1、1 1、了解铸造工艺设计参数的种类了解铸造工艺设计参数的种类2 2、了解、了解砂芯分类砂芯分类3 3、了解、了解芯撑和芯骨、砂芯的排气芯撑和芯骨、砂芯的排气4 4、掌握确定铸造工艺设计参数的选用方法掌握确定铸造工艺设计参数的选用方法5 5、掌握、掌握砂芯设计基本原则、砂芯设计基本原则、砂芯砂芯固定和定位、固定和定位、 尺寸设计、尺寸设计、 铸造工艺设计参数铸造工艺设计参数( (简称工艺参数简称工艺参数) )：通常是指铸造工通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据。艺设计时需要确定的某些数据。 意义：意义：准确、恰当选择工艺参数准确、恰当选择工艺参数是保证铸件尺寸精是保证铸件尺寸精度、方便造型操
2、作的工艺措施，也是制造模样和芯盒的度、方便造型操作的工艺措施，也是制造模样和芯盒的尺寸依据。尺寸依据。选取工艺参数的依据：选取工艺参数的依据：铸件尺寸、质量、验收条件等铸件尺寸、质量、验收条件等第一节第一节 铸造工艺设计参数铸造工艺设计参数铸造工艺设计参数主要有：铸造工艺设计参数主要有：铸件尺寸公差铸件尺寸公差铸件重量公差铸件重量公差机械加工余量机械加工余量铸造收缩率铸造收缩率起模斜度起模斜度最小铸出孔及槽最小铸出孔及槽工艺补正量工艺补正量分型负数分型负数反变形量反变形量砂芯负数砂芯负数非加工壁厚的负余量非加工壁厚的负余量分芯负数分芯负数工艺筋工艺筋其余的只是用于特定的条件下其余的只是用于特定
3、的条件下每个铸件工艺设计所必要的每个铸件工艺设计所必要的一、铸件的尺寸公差一、铸件的尺寸公差 铸件的尺寸公差：铸件的尺寸公差：指铸件各部分尺寸允许的极限偏差，指铸件各部分尺寸允许的极限偏差，在这两个允许极限尺寸之间，铸件可满足加工、装配和使用在这两个允许极限尺寸之间，铸件可满足加工、装配和使用的要求。的要求。 按照按照GB/T6414GB/T641419991999铸件尺寸公差与机械加工余量铸件尺寸公差与机械加工余量的规定，铸件尺寸公差等级共的规定，铸件尺寸公差等级共1616级，用级，用CT1CT1CT16CT16表示。不表示。不同的生产规模和生产方式生产的铸件所达铸件尺寸公差等也同的生产规模
4、和生产方式生产的铸件所达铸件尺寸公差等也不同。具体数据可参照相关手册。不同。具体数据可参照相关手册。12345678910111213141516精度CT1CT162 23 32 2表表6-1 6-1 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级成批和大量生产铸件的尺寸公差等级造型工艺造型工艺方法方法公差等级公差等级CTCT铸钢铸钢灰铸灰铸铁铁球墨铸球墨铸铁铁可锻铸可锻铸铁铁铜合铜合金金轻金轻金属合属合金金砂型手工砂型手工造型造型11-1311-13 11-1311-1311-1311-1310-1210-1210-1210-129-119-11砂型机器砂型机器造型造型8-108-108-108-108-
5、108-108-108-108-108-107-97-9金属型金属型 7-97-97-97-97-97-97-97-96-86-8压力铸造压力铸造 6-86-85-75-7熔模铸造熔模铸造5-75-75-75-75-75-74-64-64-64-6铸件基本尺寸铸件基本尺寸公差等级公差等级CTCT大于大于至至1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212131314141515161610100.180.180.260.260.360.360.520.520.740.741.01.01.51.52.02.02.82.84.24.2101016160.200.200
6、.280.280.380.380.540.540.780.781.11.11.61.62.22.23.03.04.44.4161625250.220.220.300.300.420.420.580.580.820.821.21.21.71.72.42.43.23.24.64.66 68 810101212252540400.240.240.320.320.460.460.640.640.900.901.31.31.81.82.62.63.63.65.05.07 79 911111414404063630.260.260.360.360.500.500.700.701.01.01.41.42.0
