铸造工艺装备设计课件.ppt

1、 铸造工艺装备铸造工艺装备是是造型造型、造芯造芯及及合箱合箱过程中所使用的过程中所使用的模具模具和和装置装置的总称。的总称。包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘干板干板(器器)、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样板、套箱、压铁等。此外，芯盒及烘干器的钻模和修整标准板、套箱、压铁等。此外，芯盒及烘干器的钻模和修整标准也属于铸造工艺装备。也属于铸造工艺装备。无论是手工造型或机器造型，也无论是单件小批生产或无论是手工造型或机器造型，也无论是单件小批生产或成批大量生产，工艺装备都是必不可少的

2、。成批大量生产，工艺装备都是必不可少的。在近代高速造型自动线或半自动流水生产线中工艺装备在近代高速造型自动线或半自动流水生产线中工艺装备显得更加重要。它直接影响着铸件的显得更加重要。它直接影响着铸件的精度精度、表面粗糙度表面粗糙度及及生生产率产率。1一一.模样模样制造型腔的模具制造型腔的模具1材质的选择材质的选择（1）木模）木模 特点特点：具有轻便，容易加工，来源广，价格低廉的优点。：具有轻便，容易加工，来源广，价格低廉的优点。强度低，易吸潮而变形，精度低，寿命短。强度低，易吸潮而变形，精度低，寿命短。适用范围适用范围：单件、小批生产的各种铸件，木模可做成各种结：单件、小批生产的各种铸件，木模

3、可做成各种结构形式，如整体模、分开模、刮构形式，如整体模、分开模、刮(车车)板、骨架模，板、骨架模，以适应不同大小、形状和批量的铸件。以适应不同大小、形状和批量的铸件。材料材料：制模前木材应经干燥处理。：制模前木材应经干燥处理。我国常用木种有红松、落叶松、白松、黄松、杉木、柏我国常用木种有红松、落叶松、白松、黄松、杉木、柏木、桂木、银杏、柚本等。木、桂木、银杏、柚本等。2（2）菱苦土模）菱苦土模(芯盒芯盒)菱苦土模样（见图菱苦土模样（见图3-6-1）：在骨架在骨架3、木板条、木板条2上层敷菱苦土混合料上层敷菱苦土混合料1，经过修光、硬，经过修光、硬化而制成的。化而制成的。菱苦土料配比：菱苦土料

4、配比：混合料组成为菱苦土混合料组成为菱苦土(MgO)粉、卤水和锯末，以粉、卤水和锯末，以1：(12)：(24)之体积比混之体积比混合均匀，在合均匀，在13h内用完。内用完。菱苦土粉在混合料中起胶合剂之作用。卤水（菱苦土粉在混合料中起胶合剂之作用。卤水（MgCl2）为硬化剂，锯末作为填充物，改善脆性及加工性。为硬化剂，锯末作为填充物，改善脆性及加工性。图图3-6-13 菱苦土模特点菱苦土模特点：制作简便，成本低，表面光洁，不吸潮，变：制作简便，成本低，表面光洁，不吸潮，变形小，易修理。但质量大，抗弯及耐冲击性形小，易修理。但质量大，抗弯及耐冲击性能较木模差，混合料不能回用，楞角、边缘能较木模差，

5、混合料不能回用，楞角、边缘易损坏。易损坏。适用范围适用范围：单件小批的大中模样。：单件小批的大中模样。（3）金属模样）金属模样 特点特点：表面光洁，尺寸精确，强度高，刚性大，使用寿：表面光洁，尺寸精确，强度高，刚性大，使用寿命命 长。但难加工，生产周期长，成本高。长。但难加工，生产周期长，成本高。适用范围适用范围：大量、成批生产的各种铸件。：大量、成批生产的各种铸件。材料材料：铸钢、铸铁、铸造铝合金、铸铜。：铸钢、铸铁、铸造铝合金、铸铜。4（4）塑料模样）塑料模样 材料材料：大多为环氧树脂玻璃钢结构。大多为环氧树脂玻璃钢结构。特点特点：制造、修理简便，表面光洁，不吸潮，变形小，轻：制造、修理简

