第1章铸造工艺设计基础11172.docx

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1、第1章 铸铸造工艺艺设计基基础1-11 零件件结构的的铸造工工艺性分分析1-22 铸造造工艺方方案的确确定1-33 铸造造工艺参参数的确确定1-44砂芯芯设计铸造生产产周期较较长，工工艺复杂杂繁多。为为了保证证铸件质质量，铸铸造工作作者应根根据铸件件特点，技技术条件件和生产产批量等等制订正正确的工工艺方案案，编制制合理的的铸造工工艺流程程，在确确保铸件件质量的的前提下下，尽可可能地降降低生产产成本和和改善生生产劳动动条件。本本章主要要介绍铸铸造工艺艺设计的的基础知知识，使使学生掌掌握设计计方法，学学会查阅阅资料，培培养分析析问题和和解决问问题的能能力。1-1 零零件结构构的铸造造工艺性性分析铸

2、造工艺艺性，是是指零件件结构既既有利于于铸造工工艺过程程的顺利利进行，又又有利于于保证铸铸件质量量。还可定义义为：铸铸造零件件的结构构除了应应符合机机器设备备本身的的使用性性能和机机械加工工的要求求外，还还应符合合铸造工工艺的要要求。这这种对铸铸造工艺艺过程来来说的铸铸件结构构的合理理性称为为铸件的的铸造工工艺性。另定义：铸造工工艺性是是指零件件的结构构应符合合铸造生生产的要要求，易易于保证证铸件品品质，简简化铸造造工艺过过程和降降低成本本。铸造工艺艺性不好好，不仅仅给铸造造生产带带来麻烦烦，不便便于操作作，还会会造成铸铸件缺陷陷。因此此，为了了简化铸铸造工艺艺，确保保铸件质质量，要要求铸件件

3、必须具具有合理理的结构构。一、铸件件质量对对铸件结结构的要要求1铸件件应有合合理的壁壁厚某些铸件件缺陷的的产生，往往往是由由于铸件件结构设设计不合合理而造造成的。采采用合理理的铸件件结构，可可防止许许多缺陷陷。每一种铸铸造合金金，都有有一个合合适的壁壁厚范围围，选择择得当，既既可保证证铸件性性能（机机械性能能）要求求，又便便于铸造造生产。在在确定铸铸件壁厚厚时一般般应综合合考虑以以下三个个方面：保证铸铸件达到到所需要要的强度度和刚度度；尽可可能节约约金属；铸造时时没有多多大困难难。（1）壁壁厚应不不小于最最小壁厚厚在一定的的铸造条条件下，铸铸造合金金能充满满铸型的的最小壁壁厚称为为该铸造造合金

4、的的最小壁壁厚。为为了避免免铸件的的浇不足足和冷隔隔等缺陷陷，应使使铸件的的设计壁壁厚不小小于最小小壁厚。各各种铸造造工艺条条件下，铸铸件最小小允许壁壁厚见表表7-11表7-5表1-11 砂型型铸造时时铸件最最小允许许壁厚（单单位：）合金种类类铸件最大大轮廓尺尺寸为下下列值时时/2000200-4000400-8000800-1255012500-2000020000碳素铸钢钢低合金钢钢高锰钢不锈钢、耐耐热钢灰铸铁孕育铸铁铁（HT3300以以上）球墨铸铁铁88-98-98-1113-45-63-499-1001010-1124-56-84-811121212-1165-68-1008-1001

5、4161616-2206-810-11210-11216118202020-2258-10012-11612-114202525-10-11216-22014-116铸件最大大轮廓为为下列值值时mmm铸造铝合合金1000100-2000200-4000400-8000800-1255034-55-66-88-122表1-22 熔模模铸件的的最小壁壁厚（单单位：）铸件尺寸寸/最小壁厚厚/碳钢高温合金金铝合金铜合金105501.52.000.61.001.52.001.52.005011002.02.550.81.552.02.552.02.5510020002.53.001.02.002.53.

