铸造工艺学培训讲义

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1、铸造工艺学主讲教师：柴知章铸造工艺装备设计v模样和模板v砂箱设计v芯盒设计 铸造工艺装备铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具和装置的总称。和装置的总称。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、烘砂板砂板(器器)、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样板、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，芯盒反烘干器的钻模和修整标准也属套箱、压铁等。此外，芯盒反烘干器的钻模和修整标准也属于铸造工艺装备。于铸造工艺装备。一、模样和模板v模样1.模样模样 (1)材质的选择材质的选

2、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，以适应不同板、骨架模，以适应不同大小、形状和批量的铸件。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

3、、杉木、柏木、桂木、银杏、柚本等。木、桂木、银杏、柚本等。菱苦土粉在混合料中起胶合剂之作用。卤水为硬化剂，锯末菱苦土粉在混合料中起胶合剂之作用。卤水为硬化剂，锯末作为填充物，改善脆性及加工性。作为填充物，改善脆性及加工性。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，抗弯及耐冲击性能较木模差，混合料形小，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、边缘易损坏。不能回用，楞角、边缘易损坏。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。2)菱苦土模菱苦土模(芯盒芯盒)菱苦土模样菱苦

4、土模样（见图（见图3-6-1）：）：在骨架在骨架3、木板条、木板条2上层敷菱苦上层敷菱苦土混合料土混合料1，经过修光、硬化而制，经过修光、硬化而制成的。成的。菱苦土料配比：菱苦土料配比：混合料组成为菱苦土混合料组成为菱苦土(Mg0)粉、粉、卤水和锯末，以卤水和锯末，以1：(12)：(24)之体积比混合均匀，在之体积比混合均匀，在13h内用内用完。完。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，使用寿命长。但难加工，生产周期长，成本高。命长。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

5、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)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，：制造、修理简便，表面光洁，不吸潮，变形小，轻巧耐磨，寿命长，成本为金属模的轻巧耐磨，寿命长，成本为金属模的20一一50。但寻热性。但寻热性差，不能加热不宜在型砂周转快、砂温高的流水线上应用，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。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)聚苯乙烯泡沫塑料模聚苯乙烯泡沫塑料

6、模(消失模消失模)聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯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：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，寸精度高，易实现机械比、自动化生产。但模样只能用一次，春砂时

7、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、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。小铸件和单件生产的中、大型铸钢件。2金属模的结构设汁金属模的结构设汁 设计原则：设计原则：在满足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。(1)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：极其简

8、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。1）平装式结构简单，容易加工，最常

9、用。）平装式结构简单，容易加工，最常用。2）嵌入式在）嵌入式在特殊条件特殊条件下应用下应用:模样部分表面凹入分型面以下模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。(2)壁厚及加强肋壁厚及加强肋 除了薄小模样除了薄小模样(小于小于50mm50mm或高度低于或高度低于30mm)以外，都应制成以外，都应制成空心结构空心结构。平均轮廓尺寸大于平均轮廓尺寸大于I50mm的模样，内部设的模样，内部设加强肋加强肋。加强肋的形式和模样壁厚选择

10、见加强肋的形式和模样壁厚选择见图图。1）肋的形式）肋的形式 落地肋落地肋：直到模样底面上的肋。：直到模样底面上的肋。适用范围适用范围：高度低于：高度低于100mm且长宽尺寸较大的模样。且长宽尺寸较大的模样。稍高于模样底面的肋。稍高于模样底面的肋。使用范围：使用范围：中、小模样，其高度小于中、小模样，其高度小于75mm，距底面，距底面5-10mm；拱型肋适用于高模样。拱型肋适用于高模样。注意：注意：高压造型用模样壁厚应高压造型用模样壁厚应比图比图3-6-3所给的加大所给的加大50-l 00。加强肋应采用落地式肋。加强肋应采用落地式肋。依模样大小和使用要求来布置加依模样大小和使用要求来布置加强肋，