6、便，表面光洁，不吸潮，变形小，轻巧耐磨，寿命长，成本为金属模的巧耐磨，寿命长，成本为金属模的2050。但。但寻热性差，不能加热。不宜在型砂周转快、砂温高寻热性差，不能加热。不宜在型砂周转快、砂温高的流水线上应用，硬化剂有毒性。的流水线上应用，硬化剂有毒性。适用范围适用范围：多用于成批生产的中小模佯。：多用于成批生产的中小模佯。5（5）聚苯乙烯泡沫塑料模）聚苯乙烯泡沫塑料模(消失模消失模)聚苯乙烯聚苯乙烯泡沫塑料泡沫塑料可直接发泡制成模样或板材，造型后可直接发泡制成模样或板材，造型后不取出模样，直接浇注。模样遇金属液气化烧去。不取出模样，直接浇注。模样遇金属液气化烧去。单件生产的中、大模样，一般

7、由泡沫板粘合，加工成需单件生产的中、大模样，一般由泡沫板粘合，加工成需要的形状。要的形状。大批量的中、小模大批量的中、小模，一般直接发泡成型。，一般直接发泡成型。特点特点：使用泡沫塑料模能简化造型，节约砂芯，铸件尺寸精：使用泡沫塑料模能简化造型，节约砂芯，铸件尺寸精度高，易实现机械比、自动化生产。但模样只能用一次，度高，易实现机械比、自动化生产。但模样只能用一次，春砂时模样易变形。春砂时模样易变形。应用范围：应用范围：多用于不春砂的实型造型法、磁力造型的中、小多用于不春砂的实型造型法、磁力造型的中、小铸件和单件生产的中、大型铸钢件。铸件和单件生产的中、大型铸钢件。6 设计原则：设计原则：在满足

8、铸造工艺要求的前提下，便于加工制造。在满足铸造工艺要求的前提下，便于加工制造。一般金属模应尽量采用机床加工，减少钳工量。一般金属模应尽量采用机床加工，减少钳工量。2.金属模的结构设汁金属模的结构设汁 特别复杂、难于加工的模样，可采用陶瓷型铸造法、特别复杂、难于加工的模样，可采用陶瓷型铸造法、电铸法等。电铸法等。(1)模样本体结构类型模样本体结构类型模样本体结构可分为表模样本体结构可分为表3-6-1所列几种类型。所列几种类型。7模样本体结构模样本体结构:按有无分模面按有无分模面整体式整体式分开式分开式特特 点：模样为一整体，无分模面点：模样为一整体，无分模面 使用范围：极其简单的铸件使用范围：极

9、其简单的铸件特特 点：模样分成两半或多半点：模样分成两半或多半 使用范围：各种铸件使用范围：各种铸件按是否装配按是否装配整铸式整铸式装配式装配式特特 点：模样与模底板整铸在一起点：模样与模底板整铸在一起使用范围：简单的小双面模板使用范围：简单的小双面模板特特 点：模样平装在模底板上点：模样平装在模底板上 使用范围：一般模样的模板使用范围：一般模样的模板平装式平装式嵌入式嵌入式特特 点：模样嵌装在模底板上表面点：模样嵌装在模底板上表面 使用范围：特殊需要时使用范围：特殊需要时选定模样结构后，即可依铸造工艺确定模样的外形。选定模样结构后，即可依铸造工艺确定模样的外形。8模样部分表面凹入分型面以下模

10、样部分表面凹入分型面以下分型面以上模样过薄，加工、固定困难分型面以上模样过薄，加工、固定困难分型面通过模样圆角分型面通过模样圆角很小的模样，为便于加工、定位和固定等。很小的模样，为便于加工、定位和固定等。嵌入式模样：嵌入式模样：9(2)壁厚及加强肋壁厚及加强肋 应尽量减轻模样质量，除应尽量减轻模样质量，除了薄小模样以外，都应制成了薄小模样以外，都应制成空空心结构心结构。平均轮廓尺寸大于。平均轮廓尺寸大于150mm的模样，内部的模样，内部设加强肋设加强肋。依模样大小和使用要求来布依模样大小和使用要求来布置加强肋，肋距置加强肋，肋距150400mm，厚度为厚度为0.81.0倍的模样壁厚。倍的模样壁

11、厚。高压造型用模样壁厚应比右高压造型用模样壁厚应比右图所给的加大图所给的加大50100。10(3)固定和定位孔固定和定位孔上固定法上固定法优点：便于选择优点：便于选择螺孔位置，钻孔螺孔位置，钻孔和装配方便。和装配方便。缺点：破坏模样缺点：破坏模样工作表面，需用工作表面，需用塑料或铝等填平。塑料或铝等填平。下固定法下固定法优点：不损优点：不损害模样工作害模样工作表面；表面；缺点：钻孔缺点：钻孔和安装不甚和安装不甚方便。方便。定位：用定位销（如图），位置应尽量在模样上矮而平的部位。两孔距离定位：用定位销（如图），位置应尽量在模样上矮而平的部位。两孔距离尽量远，每块模样上至少设尽量远，每块模样上至少

