左摆体的铸造工艺设计

摘 要：文章从左摆体铸造工艺的设计出发，分析了铸件的冷却、凝固、清理、处理等工艺过程。

关键词：铸造；铸钢；非硅质砂；冒口

中图分类号：TG255 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）6-0093-02

1 造型方法的选择

铸造按砂型的紧实成型方式分为手工造型和机器造型。手工造型灵活，适应性强，适于单件小批生产。但其生产效率低、劳动强度大，质量不易稳定。机器造型砂型紧实度高，强度大，精度较高。但噪音较大。选择震击式机器造型，是借机器震击使型砂具有动能和惯性，从而紧实成型，造型上松下紧，达到较好的紧实度和强度。

2 浇注位置和分型面的选择

铸件的浇注位要根据零件的结构特点、技术要求、车间条件等因素综合考虑。因此设计方案的选择要满足放砂芯较容易，整个砂芯作为一个整体，不易产生偏芯；砂芯的定位和支撑较稳固；因错型而造成的尺寸偏差较小；起模方便；分型面选在最大截面处，铸件的毛刺，飞翅易于清除；下箱的铸件主要工作面质量较好，浇注位置选择中注式，能满足零件的质量要求。

3 铸件工艺参数的选择

3.1 铸造收缩率

铸件在凝固和冷却过程中，体积要发生收缩，固态下的收缩量以模样和铸件的长度差除以模样长度的百分数表示，即：K=■×100%，我们确定铸钢的收缩率为1.70%。

3.2 铸件尺寸公差

铸件尺寸公差等级的选定，综合考虑铸件的生产批量和生产方式、铸件的设计要求、造型和制芯材料等因素。确定尺寸公差等级为CT12。根据毛坯铸件的各部分的尺寸查表确定公差等级CT12的数值。毛坯铸件基本尺寸约为380 mm的CT12数值为9.0 mm；毛坯铸件基本尺寸约为450 mm的CT12数值为10.0 mm；毛坯铸件基本尺寸约为820 mm的CT12数值为11.0 mm。

3.3 铸件重量公差

铸件重量公差等级根据铸件的生产方式，铸造金属种类和铸造工艺方法选取。铸件重量公差等级根据铸件尺寸公差等级对应选取。铸件重量上偏差和下偏差相同。确定重量公差等级为MT12。查表得MT12铸件重量公差数值为12 kg。

3.4 机械加工余量

机械加工余量使用于整个毛坯铸造，加工余量的代号用MA表示。根据铸造合金种类、造型方法、尺寸公差等级、铸件的最大轮廓尺寸来确定机械加工余量等级。根据铸件的各部分的尺寸确定机械加工余量为E级的数值。

3.5 起模斜度

起模斜度的大小根据模样的高度、模样的尺寸和表面粗糙度以及造型方法来确定。选用起模斜度：木模样外起模斜度为0 ？觷40 '；内起模斜度为0 ？觷55 '。

3.6 最小铸出孔和槽

机械零件上有许多孔、槽和台阶等，一般应尽可能在铸造时铸出，最小铸出孔或槽的尺寸根据铸件的生产产量、合金种类、铸件大小、孔或槽处铸件的壁厚、孔的长度和直径来确定。孔的尺寸≤Φ80 mm，槽的尺寸h>d1；d1=（1+20%）d；L>3 d1 h，不予铸出，燕尾槽上部的槽不铸出，在零件图上尺寸较小的孔（Φ50）不铸出；同时零件下部的燕尾槽为方便起模，燕尾槽不铸出。

4 砂箱中铸件数量及吃砂量的确定

砂箱中的铸件数量根据工艺要求和生产条件来确定，在工艺设计中根据各种条件综合考虑，以确定砂箱中铸件数量。吃砂量按铸件重量来确定。吃砂量太小，砂型紧实困难，易引起胀砂、包砂、掉砂、跑火等缺陷。吃砂量太大，又不经济合理。综合以上根据铸件尺寸大小、考虑到浇注系统的布置和一定的吃砂量、生产工艺要求、生产批量、造型方法等确定吃砂量为60 mm。

5 铸件相关计算

5.1 铸件体积的计算

我们采用铸件总体积分割成几个体积之和的近似计算。

铸件的体积

V=422×356×222.5-68×68×3.14×422+68×422×831+280.5×68×831=39 835 922.918-7 965 834.324+

73 745 617.768+20 410 463.35=12 572 169.71 mm3

5.2 铸件质量的计算

铸件的质量

G=V×？籽=12 572 169.71×7.85=98.691532.22 kg≈99 kg

考虑铸件出品率及各种工艺参数，确定出品率为50%，所以浇入铸型内钢液的总质（重）量为99×（1+50%）=145 kg。

6 砂芯设计

①砂芯的固定及定位：砂芯在砂型中的位置一般用芯头固定。根据零件图、浇注位置及分型面的选择，所设计的砂芯为垂直加水平放置的砂芯，芯头的固定形式为垂直加水平固定。砂芯的定位要准确，根据砂芯在砂型中放置的位置，为防止沿垂直方向移动和限制绕水平轴旋转，我们选用垂直加水平芯头定位的形式。

②芯头的尺寸和间隙：芯头横截面的尺寸与采用的铸造工艺有关，一般决定于铸件相应部位孔、槽的尺寸。根据砂芯在型腔中安放时的稳定程度及用木模制造时是否易于变形、放置时的吃砂量。

③砂芯的排气：浇注时，砂芯在高温金属液体作用下由于有机物的挥发，分解和燃烧，以及水分蒸发，浇注后短时间内会产生大量的气体。由于本铸件所用的砂芯直径不大，所以采用通气针进行排气。

7 浇注系统类型的选择及引入位置的确定

本铸件采用封闭开放式的浇注系统—阻流浇口。此系统有利于挡渣又使冲型平稳。浇注系统的引入位置影响到浇注系统结构类型的确定。应有利于铸件清理、铸件凝固补缩、改善铸件铸态组织、提高铸件外观质量、金属液平稳充满铸型、减少铸件收缩应力和防止裂纹等。

参考文献：

[1] 刘文川.对气缸体类铸件铸造工艺图绘制的几点看法[J].铸造，1996，（12）.