11、强肋，肋距肋距150400mm。厚度厚度为为0.81.0倍的模样壁厚。倍的模样壁厚。2）肋距和肋厚）肋距和肋厚(3)固定和定位孔固定和定位孔（1）模样向模底板上固定，可用）模样向模底板上固定，可用 螺钉或螺栓螺钉或螺栓。螺栓直径螺栓直径螺栓孔尺寸螺栓孔尺寸0.81.0倍倍模样壁厚模样壁厚尺寸选用尺寸选用按中等精度配合按中等精度配合设计设计开设的位置开设的位置螺栓孔位置应尽量靠近螺栓孔位置应尽量靠近模样四周，并均匀分布。模样四周，并均匀分布。勿和模板底部的肋条相碰勿和模板底部的肋条相碰。固定用通孔或螺纹孔固定用通孔或螺纹孔 如何固定？2）固定方式）固定方式下固定下固定上固定上固定固定方式固定方式

12、模样上钻通孔，螺钉穿过模样与模底板固定。模样上钻通孔，螺钉穿过模样与模底板固定。模底板上钻通孔，模样上攻螺纹孔的固定方法。模底板上钻通孔，模样上攻螺纹孔的固定方法。优点优点：便于选择螺孔位置，钻孔和装配方便。便于选择螺孔位置，钻孔和装配方便。缺点缺点：破坏模样的工作表面，紧固后需用塑料破坏模样的工作表面，紧固后需用塑料或铝等填平模样表面上之螺钉孔坑。或铝等填平模样表面上之螺钉孔坑。优点优点：模样工作表面不受损害。：模样工作表面不受损害。缺点缺点：螺孔位置要躲开模底板底部之肋条，：螺孔位置要躲开模底板底部之肋条，还要让出搬手空间，安装不甚方便。还要让出搬手空间，安装不甚方便。注意：下固定法用于模

13、样高大且四周没有低矮的突边可利用的条件下。注意：下固定法用于模样高大且四周没有低矮的突边可利用的条件下。(3)固定和定位孔固定和定位孔模样在模底板上，可用模样在模底板上，可用 螺钉或螺栓螺钉或螺栓固定固定，用用 定位销定位销 定位。定位。上固定时上固定时下固定时下固定时作用：作用：定位销用于定位销用于防止模样在使用中防止模样在使用中位置移动。位置移动。应开设应开设定位销孔定位销孔 位置：位置：应选在模样上应选在模样上矮而平的部位矮而平的部位，两孔间距尽量远。两孔间距尽量远。数量：数量：每块模样上每块模样上至少设至少设2个个。对大模样，对大模样，至多至多不超过不超过4个个销孔。销孔。注意：注意：

14、一般在安装完毕或试生产后，一般在安装完毕或试生产后，证明模样位置准确后才配钻、配铰销孔，证明模样位置准确后才配钻、配铰销孔，最后订入定位销。最后订入定位销。3模样模样(芯盒芯盒)的尺寸标注的尺寸标注标注什么？标注什么？尺寸尺寸尺寸偏差尺寸偏差粗糙度粗糙度分模面平面度分模面平面度（1）尺寸标注）尺寸标注模模样样(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，都应把铸件尺寸都应把铸件尺寸按铸造收缩率加以放大。按铸造收缩率加以放大。按铸造工艺图上的尺寸标注，按铸造工艺图上的尺寸标注，不加放铸造收缩宰。不加放铸造收缩宰。如

15、何计算？计算式，并精确到计算式，并精确到0.2mm。Lm=(LfLy)(1+K)Lm与铸件有关的模样尺寸与铸件有关的模样尺寸 Lf零件的尺寸；零件的尺寸；Ly铸造工艺尺寸，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。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)。（2）尺寸偏差）尺寸偏差偏差一般为铸件公差的偏差一般为铸件公差的1314。对于大量生产的定型产品，对于大量生产的定型产品，金属模样金属模样(芯盒芯盒)工作表面尺寸偏差要求见表工作表面尺寸偏差要求见表9-9

16、。测量尺寸测量尺寸关联尺寸关联尺寸凸体凸体凹体凹体基准线基准线中心线中心线10000.40.150.40.150.1芯头芯头铸孔名义铸孔名义尺寸尺寸间间隙隙模样芯头模样芯头偏差偏差芯盒芯头芯盒芯头偏差偏差10 0250.10.10.125 5500.20.150.1550 01000.30.150.15100 01500.50.20.21500.50.20.2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）分模面平面度）分模面平面度分模（盒）面的平均轮廓尺寸分模（盒）面的平均轮廓尺寸（长（长+宽）宽）/2平面度平面度3000.05301-5000.1500-100010000.1

17、5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：（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，定位销孔定位销孔取取Ra1.60.8，固定螺钉孔固定螺钉孔在在Ra6.33.2。（6）浇冒口模的偏差）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.