12、设2 2块。块。紧固：螺钉或螺栓。按紧固：螺钉或螺栓。按0.8-1.00.8-1.0倍模样壁厚尺寸选用螺栓直径，均匀分布模倍模样壁厚尺寸选用螺栓直径，均匀分布模样四周。有上固定法和下固定法，如图。样四周。有上固定法和下固定法，如图。11模模样样(芯芯盒盒)的的尺尺寸寸有有两两类类与铸件有关的尺寸与铸件有关的尺寸非关联尺寸非关联尺寸 凡与铸件有关的尺寸，凡与铸件有关的尺寸，都应把铸件尺寸按铸造收缩都应把铸件尺寸按铸造收缩 率加以放大。率加以放大。按铸造工艺图上的尺寸按铸造工艺图上的尺寸标注不加放铸造收缩宰。标注不加放铸造收缩宰。如何计算？如何计算？3模样模样(芯盒芯盒)的尺寸标注的尺寸标注（1）

13、尺寸标注）尺寸标注121mjyLLLK 与铸件有关的尺寸与铸件有关的尺寸，都应把铸件尺寸按，都应把铸件尺寸按铸造收缩率铸造收缩率加以加以放大。并准确到放大。并准确到0.1mm。非关联尺寸非关联尺寸按铸造工艺图上的尺寸标注按铸造工艺图上的尺寸标注，不加放铸造收不加放铸造收缩率。缩率。Lm与铸件有关的模样尺寸与铸件有关的模样尺寸 Lj零件的尺寸；零件的尺寸；Ly铸造工艺尺寸，如加工余量、拔模斜度、工艺补正量等尺寸之和。铸造工艺尺寸，如加工余量、拔模斜度、工艺补正量等尺寸之和。“”号用于凸体尺寸，号用于凸体尺寸，“”号用于凹体尺寸；号用于凹体尺寸；K铸件的铸造收缩率铸件的铸造收缩率(缩尺缩尺)。13

14、 对于对于大量生产大量生产的定型产的定型产品，品，金属金属模样模样(芯盒芯盒)工作表面工作表面尺寸偏差尺寸偏差要求见表要求见表3-6-2。表表 3-6-2（2）尺寸偏差）尺寸偏差14金属模分模面平面度要求见表金属模分模面平面度要求见表3-6-33-6-3。（3）分模面平面度）分模面平面度模样在模底板上的位置偏差规定为：模样在模底板上的位置偏差规定为：单面模板单面模板0.7mm双面模板双面模板0.5mm。（4）模样在模底板上的装配偏差：）模样在模底板上的装配偏差：在保证上、下模样的装配相对位移偏差不大于在保证上、下模样的装配相对位移偏差不大于0.1mm条件下：条件下：表表3-6-315（6）浇冒

15、口模的偏差）浇冒口模的偏差1）尺寸偏差）尺寸偏差内浇道模内浇道模对有箱造型对有箱造型为为0.3mm，对无箱造型对无箱造型为为0.15mm。其余部位其余部位对有箱造型对有箱造型为为0.7mm，对无箱造型对无箱造型为为0.5mm。当浇冒口模被分装在上、下模板上，并要求相应部分重合的条当浇冒口模被分装在上、下模板上，并要求相应部分重合的条件下，件下，浇冒口模在模底板上浇冒口模在模底板上的装配偏差要求不大的装配偏差要求不大0.1mm。2）装配偏差）装配偏差（5）粗糙度）粗糙度模样工作表面模样工作表面的粗糙度应不低于的粗糙度应不低于Ra1.6，分模面分模面上一般为上一般为Ra3.216，定位销孔定位销孔

16、取取Ra1.60.8，固定螺钉孔固定螺钉孔在在Ra6.33.2。16图图 3-6-5注意：注意：所标注尺寸应便于加工时测量。所标注尺寸应便于加工时测量。例如图例如图3-6-5c中的中的46mm就无法测量，应换算为就无法测量，应换算为39.9mm，标注出下芯头顶部直径。标注出下芯头顶部直径。39.939.917尺寸尺寸“106.1”和和“46”？1mjyLLLK（100+22.5）（1+1%）=106.05106.1（5022.5）（1+1%）+20.25=45.9546（5022.5）（1+1%）=45.5545.5 砂芯尺寸砂芯尺寸18二、模板二、模板 一般一般模板模板由由模底板模底板、模样

