砂型铸造课程设计

1前言

1.1铸造工艺设计的概念

铸铁件广泛的应用在装备制造业，冶金，建筑，农机，给排水以及国防工业各部门，如在机械制造业中，铸铁件所占比重约为机械重量的40%至80% 。生产的铸件是多种多样的，质量有大有小，厚度可以薄到2mm，也可以达到500mm，可以是各种形状。那么什么是铸造呢？铸造工艺设计又是怎么设计的呢？现代科学技术的发展，要求金属铸件具有高的力学性能、尺寸精度和低的表面粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐热、耐蚀、耐磨等，同时还要求生产周期短，成本低。因此，铸件在生产之前，首先应进行铸造工艺设计，使铸件的整个工艺过程都能实现科学操作，才能有效地控制铸件的形成过程，达到优质高产的效果。

铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、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，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。铸造工艺设计的有关文件，是生产准备、管理和铸件验收的依据，并用于直接指导生产操作。铸件的生产过程，也就是从零件图开始，一直到铸件成品检验合格入库为止，要经过很多道工序。例如涉及到合金熔炼、造型、制芯材料的配制，工艺装备的准备，铸型的制造、合箱、浇注、落砂和清理等多方面工作。人们把一个铸件的生产过程称为铸造生产工艺过程。

对于一个铸件，编制出铸造生产过程的技术文件就是铸造工艺设计。这些技术文件必须结合工厂的具体条件，是在总结先进经验的基础上，以图形、文字和表格的形式对铸件的工艺生产过程加以科学的规定[1]。它是生产的直接指导性文件，也是技术准备和生产管理、制定进度计划的依据。

1.2设计依据

在进行铸造工艺设计前，设计者应掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件，这些是铸造工艺设计的基本依据。此外，要求设计者有一定的生产经验和设计经验，并应对铸造先进技术有所了解，具有经济观点和发展观点。

1.2.1生产任务

1）铸造零件图样。提供的图样必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。设计者应仔细审查图样。

注意零件的结构是否符合铸造工艺性，若认为有必要修改图样时，需与原设计单位或订货单位共同研究，取得一致意见后以修改后的图样作为设计依据。

2）零件的技术要求。金属材质牌号、金相组织、力学性能要求、铸件尺寸及重量公差及其他特殊性能要求，如是否经水压、气压试验、零件在机器上的工作条件等。在铸造工艺设计时应注意满足这些要求。

3）产品数量及生产期限。产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。对于批量大的产品，应尽可能采用先进技术。对于应急的单件产品，则应考虑使工艺装备尽可能简单，以便缩短生产周期，并获得较大的经济效益。

1.2.2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、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度和大门尺寸等。

2）车间原材料的应用情况和供应情况。

3）工人技术水平和生产经验。

4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验。

1.2.3考虑经济性

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。

1.3 铸造工艺及工装设计内容

由于每个铸件的生产任务和要求不同，生产条件不同，因此，铸造工艺及工装设计的内容也不同。一般情况下，铸造工艺设计包括以下几种技术文件：铸造工艺图，铸造工艺卡，铸型装配图，铸件图，模样图，芯盒图，砂箱图，模板图。

1.4铸造工艺及工装设计的过程

（1）对零件图纸进行审查和进行铸造工艺性分析

（2）选择铸造方法，确定铸造工艺方法

（3）绘制铸造工艺图

（4）绘制铸件图

（5）绘制铸型装配图

（6）绘制各种铸造工艺装配图纸

各种工装图要以铸造工艺图为主要设计依据。在大量生产中，一般都有试生产阶段。在这个阶段中，我们可以用木模或是木芯盒进行反复调试和修改，直到符合要求，在此基础上，我们才可以得到我们需要的铸件。

2 铸造工艺方案的确定

铸造工艺方案概括地说明了铸件生产的基本过程和方法。它包括了造型和造芯的方法、铸型类型、浇注位置和分型面等的方案确定。确定合理而先进的铸造工艺方案，对获得优质铸件，简化工艺过程，提高生产率，改善劳动条件，以及降低生产成本等起着决定性的作用。

2.1 零件结构的铸造工艺性

生产铸件不仅需要采用先进的合理的铸造工艺和设备，而且还要使零件的结构本身符合铸造生产的要求。每一种铸造合金的铸件，都有其合适的壁厚范围，如果选择适当，既能保证铸件的机械性能要求，

又方便铸造生产。参照【1】中表1-3铸件尺寸在200*200~500*500范围时灰铸铁最小允许壁厚为6~10mm，本设计铸件最小壁厚为6mm，平均壁厚为7 mm，符合设计要求。参照【1】中表1-5，表1-6知本次设计铸件满足铸件壁的连接和圆角要求。结合图纸，零件是变速箱盖，整体基本上对称，用砂型进行铸造，可以保证圆筒、肋、底座整体外轮廓相似成型。综合分析知本铸件可以使用砂型铸造工艺进行铸造生产。

2.2 浇注位置和分型面的确定

浇注位置是指浇注时，铸件所处的位置。分型面是指两半个铸型相互接触的表面。一般先从保证铸件的质量出发来确定浇注位置，然后从工艺操作方便出发确定分型面。一些质量要求不高或者外形复杂，生产批量又不大，为了简化工艺操作，也可以优先考虑分型面。

2.2.1 铸件浇注位置的确定原则

铸件浇注位置要符合铸件的凝固方式，保证铸型的充填，注意以下几个原则：

1）一般情况下铸件浇注位置的上面比下面缺陷多，所以应将铸件的重要加工面或者主要受力使用面等要求较高的部位放在下面，若有困难则可放在侧面或斜面。

2）浇注位置的选择应有利于铸型的充填和型腔中气体的排除，所以，薄壁铸件应将大的平面放在下面或者侧立、倾斜，以防出现浇不足和冷隔等缺陷。

3）当铸件壁厚不均，需要补缩时，应从顺序凝固的原则出发，将厚大部分放在上面或者侧面，以便于安放冒口和冷铁。对于收缩较小的灰铸铁件，当壁厚差别不大时，也可以将厚部分放在下面靠自身上部的铁水补缩而不用冒口。

4）确定浇注位置时应尽量减少砂芯的数量，同时有利于砂芯的定位、稳定、排气和检验方便。因此，较大的砂芯应尽可能使芯头朝下，尽可能避免砂芯吊在上箱或仅靠芯撑来固定[5]。可采用多个铸件共用一个砂芯。

根据以上的浇注位置的选择原则，本铸件的浇注位置选在铸件的侧面，如工艺图所表示的位置。2.2.2 分型面的确定原则

分型面确立的基本原则是：

1）为了起模方便，分型面一般选在铸件的最大截面处，但是注意不要使模样在一箱内过高。

2）尽量将铸件的重要加工面或大部分加工面和加工基准面放在同一个砂箱内，而且尽可能放在下箱。以保证铸件尺寸的精确，减少铸件的飞边毛刺。

3）为了简化操作过程，保证铸件尺寸精度应尽量减少分型面的数目，减少活块的数目。

4）为了便于生产，减少制造工艺装备的费用，分型面应尽量采用平直面。

5）分型面的选择应尽量减少砂芯的数目。

6）分型面的确定尽可能考虑到内浇口的引入位置，并使合箱后与浇注位置一致，以避免盒箱后再翻动铸型。

综合上述，在本次设计中，铸件是对称的结构，但是在对称的部分有加强筋如果以此来分型的话，不方便取模，故考虑到分型面选在最大截面处，将之间整体放在下箱。如工艺图所示。

2.2.3 砂箱中铸件数目的确定

当铸件的造型方法、浇注位置和分型面确定后，应当初步确定一箱中放几个铸件，作为进行浇冒口设计的依据。一箱中的铸件数目，应该是在保证铸件质量的前提下越多越好。

本铸件高约137mm,长约212mm，宽约201mm，重约4.5Kg。铸件的最小吃砂量a=30mm，b=50mm，c=60mm。这里选用一箱一件，根据本铸件分型面的确定，我们可以先确定下箱的尺寸。通过查表可以知道模型的最小吃砂量，根据最小吃砂量，可以先确定下箱的尺寸。由表格我们可以查出最小的吃砂量，在根据表格我们可以选择标准的砂箱。我们可以选用顶箱起模的震实式造型机Z146,砂箱最大内尺寸（长×宽×高）为350mm×300mm×200mm。根据本铸件的大概尺寸，在本次设计中采用一箱一件。因为铸件整个都埋在下箱，所以上砂箱的高度我们还要考虑到浇注系统才可以确定。