7、2.02.82.84.04.05.65.68 810101212161663631001000.280.280.400.400.560.560.780.781.11.11.61.62.22.23.23.24.44.46 69 91111141418181001001601600.300.300.440.440.620.620.880.881.21.21.81.82.52.53.63.65.05.07 710101212161620201601602502500.340.340.500.500.700.701.01.01.41.42.02.02.82.84.04.05.65.68 8111114
8、1418182222铸件尺寸公差数值铸件尺寸公差数值(mm)(mm)注：注：1 1、CT1CT1和和CT2CT2没有规定公差值，是为将来可能要求更精密的公差保留的没有规定公差值，是为将来可能要求更精密的公差保留的 2 2、铸件的基本尺寸小于或等于、铸件的基本尺寸小于或等于16mm16mm时，时，CT13CT13至至CT16CT16的公差值需单独标注，可提高的公差值需单独标注，可提高2 23 3级级铸造工艺方法、尺寸公差、加工余量加工余量等级铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合金砂型手工造型CT11-1311-1311-1310-1210-129-11MAJHHHHH砂型机器造型CT8-10
9、8-108-108-108-107-9MAMGGGGG金属型CT 7-97-97-97-96-8MA FFFFF压力铸造CT 6-85-7MA EE熔模铸造CT5-75-75-7 4-64-6表表6-9 成批和大量生产铸件的机械加工余量等级成批和大量生产铸件的机械加工余量等级 表表6-10 与铸件尺寸公差配套使用的铸件加工余量与铸件尺寸公差配套使用的铸件加工余量尺寸公差等级12131415加工余量等级GHJGHJHJHJ基本尺寸加工余量数值/mm大于至-1004.55.06.06.06.57.57.58.59.0103.03.54.54.04.55.55.06.05.56.51001605.5
10、6.57.57.08.09.09.01011.124.05.06.04.55.56.56.07.07.08.01602507.08.09.58.59.511111313155.06.07.56.07.08.57.59.08.510 一种铸造方法得到的尺寸精度如何，与生产过一种铸造方法得到的尺寸精度如何，与生产过程的许多因素有关，其中包括：程的许多因素有关，其中包括：铸件结构的复杂性、模具的类型和精度铸件结构的复杂性、模具的类型和精度铸件材质的种类和成分、造型材料的种类和品质、铸件材质的种类和成分、造型材料的种类和品质、技术和操作水平技术和操作水平可以通过以下措施来提高公差等级：可以通过以下措施
11、来提高公差等级： 对设备和工装进行改进、调整和维修；对设备和工装进行改进、调整和维修；严格工艺过程的管理；提高操作水平严格工艺过程的管理；提高操作水平铸件基本尺寸（铸件图上给定的尺寸）包括机械加工余量铸件基本尺寸（铸件图上给定的尺寸）包括机械加工余量 公差带应对称分布，有特殊要求时，也可非对称分布，公差带应对称分布，有特殊要求时，也可非对称分布，并应在图样上注明或技术文件中规定。并应在图样上注明或技术文件中规定。壁厚尺寸公差一壁厚尺寸公差一般可降低一级般可降低一级例如：图样上一般尺寸公差为例如：图样上一般尺寸公差为CT10CT10级，则壁厚尺寸公差为级，则壁厚尺寸公差为CT11CT11级。在图
12、样上采用公差等级代号标注，如级。在图样上采用公差等级代号标注，如GB6414GB641486CT1086CT10二、铸件重量公差二、铸件重量公差 铸件重量公差铸件重量公差：以占铸件：以占铸件公称质量公称质量的百分率的百分率为单位的铸件质量变动的允许值。为单位的铸件质量变动的允许值。 所谓公称质量是指包括加工余量和其它工艺所谓公称质量是指包括加工余量和其它工艺余量，余量， 作为衡量被检验铸件轻重的基准质量。作为衡量被检验铸件轻重的基准质量。 GB/T11351 GB/T113518989规定了铸件质量公差的数值、确规定了铸件质量公差的数值、确定方法及检验规则，与定方法及检验规则，与GB6414G