17、模样、浇冒系统模浇冒系统模、加热元件加热元件、定定位元件位元件等组成。在组合快换模板系统中，还包括有模板框及等组成。在组合快换模板系统中，还包括有模板框及其定位、固定元件。其定位、固定元件。模板尺寸应符合造型机的要求，模底板和砂箱、各模样模板尺寸应符合造型机的要求，模底板和砂箱、各模样之间应有准确的定位，模板应有足够的强度、刚度和耐磨性，之间应有准确的定位，模板应有足够的强度、刚度和耐磨性，制作容易，使用方便，尽量标准化。制作容易，使用方便，尽量标准化。1对模板的要求对模板的要求2模板种类模板种类常用模板种类见表常用模板种类见表3-6-4。实例见图。实例见图3-6-6、7、8。19类 型特 点

18、材 质应 用 机 器适用范围垂直分型用模板是垂直分型无箱射压造型机的专用模板，装在机前的称为反压模板，机后的称为正压模板。依机器要求设计模板尺寸铸钢、铸铁国内常用的有ZZ415，ZZ416，DISAMATIC2010，2013等型号大量生产的小铸件水平分型用模板双面模板 模板两面都有模样，同时造出上、下砂型，主要用于无箱造型。有平面和折面之分普通机器用铸铝、塑料。高压造型用铸钢、铸铁 Z145A造型机，射压高压造型机，水平分型无箱造型机成批、大量生产的小件普通单面模板顶杆式两半模样分别装在上、下模板上的称为单面模板，模板直接固定在造型机工作台上顶杆式模板：造型机起模顶杆直接顶起砂箱实现起模。模

19、板上留有顶杆孔铸铁、铸钢Z145A、Z148B等造型机成批、大量生产的小件顶框式顶杆通过顶框实现造型机的起模。要求模底板高度大于等于顶框高度铸铁、铸钢Z2410等造型机成批、大量生产的中件漏模式模板上套装一块漏模板，其内孔形状和模样外廓一致。起模时漏板相对向上运动，顶起砂箱。用于起模困难的铸件铸铁、铸钢 各种普通造型机均可 各种批量、拔模困难的铸件翻转式紧砂后，砂型和模板一起翻转180，起模，砂型在下，模板在上，不易损坏砂型。适于造下半型或中、大砂芯。要求模板上设有卡紧砂箱的机构铸铁、铸钢模板。铸铝或铸铁芯盒Z236（造芯机）、2310、2520等 成批，大量生产的中、大件，中、大砂芯快换单面

20、模板普通式模板装在模板框内或顶面。模板框固定在造型机工作台上。更换模板省时、省力 木、塑料、铸铝、铁、钢等 各种水平分型的普通造型机、高压造型机、气冲造型机小批、成批或大量生产的中、小件组合式模板框内，可配置多块小模板块，可组合各种小铸件的生产，任意更换其中一块或几块，实现多品种铸件的生产，便于组织管理、生产平衡铸铝、铸铁、铸钢 气动微震造型机、高压造型机、气冲造型机 批量小，品种多的小铸件 表表3-6-4 模板结构的分类模板结构的分类 20212223 3模底板结构模底板结构 单面模底板单面模底板的典型结构见图的典型结构见图3-6-7。模底上应有与砂箱定位用模底上应有与砂箱定位用的的定位销定

21、位销；同造型机连接用的同造型机连接用的突耳突耳；供运输用的供运输用的吊轴或手把吊轴或手把；顶杆起模用的顶杆起模用的通道通道等。等。翻转式造型机用的模板上翻转式造型机用的模板上还应有还应有固定砂箱用的机构或突耳固定砂箱用的机构或突耳等等。24 通常模底板外廓和砂箱一致通常模底板外廓和砂箱一致。模底板的高度、壁厚和肋。模底板的高度、壁厚和肋的有关尺寸可参见有关设计手册。的有关尺寸可参见有关设计手册。254模板和砂箱的定位模板和砂箱的定位 直接定位法：定位销直接定位法：定位销(套套)直接安装在直接安装在模底板模底板上；上；间接定位法：定位销间接定位法：定位销(套套)装在装在模板框上模板框上。26配合

22、精度：配合精度：大批大量生产：大批大量生产：H8/h8成批生产：成批生产：H9/h9单件小批生产：单件小批生产：H10/h10图图 3-6-10定位销尺寸：定位销尺寸：按照砂箱名义尺按照砂箱名义尺寸选用寸选用20、25、30、35、40。模板和砂箱间模板和砂箱间的定位元件实例见的定位元件实例见图图3-6-10。27（1）模样和浇冒口模的位置、尺寸是否符合铸造工艺图）模样和浇冒口模的位置、尺寸是否符合铸造工艺图的要求，吃砂量的要求，吃砂量(表表3-6-5)是否合适。是否合适。（2）上、下模板上的模样布局、方向、尺寸标注等是否）上、下模板上的模样布局、方向、尺寸标注等是否一致，能否满足合箱要求。一

