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复杂砂芯分块制造,以简化芯盒结构,便于生产操作,保证铸件尺寸精度 。总的原则 是: 使造芯到下芯的整个过程方便,铸件尺寸精确,不致造成气孔等缺陷,使芯盒结构简单。 6 砂芯设计的基本原则 1)尽量减少砂芯数量 2)复杂砂芯可分块制造
3)保证铸件内腔尺寸精度和壁厚均匀 4)选择合适的砂芯形状,适应造型、制芯方法 5)填砂面应宽敞,烘干支撑面最好为平面 6)复杂砂芯分块数量较多时,应采用“基础砂芯” 7 芯头的设计
1)芯头的基本作用 定位、固定和支撑砂芯,排气
2)芯头的分类及组成 水平芯头和垂直芯头, 包括芯心头长度、斜度、间隙、压环、防压环和积砂槽等结构
3)芯头的定位 砂芯不仅要求安放稳固,而且要求定位准确,不允许砂芯发生移动或者绕芯头轴线转动 4)芯头尺寸设计
(1)垂直芯头的尺寸和间隙
芯头的高度、芯头斜度(芯头和芯座的上部斜度比下部斜度大) 、芯头的间隙 (2)水平芯头的尺寸和间隙
芯头长度(芯头不要太长,只要满足芯头的基本作用 ,强度校核) 、芯头斜度(一般不留斜度,只在芯座上带有斜度,上芯座斜度约为10°,下芯座斜度约为5°)、芯头的间隙
芯头与芯座的斜度关系 芯头的斜度不得大于芯座,以免合箱时相碰 (3)压(紧)环、防压环和集砂槽
压环(压紧环) r=2~5mm ;防压环(防压肩) 高度 0.5~2mm 宽度5~12mm;集砂槽 深度 2~5mm 宽度3~6mm 起到存放散落砂粒的作用 ; (4)定位芯头
砂芯的固定和定位方式 一般用芯头固定,也有用芯撑、螺栓结构等固定 要求固定牢靠,不得出现砂芯漂浮等问题,以保证砂芯位置的准确 (5) 芯撑和芯骨
①芯骨 材料 铁丝和铸铁; 尺寸与吃砂量
②芯撑 材料选择 熔点和成分 尺寸大小 熔化时间 表面质量 洁净平整 放置位置 非加工表面或不重要的表面上 (6) 砂芯排气系统
1)扎通气孔 2)挖通气道 3)用腊线作通气孔 4)放填料
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2.7 铸造工艺参数的确定 1 铸造工艺参数
铸造工艺设计参数的简称,通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据 2 铸件尺寸公差
1)概念 铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差。 GB/T6414-1999 《铸件尺寸公差》 16级 CT1~CT16 2)影响铸件尺寸公差的因素
①铸造方法、合金种类、铸件结构的复杂性; ②生产批量、铸件尺寸精度与表面粗糙度;
③模具的类型和精度,造型材料的种类和品质,技术和操作水平等 3)铸件尺寸公差的确定
基于铸件技术要求和铸造方法及生产工艺技术水平,确定尺寸公差等级(壁厚尺寸公差可比一般尺寸的公差降低一级),然后再根据尺寸公差等级及铸件基本尺寸选取铸件尺寸公差数值。 3 铸件重量(质量)公差
1)概念 铸件质量公差是以占铸件公称质量的百分数表示铸件的质量变动的允许范围。
GB/T1351-89 《铸件质量公差》 16级 MT1~MT16, 与《铸件尺寸公差》配套使用。
2)影响铸件质量公差的因素
合金种类、铸造方法、铸件尺寸精度与表面粗糙度、生产批量等
3)铸件公称质量和质量公差的确定 铸件实称质量的平均值铸件公称质量;铸件质量公差等级与其尺寸公差等级对应选取,然后根据铸件公称质量确定质量公差。 4 机械加工余量
1)概念 机械加工余量,简称加工余量,是为保证铸件加工面的尺寸精度而留出的尺寸余量
国家标准(GB/T6414-1999 )规定的机械加工余量等级有10级,依次分别称之为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K级,与《铸件尺寸公差》配套使用 2)影响加工余量的主要因素
合金种类、铸造方法、铸件尺寸精度与表面粗糙度、生产批量、工艺装备技术水平等
3)加工余量的确定
基于合金种类、铸造方法及生产工艺技术水平,确定铸件尺寸公差等级和加工余量等级(铸件顶面的加工余量应比底面、侧面的加工余量降一级选用),然后再根
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据铸件尺寸公差等级和加工余量等级及铸件加工后零件的最大轮廓尺寸和相应的尺寸范围选取加工余量数值。
5 铸造收缩率
ε=[(LM-LJ)/LJ]×100%
LM:模样尺寸; LJ :铸件尺寸
铸造收缩率不仅与铸造合金的种类有关,而且还与铸件尺寸大小、铸件结构复杂程度和铸型性质等有关。
熔模铸造 综合收缩率 6 起模斜度
1)概念 在模样或芯盒平行于起模方向的壁上设置的斜度。结构斜度
2)影响起模斜度的主要因素 铸造方法、造型(芯)方法、模样材料、垂直壁的高度及表面粗糙度
3)起模斜度的设计方法 增加厚度法、减小厚度法和加减厚度法;根据加工面、非加工面和铸件壁厚选择具体具体的设计方法。 7 最小铸出孔和槽
一般来说,较大的孔、槽等应铸出来;较小的孔、槽,则不宜铸出。但有些复杂的孔、槽只能通过铸造铸出,如弯曲孔无法进行机械加工。 1)影响起最小铸出孔(槽)尺寸的主要因素 合金种类、铸造方法、铸件结构和生产批量等
2)最小铸出孔(槽)尺寸的确定
基于合金种类、铸造方法、铸件结构和生产批量等,查阅铸造工艺设计相关手册确定。
8 绘制铸件图
铸件图是以零件图为基础并考虑分型面、起模斜度、铸件尺寸公差和机械加工余量等绘制而成,用双点划线表示零件轮廓形状尺寸。
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