6、002.53.0020035003.03.553.03.553.03.5535004.05.003.54.003.54.00表1-33 金属属型铸件件的最小小壁厚（单单位：）铸件尺寸寸/最小壁厚厚/铝硅合金金铝镁合金金、镁合合金铜合金灰铸铁铸钢505502.232.53510010002.533382252255343.54103503500454512表1-44 压压铸件的的最小壁壁厚（单单位：）压铸件面面积/2锌合金铝合金镁镁合金铜合金250.71.000.81.221.52.002511001.01.661.21.882.02.5510040001.62.001.52.002.53.00

7、40002.02.552.02.553.03.55（2） 铸件的的临界壁壁厚在铸件结结构设计计时，为为了充分分发挥金金属的潜潜力，节节约金属属，必须须考虑铸铸造合金金的力学学性能对对铸件壁壁厚的敏敏感性。厚厚壁铸件件容易产产生缩孔孔、缩松松、晶粒粒粗大、偏偏析和松松软等缺缺陷，从从而使铸铸件的力力学性能能下降。从从这个方方面考虑虑，各种种铸造合合金都存存在一个个临界壁壁厚。铸铸件的壁壁厚超过过临界壁壁厚后，铸铸件的力力学性能能并不按按比例地地随着铸铸件壁厚厚的增加加而增加加，而是是显著下下降。因因此，铸铸件的结结构设计计应科学学地选择择壁厚，以以节约金金属和减减轻铸件件重量。在在砂型铸铸造工艺

8、艺条件下下，各种种合金铸铸件的临临界壁厚厚可按最最小壁厚厚的3倍来考考虑。铸铸件壁厚厚应随铸铸件尺寸寸增大而而相应增增大，在在适宜壁壁厚的条条件下，既既方便铸铸造又能能充分发发挥材料料的力学学性能。表表7-55，表7-6给出出砂型铸铸造各种种铸造合合金的临临界壁厚厚。表1-55 砂型型铸造各各种铸造造合金的的临界壁壁厚（单单位：）合金种类类与牌号号当铸件重重量（）为下下列值时时0.12.552.51010灰铸铁HT1000,HHT1550HT2000,HHT2550HT3000HT355081001211512118152201011512115151181522020225121182525

9、可锻铸铁铁KTH3300-06 KKTH3390-8 KKTH3350-10 KKTH3370-2610061001211210112-球墨铸铁铁QT4000-115 QT4450-10QT5000-77 QTT2300-3101411815220182205060碳素铸钢钢ZG2000-4400 ZZG2330-4450ZG2770-5500 ZZG3110-5570ZG3440-6640181515252020-铝合金镁合金锡合金610010114-6122121186810114-表1-66 碳素素铸钢件件砂型铸铸造的临临界壁厚厚（单位位：）含碳量0.1000.2000.3000.400

10、0.500临界壁厚厚1113.5518.552539（3） 铸件的的内壁厚厚度砂型铸造造时，铸铸件内壁壁散热条条件差，即即使内壁壁厚度与与外壁厚厚度相等等，但由由于它比比外壁的的凝固速速度慢，力力学性能能往往要要比外壁壁低，同同时在铸铸造过程程中易在在内、外外壁交接接处产生生热应力力致使铸铸件产生生裂纹。对对于凝固固收缩大大的铸造造合金还还易产生生缩孔和和缩松，因因此铸件件的内壁壁厚度应应比外壁厚度薄薄一些。 图1-11 铸件件内壁的的合理结结构 a，b）不合合理 c）合合理 表1-77砂型铸铸造各种种铸造合合金件内内、外壁壁厚相差差值 合金类别别铸铁铸钢铸铝铸铜铸件内壁壁比外壁壁厚度应应减少

11、的的相对值值 %10220203301022015220注：铸件件内腔尺尺寸大的的取下限限对于锻钢钢制造的的轴类零零件来说说，增大大直径便便可提高高承载能能力。但但对铸件件来说，随随着壁厚厚的增加加，中心心部分晶晶粒粗大大，承载载能力并并不随壁壁厚增加加而成比比例地增增加。因因此，在在设计较较厚铸件件时，不不能把增增加壁厚厚当作提提高承载载能力的的唯一办办法。为为了节约约金属，减减轻铸件件重量，可可以选择择合理的的截面形形状，如如承受弯弯曲载荷荷的铸件件，可选选用“TT”型或或“工”型截面面。采用用加强筋筋也可减减小铸件件壁厚。一般筋厚内壁厚外壁厚。2 . 铸件壁壁应合理理连接铸件壁厚厚不均，

12、厚厚薄相差差悬殊，会会造成热热量集中中，冷却却不均，不不仅易产产生缩孔孔、缩松松，而且且易产生生应力、变变形和裂裂纹。所所以要求求铸件壁壁厚尽量量均匀，如如图1-2（a）所示示结构中中壁厚不不均，在在厚的部部分易形形成缩孔孔，在厚厚薄连接接处易形形成裂纹纹。改为为1-22（b）结构构后，由由于壁厚厚均匀，即即可防止止上述缺缺陷产生生。也可可用薄壁壁加加强强筋结构构。加强强筋的布布置应尽尽量避免免或减少少交叉，防防止习惯惯年成热热节。例例如钳工工划线平平台，其其筋条布布置如图图1-33所示。铸件各部部分壁厚厚不均现现象有时时不可避避免， 此此时应采采用逐渐渐过渡的的方式，避避免截面面突然变变化。