2.3 工艺参数的选择

铸件的工艺设计，除了根据铸件的特点和具体的生产条件正确地选择铸造方法和确定铸造工艺方案以外，还应该正确地选择合适的工艺参数。例如：由于铸件浇注后要收缩，因此在做模样和芯盒时必须在尺寸上放出收缩率；铸件有的表面需要机械加工，在模样和芯盒上要考虑铸件的机械加工余量；为了便于起模和取芯，模样和芯盒上应有拔模斜度；以及最小铸出孔的尺寸等。这些在进行铸造工艺设计时需要确定的工艺数据叫铸造工艺参数。

2.3.1 铸造收缩率的确定

铸件在冷却和凝固过程中，体积一般都要收缩。金属在液态和凝固过程中的收缩量以体积的改变量表示，称为体收缩。在固态下的收缩量常用长度表示，称为线收缩。由于铸件的固态收缩（线收缩）将使铸件各部分的尺寸小于模样原来的尺寸，因此，为了使铸件冷却后的尺寸与铸件图示尺寸一致，则需要在模样或者芯盒上加上其收缩的尺寸。增加的这部分尺寸为铸件的收缩量，一般用铸造收缩率表示，可以用下式列出：

铸造收缩率k=（L模样—L铸件）/L铸件×100%

式中：L模样——模样尺寸；L铸件——铸件尺寸

铸造收缩率主要和铸造合金的种类及成分有关，同时还取决于铸件在收缩时受到阻碍的大小等因素。在

决定铸件的收缩率时，应该充分考虑到各种因素的影响，力求比较正确的确定铸造收缩率的大小。通过查得，在本次设计中材料为灰铸铁，其采用的铸造收缩率选为1％。

2.3.2 机械加工余量的确定

机械加工余量是指在铸件加工表面上留下的、准备用机械加工方法切去的金属层的厚度，目的是获得精确的尺寸和光洁的表面，以符合设计的要求。

铸件加工余量的大小，要根据铸件的合金种类，生产方法，尺寸大小和复杂程度，以及加工面的要求和所处的浇注位置等因素来确定。铸件加工面在浇注时的位置，一般上面比下面和侧面的加工余量要大些，铸面内表面则要比铸件外表面的加工余量大些。

该零件采用的材料是灰铸铁，选用时应考虑各厂的实际生产情况，对于机械化的大量生产，其加工余量可比表中数值小些，对于批量生产的重型机械铸件，则加工余量应比表中的数值大些，经分析综合选用以下数值作为本设计的的机械加工余量。

表4-1 机械加工余量（mm）

由上表我们可以确定加工余量，本铸件的最大尺寸为212 mm，由公称尺寸可以知道铸件的机械加工余量：顶面7.0 mm，侧面4.0 mm，底面3.0 mm 。

2.3.3 拔模斜度的确定

为了在造型和制芯时便于起模而不致损坏砂型和砂芯，应该在模样或芯盒的出模方向带有一定的斜度。如果零件本身没有设计出相应的结构斜度时，就要在铸型工艺设计时给出拔模斜度。

拔模斜度的大小应根据模样的高度，模样的尺寸和表面光洁度以及造型方法来确定，见表4-2

表4-2 拔模斜度

根据上表所显示的数据，该铸件所需要的拔模斜度为：

2.3.4 最小铸出孔

最小铸出孔的尺寸和铸件的生产批量、合金种类、铸件大小、孔处铸件壁厚、孔的长度以及孔的直径有关。

1．加工圆孔（结合参考书【1】中表3-24最小铸出孔为12～15 mm）

灰铸铁铸件的最小铸出孔（mm）

2.不加工孔

一般情况下应尽量铸出。若孔径﹤30毫米（小批生产）或15毫米（大量生产），或孔的长度和孔的直径之比大于4时，则不便铸出。

3.参照以上标准，本设计中前后的两个通孔、底板上的圆孔和所有螺栓连接孔不用铸出，待铸造完成后再由机械加工钻孔。在工艺图上有说明。

2.4砂芯设计

砂芯设计是铸造工艺设计过程中的一个重要环节，砂芯主要用于形成铸件的内腔和孔。它对铸件的质量，铸造工艺过程以及铸造工艺装备都有直接的影响。

2.4.1砂芯数量的确定

一个铸件所需要的砂芯数量，主要取决于铸件的结构和铸造工艺方案。由于制造砂芯时材料要求高，工艺装备比较复杂，因此，应该尽可能的少用砂芯。根据后悬架铸模的结构和复杂程度决定使用2个砂芯。

2.4.2 芯头的设计

芯头是砂芯的重要组成部分，其作用一般为定位、支撑和排气。定位主要是通过芯头与芯座的配合，便于将砂芯准确的安放在砂型中；支撑主要是砂芯通过芯头支撑在铸型中，保证砂芯在它本身的重力和金属液的浮力作用下位置不变；排气主要是在浇注凝固过程中，保证砂芯中产生的大量气体能够及时的

从芯头排出铸型。

一个砂芯的芯头能否满足砂芯对于定位、支撑和排气这三方面的要求，主要是由芯头的形式、个数、形状和尺寸决定的。在满足砂芯支撑稳固、定位准确和排气通畅的情况下，芯头的数量越少越好。

2.4.2.1 芯头的形式

根据芯头在砂型中的位置，可分为垂直芯头和水平芯头。考虑到后悬架的内腔和外型较复杂，故将砂芯设计为两个，砂芯1#和2#配合在一起，砂芯2#为内侧的大砂芯。砂芯1#为垂直芯头。

2.4.2.2 芯头尺寸的确定

芯头横截面的尺寸，一般决定于铸件相应部位孔眼的尺寸，为了便于下芯合箱，芯头应有一定的斜度，芯头和芯座之间应留一定的间隙。经查表得芯头的斜度分别为5°、10°，芯头与芯座的间隙为1mm。由于本次设计过程中砂芯1#和2#芯头的尺寸较小，作用在芯头上的重力和浮力不大，因此不必验算芯头的尺寸。

2.4.2.3 压环、防压环和集砂槽尺寸的确定

在大量的生产中，为了加速下芯合箱及保证铸件质量，在芯头的模样上常常做出压环、防压环和集砂槽。压环用来阻止金属液钻进砂芯的通气道；防压环用来防止芯头压坏芯座的边缘后，散砂落入型腔；集砂槽用于存放散落的砂粒。

表5-1 压环、防压环和集砂槽的尺寸（mm）

2.5浇注系统的设计

浇注系统（gating system，running system）是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称。铸铁件浇注系统的典型结构如图所示，它由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等部分组成。生产中常常因浇注系统设计安排不合理，造成砂眼、夹砂、气孔、粘砂、缩孔、缩松、浇不足、变

形、裂纹、偏析等缺陷。此外，浇注系统的好坏还影响造型和清理工作的繁简，砂型的体积大小和型砂的耗用运输量，非生产性消耗的液态合金用量等等。所以，浇注系统与获得优质铸件，提高生产效率和降低铸件成本的关系是密不可分的。

2.5.1浇注系统类型及选择

2.5.1.1 浇注系统的各组成部分

2.5.1.2浇注系统类型选择

应采用的考虑本铸件采用湿型铸造且铸件本身较小的特点，以及考虑了浇注系统各组元的断面比关系，内浇道对铸件型腔的引注高度，浇道的结构等，选择封闭式浇注系统,其断面比例关系为F直〉F横〉F内。特点为浇注开始后,液态合金很快充满浇注系统;铸件成品率高,撇渣能力较强,浇注初期也有一定的撇渣能力。本次设计中采用封闭式。

2.5.2 浇注系统断面尺寸的确定

2.5.2.1水力学近似计算公式：

计算浇注系统，主要是确定最小断面积（阻流断面），然后按经验比例确定其他组元的断面积。封闭式浇注系统的最小断面是内浇道，以伯努利方程为基础的水力学近似计算公式是：

F内=G/（μ·t·0.31·H p1/2)（cm2）

式中： F内——内浇道总断面积（cm2）；

G ——流经内浇道的液态合金重量（Kg）；

μ——流量总耗损系数；

t ——浇注时间（s）；

H p——平均静压力头（cm）。

2.5.2.2流量系数μ的确定。

μ值的理论计算不仅繁琐，而且难以准确的计算，故多用实验方法或根据经验确定之，通常是查表获得。本铸件为湿型薄壁复杂件，砂芯多，铸型阻力大，取μ=0.35.修正数值为：①湿型薄壁复杂件，浇注温度要高+0.05②在铸型上需要安放横截面积大于内浇道总面积的通气孔+0.05 ③有两个内浇道,阻力加大, μ值取-0.05，所以μ=0.40