18、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：部分重合的条件下：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）装配偏差注意：注意：所标注尺寸应便于加所标注尺寸应便于加工时测量。工时测量。例如图中的例如图中的46.2mm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，标注出下芯头顶部直径。顶部直径。39.939.9计算实例：计算实例：如图

19、所示的零件，材质为灰铁，采用一般机器造型生产，供如图所示的零件，材质为灰铁，采用一般机器造型生产，供需双方约定铸件要求的加工余量和铸造公差为：需双方约定铸件要求的加工余量和铸造公差为：GB6414-CT11-RM1.4。已知。已知100外圆处的加工余量为外圆处的加工余量为1.4，尺寸公差为，尺寸公差为5(内孔内孔为为4)，拔模斜度增加量为，拔模斜度增加量为0.394，芯头间隙为芯头间隙为0.5，尺寸收缩率为尺寸收缩率为1%，求在模样上，求在模样上100外圆和外圆和50内圆孔内圆孔应制成的尺寸。应制成的尺寸。计算实例：计算实例：如图所示的零件，材质为灰铁，采如图所示的零件，材质为灰铁，采用一般机

20、器造型生产，供需双方约定铸用一般机器造型生产，供需双方约定铸件要求的加工余量和铸造公差为：件要求的加工余量和铸造公差为：GB6414-CT11-RM1.4。已知。已知100外外圆处的加工余量为圆处的加工余量为1.4，尺寸公差为，尺寸公差为5(内孔为内孔为4)，拔模斜度增加量为，拔模斜度增加量为0.394，芯头间隙为芯头间隙为0.5，尺寸收缩率为尺寸收缩率为1%，求，求在模样上在模样上100外圆和外圆和50内圆孔内圆孔应制应制成的尺寸。成的尺寸。解：解：对对100外圆外圆(100+21.4+1/25+0.394)(1+1%)=106.75 mm=106.8mm 对对50对内园孔对内园孔(50-2

21、1.4-1/24)(1+1%)+0.5=46.15 mm=46.2mm v模板 一般模板由一般模板由模底板模底板、模样模样、浇注系统模浇注系统模、加热元件加热元件、定位定位元件等元件等组成。组成。在组合快换模板系统中，还包括有在组合快换模板系统中，还包括有模板框模板框及其及其定位、固定定位、固定元件元件。1对模板的要求对模板的要求 模板尺寸应符合造型机的要求；模板尺寸应符合造型机的要求；模底板和砂箱足够的强度、刚度和耐磨性。模底板和砂箱足够的强度、刚度和耐磨性。制作容易，使用方便。制作容易，使用方便。各模样之间应有准确的定位，尽量标准化。各模样之间应有准确的定位，尽量标准化。2模板种类模板种类

22、 3模底板结构模底板结构 单面模底板的典型结构见图。单面模底板的典型结构见图。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固定砂箱用的机构或突耳等耳等。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、壁厚模底板的高度、壁厚和肋的有关尺寸可参见有关设计手册。和肋的有关尺寸可参见有关设计手册。例如例如:Z148B造型机要求：造型机要求：490mm(砂箱高十模底板高砂

23、箱高十模底板高+压头体高十浇口杯模高压头体高十浇口杯模高)750mm；造型机工作台到压头体座底面之最小距离为造型机工作台到压头体座底面之最小距离为490mm最大最大距离为距离为760mm。模底板高度和模板框的高度，还应满足造型机的工艺要求。模底板高度和模板框的高度，还应满足造型机的工艺要求。4.模板和砂箱的定位模板和砂箱的定位（1）定位方法）定位方法定定位位方方法法直接定位法直接定位法间接定位法间接定位法定位销定位销(套套)直接安装在模底板上。直接安装在模底板上。定位销定位销(套套)装在模板框上。装在模板框上。模板和模板框之间另有定位。模板和模板框之间另有定位。缺点：缺点：间接定位法多了一次定

24、位误差。间接定位法多了一次定位误差。防止铸件错位超差的措施：防止铸件错位超差的措施：模底板和模板框之间的定位精度要严，模底板和模板框之间的定位精度要严，定位销孔中心距偏差小于定位销孔中心距偏差小于0.03mm。应用：应用：快换、组合模板多用间接定法。快换、组合模板多用间接定法。以简化模板结构，使模轻巧，以简化模板结构，使模轻巧，便了更换和储存。便了更换和储存。采用什么进行定位？（2）定位销与销套）定位销与销套（2）定位销与销套）定位销与销套2）定位销与销套的配合精度）定位销与销套的配合精度 大批大量生产采用大批大量生产采用K8d8；成批生产采用成批生产采用H 9d9 单件小批生产采用单件小批生