13、接接头断面面的类型型大致可可分为LL、 V、K、T 和十字字型五种种。在接接头处，凝凝固速度度慢,容易产产生应力力集中、裂裂纹、变变形、缩缩孔、缩缩松等缺缺陷。在在接头形形式的选选用中,应优选选L型接头头，以减减小与分分散热节节点及避避免交叉叉连接。逐渐过渡渡的形式式与尺寸寸如表77-8所所示。由由表可知知，壁厚厚差别不不很大时时，采用用圆弧过过渡（）； 壁厚厚差别很很大时，采采用L型过渡渡，在同同等情况况下，铸铸钢件的的过渡尺尺寸比铸铸铁件要要大。两两壁相交交，其相相交和拐拐弯处要要作成圆圆角。图1-22 均匀壁壁厚避免免形成热热节举例例3结构构斜度进进行铸件件设计时时，凡顺顺着拔模模方向的

14、的不加工工表面尽尽可能带带有一定定斜度以以便于起起模，便便于操作作，简化化工艺。铸铸件垂直直度越小小，斜度度越大。综合以上上所述，为为了保证证铸件质质量，铸铸件的合合理结构构为：1) 壁厚厚力求均均匀，减减小厚大大断面，防防止形成成热节。办办法是将将厚大部部位挖去去一部分分；图77-52) 内壁壁厚度应应小于外外壁。因因为内壁壁冷却慢慢，适当当减薄（图图7-66）。3) 应有有利于补补缩和实实现顺序序凝固。有些铸件件铸锭厚厚度较大大或厚度度不均。如如果该件件所用合合金的体体积收缩缩较大，则则很容易易形成缩缩孔、缩缩松。此此时应仔仔细审查查零件结结构，尽尽可能采采取顺序序凝固方方式，让让薄壁处处

15、先凝，厚厚壁处后后凝，使使在厚壁壁处易于于安放冒冒口补缩缩，以防防止缩孔孔、缩松松。图77-74) 注意意防止发发生翘曲曲变形。细长杆状状铸件，大大平板铸铸件，增增加加强强筋及改改变截面面形状床身一类类的铸件件，其截截面形状状不允许许变化，为为防止其其变形可可采用反反挠度，即即在模样样上采取取反变形形量。如如果既不不能设加加强筋，又又不能该该变截面面形状，只只好采用用人工失失效方法法消除应应力减少少变形。5) 应避避免水平平方向出出现较大大平面。大大平面铸铸件的上上部型砂砂时间受受金属液液体烘烤烤，容易易造成夹夹砂。解解决的办办法是倾倾斜浇注注或设计计成倾斜斜壁。应应避免铸铸件收缩缩时受到到阻

16、碍，否否则会造造成裂纹纹，对于于收缩大大的合金金铸件尤尤其要注注意这一一点。4 . 铸件结结构设计计原则（1） 设设计铸件件壁厚时时应考虑虑到合金金的流动动性；流动性性越好的的合金，充充型能力力越强，铸铸造时就就不容易易产生浇浇不足、冷冷隔等缺缺陷，因因此，能能铸出的的铸件最最小壁厚厚尺寸也也就越小小。（2）铸铸型型腔腔的形状状与尺寸寸大小是是根据铸铸件的形形状与尺尺寸决定定的。不不同的型型腔形状状和尺寸寸对液态态金属的的流动的的阻力，散散热情况况是不同同的，从从而会导导致液态态金属在在型腔内内的流动动与填充充情况不不同。因因此，铸铸件结构构上应尽尽量避免免突变性性的转变变、壁厚厚急剧的的变化

17、、细细长结构构、大的的水平面面、高度度较大的的凸台等等。（3）一一个铸件件在生产产过程中中是否出出现缩孔孔、缩松松、变形形、热裂裂、冷裂裂等收缩缩类铸造造缺陷，出出现在哪哪个部位位、严重重程度如如何，都都与铸件件结构密密切相关关。由此此可以得得出指导导铸件结结构设计计的原则则：1) 对凝固固收缩大大，容易易产生集集中缩孔孔的合金金，如铸铸钢、球球墨铸铁铁、可锻锻铸铁、黄黄铜、无无锡青铜铜、铝硅硅共晶合合金等，倾倾向于采采用顺序序凝固方方式铸造造。这时时在进行行铸件结结构设计计时，应应使铸件件结构形形式有利利于顺序序凝固。2) 对对溶液产产生缩松松的合金金，如锡锡青铜、磷磷青铜等等采用冒冒口补缩