2.5.2.3铸件质量m的计算和流经内浇道的液态合金重量G

根据质量计算公式：m=ρν可知可先计算出铸件的体积ν，然后再乘以灰铸铁密度ρ（ρ=7.2*103㎏／m3）

铸件可分为六部分来计算它的质量：ν

①底座体积ν 1

ν1＝[212×(72×2+20)－(34.06+92) ×(95+12)] ×8＝170236.6mm3

②空心圆筒体积ν 2

ν2＝1/4π×(462－302﹚×50 ＝47728.0mm 3

③盖子部分体积ν3

ν3＝﹙85×90－50×60﹚×8＝37200.0mm 3

④薄壁的体积ν

4 ν4＝ν前后﹢v 左右

＝﹛[﹙80－46／2﹚﹢﹙22＋6﹚×tan30 o﹢﹙15－8﹚／sin60 o] ×6﹢[53.12+﹙15－8﹚] ×6﹜×﹙95＋2×6﹚﹢﹛1/2×[﹙125.8×sin30 o﹚×﹙125.8×sin60 o﹚﹢53.12﹢﹙15－8﹚＋125.8×sin60 o] ×86.09﹜×2×8＝262021.0 mm 3

⑤两个凸台体积ν 5

ν5＝1/4π×282 ×[﹙94－6－95/2﹚＋﹙107－70﹚] ＝47720.8 mm 3

⑥肋的体积ν 6

ν6＝1/2×﹙98.57＋81.25﹚×30×8×3＋1/2×32×60.12×8×2 ＝64735.2＋15390.7

＝80125.9 mm 3

铸件的总体积：

v 总＝ν1＋ν2＋ν3＋ν4＋ν5＋ν6

＝170236.6＋47728.0＋37200.0＋262021.0＋47720.8＋80125.9

＝645032.3 mm 3

所以铸件的总质量为：

m ＝ρν＝645032.3×10﹣6×7.2＝4.64㎏

流经内浇道的液态合金总重量为铸件重加上浇冒口重量。而浇冒口质量约占铸件质量的20%到30%，所以G=1.2m 至1.3m ，所以G=5.5kg.

2.5.2.4浇注时间t.

t =S=1.85，所以t=4.34s

2.5.2.5确定平均压头Hp

2

02p p H H c

=- 浇注系统为底注式浇注系统，铸件浇注位置高度C=137mm ，C=P 自由液面至内浇道的高度H 0=200mm ，故：

Hp=H 0－C/8=18.3cm

2.5.2.6验算型腔内铁水液面上升速度u

验算液面上升速度：Vs=C/t ，C 为铸件浇注位置高度，C=137mm ，求得Vs=31.6>20~30

满足要求。

2.5.2.7确定其他组元的横截面积

由公式F 内=G/（μ·t ·0.31·H p 1/2) 得内浇道总截面积Fn =5.5/(0.40×4.34×0.31×18.31/2)=2.4cm 2 由于有两个内浇道，故单个内浇道最小截面积为1.2 cm 2

。由于采用的是封闭式浇注系统，取截面比为：

Fz ：ΣF D ：ΣFn ＝1.2:1.4:1

可知： 内浇道总截面积 2.4cm 2 横浇道总截面积 3.4cm 2 直浇道截面积 2.9cm 2

验算内浇道截面积（经验公式）：∑F n =18

5.49.4 cp H G x =2.45㎝2，计算结果相同于水力学公式计算。 2.5.3各浇道尺寸 直浇道 横浇道 内浇道

3模样及模板的设计

模样和模板是机器造型中使用的主要工艺装备。模样在造型中主要形成铸件外表面的型腔。模板是模底版、模样和浇冒口模等的总称。模底板用于安装模样、浇冒口模等，造型后形成铸型的分型面。

3.1模样的设计

模样设计的主要内容：选择模样材料，确定模样的尺寸和结构，以及模样在模底板的定位和紧固的安装方式等。

3.1.1 模样材料的选择

目前制造模样的材料有：木材、塑料、铝合金、铜合金、铸铁、球墨铸铁、铸钢、菱苦土以及泡沫塑料等。金属模样是成批大量流水生产中目前采用最广泛的一种模样，本设计中采用的就是金属模样，金属模样一般是由铸造毛坯或钢材坯料经机械加工制成，从而保证模样表面粗糙度和尺寸精度。金属模样材料有很多种，比如铸造铝合金，铸造黄铜，灰铸铁，钢材等，但我们选择材料，不仅仅要考虑其力学性能，我们还要考虑到生产批量、价格等，综合分析后，我选择铸造铝合金。

在本次设计中设计的是下模样，采用的模样材料铝合金，主要优点是轻便，不宜生锈，加工性好，表面光滑但是其强度较低，耐磨性差，硬度50~60HBS。能够满足本铸件的工艺装备要求，铝合金的规格牌号选为ZL105，其收缩率为1％[9]。

3.1.2模样尺寸的设计

3.1.2.1模样尺寸的确定

模样的设计质量和制造质量，直接关系着铸件的几何形状、尺寸精度和表面质量，模样的设计和选择还直接影响着模样制造的工艺性和经济性，也直接影响着模样的使用要求和寿命，因此，在满足产品质量、满足工艺要求的前提下，正确的选择和设计模样是很重要的。设计金属模样的尺寸除了考虑产品的零件尺寸外，还要考虑零件的铸造工艺尺寸，以及零件的铸造收缩率。零件尺寸由产品零件图上查得，零件的铸造工艺尺寸包括各种工艺参数，芯头尺寸，浇冒口系统。

模样的尺寸=铸件尺寸×（1+K）；式中K为铸件收缩率，查表为1％。

铸件尺寸=零件尺寸+加工余量+拔模斜度及其它加工余量。对于芯头及冒口尺寸按原工艺图计算。为了模样和底板的定位和紧固，在没有现成凸缘或凸耳不够用时，在模样内侧专门设计凸耳，并设置定位销孔，紧固螺钉孔。尺寸如模样模板装配图上所示。

3.1.2.2模样类型的选择

金属模样的结构设计必须在保证产品质量满足铸造工艺要求的前提下，使模样由足够的强度和刚度，其坯料结构必须同时满足铸造工艺和加工工艺多方面的要求，以便于制造和使用，以及安装和维修。金属模样的结构分为两类，即机器造型用金属模样和手工造型用金属模样。本次设计采用机器造型用金属模样。

3.1.2.3 模样技术要求

金属模样用于成批大量的生产时，对其表面光洁度和尺寸偏差应严格控制。模样工作表面光洁度的确定：模样工作表面为▽6，模样分型面为▽5，模样定位销孔为▽6。模样装配凸耳采取内凸耳。3.1.3模样的壁厚和加强筋

在保证模样使用要求的前提下，壁厚越小越好，以减轻重量和节省金属。铝合金模样常用壁厚可参考表6-2 选用。

高压造型中，为了防止模样的变形和压坏常将选取的壁厚50%到100%增加 。模样中加强筋的厚度可按壁厚的80%到100% 选取，加强筋排列要力求均匀规则，尽可能使筋条错开以利于铸造。筋条的高度对于高度小于 的模样，可以减小，即不与分模面取平，这样可减少机加工工作量。对于高的模样，也可以设计为拱形筋，但这种筋的最小高度不应小于壁厚的 倍。对高压造型模样加强筋的数量还应比一般造型机的增多，筋的高度应和分模面取平，以便提高模样的刚度。

3.2模底板的设计

模板也称型板，采用模板造型简化了工序，提高了生产率，保证了铸件的尺寸精度

和表面质量，因而，它在成批大量生产中被广泛使用，即使在小批生产的手工造型中，

为了提高铸件质量也可应用模板造型。

3.2.1模底板材料

模底板材料是根据模底板尺寸大小，使用的场合，铸件的生产批量以及本厂车间的加工能力等来决定。本次设计选取材料为灰铸铁。对模底板材料的要求是：有足够高的强度，有良好的耐磨性，抗震压实，铸造和加工性能好。本次设计为单面铸铁翻盖式模底板。

3.2.2模底板结构设计

3.2.2.1 模底板平面尺寸的确定

模底板平面尺寸根据所选用的Z145造型机和既定的砂箱内尺寸确定，砂箱材料是铸铁，尺寸为A=350,B=250,H=200,M=75。一般模底板的平面尺寸A0和B0分别等于砂箱内廓尺寸A 和B 各加上分型面上砂箱两边缘的宽的b ，其中b=30mm ，A0=A+2b=350+2×30=410mm ，B0=B+2b=250+2×30=360mm ，所以模底板的平面尺寸为410×360mm 2

。 3.2.2.2 模底板高度

模底板的高度必须根据使用情况和选用的造型机来确定，通常可做如下考虑。

1）普通平面式模底板高度H ，铸铁的一般控制在80～150毫米，铸铝的控制在30～90毫米之间。

2）有凹面的模板（即有吊砂的模板）的高度，应根据凹进去的深度决定。

3）当模样较高，要求定位导销较高时名为保证定位导销的稳定性，模底板的定位销销耳须做成上下两层，此时模底板的高度应考虑加高。

4）模底板下面因拔模需要，安装有震动器或活块板抽出机构时，模底板高度应根据需要进行设计。

5）翻台式造型机模底板的高度应满足下式

H H H H H H 5~10mm ≤-+++-砂托板箱模（）（）式中H ——翻台至托辊高度为800mm ，H 箱——砂箱高度为200mm ，H 模——模样高度为137mm ，H 托——托板高度为60mm ，H 砂——砂台高度为0。