25、产采用H10dl0。1）定位销及销套的名义直径）定位销及销套的名义直径 依砂箱名义尺寸大小，分别选用：依砂箱名义尺寸大小，分别选用：20、25、30、35、40mm等。等。5设计模板图的注意事项设计模板图的注意事项 （1）模样和浇冒口模的位置、尺寸是否符合铸造工艺）模样和浇冒口模的位置、尺寸是否符合铸造工艺图的要求，吃砂量图的要求，吃砂量(表表365)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）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。否一致，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）根据造型机的具体要求，验算模板高

26、度应低于起模高度等。模高度等。（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?二、砂箱设计内容：v选择类型和材质v确定砂箱尺寸v结构设计v定位及紧固1.设计和选用砂箱的基本原则设计和选用砂箱的基本原则 (1)满足铸造工艺要求。满足铸造工艺要求。如砂箱和模样之间应有足够的吃砂量；箱带不妨碍浇冒如砂箱和模样之间应有足够的吃砂量；箱带不妨碍浇冒口的安放、不严重阻碍铸件的收缩；定位装置的公差配合应口的安放、不严重阻碍铸件的收缩；定位装置的公差配合应保证铸件的尺寸精度等。保

27、证铸件的尺寸精度等。(2)尺寸和结构应符合造型机、起重设备、烘干设备的要尺寸和结构应符合造型机、起重设备、烘干设备的要求。砂箱的吊轴、吊环、手把和紧固装置要稳定可靠。求。砂箱的吊轴、吊环、手把和紧固装置要稳定可靠。(3)有足够的强度和刚度，使用中保证不断裂或发生过大有足够的强度和刚度，使用中保证不断裂或发生过大变形。变形。(4)对型砂有足够的粘附力，使用中不掉砂或塌箱，但又对型砂有足够的粘附力，使用中不掉砂或塌箱，但又要便于落砂。要便于落砂。(5)经久耐用，制造方便，材料来源广，价格低廉，使用经久耐用，制造方便，材料来源广，价格低廉，使用轻便。轻便。(6)应尽可能标准化、系列化和通用化。应尽可

28、能标准化、系列化和通用化。2.砂箱类型的选择砂箱类型的选择 (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。(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

29、焊接而成。也可用铸钢元件焊接而成。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，机器造机器造型用砂箱型用砂箱，高压造型用砂箱高压造型用砂箱。3.砂箱结构设计砂箱结构设计v砂箱名义尺寸砂箱名义尺寸v箱壁结构箱壁结构v箱带结构箱带结构v砂箱定位砂箱定位v搬运、翻箱结构搬运、翻箱结构v砂箱的紧固砂箱的紧固。(1)砂箱名义尺寸砂箱名义尺寸什么是砂箱的名义尺寸什么是砂箱的名义尺寸？砂箱名义尺寸：砂箱

30、名义尺寸：是指分型面上砂箱内框尺寸是指分型面上砂箱内框尺寸(长长宽宽)乘砂箱高度。乘砂箱高度。确定砂箱内框尺寸的依据确定砂箱内框尺寸的依据有哪些？有哪些？确定砂箱内框尺寸：确定砂箱内框尺寸：模样的大小和数量模样的大小和数量；浇冒口的尺寸和位置；浇冒口的尺寸和位置；四周留有合适的吃砂量。吃砂量的最小数据见四周留有合适的吃砂量。吃砂量的最小数据见表表3-6-5。注意：注意：算出的尺寸应进行算出的尺寸应进行标准化标准化和和系列化系列化，即将算出的尺寸数字上进到系列尺寸上。即将算出的尺寸数字上进到系列尺寸上。箱壁的断面形状及尺寸影响砂箱强度和刚度，要根据砂箱箱壁的断面形状及尺寸影响砂箱强度和刚度，要根