23、致，能否满足合箱要求。（3）根据造型机的具体要求，验算模板高度应低于起模）根据造型机的具体要求，验算模板高度应低于起模高度等。高度等。（4）直浇道的位置，合箱后应靠近浇注平台一侧。）直浇道的位置，合箱后应靠近浇注平台一侧。（5）各种螺钉、定位元件位置是否合适）各种螺钉、定位元件位置是否合适?装卸方便否装卸方便否?5设计模板图的注意事项设计模板图的注意事项模样高模样高810152530354050607090120吃砂量吃砂量151820242628323538404550 表表 3-6-5 吃砂量的最小值吃砂量的最小值 （mm）28设计内容：设计内容：v选择类型和材质选择类型和材质v确定砂箱尺

24、寸确定砂箱尺寸v结构设计结构设计v定位及紧固定位及紧固291)满足铸造工艺要求。满足铸造工艺要求。2)尺寸和结构应符合造型机、起重设备、烘干设备要求。尺寸和结构应符合造型机、起重设备、烘干设备要求。3)有足够的强度和刚度，使用中保证不断裂或发生过大变有足够的强度和刚度，使用中保证不断裂或发生过大变形。形。4)对型砂有足够的附着力，使用中不掉砂或塌箱，但又要对型砂有足够的附着力，使用中不掉砂或塌箱，但又要便于落砂。便于落砂。5)经久耐用，便于制造。经久耐用，便于制造。6)应尽可能标准化、系列化和通用化。应尽可能标准化、系列化和通用化。一、设计和选用砂箱的基本原则一、设计和选用砂箱的基本原则303

25、1 (1)专用砂箱专用砂箱和和通用砂箱通用砂箱 专用砂箱专用砂箱：专为某一复杂或重要铸件设计的砂箱。：专为某一复杂或重要铸件设计的砂箱。通用砂箱通用砂箱：凡是模样尺寸合适的铸件均可使用的砂箱。：凡是模样尺寸合适的铸件均可使用的砂箱。多为长方形多为长方形。二、砂箱类型的选择二、砂箱类型的选择(2)依制造方法分为依制造方法分为整铸式整铸式、焊接式焊接式和和装配式装配式 整铸式整铸式：用铸铁、铸钢或铸铝合金整体铸造而成的砂箱。：用铸铁、铸钢或铸铝合金整体铸造而成的砂箱。应用较广。应用较广。焊接式焊接式：用钢板或特殊轧材焊接成的砂箱。：用钢板或特殊轧材焊接成的砂箱。也可用铸钢元件焊接而成。也可用铸钢元

26、件焊接而成。装配式装配式：由铸造的箱壁、箱带等元件，：由铸造的箱壁、箱带等元件，用螺栓组装而成的砂箱。用螺栓组装而成的砂箱。用于单件、成批生产的大砂箱。用于单件、成批生产的大砂箱。（3）依造型方法及使用条件分为）依造型方法及使用条件分为手工造型用砂箱手工造型用砂箱，机器造型机器造型用砂箱用砂箱，高压造型用砂箱高压造型用砂箱。3233343536三、砂箱结构三、砂箱结构 1砂箱名义尺寸砂箱名义尺寸 砂箱名义尺寸是指分型面上砂箱名义尺寸是指分型面上砂箱内框尺寸砂箱内框尺寸(长度长度宽度宽度乘砂箱高度乘砂箱高度)。确定：确定：每型铸件数、铸件尺寸、浇注系统布置、吃（持）每型铸件数、铸件尺寸、浇注系统

27、布置、吃（持）砂量。砂量。所设计的砂箱长度和宽度尽量是所设计的砂箱长度和宽度尽量是50或或100的整数倍；高的整数倍；高度是度是20或或50mm的倍数。的倍数。吃砂量吃砂量如下表。如下表。37 2箱壁箱壁普通砂箱如图普通砂箱如图3-6-13。高压、气冲造型用砂箱如图高压、气冲造型用砂箱如图3-6-14。3839 选用箱壁形式时，可参考以下经验：选用箱壁形式时，可参考以下经验：1）易手工造型砂箱，常用较厚的直箱壁，不设内外突缘，）易手工造型砂箱，常用较厚的直箱壁，不设内外突缘，制造简便，容易落砂。制造简便，容易落砂。2）普通机器制造型砂箱，常用向下扩大的倾斜壁，底部）普通机器制造型砂箱，常用向下