13、B64148686铸件尺寸公差铸件尺寸公差配套使用。配套使用。 质量公差代号用字母质量公差代号用字母“MT”MT”（Mass Mass TolerancesTolerances的缩写）表示。质量公差等级和尺寸的缩写）表示。质量公差等级和尺寸公差等级相对应，由精到粗也分为公差等级相对应，由精到粗也分为1616级，从级，从MT1MT1MT16MT16。铸件公称质量可用如下方法确定：铸件公称质量可用如下方法确定： 小批和单件生产时，以计算质量或供需双方共同小批和单件生产时，以计算质量或供需双方共同认定的任意合格铸件的实称质量作为公称质量认定的任意合格铸件的实称质量作为公称质量 成批和大量生产时，从供
14、需双方共同认定的首批合成批和大量生产时，从供需双方共同认定的首批合格铸件中随机抽取不少于格铸件中随机抽取不少于1010件，以实际质量的平均值件，以实际质量的平均值作为公称质量作为公称质量 铸件公称质量与尺寸公差对应选取。一般情况下，铸件公称质量与尺寸公差对应选取。一般情况下，重量公差上下偏差值相同，下偏差也可以比上偏差提高重量公差上下偏差值相同，下偏差也可以比上偏差提高两级选用。两级选用。标注方法：当重量公差上下偏差相同时，标注为标注方法：当重量公差上下偏差相同时，标注为GB/T GB/T 11351-989MT 1011351-989MT 10级，当不相同时为级，当不相同时为GB/T 113
15、51-989MT GB/T 11351-989MT 10/810/8级级公称质量（公称质量（kgkg）质量公差等级质量公差等级MTMT1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414151516160.40.45 56 68 810101212141416161818202024240.410.414 45 56 68 8101012121414161618182020242414143 34 45 56 68 810101212141416161818202024244104102 23 34 45 56 68 81010121214141616
16、181820202424104010402 23 34 45 56 68 8101012121414161618182020242440100401002 23 34 45 56 68 810101212141416161818202024241004001004002 23 34 45 56 68 8101012121414161618182020400100040010002 23 34 45 56 68 81010121214141616181810004000100040002 23 34 45 56 68 810101212141416164000100004000100002 23
17、 34 45 56 68 8101012121414100004000010000400002 23 34 45 56 68 810101212表表6-4 6-4 铸件质量公差数值铸件质量公差数值注：表中质量公差数值为上、下偏差之和，即一半为上偏差，一半为下偏差注：表中质量公差数值为上、下偏差之和，即一半为上偏差，一半为下偏差三、机械加工余量三、机械加工余量 机械加工余量：机械加工余量：为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工是又被切去的铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工是又被切去的金属层厚度金属层厚度 加工余量过大，浪
18、费金加工余量过大，浪费金属和加工工时，增加成本；属和加工工时，增加成本； 加工余量过小，降低刀加工余量过小，降低刀具寿命，不能完全去除铸件具寿命，不能完全去除铸件表面缺陷，缺陷甚至露出铸表面缺陷，缺陷甚至露出铸件表皮，达不到设计要求。件表皮，达不到设计要求。加工余量和尺寸公差的关系加工余量和尺寸公差的关系 最小加工量等于加工余最小加工量等于加工余量减去铸件尺寸的下偏差量减去铸件尺寸的下偏差影响加工余量的主要因素有：铸造合金种类铸造工艺方法生产批量设备及工装的水平加工表面所处的浇注位置（顶、底、侧面）铸件基本尺寸的大小和结构选取加工余量图例选取加工余量图例表为砂型铸造常用铸造合金单件和小批生产时