31、据砂箱的的工作条件工作条件、内框大小内框大小和和材质材质参照有关资料料决定。参照有关资料料决定。(2)箱壁结构箱壁结构普通砂箱常用的断面形状：普通砂箱常用的断面形状：高压造型砂箱常用的断面形状：高压造型砂箱常用的断面形状：焊接砂箱常用的断面形状：焊接砂箱常用的断面形状：设计和选用箱壁形式时，应注意：设计和选用箱壁形式时，应注意：简易手工造型砂箱：简易手工造型砂箱：常用较厚的直箱壁，常用较厚的直箱壁，不设内外凸边，不设内外凸边，制造简单，容易落砂。制造简单，容易落砂。普通机器造型砂箱：普通机器造型砂箱：常用向下扩大的倾斜壁，常用向下扩大的倾斜壁，底部设凸边，防止塌箱，保证刚性，底部设凸边，防止塌

32、箱，保证刚性，便于落砂，便于落砂，箱壁上留出气孔。箱壁上留出气孔。中箱：中箱：箱壁多为直壁，箱壁多为直壁，上下都设凸边。上下都设凸边。大砂箱内应有大砂箱内应有箱带箱带以防止塌箱。以防止塌箱。高压造型用砂箱：高压造型用砂箱：尽量不加箱带，以便落砂。尽量不加箱带，以便落砂。因受力大，要求砂箱刚度大。因受力大，要求砂箱刚度大。小砂箱用单层壁，大砂箱用双层壁。小砂箱用单层壁，大砂箱用双层壁。箱壁上不设出气孔。箱壁上不设出气孔。(3)箱带（箱档）结构箱带（箱档）结构箱带有什么箱带有什么作用？作用？增加型砂对砂箱的附着面积和附着力。增加型砂对砂箱的附着面积和附着力。提高砂型总体强度和刚性。提高砂型总体强度

33、和刚性。提高砂型总体强度和刚性，提高砂型总体强度和刚性，保证铸型在吊运、翻箱、合箱和浇注过程中不掉砂和不塌箱。保证铸型在吊运、翻箱、合箱和浇注过程中不掉砂和不塌箱。延长砂箱的使用期限。延长砂箱的使用期限。箱带的布置箱带的布置箱带的断面形状箱带的断面形状布置特点：布置特点：手工造型手工造型500400mm以下的砂箱可不设箱带。以下的砂箱可不设箱带。长度大而宽度小于长度大而宽度小于500mm的长砂箱，可只做出横向箱带，的长砂箱，可只做出横向箱带，其间距一般取其间距一般取120600mm；当砂箱宽度大于当砂箱宽度大于600mm时，既要设横箱带，又要设纵箱带。时，既要设横箱带，又要设纵箱带。普通机器造

34、型的下砂箱可不设箱带。普通机器造型的下砂箱可不设箱带。箱带断面尺寸：箱带断面尺寸：箱带厚度一般取箱壁厚度的箱带厚度一般取箱壁厚度的75100，箱带与箱壁连接处应圆滑过渡。箱带与箱壁连接处应圆滑过渡。箱带高度为箱带高度为0.25-0.3倍的砂箱高度。倍的砂箱高度。应留有合适应留有合适的吃砂量。的吃砂量。箱带与模样之间箱带与模样之间箱带与浇冒口关系箱带与浇冒口关系箱带布置不应妨碍浇冒口的布局和铸件的收缩。箱带布置不应妨碍浇冒口的布局和铸件的收缩。箱带至浇口、冒口杯模的距离大于箱带至浇口、冒口杯模的距离大于30-40mm。(4)砂箱定位砂箱定位造型合箱时，砂箱与模板，砂箱与砂箱要严格定位。造型合箱时

35、，砂箱与模板，砂箱与砂箱要严格定位。定位方法定位方法泥号泥号定位销定位销止口止口箱垛箱垛楔榫楔榫定位销套定位定位销套定位定位箱耳定位箱耳定位套定位套合箱销合箱销套装在箱壁的定位箱耳套装在箱壁的定位箱耳 (5)搬运、翻箱结构搬运、翻箱结构箱把箱把 吊轴吊轴 吊环吊环 手把用于小型砂箱；吊轴广泛用于各种中大砂箱；吊环主要用于重型砂型。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。(6)砂箱的紧固砂箱的紧固生产方式不同，紧固方式也有以下几种：生产方式不同，紧固方式也有以下几种：对于铝、镁合金铸造或平均轮廓尺寸大于对于铝、镁合金铸造或平均轮廓尺寸大于2500mm以上以