所以H

板≤800-（200+137+60）-（5～10）=393～398mm，取H

板

为100mm。

3.2.2.3 模底板定位销孔中心距

模底板定位销孔中心距应根据所配用砂箱销套的中心距来确定，一般制造时都用同一个钻模钻出。当砂箱的销套中心距未定时，可用砂箱内廓尺寸A和箱耳尺寸中的M来决定。模底板定位销中心距通常用C来表示，本设计中选用直径25的定位销M的值取75则C=A+2M=350+2×75=500mm（M查表取得）。见表表8-1

表8-1

本设计中选用直径25的定位销M的值取75

3.2.2.4 模底板的壁厚和加强筋

模底板的壁厚和筋厚根据模板的平均轮廓尺寸和模底板所选用的材料确定。原则是在保证模底板有足够的强度和刚度的条件下，尽量减少壁厚。一般铸铝模底板壁厚在10到20mm之间，铸铁模底板壁厚在15到22mm 之间。对高比压造型壁厚要适当加厚。

加强筋是为了减轻模底板的重量和提高模板的强度和刚度，尽量使加强筋的排列规则，但同时要考虑模样在装配时，螺钉和定位销不碰着加强筋。加强筋的间距根据模底板平面轮廓尺寸和材质决定，一般控制在200到400mm 之间，本次设计取338mm和288mm。加强筋的高度，若模底板高度较小可与底平面取平。若高度较大，为了减少机加工工作量可将筋条高度取小。但对高比压造型尽量与底平面取平，同时加强筋的数量也应适当增加，以尽量增加其刚性。

表8-2 壁厚和加强筋

3.3模底板和砂箱之间的定位

本设计采用直接定位法，即砂箱与模底板直接定位，其优点是定位结构简单，定位精度高。缺点是模底板必须是一个整体结构，对大中型模板，不便于加工制造和模板的更换及保存，所以这种模底板主要应用于大批大量生产中。模底板与砂箱之间常常用定位销和销套定位，此处只设计底板上的定位销，在造型过程中为使砂箱不被卡死常将两个定位销分别做成圆形的和带有平面的，分别为定位销和导向销，两者的尺寸和材料见图纸。

模底板上的定位销安放在销耳上，销耳设在沿中心线长度方向的两端，销耳的结构采用的样式如参考书【1】中图8-3所示。尺寸表示在模板图。定位销和导向销的结构形式，参看图6-5

图8-3 销耳的样式

3.3.1模底板在造型机上的安装

模板用螺栓固定在造型机工作台上，这时应设置紧固耳。其位置要和造型机工作台上台面上的T 型槽相对应。紧固耳结构、数量及尺寸查表可得。

3.3.2模样在模底板上的装配

1 ）模样在模底板上的放置形式

以简单方便节约成本为考虑因素，采取平放式将模板平放在模底板上，模底板不必挖槽。

2 ）模样在模底板上的定位

模样在模底板上常用定位销来定位，一是在制造过程中靠销把的分开的两半个模样装配成对，二是使用定位销来固定模样在模底板上的位置。定位销采取的是圆柱销，定位销将模样装配在模底板上的形式和尺寸见图纸所示。

3 ）模样在模底板上的紧固方式

采用螺钉紧固，此时用的是下固定法。其优点是模样的工作表面不受损害；缺点是螺钉孔的位置受到模底板筋条的约束。螺钉布置在靠近模样边缘的地方均匀分布。螺钉的尺寸及个数见图纸。

4 ）直浇道窝模的设计及其在模板上装配

紧固直浇道窝模所用的螺钉不能直接装配在加强筋上面，因此在这里采用设计凸台来固定。

表7-3 螺钉的设计（单位：mm）

3.4 模底板的技术要求

1）需经过时效处理；

2）模底板机械加工精度、光洁度和模样在模底板上的装配公差查表得；

3）模底板上的铸造缺陷允许焊补，但是工作表面应尽量避免焊补；

4）模底板与砂箱接触的四边允许磨损量为0.8毫米[10]

结束语

铸造业是关系国计民生的重要行业, 是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础, 是制造业的重要组成部份。目前我国铸造行业虽然已进入长点多、产量大、门类齐全的世界铸造大国行列，但与美、日、德、法等铸造强国相比，还有相当大的差距。我国铸造生产必须走优质、高效、低耗、清洁，可持续发展的道路，才能迅速由大变强。这次课程设计，我运用了大学以来学到的各方面知识，让我学习和应用知识的能力得到了全方位的展示，而且通过此次课程设计我对铸造工艺有了更加正确和精准的认识。本次设计主要沿用了传统的手工绘图，随然现在计算机辅助设计有了长足的进步，但不可否认的是手工绘图具有无法替代的地位，作为一名工科学生手工绘图技术是一项必不可少的技术。通过本次课程设计对我独立思考问题，解决问题以及动手能力有很大帮助，而且对我以后的学习和工作有莫大的帮助。

经过三个星期的课程设计，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。

从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。

同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。课程设计中只有一个人知道结构是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们课程设计成功的一项非常重要的保证。而这次课程设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

参考文献

[1]《砂型铸造工艺及工装设计》联合编写组. 砂型铸造工艺及工装设计北京：北京出版社, 1980：20-45.

[2]李弘英等. 铸造工艺设计. 北京：机械工业出版社,1982：41-83.

[3]唐增宝等. 机械设计课程设计（第二版）. 武汉:华中科技大学出版社, 1999：18-60.

[4]曹文龙. 铸造工艺学. 北京：机械工艺出版社，1989：15-24.

[5]黄少冷. 铸造标准使用手册. 石家庄：河北省标准计量情报研究所,1992：67-84.

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[7]河北工学院铸造教研室. 铸造工艺设计手册. 北京:清华大学印刷厂,1974：58-75.

[8]铸铁手册编写组. 铸铁手册. 北京:机械工业出版社,1979：24-57.

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[10]全国铸造标准化技术委员会. 最新铸造标准应用手册. 北京: 机械工业出版社,1994：52-69.

[11]吴光峰等. 铸造工艺装备设计手册. 北京: 机械工业出版社,1989：27-43.

[12]联编组. 铸造工艺基础. 北京: 机械工业出版社,1977：25-41.

[13]Beeley P R. foundry technology. London: Butterworths, 1972.

[14]Sham P, Hansen P. Toward integrated modeling for intelligent castings, Modeling of Casting, welding and Advanced Solidification Process-IX,2000

[15]Sylvia J G. Castmetals Technology. Mow York: Addison-Wesley Publishing Co, 1972.

致谢

课程设计的尘嚣渐渐远去，怀着些许不舍，怀着对当初课程设计开始时候的豪情万丈的决心的留恋，怀着通过这次工程训练设计积累的信心与斗志，我开始写下了这份致谢词，为自己的足迹留下哪怕是微不足道但是对自己弥足珍贵的痕迹并期望与大家共勉。

本次工程训练设计能够顺利完成，自己花了很大的功夫。这次工程训练设计考察了我对专业知识的综合应用能力，对样图的理解，也提高了我的实践动手能力，尤其是在分析解决问题方面。当然取得这样的成绩，有许多人给予了我帮助。

首先，我要感谢韩辉老师和两位师姐的精心指导。我的整个工程训练设计都是在他们的督促和指导下完成的，无论是在理论知识方面，还是在设计方面，他们都给予了详细而热忱的指导，让我受益匪浅。另外，在整个设计过程中，我也要感谢和我一起做工程训练设计的同学，在这短短的三周的设计过程中，我们经常在一起讨论一些设计过程中遇到的难题，他们给了我不少的启示和帮助，没有他们的无私奉献和热心的帮助，设计根本是就很难做完。本次设计中的铸模并不是很复杂，关键是我们自己要下功夫不惧繁琐，认真读懂模型图纸后按照设计步骤一步步查找相应数据进行设计。这次课程设计的过程也是我学习的一个过程，通过与小组成员的讨论和交流，很多问题都得到了解答，提高了我分析解决问题的能力。当然在设计过程中还有许多帮助我的人，在此就不一一赘述了，现在我一并表达最忠心的感谢！

(工艺技术)第章铸造工艺设计基础

第1章铸造工艺设计基础 § 1-1零件结构的铸造工艺性分析 § 1-2铸造工艺方案的确定 § 1-3铸造工艺参数的确定 § 1-4砂芯设计 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的 前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知 识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 § 1-1零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指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。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1 .铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。 每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1 ）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1?表7-5 表1-1砂型铸造时铸件最小允许壁厚（单位：mm） 合金种类铸件最大轮廓尺寸为下列值时/ mm