28、扩大的倾斜壁，底部设突缘，防止塌箱，保证刚性，便于落砂，箱壁上留出气孔。设突缘，防止塌箱，保证刚性，便于落砂，箱壁上留出气孔。3）中砂箱的箱壁多为直壁，上下都设突缘。大砂箱内应）中砂箱的箱壁多为直壁，上下都设突缘。大砂箱内应有箱带以防止塌箱。中箱因无贯通的箱带，刚度小，故应加有箱带以防止塌箱。中箱因无贯通的箱带，刚度小，故应加厚。厚。4）高压造型和气冲造型用砂箱，尽量不加箱带，以便落）高压造型和气冲造型用砂箱，尽量不加箱带，以便落砂。因受力大，要求刚度大。小砂箱用单层壁，大砂箱用双砂。因受力大，要求刚度大。小砂箱用单层壁，大砂箱用双层壁。箱壁上不设出气孔。层壁。箱壁上不设出气孔。403箱带箱带

29、(箱档、箱肋箱档、箱肋)箱带增加对型砂的附着面积和附着力，提高砂型总体强箱带增加对型砂的附着面积和附着力，提高砂型总体强度和刚性，防止塌箱和掉砂，延长砂箱使用期限。但是紧砂度和刚性，防止塌箱和掉砂，延长砂箱使用期限。但是紧砂和落砂困难，限制浇冒口的布局，故用于中、大砂箱。和落砂困难，限制浇冒口的布局，故用于中、大砂箱。414砂箱定位砂箱定位 上下箱间的定位方法有多种：上下箱间的定位方法有多种：泥号泥号、楔榫楔榫、箱垛箱垛、箱锥箱锥、止口止口及及定位销定位销等。机器造型时只用定位销定位。等。机器造型时只用定位销定位。插销插销多用于成批生产的矮砂箱，多用于成批生产的矮砂箱，座销座销用于大量生产的各

30、种砂箱。用于大量生产的各种砂箱。a、b、c型属于插销，型属于插销，d、e型属于座销。型属于座销。425搬运、翻箱结构搬运、翻箱结构 手把手把用于小型砂箱，用于小型砂箱，吊轴吊轴广泛用于各种中大砂箱，广泛用于各种中大砂箱，吊环吊环主主要用于重型砂箱。要用于重型砂箱。436砂箱的紧固砂箱的紧固 为防止胀箱、跑火等缺陷，上下箱间应紧固。为防止胀箱、跑火等缺陷，上下箱间应紧固。紧固方式有：紧固方式有：上箱自重法上箱自重法、压铁法压铁法、手工夹紧手工夹紧(箱卡箱卡)法法和和自动卡紧法自动卡紧法等。等。444546设计步骤：设计步骤：v确定类型、材质、确定类型、材质、v选取分盒面选取分盒面v芯盒结构设计芯

31、盒结构设计v工作尺寸计算工作尺寸计算制造型芯的模具制造型芯的模具芯盒是制芯过程中所必要的工艺装备芯盒是制芯过程中所必要的工艺装备 47 一、芯盒的类型和材质一、芯盒的类型和材质 几种普通的芯盒的常用结几种普通的芯盒的常用结构见图构见图3-6-21。类型：类型：普通芯盒、普通芯盒、热芯盒、壳芯热芯盒、壳芯盒、冷芯盒。盒、冷芯盒。普通芯盒的的结构：普通芯盒的的结构：脱落式、对开式脱落式、对开式材质：材质：铸铁：用于大芯盒；铸铁：用于大芯盒；铝合金：中小芯盒；铝合金：中小芯盒；铜合金、钢材：用于制作铜合金、钢材：用于制作芯盒镶块和活快。芯盒镶块和活快。48二、芯盒结构设计 普通金属芯盒普通金属芯盒结

32、构的实例如图结构的实例如图3-6-22所示。所示。芯盒本体的结芯盒本体的结构包括构包括壁厚壁厚、加强加强肋肋、边缘边缘、活块活块、镶块镶块等。外围结构等。外围结构包括包括定位定位、夹紧装夹紧装置置、手柄手柄、吊轴吊轴、同造芯机连结的同造芯机连结的耳耳子子等。附件有等。附件有气孔气孔针针、通气板通气板和和填砂填砂板板等。等。491壁厚、加强肋和边缘壁厚、加强肋和边缘 铝芯盒边缘上应镶装厚铝芯盒边缘上应镶装厚34mm的钢板的钢板防磨片，用防磨片，用沉头螺钉固定沉头螺钉固定2活块、镶块活块、镶块 妨碍砂芯取出的部分应制成活块。活块同芯盒本体之间妨碍砂芯取出的部分应制成活块。活块同芯盒本体之间可用定位