18、缩效果不不大，常常采用同同时凝固固方式来来使缩松松更分散散些；对对收缩较较小的合合金，如如铸铁更更倾向于于采用同同时凝固固方式铸铸造。这这时铸件件的结构构应是壁壁厚均匀匀，尽量量减少金金属的聚聚集与消消除热节节。对于于一些结结构形状状复杂的的大铸件件，也可可将其各各部分按按顺序或或同时凝凝固方式式设计。3) 尽尽量使铸铸件结构构有利于于自由收收缩，如如尽量减减少铸件件的轮廓廓尺寸，减减少突出出部分，必必要时可可将一个个铸件分分成几个个小铸件件，然后后用焊接接或螺栓栓连接起起来。4) 尽尽量避免免产生应应力集中中的形状状，如不不应有尖尖角、不不同壁厚厚之间的的连接要要平缓。5) 应应考虑到到各种

19、铸铸造方法法的工艺艺过程、凝凝固特点点、铸型型和型芯芯的特点点。尤其其市使用用金属铸铸型和型型芯的铸铸造方法法。如金金属型铸铸造、压压力铸造造，应便便于铸件件的抽芯芯和出芯芯。二、从生生产工艺艺考虑简化工工艺便于于操作角度对对铸件结结构提出出的要求求铸件结构构不仅应应有利于于保证铸铸件质量量，防止止和减少少铸造缺缺陷，而而且应保保证造型型、制芯芯、清理理等操作作的方便便，以利利于提高高生产率率和降低低成本。因因此要求求铸件要要：1 便于起起模。 改进妨妨碍起模模的凸台台、凸缘缘，筋板板和外表表面侧凹凹。2 减少和和简化分分型面减减少分型型面的数数目，既既可减少少砂箱数数目，又又能提高高铸件尺尺

20、寸精度度。曲面面分型，工工艺复杂杂，操作作不便（制制造模样样和造型型不方便便），应应尽量做做成平直直分型面面。3 改进铸铸件内腔腔结构，尽尽量减少少砂芯数数量4 简化清清理操作作5 增增加结构构斜度铸铸件最好好有结构构斜度。这这样不仅仅起模方方便，也也提高铸铸件尺寸寸精度，甚甚至减少少砂芯数数量。对对那些不不允许有有结构斜斜度的铸铸件，在在制造模模样时，应应做出角角度很小小的拔模模斜度。三、 组合合铸件 有些大大而复杂杂的铸件件，受工工厂条件件限制，无无法生产产或虽能能生产但但质量难难以保证证，可用用“一分为为二”或“化整为为零”。即分分成两个个或两个个以上的的简单铸铸件，使使复杂铸铸件分成成

21、简单件件，大件件变成小小件，铸铸造完后后再用螺螺栓或焊焊接方法法连接起起来。这这样做，不不仅简化化铸造过过程，加加工和运运输也方方便，并并使原来来无法生生产的铸铸件得以以生产。1-22 铸造造工艺方方案的确确定铸造工艺艺方案包包括造型型、制芯芯、铸型型种类、浇浇注位置置和分型型面等内内容。铸铸造工艺艺方案是是否先进进合理，对对获得优优质铸件件、简化化工艺过过程、提提高生产产率、降降低成本本和改善善劳动条条件等起起着决定定作用。一、造型型方法的的选择1按铸铸型种类类分：铸型种类类主要特点点应用情况况干型水分少，强强度高，透透气性好好，成本本高，劳劳动条件件差，不不易实现现机械化化，自动动化结构复

22、杂杂，质量量要求高高，单件件，小批批中大型型铸件湿型不用烘干干，成本本低，劳劳动条件件好，机机械化造造型应用用最多；采用硼硼润土活活化砂及及高压造造型，可可以得到到强度高高、透气气性较好好的铸型型多用于单单批或大大批大量量的中小小件自硬型水玻璃砂砂型强度高，硬硬化快，效效率高，粉粉尘少，一一般不须须烘干各种铸件件均可应应用，对对大型铸铸件效率率更高树脂砂型型强度高，可可自硬，精精度高。铸铸件易清清理，生生产效率率高大、中型型钢、铁铁、铝、铜铜铸件单单批或批批量生产产.表面烘干干型（表面干干型）只将表面面层烘干干（烘干干层厚度度约为11580）具具有干型型的一些些优点，避避免和克克服了干干型的缺