铸造工艺学课程设计模版

前言 注：铸造工艺学课程设计使用此模板，将模板中标题的内容删除，然后按“无格式文本”粘贴上自己论文内容即可。 1．复制所选的内容。 2．“编辑”---“选择性粘贴”---“无格式文本” 本文给出了铸造工艺课程设计说明书的写作规范和排版格式要求。 前言示例： 本设计是针对《化工设备机械基础》这门课程所安排的一次课程设计，是对这门课程的一次总结，要综合运用所学的知识并查阅相关书籍完成设计。 本设计的液料为液氨，它是一种无色液体。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛。分子式NH ，分子量17.03，相对密度0.7714g/L，熔点-77.7℃，沸 3 点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸汽压1013.08kPa(25.7℃)。氨在20℃水中溶解度34%,25℃时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。水溶液呈碱性。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。 设计基本思路：本设计综合考虑环境条件、介质的理化性质等因素，结合给定的工艺参数，机械按容器的选材、壁厚计算、强度核算、附件选择、焊缝标准的设计顺序，分别对储罐的筒体、封头、人孔接管、人孔补强、接管、管法兰、液位计、鞍座、焊接形式进行了设计和选择。设备的选择大都有相应的执行标准，设计时可以直接选用符合设计条件的标准设备零部件，也有一些设备没有相应标准，则选择合适的非标设备。 各项设计参数都正确参考了行业使用标准或国家标准，这样让设计有章可循，并考虑到结构方面的要求，合理地进行设计。 前言格式：中文字体“宋体，小四号”；“单倍行距，首行缩进2个字符，两端对齐”。英文字体“Times New Roman，小四号”。篇幅以一页为限。

泵盖铸造工艺设计说明书

课程设计说明书 泵盖铸造工艺设计 院系：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：

目录 1.铸造工艺分析 (1) 1.1零件介绍 (1) 1.2零件生产方式选择 (1) 1.3技术要求分析 (1) 1.4 合金铸造性能分析 (2) 2.确定铸造工艺方案 (2) 2.1确定铸造方法 (2) 2.2确定浇注位置和分型面 (2) 2.3确定型内铸件数目 (3) 2.4不铸出孔及槽的确定 (3) 2.5机械加工余量和铸造圆角的确定 (3) 2.6起模斜度和分型负数的确定 (5) 2.7砂芯的确定 (7) 2.8铸造收缩率的确定 (7) 2.9冒口的确定 (7) 2.10浇注系统的确定 (8) 3.芯盒的设计 (9) 3.1芯盒材质和分盒方式的确定 (9) 4.总结 (9) 参考资料 (10)

1.铸造工艺分析 零件简介： 1.1零件介绍： 零件名称：泵盖 零件材料：HT200 1.2零件生产方式选择： 大批量生产，零件图如下：

1.3技术要求分析 按照国家标准，对于HT200，其抗拉强度应达到200Mpa。铸件在使用时工作条件较好，但此铸件需起隔爆作用，按照技术要求，需在粗加工后进行时效处理及相应的热处理工艺。另外，铸件清砂后，焖火铲除毛刺喷砂后喷G04-6铁红过氯乙烯底漆。除此外无特殊技术要求。 注：其中φ21H7内孔为重要加工面，不允许存在气孔、夹砂等铸造缺陷。 1.4 合金铸造性能分析 灰铸铁具有良好的铸造性能： （1）流动性。灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在适宜的浇注温度下，具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。 （2）收缩性。灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及形成缩孔、缩松的倾向都较小。 （3）灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好，但需人工时效。 2.确定铸造工艺方案 2.1确定铸造方法 铸件材质为HT200，，其轮廓尺寸25×φ110，属中小件，联结结构合理，符合灰铸铁铸造要求，可以进行铸造工艺设计。采用湿砂型机器造型大批量生产。 采用湿砂型机器脱箱造型，热芯盒水玻璃砂射芯机制芯。 2.2确定浇注位置和分型面 浇注位置选择原则： （1）重要加工面应朝下或呈直立状态； （2）铸件的大平面应朝下； （3）应有利于铸件的补缩； （4）应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满； （5）应尽量少用或不用砂芯； （6）应使合型、浇注和补缩位置一致。

铸造工艺课程设计课程教学改革研究

铸造工艺课程设计课程教学改革研究 结合《铸造工艺课程设计》实践教学的实际教学中存在的问题，采取及时更新工艺设计题目、增设工艺设计方案验证环节、引入任务驱动型自主学习模式、强化教师实践教学能力以及改善考核方法等一系列措施，从而有效提高学生的工程实践能力和自主学习能力，以适应铸造行业对人才的需求。《铸造工艺课程设计》作为材料成型及控制工程专业的重要实践教学环节，其教学目标是能够运用所学铸造理论及工艺设计知识比较系统地学习掌握铸造工艺及工装设计方法，使学生能够制定出比较合理的铸造工艺，并设计出结构合理的工装模具；同时通过课程设计，也使学生进一步提高设计绘图能力、查阅工艺设计资料的基本技能以及分析解决铸造工程实际问题的能力，以满足铸造行业用人需求。然而在《铸造工艺课程设计》实践教学过程中还存在一些不足之处。（1）课程设计题目陈旧且数量较少现有题目陈旧，缺乏时效性，与铸造生产实际脱节，致使学生的专业素质很难达到铸造行业的需求。图纸数量较少，难以满足1人1题，甚至需要多人共用1题或每年重复使用，这就导致存在学生之间相互抄袭或抄袭往届学生作品的现象，不利于培养学生具备独立自主从事铸造工艺设计工作的能力。（2）缺乏工艺验证环节课程设计通常只包括工艺设计、工装设计以及设计说明书的撰写等内容，而不进行实际生产验证，这就导致学生无法判断工艺设计方案的合理性及可行性。（3）教师指导不足通常1名老师指导1个班级的课程设计工作，人数在40人左右，这就导致指导教师无法详细指导每位学生。（4）考核评价机制不够全

面课程考核更侧重于图纸质量以及设计说明书的规范性，而忽略了对设计过程中学生的自主性、创新性及工程实践应用能力的考核与评价。鉴于此，以《铸造工艺课程设计》核心课程建设为契机，本文归纳总结了铸造工艺课程设计实践教学中所采取的的改革与实践方法。 1.及时更新工艺设计题目 铸造工艺课程设计题目要做到推陈出新，以激发学生的设计热情。为此建立了以企业实际在生产零件为主的课程设计零件图纸库，且图纸数量要多于专业人数，且要保证每年有10%以上的题目更新，以保证课程设计与企业生产实际接轨。图纸库的建立与更新由教研室每年定期审核通过，以保证图纸的规范性及零件结构复杂程度适中。课程设计分配设计任务时，保证1人1题，且指导教师要综合考虑所带学生的设计基础差异问题，题目的选择与分配要有难度区分，并在课程设计任务分配时给出明确说明及评分标准。 2.增设工艺设计方案验证环节 本课程增设了工艺设计方案验证环节，有两种不同方式可供学生自主选择。第一种验证方法是引入Procast及AnyCasting等铸造模拟软件对铸件充型、铸造温度场以及铸造缺陷出现的位置和数量等进行模拟分析，进而优化工艺设计方案。模拟仿真环节的引入有利于学生发现和解决工艺设计中存在的问题，使铸造工艺设计更符合铸造生产实际，同时也提高了学生学习与应用软件的能力。第二种验证方法则是按照其工艺设计方案进行实际铸造生产，铸造生产可直接在校内铸造生产实训中心进行，该中心不仅有砂型铸造所需设备及原材料，且

支座铸造工艺课程设计3

2.1 确定零件材料及牌号 零件的支座的零件图如图所示，其轮廓尺寸为Φ80×200×110，平均壁厚30，支座底部需螺栓固定，留有2个螺栓孔，尺寸Φ15，可在铸件完成后切削加工，且有一定的表面精度要求。 支架在铸造过程中，应该选用灰铸铁作为材料。灰铸铁流动性好，易浇注，且收缩率最小，并且随着含碳量的增加而减少，使铸件易于切削加工。采用砂型铸造，简单而且工艺性好。 此铸铁为200×110mm的灰铸铁件，其型号应为HT150。

2.2 铸造方案的拟定 2.2.1 铸型种类的选择 支座零件具有内腔，小孔，圆角，凸台以及锥角，形状较为复杂，表面质量无特殊要求，最大轮廓尺寸为200mm，应选用砂型铸造成形。又采用小批量生产，所以铸件类型应使用湿砂型铸造。这样灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现机械化和自动化，材料成本低，节省烘干设备、燃料、电力等。模样采用金属模是合理的。 2.2.2 画出零件图 图2 零件图