36、上 的的重大砂箱重大砂箱，靠，靠上箱自重上箱自重或者或者压铁压铁紧固。紧固。单件、小批生产单件、小批生产，手工造型中、大砂箱手工造型中、大砂箱常用常用螺栓螺栓或或 螺栓卡具螺栓卡具紧固。紧固。成批生产机器造型成批生产机器造型，砂箱平均尺寸小于砂箱平均尺寸小于1500mm的的中小中小 砂箱砂箱，通常用，通常用楔形卡子楔形卡子紧固。紧固。大量生产流水线大量生产流水线上用上用脱箱造型脱箱造型时，为简化锁紧操作，时，为简化锁紧操作，常用常用自动成型压铁自动成型压铁压紧。压紧。三、芯盒设计步骤v确定类型、材质、v选取分盒面v芯盒结构设计v工作尺寸计算1.芯盒的芯盒的类型类型和和材质材质(1)芯盒的类型芯

37、盒的类型1）依制芯方法分依制芯方法分普通芯盒普通芯盒壳芯盒壳芯盒热芯盒热芯盒冷芯盒冷芯盒2）依分盒面和内腔的结构）依分盒面和内腔的结构脱落式脱落式拆开式拆开式整体式整体式图图7 普通金属芯普通金属芯盒的结构盒的结构a）单面敞开式）单面敞开式b）单面脱落式）单面脱落式c）垂直对开式）垂直对开式出）出）d）有开口的水）有开口的水平对开式平对开式e）无开口的水）无开口的水平对开式平对开式优点优点：芯盒轻巧，易加工，表面光洁，不生锈，应用较普遍。芯盒轻巧，易加工，表面光洁，不生锈，应用较普遍。缺点：缺点：强度、硬度低，不耐磨。强度、硬度低，不耐磨。在经常受摩擦的表面上镶装耐磨钢片，在经常受摩擦的表面上

38、镶装耐磨钢片，可延长铝芯盒的使用寿命。可延长铝芯盒的使用寿命。(2)芯盒的材质芯盒的材质1)中小芯盒中小芯盒材料：常用材料：常用ZLlO1、ZL102、ZLl04和码和码ZL201等铝合金铸造。等铝合金铸造。2）大型芯盒）大型芯盒材料：多用材料：多用HTl50、HT200铸铁制造。铸铁制造。优点优点：芯盒强度、硬度高，耐磨，价格便宜。：芯盒强度、硬度高，耐磨，价格便宜。缺点：缺点：沉重易锈；沉重易锈；3）镶块和活块）镶块和活块材料：材料：铜合金及钢材。铜合金及钢材。满足高耐磨性的要求。2.芯盒的结构设计芯盒的结构设计图8 传动箱体芯盒l、8一上、下芯主体2、3、15、17一防磨片4、5、6、7

39、、11一定位、夹紧元件9、10、12一通气装置13、14一镶块(1)壁厚及加强肋壁厚及加强肋壁厚大小及加强肋的布置应根据壁厚大小及加强肋的布置应根据芯盒大小芯盒大小和和材料材料选定。选定。中、小芯盒的壁厚都在中、小芯盒的壁厚都在10mm左右。左右。1）壁厚：）壁厚：2）加强肋：）加强肋：作用：作用：为了提高芯盒强度和刚度，防止芯盒变形。为了提高芯盒强度和刚度，防止芯盒变形。位置：位置：在芯盒外壁上。在芯盒外壁上。尺寸：尺寸：厚度厚度取盒壁厚度的取盒壁厚度的80100。高度高度一般在一般在15mm以内。以内。形状：形状：带斜度，一般根部取带斜度，一般根部取100，下部取，下部取80。(2)芯盒边

40、缘及耐磨片芯盒边缘及耐磨片1)芯盒边缘芯盒边缘要求：要求：加厚加宽加厚加宽.作用：作用：增加芯盒刚度。增加芯盒刚度。2）耐磨片）耐磨片作用：作用：防止芯盒磨损。防止芯盒磨损。位置位置：填砂面和刮砂面的边缘上填砂面和刮砂面的边缘上材料材料：30钢钢固定方式：固定方式：用沉头螺钉固定用沉头螺钉固定(3)活块、镶块活块、镶块1）活块）活块位置位置：妨碍砂芯取出的部分妨碍砂芯取出的部分应制成。应制成。活块同芯盒本体之间定位：活块同芯盒本体之间定位：用用定位销、榫及燕尾定位销、榫及燕尾槽。槽。2）镶块）镶块作用作用：为加工方便为加工方便加工方式：加工方式：分开加工分开加工形状与位置：形状与位置：盒体中的