33、销、榫及燕尾槽定位。应使活块重心落入芯盒窝座可用定位销、榫及燕尾槽定位。应使活块重心落入芯盒窝座之内，以保持稳定。之内，以保持稳定。为加工方便，常将芯盒内某些局部为加工方便，常将芯盒内某些局部镶块分开加工，镶块分开加工，然后镶装在本体上，故叫镶块。然后镶装在本体上，故叫镶块。中、小芯盒的壁厚都在中、小芯盒的壁厚都在10mm左右。加强肋是为了提高左右。加强肋是为了提高芯盒强度和刚度，防止芯盒变形。边缘要求加厚加宽，增加芯盒强度和刚度，防止芯盒变形。边缘要求加厚加宽，增加芯盒刚度。芯盒刚度。503定位、夹紧结构定位、夹紧结构 对开芯盒都有定位结构，常用定位销、铰链及止口。定对开芯盒都有定位结构，常

34、用定位销、铰链及止口。定位销是标准件，精度高，应用广。位销是标准件，精度高，应用广。手工造芯的简单芯盒，其夹紧可用钢丝制成的弓形夹。手工造芯的简单芯盒，其夹紧可用钢丝制成的弓形夹。成批生产的芯盒应有操作方便的、由标准元件构成的夹紧结成批生产的芯盒应有操作方便的、由标准元件构成的夹紧结构。如蝶形螺母构。如蝶形螺母-活节螺栓（图活节螺栓（图3-6-23）等。）等。典型定位结构如图典型定位结构如图3-6-23所示。所示。5152 4手柄、吊轴手柄、吊轴 小芯盒可利用突耳当作手柄；中、大芯盒上应有手柄或吊小芯盒可利用突耳当作手柄；中、大芯盒上应有手柄或吊轴。手柄、吊轴可采用铸接式或整铸式、装配式。位置

35、应使芯轴。手柄、吊轴可采用铸接式或整铸式、装配式。位置应使芯盒搬运时保持平衡，形式如图盒搬运时保持平衡，形式如图6-16所示。所示。535455565758三、一般金属芯盒的精度三、一般金属芯盒的精度1.芯盒内腔工作表面尺寸偏差见表芯盒内腔工作表面尺寸偏差见表3-6-2；分盒面平面度；分盒面平面度见表见表3-6-3；2.分盒面间隙应小于分盒面间隙应小于0.1mm;3.两半芯盒的重合性尺寸偏差；两半芯盒的重合性尺寸偏差；分盒面上工作内腔分盒面上工作内腔 平均轮廓尺寸（长平均轮廓尺寸（长+宽）宽）/2 偏差偏差/mm 300 0.05 301500 500 0.124.第一套芯盒的定位销中心距偏差

36、不超出第一套芯盒的定位销中心距偏差不超出0.05；不使用；不使用成型烘干器的对开芯盒，定位销孔中心距偏差为成型烘干器的对开芯盒，定位销孔中心距偏差为0.25；5.活块与窝座间隙不超过活块与窝座间隙不超过0.20.3mm。59四、热芯盒和壳芯盒的特点四、热芯盒和壳芯盒的特点 设计芯盒时，首先熟悉机器的工艺特性和对芯盒的要设计芯盒时，首先熟悉机器的工艺特性和对芯盒的要求；芯盒构成见图求；芯盒构成见图3-6-25。60热芯盒射芯机热芯盒射芯机1.芯盒材质芯盒材质 本体灰铸铁，镶块用钢或导热性好的铜合金；定位销、本体灰铸铁，镶块用钢或导热性好的铜合金；定位销、套、顶芯杆、套、顶芯杆、回位导杆可用回位导

37、杆可用T8或或T10钢，钢，45钢，淬火达钢，淬火达5055HRC;2.依机型选用垂直分盒面或水平分盒面依机型选用垂直分盒面或水平分盒面 要求砂芯开盒后留在动芯盒内，以便顶出砂芯，采用要求砂芯开盒后留在动芯盒内，以便顶出砂芯，采用6种种措施（见教材）；措施（见教材）；3.射（吹）砂口射（吹）砂口 在芯头处，免于修补在芯头处，免于修补砂芯。射口尺寸防止砂流砂芯。射口尺寸防止砂流回弹；回弹；614.加热方式和芯盒厚加热方式和芯盒厚5.工作内腔尺寸工作内腔尺寸 只考虑铸造收缩率；只考虑铸造收缩率；6.芯盒定位芯盒定位 在静芯盒上装销，在动芯盒上装套，销直径为在静芯盒上装销，在动芯盒上装套，销直径为

