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简化铸造工艺的原则考虑

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-28 减少型芯的设计铸件设计时应考虑到使分型面最少和分型面形状最简单。因为增加分型面将引起错箱、增加铸件误差等许多缺点;而弯曲分型面将使造型、合箱等工艺复杂化。将端盖的结构设为图2-29b的设计,就只有一个分型面,使造型工序简化。图2-33a的结构没有结构斜度,铸造工艺人员应铸造前给出拔模斜度,这样就不必要地增加了铸件的壁厚。

简化铸造工艺的原则考虑

为了显著地降低制模、造型、制芯、清理等工艺过程的劳动量,提高生产率、降低铸件废品率,并为采用机器造型创造条件,设计时应考虑以下要求。

(1)铸件的外形应力求简单,造型时便于起模。避免因曲面轮廓引起制模复杂、增加型芯等一系列问题。

避免铸件的外形有侧凹。如图2-28所示的机床铸件,图2-28a的侧凹处在造型时另需两个外型芯来形成;而图2-28b在满足使用要求的前提下,将凹坑一直扩展到底部省去了外型芯,降低了铸件成本。

图2-28 减少型芯的设计

(2)铸件设计时应考虑到使分型面最少和分型面形状最简单(单一平面)。因为增加分型面将引起错箱、增加铸件误差等许多缺点;而弯曲分型面将使造型、合箱等工艺复杂化。

铸件分型面数目的减少,不仅能减少砂箱数目、降低造型工时,还可以减少错箱、偏芯等可能,提高铸件的尺寸精度。

图2-29为端盖结构的两种设计。图2-29a的结构有两个分型面,需采用三箱造型,使选型工序复杂。若是大批量地生产,只有增设环状型芯才可采用机器造型。将端盖的结构设为图2-29b的设计,就只有一个分型面,使造型工序简化。

图2-29 端盖减少分型面数量

图2-30为阀体铸件的结构。将具有两个分型面的结构图2-30a改为只有一个分型面的结构图2-30b,可简化造型工序。

图2-30 阀体变为一个分型面(www.xing528.com)

(3)设计铸件上的凸台、凸起、筋条及法兰时应便于起模,尽量避免和减少活块模或型芯。因为模型主体与活块或型芯之间容易产生相对错动,活块或型芯越多,铸件尺寸越不易准确,越易产生废品。

如图2-31为箱体铸件,其原设计的结构图2-31a有凸台,就需要采用活块造型、工艺复杂,且凸台的位置尺寸难以保证;否则采用外型芯来形成会增加铸件成本。改为方案图2-31b则便于采用机器造型。

图2-31 箱体上凸台应便于起模

(4)设计有型芯的铸件时,必须考虑到铸型装配中安放型芯的可能性、方便性、稳固性、排气性和清理方便。型芯在铸型中的固定主要靠型芯头。虽然在某些情况下也可应用型芯撑,但还要考虑型芯的排气、安放等;而且应用型芯撑还因其表面氧化而与金属难以完全焊合或造成气孔。因此只有在不得已时才用型芯撑来固定型芯。

如图2-32所示为轴承架内腔的两种设计。图2-32a所示为需要两个型芯,其中较大的型芯呈悬臂状态,需用型芯撑支承其无芯头的一端;若将轴承架内腔改成图2-32b方案,则型芯的稳定性大大提高,而且型芯的排气顺畅,也易于清理。

图2-32 型芯应偏于安放和定位

有时对于结构上没有需要做出孔洞的零件,为了固定型芯,便于排气或清理,也可在不影响零件工作要求的前提下,设计出适当数量和大小的工艺孔。假如零件结构上不允许有此孔,则可用机械加工用螺钉将此孔堵上。

此外,还应特别注意防止型芯和浇注金属的烧结现象,这种烧结后的结合物往往黏附在铸件上而不易清除。型芯越细、越薄,铸件壁越厚,浇注温度越高,烧结越易发生。

(5)顺着起模方向的不加工表面,尽可能给出结构斜度。这样不仅使起模方便,也可减少甚至避免起模时的松动量,从而提高铸件尺寸的精确度。对于那些不允许有结构斜度的铸件,才在制模时增加角度很小的铸造斜度。在铸件的所有垂直于分型面的非加工面上,应设计有结构斜度,如图2-33所示。图2-33a的结构没有结构斜度,铸造工艺人员应铸造前给出拔模斜度,这样就不必要地增加了铸件的壁厚。结构斜度的大小,随垂直壁的高度而异。高度愈小,斜度愈大;内侧面的斜度应大于外侧面的。

图2-33 应有拔模斜度

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