23、缺点同干型相相比，生生产效率率高，成成本低，适适用于铸铸件结构构较复杂杂质量要要求较高高的单件件、小批批量生产产的中、大大型铸件件双快水泥泥砂型利用快凝凝快硬的的双快水水泥作粘粘结剂制制作铸型型，具有有自硬快快的优点点生产效率率高，劳劳动条件件好，与与水玻璃璃流态砂砂相比，铸铸铁件无无缩沉和和不粘砂砂，用于于单件、成成批生产产的铸铁铁件石灰石砂砂型通常用水水玻璃做做粘结剂剂，吹CCO2使使之硬化化或配制制成水玻玻璃自硬硬砂，具具有硅粉粉尘少，易易清理，可可消除工工人矽肺肺病等目前主要要用于钢钢铸件的的生产中中。应用用于大型型铸钢件件时铸件件有缩沉沉现象2 按砂砂型紧实实方式造造型方法法分： 1

24、） 手工工造型：砂箱造造型，脱脱箱造型型，刮板板造型，组组芯地坑坑造型 2） 机器器造型：震击，震震压，射射压，抛抛砂，气气流紧实实等 3 按模模样材料料分：金金属模造造型，塑塑料模造造型，木木模造型型一般中小小型铸件件应尽可可能选用用湿型，不不用干型型（大批批量、机机械化）；大中型型结构复复杂、质质量要求求高的铸铸件用表表面干型型或干型型；中大大的铸型型和砂芯芯可考虑虑用自硬硬性铸型型，特别别是对于于大件铸铸型和砂砂芯更为为合适。二、浇注注位置的的确定1浇注注位置：浇注位置置指浇注注时铸件件在铸型型内所处处的位置置。分型面：指两半半个铸型型互相接接触的表表面。一一般先从从保证铸铸件的质质量出

25、发发来确定定浇注位位置，然然后从工工艺操作作出发确确定分型型面。2选择择浇注位位置的主主要原则则 浇浇注位置置的选择择，决定定于合金金的种类类、铸件件结构及及轮廓尺尺寸、铸铸件表面面质量要要求以及及现有的的生产条条件。选选择浇注注位置时时，主要要以保证证铸件质质量为前前提，同同时尽量量做到简简化造型型工艺和和浇注工工艺。选选择浇注注位置的的主要原原则有： 1）铸铸件的重重要加工工面、主主要工作作面和受受力面，应应尽量放放在低部部或侧面面，以防防止这些些表面上上产生砂砂眼、气气孔、夹夹渣等铸铸造缺陷陷。因为同同一铸件件，下边边质量好好，上边边质量较较差：气气孔、夹夹渣等铸铸造缺陷陷上边多多，下边

26、边少，且且下边补补缩良好好，组织织细密。如图图示示车床床床身导轨轨面是关关键部位位，不允允许有任任何缺陷陷，浇注注时应把把导轨面面朝下。齿齿轮的轮轮齿是重重要加工工面，应应将其朝朝下以保保持组织织致密，防防止铸造造缺陷，如如图1-22。卷筒、缸缸筒等圆圆筒形铸铸件，关关键部位位是内外外表面。因因不可能能都朝下下。所以以应采取取立浇，即即重要加加工面都都在侧面面。图11-233。有时，加加工面很很多，无无法都照照顾到，势势必使某某一加工工面朝上上，此时时，要将将重要的的加工面面朝下，朝朝上的加加工面应应加大加加工余来来量。如如牛头刨刨床横船船，上下下面均有有导轨，由由于结构构复杂不不能平做做立浇

27、，只只好将导导轨加长长，面积积较大部部分放在在下边，上上边导轨轨可加大大加工余余量或采采取其它它措施。 2）尽尽量使大大平面朝朝下，并并采取倾倾斜浇注注，以避避免夹砂砂、夹渣渣缺陷。 倾斜斜浇注及及适当快快浇，使使金属液液上升较较快，辐辐射热不不会长期期地作用用于整个个表面上上，而是是不断地地作用在在“新的”表面上上，使各各处受热热时间均均小于夹夹砂形成成的临界界时间。有有时为了了方便造造型，采采用“横做立立浇”、“平做斜斜浇”的方法法。（图图1-225） 3） 保证证铸件有有良好的的液态金金属导入入位置，保保证铸件件充满。较大而壁壁薄的铸铸件部分分应朝下下、侧立立、或倾倾斜以保保证金属属液的