2.3 分型面的确定 2.3.1分型选择原则 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。应满足以下要求 1.应使铸件全部或大部分置于同一半型内 2.应尽量减少分型面的数目 3.分型面应尽量选用平面 4.便于下芯、合箱和检测 5.不使砂箱过高 6.受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度 7.注意减轻铸件清理和机械加工量 2.3.2 几种分型方案 初步对支座进行分析，有以下四种方案Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，如图3所示

图3 分型方案图 2.3.3 分析各个方案的优缺点 Ⅰ方案以支架的底面为分型面在分型面少而平的原则中，其分型面数量不仅少而且还平直，铸件全部放在下型，既便于型芯安放和检查，又可以使上型高度减低而便于合箱和检验壁厚，还有利于起摸及翻箱操作。 Ⅱ方案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。

砂型铸造工艺流程

砂型铸造工艺流程 砂型铸造工艺流程图 制作木模-造型-熔化-浇注-落砂-冒口拆除-检验入库 熔模铸造工艺 失蜡铸造现在称为熔模铸造。这是一种很少切割或不切割的铸造工艺，是铸造行业的一项优秀技术。它被广泛使用。它不仅适用于各种类型和合金的铸造，而且可以生产出比其他铸造方法具有更高尺寸精度和表面质量的铸件，甚至复杂的、耐高温的、难以加工的、其他铸造方法难以铸造的铸件也可以通过熔模精密铸造来铸造。 熔模铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为一个古老的文明，中国是最早使用这项技术的国家之一。早在公元前几百年，中国古代劳动人民就创造了这种失传的铸蜡技术，用来铸造钟鼎和具有各种精美图案和文字的器皿，如春秋时期曾侯乙墓的青铜板。曾侯乙墓雕像板的底座是多条龙缠绕在一起，首尾相连，上下交错，形成一个中间镂空的多层云纹图案。这些图案很难用普通的铸造工艺来制作，而失蜡法的铸造工艺可以利用石蜡无强度、易雕刻的特点，用普通的工具雕刻出与曾侯乙墓的雕像板相同的石蜡工艺品，然后加入浇注系统，经过上漆、脱蜡、浇注，得到精美的曾侯乙雕像板 现代熔模铸造法在20世纪40年代实际应用于工业生产当时，航空喷气发动机的发展要求制造具有复杂形状、精确尺寸和光滑表面的耐热合金部件，如叶片、叶轮和喷嘴。由于耐热合金材料难以加工，零件形状复杂，因此不可能或难以用其他方法制造。因此，需要找到一

种新的精确的成型工艺。因此，现代熔模铸造法借鉴了古代传下来的失蜡铸造法，通过对 材料和工艺的改进，在古代工艺的基础上取得了重要的发展。因此，航空工业的发展促进了熔模铸造的应用，熔模铸造的不断改进也为航空工业进一步提高性能创造了有利条件。 中国在20世纪50年代和60年代开始将熔模铸造应用于工业生产此后，这种先入为主的铸造技术得到了极大的发展，并已广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、燃气轮机、电信仪器、武器、医疗器械、切割工具等制造业，以及工艺品的制造。所谓的 熔模铸造工艺简单地指用易熔材料(如蜡或塑料)制作易熔模型(称为熔模或模型)，在其上涂覆几层特殊的耐火涂层，干燥并硬化形成整体外壳，然后用蒸汽或温水将外壳上的模型熔化，然后将外壳放入砂箱中，在其周围填充干砂，最后将模具放入穿透式烘烤器中进行高温烘烤(例如，当使用高强度外壳时，脱模后的外壳可以不造型直接烘烤)、模具或外壳 熔模铸件尺寸精度高，一般可达CT4-6(砂型铸造CT10~13，压铸CT5~7)。当然，由于熔模铸造工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素很多，如模具材料的收缩、熔模的变形、加热和冷却过程中模壳的线性变化、合金的收缩率以及铸件在凝固过程中的变形等。因此，普通熔模铸件的尺寸精度相对较高，但其一致性仍有待提高(使用中高温蜡材料的铸件的尺寸一致性有待提高)用 压制熔体模具时，采用型腔表面光洁度高的型材，因此熔体模具的

支座铸造工艺课程设计-2

热加工工艺课程设计支座铸造工艺设计 院系：工学院机械系 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：

黄河科技学院课程设计任务书 工学院机械系机械设计制造及其自动化专业 2011级 1班 学号姓名指导教师 设计题目: 支座铸造工艺设计 课程名称:热加工工艺课程设计 课程设计时间：5 月 22 日至 6 月 6 日共 2 周 课程设计工作内容与基本要求(已知技术参数、设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页） 1、已知技术参数 图1 支座零件图 2、设计任务与要求 1）设计任务 1 选择零件的铸型种类，并选择零件的材料牌号。 2 分析零件的结构，找出几种分型方案，并分别用符号标出。 3 从保证质量和简化工艺两方面进行分析比较，选出最佳分型方案，标出浇注位 置和造型方法。 4 画出零件的铸造工艺图（图上标出最佳浇注位置与分型面位置、画出机加工余 量、起模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头，图下注明收缩量） 5 绘制出铸件图。

2）设计要求 1设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用三号图纸出图。 2 按所设计内容及相应顺序要求，认真编写说明书（不少于3000字）。 3、工作计划 熟悉设计题目，查阅资料，做准备工作 1天 确定铸造工艺方案 1天 工艺设计和工艺计算 2天 绘制铸件铸造工艺图 1天 确定铸件铸造工艺步骤 2天 编写设计说明书 3天 答辩 1天 4．主要参考资料 《热加工工艺基础》、《金属成形工艺设计》、《机械设计手册》 系主任审批意见： 审批人签名： 时间：2013年月日

支座铸造工艺设计 摘要 铸造是指将液态金属或合金浇注到与零件尺寸、形状相适应的铸型型腔里，待其冷却凝固后获得毛坯或零件的方法。铸造成形是机械类零件和毛坯成形的重要工艺方法之一，尤以适合于制造内腔和外形复杂的毛坯或零件。 本文主要分析了支座的结构，并根据其结构特点确定了它的砂型铸造工艺。支座是支撑其他零部件的重要承力零件，主要承受着径向压缩及轴向摩擦的作用，它具有结构稳定、形状简单、廉价实用等特点，故在机械零件的设计、加工制造中支座都起着不可替代的作用。 本文设计了支座的砂型铸造工艺，包括铸型（型芯）及造型方法的选择、分型面选择和浇注位置的确定、浇注系统及冒口的设置、落砂清理及检验等。绘制了铸件的零件图及铸造工艺图。本文还对支座的铸造质量指标（包括加工余量、拔模斜度、收缩率及变形等）进行了分析与评估，以便于工艺更好的完善。 关键词：砂型铸造，浇注，加工余量，拔模斜度，收缩率

砂型铸造的基本过程 Jun-2014

?砂型铸造的基本过程https://www.wendangku.net/doc/7e13620732.html,/20111213/62031.html ?砂型铸造有六个基本步骤: 1) 把模样放入砂中制成一个模具。 2) 在浇注系统中把原型和砂子接合起来。 3) 把模样去掉。 4) 把模具的空隙用熔化了的金属填充起来。 5) 让金属冷却。 6) 把砂型模具敲掉取出铸件。 砂型铸造案例 项目导入：轴承座铸件的造型工艺方案。 铸件简图：轴承座如图2-1所示。 铸件材料：HT150。 体积参数：轮廓尺寸240mm′65mm′75mm，铸件重量约5kg。 生产性质：单件生产。 项目要求：确定铸件的造型工艺方案并完成造型操作。

图2-1 轴承座 将液体金属浇入用型砂捣实成的铸型中，待凝固冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法称为砂型铸造。砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常用合金铸件的生产。套筒的砂型铸造过程如图2-2所示，主要工序包括制造模样型芯盒、制备造型材料、造型、制芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。 图2-2 套筒的砂型铸造过程 铸件生产前需根据零件图绘制出铸造工艺图，铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。其中包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。铸造工艺图是指导模样(型芯盒)设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本工艺文件。砂型铸造主要工序包括： (1) 根据零件图制造模样和型芯盒； (2) 配制性能符合要求的型(芯)砂； (3) 用模样和型芯盒进行造型和造芯； (4) 烘干型芯(或砂型)并合型； (5) 熔炼金属并进行浇注； (6) 落砂、清理和检验。 2.1.1 常用造型工模具 1. 砂箱

