的技术条件和结构 工艺性分析 ②选择铸造及造型方法 ③确定浇注位置和分型面 ④选用工艺参数 ⑤设计浇冒口,冷铁和铸筋 ⑥砂芯设计
铸造 工艺 图
在零件图上,用标准(JB2435-78)规 定的红、蓝色符号表示出；浇注位 置和分型面，加工余量，铸造收缩 率（说明）。起模斜度，模样的反 变形量，分型负数，工艺补正量， 浇注系统和冒口，内外冷铁，铸肋， 砂芯形状，数量和芯头大小等
铸型 装配 图
铸造 工艺 卡
说明造型、造芯、浇注、开箱、清 理等工艺操作过程及要求
铸造工艺图实例一
铸造工艺图实例二
铸造工艺卡
端盖的铸造工艺图与铸件图
铸造+455工艺图
支座的铸造工艺图、模样图及合箱图
图 支座的铸造工艺图、模样图及合型图 a)零件图 b)铸造工艺图（左）和模样图（右） c)合型图
衬套零件图、铸造工艺图、铸件图
零件图
铸造工艺图
铸件图
轮毂的零件图与铸造工艺图
工装图
模样图
模板图
芯盒图
砂箱图
压铁图
量具图
样板图
夹具图
铸造工艺设计程序:
零件的铸造工艺性分析
工艺设计(画出工艺图)Fra bibliotek写出工艺卡
进行工装设计(画出相关工装图) 模具加工组装的依据
工装模具设计的依据
绘制 铸造工艺图 及铸件图
按 JB2435—78 《铸造工艺符号及其表示方法》 绘制
在确定了上述各项目后，编制铸造工艺卡。 其格式见 JB/Z 234.10—85《铸造工艺卡》。
铸造工装图
支架的铸造工艺设计过程
零 件 图
工 艺 图 芯 盒
模
样
铸 件
第二节 铸造工艺设计与经济指标 和环境保护的关系
铸造工艺设计时，采用不同的工艺， 对铸造 车间或工厂的金属成本，熔炼金属的质量，能量 消耗，铸件工艺出品率和成品率的优劣，工时费 用的大小，铸件成本和利润率的高低等，都有显 著的影响。
各种图例举例
支架主视图选择分析
(二) 生产条件
1. 设备能力：包括起重运输机的吨位和最大起重高度，熔 炉的形式，吨位和生产率，造型和制芯机的种类，机械化程 度，烘干炉和热处理的能力，地坑尺寸，厂房高度和大门尺 寸等。
2. 车间原料的应用情况和供应情况。
3. 工人技术水平和生产经验。 4. 模具等工艺装备和制造车间的加工能力及生产经验。
（三）考虑经济性
设计时对各种原材料、炉料等的价格、每吨金属 液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等， 都应有所了解，以便考核该项工艺的经济性。
三. 设计内容和程序
工艺设计内容
铸造工艺图
铸件毛坯图
铸型装配图
铸造工艺卡
铸造工装图
项目
内
容
用途及应用范围 用于制造模样、模 板、芯盒等工艺装 备，也是设计这些 金属模具的依据。 还是生产准备和铸 件验收的根据。 适用于各种批量的 生产。
砂型铸造工艺与工装设计
第一章 铸造工艺设计概论
第一节
铸造工艺设计的概念、依据、内容和程序
一. 概念 铸造工艺设计：就是根据铸造零件的特 点，技术要求，生产批量和生产条件等，确 定铸造方案和工艺参数，绘制工艺卡等技术 文件的过程。
二、设计依据
(一) 生产任务
a. 铸造零件图样 b. 零件的技术要求 c. 产品数量及生产期限