19、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。公差等级及与之配套的加工余量等级。铸件的公差铸件的公差等级和加工等级和加工余量等级确余量等级确定后，加工定后，加工余量数值可余量数值可根据表（根据表（GB GB /T11350/T1135019891989）选取。）选取。加工余量选择原则：加工余量选择原则：n 大量生产时大量生产时，因采用机器造型，铸件精度高，故，因采用机器造型，铸件精度高，故余量可减小余量可减小n 手工造型手工造型误差大，误差大，余量应加大余量应加大 n 铸钢件铸钢件表面粗糙、变形较大，其表面粗糙、变形较大，其加工余量应比铸加工余量应比铸铁件大铁件大
20、n 有色合金有色合金铸件价格甚贵且表面较光洁、平整，其铸件价格甚贵且表面较光洁、平整，其加工余量应比铸铁小加工余量应比铸铁小 n 铸件的尺寸愈大或加工面与基准面的距离愈大，铸件的尺寸愈大或加工面与基准面的距离愈大，铸件的尺寸误差也愈大，故余量也应随之铸件的尺寸误差也愈大，故余量也应随之加大加大 n 浇注时朝上的表面因产生缺陷的机率较大，浇注时朝上的表面因产生缺陷的机率较大，表面表面加工余量应比底面和侧面大加工余量应比底面和侧面大 机械加工余量机械加工余量（铸造工艺图符号表示）（铸造工艺图符号表示）加工余量分两种方法表示可任选其一。加工余量分两种方法表示可任选其一。a. a.用用红色线红色线表示
21、，在表示，在加工符号附近注明加工余量数值加工符号附近注明加工余量数值b. b.在在工艺说明中写出上、侧、下字样注明加工余量数值工艺说明中写出上、侧、下字样注明加工余量数值 。特殊要求的加工余量可将数值标在加工符号附近。特殊要求的加工余量可将数值标在加工符号附近。 凡带斜度的加工余量应注明斜度凡带斜度的加工余量应注明斜度。示例示例: :p 铸件由于凝固、冷却后的体积收缩，其各部分铸件由于凝固、冷却后的体积收缩，其各部分尺寸均小于模样尺寸。尺寸均小于模样尺寸。p 为保证铸件尺寸要求，需在模样为保证铸件尺寸要求，需在模样( (芯盒芯盒) )上加一上加一个收缩的尺寸。加大的这部分尺寸称为收缩量，一个收
22、缩的尺寸。加大的这部分尺寸称为收缩量，一般根据铸造收缩率来定。般根据铸造收缩率来定。l铸造收缩率铸造收缩率K K定义如下：定义如下：件件模100LLLK式中：式中： L L模模模样尺寸；模样尺寸； L L件件铸件尺寸。铸件尺寸。 铸造收缩率主要取决于铸造收缩率主要取决于合金的种类，合金的种类，同时与同时与铸件铸件的结构、大小、壁厚的结构、大小、壁厚及及收缩时受阻碍情况收缩时受阻碍情况有关。因此，有关。因此，要十分准确地给出铸造收缩率是很困难的要十分准确地给出铸造收缩率是很困难的四、铸造收缩率四、铸造收缩率如何正确地选择铸造收缩率：如何正确地选择铸造收缩率： 对于大量生产的铸件，一般应在试生产过
23、程中，对铸件对于大量生产的铸件，一般应在试生产过程中，对铸件多次划线，测定铸件各部分的实际收缩率，反复修改木模，多次划线，测定铸件各部分的实际收缩率，反复修改木模，直至铸件尺寸符合铸件图样要求。然后再以实际铸造收缩直至铸件尺寸符合铸件图样要求。然后再以实际铸造收缩率设计制造金属模率设计制造金属模 对于单件、小批量生产的大型铸件，铸造收缩率的选对于单件、小批量生产的大型铸件，铸造收缩率的选取必须有丰富的经验，同时要结合使用工艺补正量，适当取必须有丰富的经验，同时要结合使用工艺补正量，适当放大加工余量等措施来保证铸件尺寸达到合格放大加工余量等措施来保证铸件尺寸达到合格各种铸造合金的铸造收缩率值，可
24、以依据铸造材料、所用各种铸造合金的铸造收缩率值，可以依据铸造材料、所用铸型、收缩情况从相关铸造手册选取铸型、收缩情况从相关铸造手册选取五、起模斜度五、起模斜度 为了方便起模，为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度，度，以免损坏砂型或砂芯。这个斜度，称为以免损坏砂型或砂芯。这个斜度，称为起模斜度。起模斜度。五、起模斜度五、起模斜度 为了方便起模，为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度，度，以免损坏砂型或砂芯。这个斜度，称为以免损坏砂型或砂芯。这个斜度，称为起模斜度。起模斜度。 起模斜度应在铸件上没有结构斜度的、垂
25、直于分型面起模斜度应在铸件上没有结构斜度的、垂直于分型面（分盒面）的表面上应用（分盒面）的表面上应用，其大小应依模样的起模高度、表，其大小应依模样的起模高度、表面粗糙度以及造型（芯）方法而定。面粗糙度以及造型（芯）方法而定。使用起模斜度时应注意：使用起模斜度时应注意： 起模斜度应小于或等于产品图上所规定的起模斜度值，起模斜度应小于或等于产品图上所规定的起模斜度值，以防止零件在装配或工作中与其它零件相妨碍以防止零件在装配或工作中与其它零件相妨碍尽量使铸件内、外壁的模样和芯盒斜度取值相同，方向尽量使铸件内、外壁的模样和芯盒斜度取值相同，方向一致，以使铸件壁厚均匀一致，以使铸件壁厚均匀在非加工面上留