铸造工艺学课程设计案例

前言 铸造工艺学课程就是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法与步骤以及掌握铸造工艺与工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则就是铸造工艺学课程的实践性教学环节,同时也就是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺与工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里,我们有过紧张,有过茫然,有过喜悦,从中感受到了学习的艰辛,也收获到了学有所获的喜悦,回顾一下,我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点: 通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用铸造工艺学课程与其她先修课程的的理论与实际知识去分析与解决实际问题的能力。 通过制定与合理选择工艺方案,正确计算零件结构的工作能力,确定尺寸,掌握了浇冒口的作用及其原理,具有正确设计浇冒口系统的初步能力;掌握铸造工艺与工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求,原材料的基本规格及作用,并初步具备分析与解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制;了解提高铸件表面质量与尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径,并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料与手册等。 目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1、1零件基本信息 (4) 1、2材料成分要求 (4) 1、3铸造工艺参数的确定 (4) 1、3、1铸造尺寸公差与重量公差 (5) 1、3、2机械加工余量 (5) 1、3、3铸造收缩率 (5) 1、3、4拔模斜度 (5) 1、4其她工艺参数的确定 (5) 1、4、1工艺补正量 (5) 1、4、2分型负数 (5) 1、4、3非加工壁厚的负余量 (5)

端盖零件铸造工艺课程设计说明书

课程设计说明书（论文）课程名称：成型工艺及模具课程设计II 设计题目：端盖零件铸造工艺设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：

1、设计任务 1.1、设计零件的铸造工艺图 1.2、设计绘制模板装配图 1.3、设计并绘制所需芯盒装配图 1.4、编写铸造工艺设计说明书 2、生产条件和技术要求 2.1、生产性质：大批量生产 2.2、材料：HT200 2.3、零件加工方法： 零件上有多个孔，除中间的大孔需要铸造以外，其他孔在考虑加工余量后不宜铸造成型，采用机械方法加工，均不铸出。 造型方法：机器造型 造芯方法：手工制芯 2.4、主要技术要求： 满足HT200的机械性能要求，去毛刺及锐边，未注明圆角为R3－R5，未注明的筋和壁厚为8，铸造拔模斜度不大于2度，铸造表面不允取有缺陷。 3、零件图及立体图结构分析 3.1、零件图如下： 图1.零件主视图图2.零件左视图 3.2三维立体图如下： 图3.三维图（1） 图4.三维图（2） 4、工艺设计过程 4.1、铸造工艺设计方法及分析 4.1.1铸件壁厚 为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。铸件的最小允许壁厚与铸造的流动性密切相关。在普通砂型铸造的条件下，铸件最小允许壁厚见表1。 表1. 铸件最小允许壁厚引【1，表1-3】

查得灰铁铸件在100~200mm的轮廓尺寸下，最小允许壁厚为5~6mm。由零件图可知，零件中不存在壁厚小于设计要求的结构，在设计过程中，也没有出现壁厚小于最小壁厚要求的情况。 4.1.2造型、制芯方法 造型方法：该零件需批量生产，为中小型铸件，应创造条件采用技术先进的机器造型，暂选取水平分型顶杆范围可调节的造型机，型号为Z145A。 制芯方法：由生产条件决定，采用手工制芯。 4.1.3砂箱中铸件数目的确定 当铸件的造型方法、浇注位置和分型面确定后，应当初步确定一箱中放几个铸件，作为进行浇冒口设计的依据。一箱中的铸件数目，应该是在保证铸件质量的前提下越多越好。 本铸件在一砂箱中高约52mm，长约130mm，宽约100mm，重约2.75Kg。这里选用一箱四件，根据本铸件分型面的确定，可以先确定下箱的尺寸。根据铸件重量在<5kg时，查得模型的最小吃砂量a=20mm， h=30mm， c=40mm，d或e=30mm， f=30mm， g=200mm，其中各字母所代表的含义如图5所示。先确定下箱的尺寸，再根据表格可以选择标准的砂箱。选用Z145A顶杆式起模的震实式造型机，砂箱最大内尺寸为500mm X 400mm X 300mm。根据本铸件的大概尺寸，在设计中采用一箱四件，因为浇注系统位于上箱，所以上砂箱的高度我们还要考虑到浇注系统才可以确定。铸件在砂箱中的放置方式初步设计为图6所示方式。 图5. 最小吃砂量示意图图6. 铸件排布的初步设计 4.2、铸造工艺参数的确定 4.2.1铸件尺寸公差和重量公差 在实际生产中，铸件的实际尺寸和重量与设计图纸所规定的尺寸和重量相比，总会有一些偏差，这种偏差愈小，铸件的精度也愈高。但铸造过程中影响铸件精度的因素很多，如铸造收缩率等工艺参数的选择，分型面、浇冒口系统和砂芯的设计，造型和制芯的工艺操作以及工艺装备本身的精度等。如果其中某个因素处理不当，就会降低铸件的精度。也不应该不顾铸件的要求和具体生产条件，盲目提高对铸件的精度要求，否则会导致铸件成本的提高和使工艺复杂化，造成不必要的浪费。二级精度灰铸铁铸件的尺寸偏差如表2所示，重量偏差如表3所示。

端盖铸造工艺设计说明

科技大学 课程设计 课程设计名称：端盖铸造工艺设计学生姓名： 学院： 专业及班级： 学号： 指导教师： 2015 年7 月7 日

铸造工艺课程设计任务书 一、任务与要求 1．完成产品零件图、铸件铸造工艺图各一，铸造工艺图需要三维建模(完成3D图)。 2．完成芯盒装配图一。 3．完成铸型装配图一。 4. 编写设计说明书一份(15～20页)，并将任务书及任务图放置首页。 二、设计容为2周 1. 绘制产品零件图、铸造工艺图及工艺图的3D图(2天)。 2. 铸造工艺方案设计：确定浇注位置及分型面，确定加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率，确定型芯、芯头间隙尺寸。(1天)。 3. 绘制芯盒装配图(1天)。 4. 绘制铸型装配图、即合箱图(包括流道计算共2天)。 5. 编制设计说明书(4天)。 三、主要参考资料 1. 亮峰主编，材料成形技术基础[M]，高等教育，2011. 2. 丁根宝主编，铸造工艺学上册[M] ，机械工业，1985. 3. 铸造手册编委会，铸造手册：第五卷[M] ，机械工业，1996. 4. 其文主编, 材料成形工艺基础(第三版)[M]，华中科技大学，2003.

摘要 本设计是端盖的铸造工艺设计。端盖的材料为QT400-15，结构简单，无复杂的型腔。根据端盖的零件图进行铸造工艺性分析，选择分型面，确定浇注位置、造型、造芯方法、铸造工艺参数并进行浇注系统、冒口和型芯的设计。在确定铸造工艺的基础上，设计模样、芯盒和砂箱，并利用CAD、Pro/E等设计软件绘制端盖零件图、芯盒装配图。 关键词：铸造；端盖；型芯

ABSTRACT This design is about the casting process of end cap. The material of end cap is QT400-15. The end cap without complex cavity owns simple structures. Select the right parting line, pouring position, modeling method ,core making method, parameters of casting by analyzing the part drawing, then design gating system, riser, core. After the design of casting process, accomplish the part drawing of end cap and assembly drawing of core box with the aid of design software such as CAD and Pro/E. Keywords:Cast; End cap; Core

铸造工艺学课程设计案例

前言 铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点：通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。

目录 零件铸造工艺分析 (4) 零件基本信息 (4) 材料成分要求 (4) 铸造工艺参数的确定 (4) 铸造尺寸公差和重量公差 (5) 机械加工余量 (5) 铸造收缩率 (5) 拔模斜度 (5) 其他工艺参数的确定 (5) 工艺补正量 (5) 分型负数 (5) 非加工壁厚的负余量 (5) 反变形量 (5) 分芯负数 (6) 铸造三维实体造型 (6) 上冠件图纸技术要求 (6) 上冠件结构工艺分析 (6) 基于UG零件的三维造型 (6) 软件简介 (6) 零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 工艺方案的确定 (7) 铸造方法 (7) 型（芯）砂配比 (8) 混砂工艺 (8) 铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 铸造熔炼 (8) 熔炼设备 (9) 熔炼工艺 (9) 分型面的选择 (9) 砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 砂芯设计及排气 (11) 芯头的基本尺寸 (11) 芯撑、芯骨的设计 (12) 砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 浇注系统的类型及选择 (12) 浇注位置的选择 (12)

铸造工艺学课程设计

铸造工艺学课程设计

题目：工艺学课程设计 学院： 专业：材料成型机控制工程班级： 学号： 姓名： 指导老师：

前言 铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点： 通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。 目录 1