28、充充填。浇浇注薄壁壁铸件时时要求金金属液到到达薄壁壁处所经经过的路路程或所所需的时时间愈短短愈好，使使金属液液在静压压力的作作用下平平稳地充充填好铸铸型的各各部分。铸铸件的薄薄壁部分分应放在在下边，以以免发生生浇不足足、冷隔隔。（图图1-226） 4） 应该该有利于于顺序凝凝固和补补缩。薄薄壁部分分在下，厚厚大部分分在上，以以便安放放冒口和和发挥冒冒口的补补缩效果果。如果不不能完全全做到，起起码也得得把热节节部分放放在侧面面。厚大大部分尽尽可能安安放在上上部位置置，而对对于中、下下位置的的局部厚厚大处采采用冷铁铁或侧冒冒口等工工艺措施施解决其其补缩问问题。（便便于放侧侧冒口图图1-227） 5

29、） 尽量减减少砂芯芯数目，使使用砂芯芯时应保保证砂芯芯定位稳稳固、排排气通畅畅和下芯芯及检验验方便。尽可能能避免出出现吊砂砂、吊芯芯或悬臂臂芯。吊吊砂在合合箱、浇浇注时易易造成塌塌箱；吊吊芯无支支撑，不不安全；悬臂芯芯定位不不好，在在金属液液的冲击击和浮力力作用下下，易发发生偏斜斜。较大大的砂芯芯尽量使使芯头朝朝下，挑挑担砂芯芯定位可可靠。浇浇注位置置应有利利于砂芯芯发的定定位和稳稳固支撑撑，使排排气通畅畅，避免免使用吊吊芯、悬悬臂芯。图图1-228，1-229 6） 在大大批量生生产中，应应使铸件件的毛刺刺、飞边边易于清清除。 7）要避避免厚实实铸件冒冒口下面面的主要要工作面面产生偏偏析。

30、8） 应使使合箱位位置、浇浇注位置置和铸件件的冷却却位置相相一致。避避免翻转转铸型。翻转铸铸型，不不仅劳动动量大，且且易引起起掉砂和和芯子移移动等弊弊病。三、铸型型分型面面的选择择1分型型面：指指两半个个铸型互互相接触触的表面面。（铸铸型组元元之间的的结合面面）一般般先从保保证铸件件的质量量出发来来确定浇浇注位置置，然后后从工艺艺操作出出发确定定分型面面。合理地选选择分型型面，对对于简化化铸造工工艺，提提高劳动动生产率率，降低低生产成成本，提提高铸件件质量都都有直接接的关系系。分型型面的选选择尽量量与浇注注位置一一致，以以避免合合型翻转转。一般般来说，要要先确定定浇注位位置，而而后选择择分型面

31、面，但在在分析了了各种分分型面的的利弊之之后，可可能再次次调整浇浇注位置置。2从工工艺操作作方便出出发，分分型面确确定原则则： 1） 为了了起模方方便，分分型面一一般选在在铸件最最大截面面上，且且莫使模模样在一一箱内的的高度过过高。图图1-330所示示的铸件件中最大大截面有有两个，均均可选做做分型面面，但第第（2）方案案优于（1）方案，可降低模样在下箱的高度。 2） 尽量把把铸件的的加工面面和加工工基准面面放在同同一半型型内（同同一砂箱箱中），目目的是保保证铸件件尺寸精精度。图图1-331所示示的管子子堵头，加加工时以以四方头头中心线线为基准准，加工工外螺纹纹，如果果四方头头和带螺螺纹的外外圆

32、不同同心，则则给加工工带来困困难，甚甚至无法法加工。 3） 尽量减减少分型型面的数数目、活活块的数数目。多一个分分型面，不不仅操作作不便，而而且增加加一个造造成尺寸寸误差的的因素，不不利于提提高铸件件精度；多一个个活块，多多一次麻麻烦，多多一个造造成尺寸寸误差的的因素。当当流水线线生产用用机器造造型时，一一般只允允许有一一个分型型面，尽尽量不用用活块，以以砂芯代代替活块块，图11-322，1-333所示示。 4） 分型型面尽量量选择平平直分型型面平直分型型面可简简化造型型过程、模模型制造造工作量量，易于于保证尺尺寸精度度（图77-344）。在在实际生生产中，必必要时也也可用曲曲面分型型。依铸铸