26、起模斜度时，要注意与相配零件的外形在非加工面上留起模斜度时，要注意与相配零件的外形一致，保持整台机器的美观一致，保持整台机器的美观同一铸件的的起模斜度应尽可能只选用一种或两种斜度，同一铸件的的起模斜度应尽可能只选用一种或两种斜度，以免加工金属模时频繁地更换刀具以免加工金属模时频繁地更换刀具p起模斜度形成方式：起模斜度形成方式： 增加厚度法增加厚度法、加减厚度法加减厚度法和和减小厚度法减小厚度法。增加铸件厚度增加铸件厚度加减铸件厚度加减铸件厚度减少铸件厚度减少铸件厚度起模斜度形式的选用起模斜度形式的选用p在铸件不与其它零件配合的非加工面上采用？在铸件不与其它零件配合的非加工面上采用？ 增加铸件尺
27、寸法增加铸件尺寸法p在铸件加工面上采用？在铸件加工面上采用？ 增加铸件尺寸法增加铸件尺寸法增加和减少铸件尺寸法增加和减少铸件尺寸法减少铸件尺寸法减少铸件尺寸法p在铸件与其它零件配合的非加工面上采用？在铸件与其它零件配合的非加工面上采用？增加和减少铸件尺寸法增加和减少铸件尺寸法减少铸件尺寸法减少铸件尺寸法l 当侧面不加工时：当侧面不加工时：壁厚壁厚8mm8mm时，可采用时，可采用增加增加壁厚法；壁厚法； 壁厚为壁厚为8 816mm16mm时，可采用时，可采用加减加减壁厚法壁厚法 壁厚壁厚16mm16mm时，可采用时，可采用减小减小壁厚法壁厚法 l 当铸件侧面需要加工时：当铸件侧面需要加工时：必须
28、采用必须采用增加壁厚法增加壁厚法；p加工表面加工表面上的起模斜度，应在上的起模斜度，应在加工余量加工余量的基础上的基础上再给出斜度数值。再给出斜度数值。 起模斜度的大小取决于：起模斜度的大小取决于： 立壁的高度、造型方法、模样材料立壁的高度、造型方法、模样材料等因素，通常为等因素，通常为15153 3。p立壁愈高，斜度愈小；立壁愈高，斜度愈小；p 机器造型应比手工造型小，机器造型应比手工造型小，p木模应比金属模斜度大。木模应比金属模斜度大。 为使型砂便于从模样内腔中脱出、为使型砂便于从模样内腔中脱出、以形成自带型芯，以形成自带型芯，内壁的起模斜度应内壁的起模斜度应比外壁大比外壁大，通常为，通常
29、为3 31010。六、最小铸出孔及槽六、最小铸出孔及槽 零件上的孔、槽、台阶等，是铸出来好，还是机械加零件上的孔、槽、台阶等，是铸出来好，还是机械加工出来好？工出来好？铸件上的加工孔是否铸出，从可能性、必要性、经济性方铸件上的加工孔是否铸出，从可能性、必要性、经济性方面考虑：面考虑：u 较大的孔、槽等应铸出来，以便节约金属和加工工时，较大的孔、槽等应铸出来，以便节约金属和加工工时，同时还可以避免铸件局部过厚所造成的热节，提高铸件质量同时还可以避免铸件局部过厚所造成的热节，提高铸件质量 u孔、槽比较小，或者铸件壁很厚，则不宜铸出孔，直接依孔、槽比较小，或者铸件壁很厚，则不宜铸出孔，直接依靠加工反
30、而更方便、经济靠加工反而更方便、经济u有特殊要求的孔，如弯曲孔，无法实行机械加工，则一有特殊要求的孔，如弯曲孔，无法实行机械加工，则一定要铸出定要铸出u可用钻头加工的受制孔（有中心线位置精度要求）最好可用钻头加工的受制孔（有中心线位置精度要求）最好不铸出，铸出后很难保证铸孔中心位置准确，再用钻头扩不铸出，铸出后很难保证铸孔中心位置准确，再用钻头扩孔也无法纠正中心位置孔也无法纠正中心位置 铸件的最小铸出孔直径铸件的最小铸出孔直径生产批量生产批量最小铸出孔直径最小铸出孔直径灰口铸铁件灰口铸铁件铸钢件铸钢件大量生产大量生产成批生产成批生产单件、小批生产单件、小批生产121515303050-3050
31、50（1 1）若是加工孔，则孔的直径应为加上加工余量的数值；）若是加工孔，则孔的直径应为加上加工余量的数值；（2 2）有特殊要求的铸件例外。）有特殊要求的铸件例外。u当孔深与孔径比当孔深与孔径比L L/ /D D 4 4时，时，也为不铸孔。也为不铸孔。u正方孔、矩形孔正方孔、矩形孔一般不铸出一般不铸出。u正方孔、矩形孔的最短加工边必须正方孔、矩形孔的最短加工边必须大于大于30 mm30 mm才能铸出才能铸出。 最小铸出孔直径指的是毛坯孔直径最小铸出孔直径指的是毛坯孔直径铸件上的加工孔是否铸出，从可能性、必要性、经济性方铸件上的加工孔是否铸出，从可能性、必要性、经济性方面考虑：面考虑： 不铸出的