第一章零件铸造工艺分析 (4) 1.1零件基本信息 (4) 1.2材料成分要求 (4) 1.3铸造工艺参数的确定 (4) 1.3.1铸造尺寸公差和重量公差 (5) 1.3.2机械加工余量 (5) 1.3.3铸造收缩率 (5) 1.3.4拔模斜度 (5) 1.4其他工艺参数的确定 (5) 1.4.1工艺补正量 (5) 1.4.2分型负数 (5) 1.4.3非加工壁厚的负余量 (5) 1.4.4反变形量 (5) 1.4.5分芯负数 (6) 第二章铸造三维实体造型 (6) 2.1上冠件图纸技术要求 (6) 2.2上冠件结构工艺分析 (6) 2.3基于UG零件的三维造型 (6) 2.3.1软件简介 (6) 2.3.2零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 3.1工艺方案的确定 (7) 3.1.1铸造方法 (7) 3.1.2型（芯）砂配比 (8) 3.1.3混砂工艺 (8) 3.1.4铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 3.2铸造熔炼 (8) 3.2.1熔炼设备 (9) 3.2.2熔炼工艺 (9) 3.3分型面的选择 (9) 3.4砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 3.5砂芯设计及排气 (11) 3.5.1芯头的基本尺寸 (11) 3.5.2芯撑、芯骨的设计 (12) 3.5.3砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 4.1浇注系统的类型及选择 (12) 4.2浇注位置的选择 (12) 2

铸造工艺设计基础

铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指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。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。 每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1～表7-5 合金种类铸件最大轮廓尺寸为下列值时/㎜ ﹤200200-400400-800800-12501250-2000﹥ 2000 碳素铸钢 低合金钢 高锰钢 不锈钢、耐热钢灰铸铁 孕育铸铁 （HT300以上）球墨铸铁8 8-9 8-9 8-11 3-4 5-6 3-4 9 9-10 10 10-12 4-5 6-8 4-8 11 12 12 12-16 5-6 8-10 8-10 14 16 16 16-20 6-8 10-12 10-12 16～18 20 20 20-25 8-10 12-16 12-14 20 25 25 - 10-12 16-20 14-16铸件最大轮廓为下列值时mm

铸造工艺学课程设计案例解析

铸造工艺学课程设计 题目： 分工： 学院： 专业： 班级： 学号： 姓名：

目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1.1零件基本信息 (4) 1.2材料成分要求 (4) 1.3铸造工艺参数的确定 (4) 1.3.1铸造尺寸公差和重量公差 (5) 1.3.2机械加工余量 (5) 1.3.3铸造收缩率 (5) 1.3.4拔模斜度 (5) 1.4其他工艺参数的确定 (5) 1.4.1工艺补正量 (5) 1.4.2分型负数 (5) 1.4.3非加工壁厚的负余量 (5) 1.4.4反变形量 (5) 1.4.5分芯负数 (6) 第二章铸造三维实体造型 (6) 2.1上冠件图纸技术要求 (6) 2.2上冠件结构工艺分析 (6) 2.3基于UG零件的三维造型 (6) 2.3.1软件简介 (6) 2.3.2零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 3.1工艺方案的确定 (7) 3.1.1铸造方法 (7) 3.1.2型（芯）砂配比 (8) 3.1.3混砂工艺 (8) 3.1.4铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 3.2铸造熔炼 (8) 3.2.1熔炼设备 (9) 3.2.2熔炼工艺 (9) 3.3分型面的选择 (9) 3.4砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 3.5砂芯设计及排气 (11) 3.5.1芯头的基本尺寸 (11) 3.5.2芯撑、芯骨的设计 (12) 3.5.3砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 4.1浇注系统的类型及选择 (12) 4.2浇注位置的选择 (12)

4.3浇注系统各部分尺寸的计算 (13) 4.3.1合金铸造性能分析 (13) 4.3.2铁液在型内的上升速度 (13) 4.3.3浇注系统截面尺寸设计 (14) 4.4冒口设计计算 (14) 4.4.1铸件工艺出品率 (14) 4.4.2出气孔 (15) 4.4.3冒口的作用及位置确定 (15) 4.5冷铁设计及尺寸计算 (15) 4.5.1冷铁的选用及作用 (15) 4.5.2冷铁的尺寸及放置位置的选择 (15) 总结 (17) 参考文献 (18) 附图

铸造工艺设计说明书(1)

材料成型过程控制 院系：材料科学与工程学院 专业：材料成型与控制工程 姓名： 学号： 指导老师： 日期：2012.9.19至2012.10.15

目录 一、铸造工艺分析 (1) 二、砂芯设计 (3) 三、冒口设计 (5) 四、浇注系统的设计及计算 (7) 五、沙箱铸件数量的确定 (10) 六、参考数目、资料 (11)

图1所示的事U型座，主要用于拆卸主轴上的皮带轮。 材料为ZG25（主要元素含量：W C%=0.22~0.32%，W Mn%=0.5~0.8%，W Si%=0.2~0.45%）。 技术要求：①未标示的铸造圆角半径R=3~5。②未标铸造倾斜度按工厂规格H59~21。③铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。 图1

一、铸造工艺分析 1.确定铸型种类和造型、制芯方法 此铸件是铸钢件，铸件最大三维尺寸270x110x220 mm，为中小型铸件，铸件结构简单，仅有两个加工面，其他非加工面表面光洁度要求不高，采用温型普通机器造型，砂芯外形简单，采用热芯盒射芯机制芯。 2.确定浇注位置和分型面 方案1：将铸件放置于下箱，分型面选取如图2所示，采用顶注式浇注，此方案浇注系统简单，不用翻箱操作；但是浇注时金属液对型腔冲刷力大，难以下芯，不便设置冒口进行补缩。容易产生夹砂、结疤类缺陷，补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。 方案2：将铸件放于上箱，分型面选取如图3所示，采用底注式浇注，此方案浇注系统相对复杂，下芯方便，可以将冒口设计在顶部，补缩效果好。 综合以上两种方案考虑，选择方案2较为合理。 图2 图3 铸件全部位于上箱，下表面为分型面 上 下 上 下

《铸造工艺》课程设计说明书

目录 1绪言················································2铸造工艺设计··············· 2.1铸件结构的铸造工艺性·········2. 2铸造工艺方案的确定·················2.3参数的选择工艺 2. 4砂芯设计 2. 5浇注系统设计············· 3铸造的工艺装备设计······ 3. 1模样设计······· 3. 2模底板的设计·······················3. 3模样在模底板上的装配············4结束语······· 参考文献

1绪言 我本次课程设计的任务是对灰铸铁支承座进行铸造工艺及工装设计。 灰铸铁具有良好的铸造性能良好的减振性、良好的耐磨性能良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，力学性能较差，但抗压强度与钢相当。 铸造是指将液态合金注入铸型中使其冷却、凝固，并进行后处理，最终成为金属制品的一种生产方法。铸件的生产过程，也就是从零件图开始，一直到铸件成品检验合格入库为止，要经过很多道工序，铸件的生产过程称为铸造生产工艺过程。 本次设计采用砂型铸造，其最大优点就是生产成本低，为机械制造行业中广泛应用的毛坯生产工艺方法。在砂型铸造的过程中，考虑到铸件的结构，生产条件以及加工批量等因素，要对铸件工艺的设计作全面分析，为避免铸件的缺陷，我们要根据标准选择合理的工艺设计方法。 由于每个铸件的生产任务和要求不同，生产条件不同，因此铸造工艺及工装设计的内容也不同。一般情况下，铸造工艺设计包括以下几种技术文件:铸造工艺图，铸造工艺卡，铸型装配图，铸件图，模样图，‘芯盒图，砂箱图，模板图。 铸造工艺及工装设计的过程如下: (1)对零件图纸进行审查和进行铸造工艺性分析 (2)选择铸造方法，确定铸造工艺方法 (3)绘制铸造工艺图 (4)绘制铸件图 (5)绘制铸型装配图 (6)绘制各种铸造工艺装配图 工装图要以铸造工艺图为主要设计依据。 2铸造工艺设计 2. 1铸件结构的铸造工艺性 生产铸件，不仅需要采用先进的合理的铸造工艺和设备，而且还要使零件结构本身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。这种对于铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性，称为铸件的“铸造工艺性’，它和铸造合金的种类，产量的多少，铸造方法和生产条件等有密切的关系。 2. 1 .1审查铸件结构 (一)铸件应有合适的壁厚 避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。本次设计的铸件材料为HT200，最大尺寸为194 X 155mm。

砂型铸造实习报告

砂型铸造实习报告 篇1：砂型铸造实习报告钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了提高铸件的表面质量，常在砂型和型芯表面刷一层涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂，另外还加有便于施涂的载体(水或其他溶剂)和各种附加物。 铸造分类铸造分类主要有砂型铸造和特种铸造两大类。 1 普通砂型铸造，利用砂作为铸模材料，又称砂铸，翻砂，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类，但并非所有砂均可用以铸造。好处是成本较低，因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时，铸模本身不能被重复使用，须破坏后才能取得成品。 2特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造，消失模铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。 砂型材料 制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用

的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度，在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造中加入型砂粘结剂，将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。 1.粘土湿砂型 以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久，应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度，经舂实制成砂型后，即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。 优点：①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后，绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏，对拔模和下芯都非常有利。 缺点：①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上，需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备，否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造