33、件形状状不同，选选择不平平分型面面，如曲曲面、凸凸凹面、折折面、圆圆铸面等等。曲面面分型的的实例见见1-335。 5） 尽量量减少砂砂芯数目目。芯子多，操操作麻烦烦，铸件件精度降降低，且且披缝多多不易清清理。如如图1-36所所示接头头铸件，若若按a)图对称称分型，则则必须制制作砂芯芯，但按按b)图分分型，内内孔可用用自带砂砂芯形成成。 6） 便于下下芯、合合箱及检检查型腔腔尺寸。为为此，尽尽量把主主要砂芯芯放在下下半箱中中。例如，中中心距大大于7000的的减速箱箱盖，采采用两个个分型面面的目的的就是便便于合箱箱时检查查尺寸，才才能保证证铸件壁壁厚均匀匀。图11-477。1-33 铸造造工艺参参

34、数的确确定在编制铸铸造工艺艺规程过过程中，必必须确定定一些工工艺数据据，如收收缩率、加加工余量量、拔模模斜度等等统称为为工艺参参数。工艺参数数选择的的恰当与与否，对对铸件质质量、尤尤其是尺尺寸精度度、生产产率、成成本、原原材料消消耗等影影响很大大。一、铸造造收缩率率铸件凝固固之后在在固态下下的收缩缩，将使使铸件各各部分尺尺寸小于于模样尺尺寸。为为了使铸铸件冷至至室温的的尺寸等等于铸件件尺寸，模模样尺寸寸应比铸铸件尺寸寸大一些些。加大大的这部部分尺寸寸，叫铸铸件收缩缩量。一一般以铸铸造收缩缩率表示示。铸造收缩缩率K=1000%K值主要要与合金金种类及及具体成成分有关关，同时时也与铸铸件收缩缩时受

35、到到的阻碍碍大小有有关。同同一合金金，同样样成分，由由于铸件件结构、大大小、厚厚薄不同同，型砂砂的退让让性不同同，浇冒冒口类型型及开设设位置不不同，砂砂箱结构构及箱带带的位置置不同，铸铸件收缩缩率会有有很大差差异。鉴于影响响因素较较多，很很难准确确确定KK值大小小。只有有通过试试生产，多多次划线线，反复复实验，才才能准确确测得。一一些常见见铸造合合金的KK值如表表1-77所示。自自由收缩缩指简单单厚实铸铸件的收收缩，除除此之外外的收缩缩均为受受阻收缩缩。同一一铸件的的轴向、径径向或长长宽高三三个方向向，其收收缩值可可能不一一致，所所以重要要铸件应应按不同同方向分分别确定定K值。K值还与与铸型种

36、种类有关关，湿型型铸件收收缩率应应大于干干型铸件件收缩率率。表1-77 常见见合金的的铸造收收缩率合金种类类铸造收缩缩率%自由收缩缩受阻收缩缩灰铸铁、中中小型铸铸件特大型铸铸件筒型铸件件轴向径向1.00. 81. 0.992. 1.000.90.70.80.5孕育铸铁铁HT225-447HT355-6111.01.50.81.0白口铁1.7551.5黑心可锻锻铸铁壁壁厚25壁厚225mmm0.7551.00.50.755球墨铸铁铁1.00.8铸钢 碳钢含铬高合合金钢1.62.001.31.771.31.771.01.44有色金属属 锡青青铜无锡青铜铜锌黄铜铝硅合金金铝镁合金金镁合金1.42.0

37、2.221.82.001.01.221.31.61.21.61.881.51.770.81.001.01.2二、加工工余量机械加工工余量是是指在铸铸件加工工面上留留出的、准准备切去去的（用用加工方方法去掉掉）金属属层厚度度。三、拔模模斜度为了便于于起模，模模型或芯芯盒在出出模方向向带有一一定斜度度，保证证起模后后不损坏坏型和芯芯。拔模模斜度总总是设在在铸件没没有结构构斜度、垂垂直分型型面（分分盒面）的的表面上上。拔模斜度度的具体体数据可可查表选选取。1） 拔模斜斜度与模模样高度度有关：模样高高度越大大，a越大，越小；2） 拔模斜斜度与模模样材质质有关：相比之之下，金金属模略略小，木木模稍大大。

38、拔模斜度度的形成成有三种种方法：增加法法、减小小法，加加减法。三三种形成成方法的的应用条条件：对对于加工工的侧面面来说，拔拔模斜度度是在加加上加工工余量后后作出的的，按加加法或加加减法，对对于非加加工面的的侧面来来说，拔拔模斜度度按减法法作出，以以免安装装困难。四、最小小铸出孔孔及槽零件上的的孔、槽槽、台阶阶等，是是铸出还还是机械械加工，应应从质量量和节约约金属两两方面考考虑。一一般的说说，比较较大的孔孔槽，应应该铸出出来；铸铸出来可可以节约约金属材材料，节节省加工工工时，避避免局部部过热造造成热节节；较小小的孔槽槽或者孔孔、槽不不很小但但铸件壁壁很厚（深深径比大大），则则不宜铸铸出，直直接加