32、孔和槽不铸出的孔和槽不铸出的孔或槽在图上用红线打叉。示例：七、工艺补正量七、工艺补正量 在单件、小批量生产中，由于选用的收缩率在单件、小批量生产中，由于选用的收缩率与铸件的实际收缩率不符，或由于铸件产生了变与铸件的实际收缩率不符，或由于铸件产生了变形、操作中的不可避免的误差（如工艺上允许的形、操作中的不可避免的误差（如工艺上允许的错型偏差、偏芯误差）等原因，使得加工后的铸错型偏差、偏芯误差）等原因，使得加工后的铸件某些部分的厚度小于图样要求尺寸，严重时会件某些部分的厚度小于图样要求尺寸，严重时会因强度太弱而报废。因强度太弱而报废。 为防止铸件局部尺寸因各种工艺因素的影响为防止铸件局部尺寸因各种
33、工艺因素的影响而超差，在铸件相应部位的非加工表面上增加的而超差，在铸件相应部位的非加工表面上增加的金属层厚度，称为工艺补正量。金属层厚度，称为工艺补正量。工艺补正量可粗略地按下述经验公式来确定工艺补正量可粗略地按下述经验公式来确定L002. 0e 式中式中 e e工艺补正量工艺补正量L L加工面到加工基准面的距离加工面到加工基准面的距离a) a) 大型连杆大型连杆b b) ) 大型铸钢齿轮大型铸钢齿轮c) c) 大型铸钢底座大型铸钢底座l 由于单件生产不能在取得该产品的经验数据后再设计,为了确保铸件成品而采用工艺补正量l 对于成批、大量生产的铸件或永久性产品，不应使用工艺补正量，而应修改模具尺
34、寸l 使用工艺补正量要求有丰富的经验，各种大型铸件的工艺补正量的经验数据都是在一定生产条件下取得的，在使用时应仔细分析 工艺补正量工艺补正量（铸造工艺图符号）（铸造工艺图符号）用红色线表示，注明正、负工艺补正量的数值。用红色线表示，注明正、负工艺补正量的数值。示例：示例：八、分型负数八、分型负数 干砂型、表面烘干型以及尺寸很大的湿型，分型面由干砂型、表面烘干型以及尺寸很大的湿型，分型面由于烘烤、修整等原因一般都不很平整，上下型接触面很不于烘烤、修整等原因一般都不很平整，上下型接触面很不严密。为了防止浇注时跑火，合箱前需要在分型面之间垫严密。为了防止浇注时跑火，合箱前需要在分型面之间垫以以石棉绳
35、、泥条或油灰条石棉绳、泥条或油灰条等，这样在分型面处明显地增大等，这样在分型面处明显地增大了铸件的尺寸。了铸件的尺寸。为了保证铸件尺寸精确，在拟定工艺时，为了保证铸件尺寸精确，在拟定工艺时，为抵消铸件在分型面部位的增厚（垂直于分型面的方向），为抵消铸件在分型面部位的增厚（垂直于分型面的方向），在模样上相应减去的尺寸，称为分型负数在模样上相应减去的尺寸，称为分型负数模样的分型负数的几种留法模样的分型负数的几种留法( (图中打叉部分为芯头模样图中打叉部分为芯头模样) )a) a) 两半模样都留负数两半模样都留负数b) b) 上半模样都留负数上半模样都留负数c) c) 下半模样都留负数下半模样都留负
36、数分型负数的大小和砂箱尺寸、铸件大小有关分型负数的大小和砂箱尺寸、铸件大小有关l 一般大件，起模后分型面容易损坏，修型烘干后一般大件，起模后分型面容易损坏，修型烘干后变形量大，所以合型时垫的石棉绳等也厚度大些，变形量大，所以合型时垫的石棉绳等也厚度大些，故分型负数也应增大故分型负数也应增大l 此外，还和工厂习惯，垫用材料有关。一般在此外，还和工厂习惯，垫用材料有关。一般在0.50.56mm6mm之间之间l 干砂型、表面烘干型、自硬砂型以及砂箱尺寸超干砂型、表面烘干型、自硬砂型以及砂箱尺寸超过过2m2m以上的湿型才应用分型负数。湿型分型负数以上的湿型才应用分型负数。湿型分型负数一般较小一般较小砂
37、箱平均轮廓尺寸（砂箱平均轮廓尺寸（ ）/mm/mm分型负数分型负数a/mma/mm8008001 12 2801150080115002 23 315012000150120003 34 420013000200130004 45 5300030005 56 62长宽长宽模样的分型负数模样的分型负数注：注：1. 1. 适用于工艺装备好、成批生产的干砂型、表干型适用于工艺装备好、成批生产的干砂型、表干型 适用于工艺装备差、单件生产的干砂型适用于工艺装备差、单件生产的干砂型 2. 2. 采用流态砂、水玻璃砂、化学自硬砂、固化后起模者，分型负数应减小采用流态砂、水玻璃砂、化学自硬砂、固化后起模者，分