38、15mm、20mm；7.排气排气 分盒面上开排气槽，内腔死角处装排气塞等。芯盒内总分盒面上开排气槽，内腔死角处装排气塞等。芯盒内总排气道面积应为射口面积的排气道面积应为射口面积的0.10.2倍；倍；8.尺寸精度尺寸精度 内腔尺寸公差见表内腔尺寸公差见表3-6-6；其余尺寸公差同普通芯盒；分其余尺寸公差同普通芯盒；分盒面间隙：芯盒尺寸小于盒面间隙：芯盒尺寸小于500mm时，间隙不大于时，间隙不大于0.05mm，芯，芯盒尺寸大于盒尺寸大于500mm时，间隙不大于时，间隙不大于0.1mm。62一、高压造型用直浇道模和浇口杯模一、高压造型用直浇道模和浇口杯模 垂直分型时，直浇道模垂直分型时，直浇道模和

39、浇口杯模固定在正压模板和浇口杯模固定在正压模板和反压模板上，使用时不会和反压模板上，使用时不会遇到困难。遇到困难。水平分型的高压造型中，水平分型的高压造型中，直浇道模一般固定在模板上，直浇道模一般固定在模板上，形状为上小下大；浇口杯模形状为上小下大；浇口杯模固定在压头上，因而须考虑固定在压头上，因而须考虑压砂时二者之间的型砂应能压砂时二者之间的型砂应能顺利移走，而不妨碍紧砂过顺利移走，而不妨碍紧砂过程。见图程。见图3-6-28。63646566二、压砂板和成型压头二、压砂板和成型压头 压砂板压砂板（平压板）（平压板）适用于高度不大的模样，适用于高度不大的模样，可通用，但紧实度不均可通用，但紧实

40、度不均匀；匀；成型压头成型压头可改善砂可改善砂型紧实度的均匀性，但型紧实度的均匀性，但不通用，适用于单一铸不通用，适用于单一铸件的大量生产；成型压件的大量生产；成型压头的上凹尺寸头的上凹尺寸N可按下可按下式计算：式计算：N=Mh/(h+H)参考图参考图3-6-29。676869三、砂芯检验用具三、砂芯检验用具 检验砂芯形状、尺寸的量具，检验砂芯形状、尺寸的量具，如卡规、量规、环规、塞规等；如卡规、量规、环规、塞规等；可用工具钢制造，先将工作表面可用工具钢制造，先将工作表面淬火，再磨削至需要的尺寸；淬火，再磨削至需要的尺寸；检验砂芯在型内的位置是否检验砂芯在型内的位置是否准确的样板，如图准确的样

41、板，如图3-6-30所示。所示。样板多用样板多用3mm厚的钢板焊上底座厚的钢板焊上底座制成。先经消除应力退火，再精制成。先经消除应力退火，再精加工测量面和基准面。通常用样加工测量面和基准面。通常用样板控制铸件的加工基准面和尺寸板控制铸件的加工基准面和尺寸要求严格的部位。要求严格的部位。70四、烘干器（板）四、烘干器（板）小于小于0.25m2烘干板，多用铝烘干板，多用铝合金铸造，也可合金铸造，也可用用3mm4mm的的钢板焊接而成。钢板焊接而成。中大型烘干中大型烘干板多用铸铁铸成，板多用铸铁铸成，并留有吊轴或吊并留有吊轴或吊孔。孔。成型烘干器成型烘干器的结构类似上半的结构类似上半芯盒，见图芯盒，见图3-6-31。71五、工装图样的通用技术条件五、工装图样的通用技术条件1）毛坯加工前需经消除应力退火。）毛坯加工前需经消除应力退火。铸铝毛坯不少于铸铝毛坯不少于56h，温度，温度230 240；铸铁毛；铸铁毛坯坯34h，温度，温度500 600；铸钢毛坯需退火或正火后；铸钢毛坯需退火或正火后加工。加工。2）注明尺寸偏差及形位公差。）注明尺寸偏差及形位公差。3）表面粗糙度要求。）表面粗糙度要求。4）未注壁厚、起模斜度、铸造圆角等。说明是否按标准）未注壁厚、起模斜度、铸造圆角等。说明是否按标准尺寸加工。尺寸加工。5）其他技术要求。）其他技术要求。72