39、工工反而方方便；有有特殊要要求的孔孔，则一一定要铸铸出；中中心距有有精度要要求的孔孔最好不不铸。五、工艺艺补正量量由于选用用的缩尺尺与实际际收缩不不符，铸铸件变形形，错箱箱及偏芯芯等操作作误差而而导致铸铸件加工工后的部部分厚度度小于图图纸要求求的尺寸寸。工艺艺上需增增加该部部分厚度度（在非非加工面面上加厚厚）所加加厚的部部分叫工工艺补正正量。工艺补正正量经常常用于带带法兰的的管子、齿齿轮等。成成批、大大量生产产的铸件件及长期期定型的的产品、不不能使用用工艺补补正量，而而应该修修补模具具。单件件小批生生产的铸铸件、不不能在取取得经验验数据后后再设计计模具，为为了确保保铸件质质量，可可以使用用工艺

40、补补正量。六、分型型负数和和反挠度度1分型型负数在砂型铸铸造时，分分型面（即即接触面面）通常常不很平平整，尤尤其是干干型，上上、下两两半型往往往接触触不严、不不实、为为防止浇浇注时“跑火”，在合合箱前要要垫上石石棉绳、油油泥条（垫垫在下箱箱分型面面上）。这这样就把把铸件垂垂直方向向（垂直直于分型型面）的的尺寸加加高加长长了，与与图纸相相比，出出现了偏偏差。为为了使铸铸件尺寸寸符合图图纸要求求，在制制作模样样时，必必须事先先减去高高出的部部分，这这个被减减去的尺尺寸叫分分型负数数。模样的分分型负数数，按表表7-111选取取。由此此表可知知，1）分型型负数值值；干型型大于表表面干型型。一般般湿型，

41、不不是特大大的湿型型，不存存在分型型负数；2）分型型负数值值与砂箱箱大小有有关：砂砂箱面积积越大，不不平机率率越多，不不平度越越严重，分分型负数数也越大大。表1-111 模模样的分分型负数数（） 砂箱长度度分型负数数干型表面干型型10000311000020000322000035500433500050000645000076确定分型型负数时时要注意意：l 若若模样分分为两半半，且上上下两半半是对称称的，则则分型负负数在上上下两半半模样上上各取一一半，否否则，分分型负数数应在上上半模样样上取；若模样样是一个个整的，全全位于一一个砂箱箱中，则则分型负负数留在在与砂箱箱面平行行的平面面上；（c）

42、l 多多箱造型型时，每每个分型型面都要要留有分分型负数数，且以以每节砂砂箱高度度为依据据；l 湿湿型一般般不留分分型负数数，但砂砂箱尺寸寸大于22m时，也也留有分分型负数数.l 处处在分型型面上的的砂芯间间隙b不能小小于分型型负数aa；（d）2反变变形量壁厚不均均的铸件件，较大大的平板板、床身身类铸件件，铸造造后极易易发生变变形。壁壁厚越不不均匀，尺尺寸越大大，变形形程度越越大。为为了解决决变形问问题，在在制造模模样时，按按铸件可可能产生生变形的的相反方方向作出出变形量量，使铸铸件冷却却后的变变形正好好与此抵抵消，得得到符合合图纸要要求的铸铸件。这这种在模模样上事事先作出出的变形形量称为为反变

43、形形量。显然，通通过增大大加工余余量可以以补偿变变形，但但不如留留反变形形量经济济。如果铸件件刚度好好、尺寸寸小，壁壁厚差别别不大，一一般不留留反变形形量。七、砂芯芯负数及及非加工工壁厚负负余量1 砂芯负负数由于捣砂砂过程中中，芯盒盒刚度较较差或加加、夹紧紧不好，砂砂芯向四四周涨开开；由于于刷涂料料、涂料料层较厚厚；由于于砂芯在在搬运、烘烘干过程程中的变变形等原原因，使使砂芯四四周尺寸寸增大，造造成铸件件壁厚减减薄。所所以在制制作芯盒盒时，将将芯盒长长、宽尺尺寸减去去一定量量，这个个被减去去的尺寸寸称为砂砂芯负数数。砂芯芯负数的的意义在在于保证证铸件尺尺寸精确确。表1-112 铸铸铁件砂砂芯负数数（）砂芯尺寸寸砂芯负数数平均轮廓廓尺寸高度沿长度沿宽度2505000300001300500012500023500100003000123005000235000331