38、型负数应减小确定分型负数时，应注意以下几点：确定分型负数时，应注意以下几点：1 1）若模样分成对称的上、下两半，则上、下半模样各）若模样分成对称的上、下两半，则上、下半模样各取分型负数的一半取分型负数的一半2 2）多箱造型时，每个分型面都要留分型负数）多箱造型时，每个分型面都要留分型负数3 3）自硬砂型和湿型一般不留分型负数，但砂型平面大）自硬砂型和湿型一般不留分型负数，但砂型平面大于于1.51.5时，要留分型负数时，要留分型负数4 4）在分型面上的砂芯间隙不能比分型负数小）在分型面上的砂芯间隙不能比分型负数小上下减量上下减量示例示例: :分型负数分型负数（铸造工艺图符号表示）（铸造工艺图符号
39、表示）用用红色线红色线表示，并表示，并注明减量数值注明减量数值上减量：上减量：下减量：下减量：九、反变形量九、反变形量 设计铸造较大的平板类、床身类铸件时，由于冷却速设计铸造较大的平板类、床身类铸件时，由于冷却速度的不均匀性，铸件冷却后常出现变形。为了解决挠曲变度的不均匀性，铸件冷却后常出现变形。为了解决挠曲变形问题，在制造模样时，按铸件可能产生变形的相反方向形问题，在制造模样时，按铸件可能产生变形的相反方向作出反变形模样，使铸件冷却后变形的结果正好将反变形作出反变形模样，使铸件冷却后变形的结果正好将反变形抵消，得到符合要求的铸件。抵消，得到符合要求的铸件。 这种在模样上作出的预先变形量称为这
40、种在模样上作出的预先变形量称为反变形量（又称反反变形量（又称反挠度、反弯势、假曲率）挠度、反弯势、假曲率）影响反变形量的因素影响反变形量的因素: :合金性能合金性能铸件结构和尺寸铸件结构和尺寸浇、冒口系统布置浇、冒口系统布置浇注温度、浇注速度浇注温度、浇注速度打箱清理温度打箱清理温度造型方法造型方法砂型刚度砂型刚度归纳起来有两方面：归纳起来有两方面：一、铸件冷却时温度场的变化一、铸件冷却时温度场的变化二、导致铸件变形残余应力的分布二、导致铸件变形残余应力的分布如何判断铸件的变形方向？如何判断铸件的变形方向？铸件铸件冷却缓慢的一侧冷却缓慢的一侧必定受拉应力而产生必定受拉应力而产生内凹变形内凹变形
41、冷却较快的一侧冷却较快的一侧必定受压应力而发生必定受压应力而发生外凸变形外凸变形例如例如各种床身导轨处都较厚大，因此轨面总是产生下凹变形各种床身导轨处都较厚大，因此轨面总是产生下凹变形一般中小铸件壁厚差别不大且结构上刚度较大时，一般中小铸件壁厚差别不大且结构上刚度较大时，不必留反变形量。不必留反变形量。使用反变形量的铸件主要有使用反变形量的铸件主要有大的床身类、平台类大的床身类、平台类大型铸钢箱体类大型铸钢箱体类细长的纺织零件细长的纺织零件a) a) 月牙形月牙形b) b) 竹节形竹节形c) c) 三角形三角形反变形量的形式如下图所示：反变形量的形式如下图所示： 反变形量（铸造工艺图符号表示）
42、反变形量（铸造工艺图符号表示）用用红色双点划线红色双点划线表示，注明表示，注明反变形量的数值反变形量的数值。示例： 十、工艺筋十、工艺筋为防止铸件产生热裂和变形，通常采取的措施是使用工艺筋为防止铸件产生热裂和变形，通常采取的措施是使用工艺筋（铸筋）。（铸筋）。工艺筋分类：工艺筋分类：按其作用分为两类按其作用分为两类割筋（收缩筋）：割筋（收缩筋）：用于防止铸件热裂，割筋通常要求在清理用于防止铸件热裂，割筋通常要求在清理时去除，只有在不影响铸件使用时才保留在铸件上；时去除，只有在不影响铸件使用时才保留在铸件上；拉筋（加强筋）：拉筋（加强筋）：用于防止铸件变形，而拉筋一般应在铸件用于防止铸件变形，而
43、拉筋一般应在铸件热处理之后去除。热处理之后去除。1 1、割筋（收缩筋）、割筋（收缩筋） 一般在连接壁部分一般在连接壁部分的的1/31/3处设置，筋间距可处设置，筋间距可按铸件壁厚的按铸件壁厚的3-53-5倍选取倍选取，筋的长度以能连接热，筋的长度以能连接热节点两侧的铸件壁为准节点两侧的铸件壁为准，并设在受拉的一侧。，并设在受拉的一侧。 收缩筋的厚度必须收缩筋的厚度必须比铸件壁薄，比铸件壁薄，这样才能这样才能先于铸件凝固，具备一先于铸件凝固，具备一定的强度，起到防止出定的强度，起到防止出现热裂的功能。现热裂的功能。2 2、拉筋（加强筋）、拉筋（加强筋） 铸件断面呈铸件断面呈U U字形或弓形的开口
44、形状时，常因收缩字形或弓形的开口形状时，常因收缩变形而使开口增大，因此生产中需采用拉筋来防止。变形而使开口增大，因此生产中需采用拉筋来防止。拉筋的厚度比铸件厚度薄些拉筋的厚度比铸件厚度薄些，对大、中型铸钢件，一，对大、中型铸钢件，一般地，般地，拉筋厚度为壁厚的拉筋厚度为壁厚的40-60%40-60%十一、砂芯负数（砂芯减量）十一、砂芯负数（砂芯减量） 大型粘土砂芯在舂砂过程中砂芯向四周涨开，刷涂大型粘土砂芯在舂砂过程中砂芯向四周涨开，刷涂料以及在烘干过程中发生的变形，使砂芯四周尺寸增料以及在烘干过程中发生的变形，使砂芯四周尺寸增加。加。为了保证铸件尺寸准确，将芯盒的长、宽尺寸减为了保证铸件尺寸