41、圆柱体、圆锥体、平面方体盒体中的圆柱体、圆锥体、平面方体 以及妨碍盒体进行机加工的局部结构以及妨碍盒体进行机加工的局部结构与本体安装关系：与本体安装关系：镶装在本体镶装在本体(4)定位、锁紧结构定位、锁紧结构图3-6-23所示的定位销套定位定位销套定位采用形式采用形式：手工造芯的简单芯盒可用钢丝制的手工造芯的简单芯盒可用钢丝制的弓形锁紧弓形锁紧。成批生产的芯盒常用的锁紧装置有成批生产的芯盒常用的锁紧装置有蝶形螺母蝶形螺母、双螺母铰链双螺母铰链及及偏偏 心锁心锁等。等。定位销套设在芯盒两端或对角位置，定位销套设在芯盒两端或对角位置，销子装在下芯盒上，销套装在上芯盒上销子装在下芯盒上，销套装在上芯

42、盒上。1)定位机构销子、销套用工具钢制造，工作部分淬火，销子、销套用工具钢制造，工作部分淬火，HRC4045。销子直径一般为销子直径一般为8、10、12以适应芯盒大小。以适应芯盒大小。芯盒也有用止口凸阶定位的芯盒也有用止口凸阶定位的：上半芯盒边缘上做出上半芯盒边缘上做出凸凸阶，下半芯盒边缘上做成阶，下半芯盒边缘上做成凹凹阶相配合。阶相配合。这种止口凸阶定位适用于立放在平板上填砂、实砂的小芯盒。这种止口凸阶定位适用于立放在平板上填砂、实砂的小芯盒。2)锁紧装置锁紧装置要求：要求：芯盒应有操作方便、灵活耐用芯盒应有操作方便、灵活耐用(5)搬运翻转结构搬运翻转结构 为便于搬运和造芯时翻转操作，一般中

43、、小芯盒都需设为便于搬运和造芯时翻转操作，一般中、小芯盒都需设置置手把手把，中、大芯盒需设，中、大芯盒需设吊轴吊轴。一些小芯盒也可利用一些小芯盒也可利用锁紧耳台当手把锁紧耳台当手把用。用。用于机器造芯的芯盒都设计出用于机器造芯的芯盒都设计出固定耳台固定耳台，以便与造芯机，以便与造芯机台面连接，其位置和尺寸应和工作台面上的台面连接，其位置和尺寸应和工作台面上的“T”形槽一致。形槽一致。4.对金属芯盒的技术要求对金属芯盒的技术要求 (1)为减少变形、盒体要进行人工时效处理。为减少变形、盒体要进行人工时效处理。(2)盒体主要工作部位的尺寸公差一般为盒体主要工作部位的尺寸公差一般为0.1-0.2mm范

44、范围。围。(3)分开式芯盒分盒面之间的允许间隙，当芯盒平均轮廓尺分开式芯盒分盒面之间的允许间隙，当芯盒平均轮廓尺寸小于寸小于300mm取取0.1mm，大于，大于300mm取取0.2mm；曲折分盒；曲折分盒面取面取0.3mm。(4)芯盒上定位销孔距公差，当不用成型烘干器的芯盒取芯盒上定位销孔距公差，当不用成型烘干器的芯盒取0.25mm；用成型烘干器的芯盒取；用成型烘干器的芯盒取0.05mm。(5)芯盒使用过程中允许磨损量，对工作面部分允许芯盒使用过程中允许磨损量，对工作面部分允许0.40.6mm，其它组合面、分盒面及刮砂面允许，其它组合面、分盒面及刮砂面允许0.4mm。(6)对芯盒表面粗糙度要求：内腔、活块、镶块的工作面及对芯盒表面粗糙度要求：内腔、活块、镶块的工作面及分盒面、刮砂面的分盒面、刮砂面的Ra值为值为1.6。底面及经常接触表面。底面及经常接触表面Ra值为值为12.56.3。其余非工作表面不需加工。其余非工作表面不需加工。四四.热芯盒热芯盒五、其他工艺装备模样高 810152530354050607090120吃砂量 151820242628322528404550表表 吃砂量的最小值吃砂量的最小值演讲完毕，谢谢观看！