45、准确，将芯盒的长、宽尺寸减去一定量，这个被减去的尺寸称为砂芯负数。去一定量，这个被减去的尺寸称为砂芯负数。 砂芯负数只应用于大型粘土砂芯，其数值依工厂实砂芯负数只应用于大型粘土砂芯，其数值依工厂实际经验确定际经验确定 流态砂芯、自硬砂芯、壳芯、热芯盒砂芯及小的流态砂芯、自硬砂芯、壳芯、热芯盒砂芯及小的粘土砂芯均不采用砂芯负数。粘土砂芯均不采用砂芯负数。砂芯砂芯尺寸尺寸30050050080080012001200150015002000200025002500砂芯砂芯负数负数1.5223344556677铸钢件的砂芯负数铸钢件的砂芯负数(mm)(mm)注：注：1 1、砂芯尺寸是指与舂砂方向垂直
46、的最大轮廓尺寸、砂芯尺寸是指与舂砂方向垂直的最大轮廓尺寸2 2、当砂芯高度（指舂砂方向）大于宽度、当砂芯高度（指舂砂方向）大于宽度2 2倍时，可取下限，当砂芯倍时，可取下限，当砂芯 高度与宽度相近时采用上限高度与宽度相近时采用上限3 3、圆柱形砂芯应较表中数值减少、圆柱形砂芯应较表中数值减少1/21/21/31/3十二、非加工壁厚的负余量十二、非加工壁厚的负余量 在手工粘土砂造型、制芯过程中，为了取出木模在手工粘土砂造型、制芯过程中，为了取出木模（如芯盒中的肋板），要进行敲模，木模受潮时将发（如芯盒中的肋板），要进行敲模，木模受潮时将发生膨胀，这些情况均会使型腔尺寸扩大，从而造成非生膨胀，这些
47、情况均会使型腔尺寸扩大，从而造成非加工壁厚的增加，使铸件尺寸和重量超过公差要求。加工壁厚的增加，使铸件尺寸和重量超过公差要求。为了保证铸件尺寸的准确性，凡形成非加工壁厚的木为了保证铸件尺寸的准确性，凡形成非加工壁厚的木模或芯盒内的肋板厚度尺寸应该减小，即小于图样尺模或芯盒内的肋板厚度尺寸应该减小，即小于图样尺寸。寸。所减小的厚度尺寸称为非加工壁厚的负余量所减小的厚度尺寸称为非加工壁厚的负余量铸铸件件重重量量铸铸件件壁壁厚厚781011151620213031404150516061808110050kg-0.5-0.5-0.5-1.551100kg-1.0-1.0-1.0-1.0-1.5-2.
48、0101250kg-1.0-1.5-1.5-2.0-2.0-2.5251500kg-1.5-1.5-2.0-2.5-2.5-3.05011000kg-2.0-2.5-2.5-3.0-3.5-4.0-4.513t-2.0-2.5-3.0-3.5-4.0-4.5-4.535t-3.0-3.0-3.5-4.0-4.5-5.0510t-3.0-3.5-4.0-4.5-5.0-5.510t-4.0-4.5-5.0-5.5-6.0非加工壁厚的负余量非加工壁厚的负余量下表为非加工壁厚的负余量经验数据，适用于手工造型、制芯下表为非加工壁厚的负余量经验数据，适用于手工造型、制芯十三、分芯负数十三、分芯负数 对于
49、分段制造的长砂芯或分开制造的大砂芯对于分段制造的长砂芯或分开制造的大砂芯，在接，在接缝处应留出分芯间隙量，即在砂芯的分开面处，将砂芯缝处应留出分芯间隙量，即在砂芯的分开面处，将砂芯尺寸减去间隙尺寸，被减去的尺寸，称为尺寸减去间隙尺寸，被减去的尺寸，称为分芯负数分芯负数。十三、分芯负数十三、分芯负数 对于分段制造的长砂芯或分开制造的大砂芯对于分段制造的长砂芯或分开制造的大砂芯，在接，在接缝处应留出分芯间隙量，即在砂芯的分开面处，将砂芯缝处应留出分芯间隙量，即在砂芯的分开面处，将砂芯尺寸减去间隙尺寸，被减去的尺寸，称为尺寸减去间隙尺寸，被减去的尺寸，称为分芯负数分芯负数。 分芯负数是为了砂芯的拼合
50、及下芯方便而采用的。分芯负数是为了砂芯的拼合及下芯方便而采用的。不留分芯负数，就必须用手工磨出间隙量，这将延长工不留分芯负数，就必须用手工磨出间隙量，这将延长工时并恶化劳动条件。分芯负数可以留在相邻的两个砂芯时并恶化劳动条件。分芯负数可以留在相邻的两个砂芯上，每个砂芯各留一半；也可留在指定的一侧的砂芯上。上，每个砂芯各留一半；也可留在指定的一侧的砂芯上。根据砂芯接合面的大小一般留根据砂芯接合面的大小一般留1 13mm3mm。分芯负数多用分芯负数多用于手工造芯的大砂芯。于手工造芯的大砂芯。铸造工艺设计铸造工艺设计 以联轴器为例，说明铸造工艺设计步骤。联轴器零件以联轴器为例，说明铸造工艺设计步骤。
