1、鑄造工藝學(xué)培訓(xùn)講義鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)v模樣和模板v砂箱設(shè)計(jì)v芯盒設(shè)計(jì) 鑄造工藝裝備是造型、造芯及合箱過程中所使用的模具鑄造工藝裝備是造型、造芯及合箱過程中所使用的模具和裝置的總稱。和裝置的總稱。 包括模樣、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘包括模樣、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、組芯及下芯夾具、量具及檢驗(yàn)樣板、砂芯修整磨具、組芯及下芯夾具、量具及檢驗(yàn)樣板、套箱、壓鐵等。此外，芯盒反烘干器的鉆模和修整標(biāo)準(zhǔn)也屬套箱、壓鐵等。此外，芯盒反烘干器的鉆模和修整標(biāo)準(zhǔn)也屬于鑄造工藝裝備。于鑄造工藝裝備。一、模樣和模板v模樣1.模樣模樣 (1)材質(zhì)的選擇材質(zhì)的選擇 1

2、)木模木模 特點(diǎn)：具有輕便，容易加工，來源廣，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。特點(diǎn)：具有輕便，容易加工，來源廣，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。 強(qiáng)度低，易吸潮而變形，精度低，壽命短。強(qiáng)度低，易吸潮而變形，精度低，壽命短。適用范圍：單件、小批生產(chǎn)的各種鑄件，木模可做成各種結(jié)適用范圍：單件、小批生產(chǎn)的各種鑄件，木模可做成各種結(jié)構(gòu)形式，如整體模、分開模、刮構(gòu)形式，如整體模、分開模、刮(車車)板、骨架模，以適應(yīng)不同板、骨架模，以適應(yīng)不同大小、形狀和批量的鑄件。大小、形狀和批量的鑄件。材料：制模前木材應(yīng)經(jīng)干燥處理。材料：制模前木材應(yīng)經(jīng)干燥處理。 我國常用木種有紅松、落葉松、白松、黃松、杉木、柏我國常用木種有紅松、落葉松、白松、黃松、

3、杉木、柏木、桂木、銀杏、柚本等。木、桂木、銀杏、柚本等。 菱苦土粉在混合料中起膠合劑之作用。鹵水為硬化劑，鋸末菱苦土粉在混合料中起膠合劑之作用。鹵水為硬化劑，鋸末作為填充物，改善脆性及加工性。作為填充物，改善脆性及加工性。 菱苦土模特點(diǎn)：制作簡便，成本低，表面光潔，不吸潮，變菱苦土模特點(diǎn)：制作簡便，成本低，表面光潔，不吸潮，變形小，易修理。但質(zhì)量大，抗彎及耐沖擊性能較木模差，混合料形小，易修理。但質(zhì)量大，抗彎及耐沖擊性能較木模差，混合料不能回用，楞角、邊緣易損壞。不能回用，楞角、邊緣易損壞。 適用范圍：單件小批的大中模樣。適用范圍：單件小批的大中模樣。 2)菱苦土模菱苦土模(芯盒芯盒) 菱苦土

4、模樣（見圖菱苦土模樣（見圖3-6-1）：）： 在骨架在骨架3、木板條、木板條2上層敷菱苦上層敷菱苦土混合料土混合料1，經(jīng)過修光、硬化而制，經(jīng)過修光、硬化而制成的。成的。 菱苦土料配比：菱苦土料配比： 混合料組成為菱苦土混合料組成為菱苦土(Mg0)粉、粉、鹵水和鋸末，以鹵水和鋸末，以1： (12) ：(24)之體積比混合均勻，在之體積比混合均勻，在13h內(nèi)用內(nèi)用完。完。 3)金屬模樣金屬模樣 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 表面光潔，尺寸精確，強(qiáng)度高，剛性大，使用壽表面光潔，尺寸精確，強(qiáng)度高，剛性大，使用壽命長。但難加工，生產(chǎn)周期長，成本高。命長。但難加工，生產(chǎn)周期長，成本高。 適用范圍：大量、成批生產(chǎn)的各種鑄件

5、。適用范圍：大量、成批生產(chǎn)的各種鑄件。 材料：鑄鋼、鑄鐵、鑄造鋁合金、鑄銅材料：鑄鋼、鑄鐵、鑄造鋁合金、鑄銅 4)塑料模樣塑料模樣 材料：材料： 大多為環(huán)氧樹脂玻璃鋼結(jié)構(gòu)。大多為環(huán)氧樹脂玻璃鋼結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn)：制造、修理簡便，表面光潔，不吸潮，變形小，輕特點(diǎn)：制造、修理簡便，表面光潔，不吸潮，變形小，輕巧耐磨，壽命長，成本為金屬模的巧耐磨，壽命長，成本為金屬模的20一一50。但尋熱性差，。但尋熱性差，不能加熱不宜在型砂周轉(zhuǎn)快、砂溫高的流水線上應(yīng)用，硬不能加熱不宜在型砂周轉(zhuǎn)快、砂溫高的流水線上應(yīng)用，硬化劑有毒性。化劑有毒性。 適用范圍：多用于成批生產(chǎn)的中小模佯。適用范圍：多用于成批生產(chǎn)的中小模佯。

6、5)聚苯乙烯泡沫塑料模聚苯乙烯泡沫塑料模(消失模消失模) 聚苯乙烯泡沫塑料可直接發(fā)泡制成模樣或板材，造型后不聚苯乙烯泡沫塑料可直接發(fā)泡制成模樣或板材，造型后不取出模樣，直接澆注。模樣遇金屬液氣化燒去。取出模樣，直接澆注。模樣遇金屬液氣化燒去。 單件生產(chǎn)的中、大模樣，一般由泡沫板粘合，加工成需要單件生產(chǎn)的中、大模樣，一般由泡沫板粘合，加工成需要的形狀。的形狀。 大批量的中、小模大批量的中、小模 ，一般直接發(fā)泡成型。，一般直接發(fā)泡成型。 特點(diǎn)：使用泡沫塑料模能簡化造型，節(jié)約砂芯，鑄件尺特點(diǎn)：使用泡沫塑料模能簡化造型，節(jié)約砂芯，鑄件尺寸精度高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械比、自動(dòng)化生產(chǎn)。但模樣只能用一次，寸精度高，易

7、實(shí)現(xiàn)機(jī)械比、自動(dòng)化生產(chǎn)。但模樣只能用一次，春砂時(shí)模樣易變形。春砂時(shí)模樣易變形。 應(yīng)用范圍：多用于不春砂的實(shí)型造型法、磁力造型的中、應(yīng)用范圍：多用于不春砂的實(shí)型造型法、磁力造型的中、小鑄件和單件生產(chǎn)的中、大型鑄鋼件。小鑄件和單件生產(chǎn)的中、大型鑄鋼件。 2金屬模的結(jié)構(gòu)設(shè)汁金屬模的結(jié)構(gòu)設(shè)汁 設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則： 在滿足鑄造工藝要求的前提下，便于加工制造。在滿足鑄造工藝要求的前提下，便于加工制造。 一般金屬模應(yīng)盡量采用機(jī)床加工，減少鉗工量。一般金屬模應(yīng)盡量采用機(jī)床加工，減少鉗工量。(1)模樣本體結(jié)構(gòu)模樣本體結(jié)構(gòu)按有無分模面按有無分模面整體式整體式分開式分開式特特 點(diǎn)：模樣為一整體，無分模面點(diǎn)：模樣為一

8、整體，無分模面 使用范圍：極其簡單的鑄件使用范圍：極其簡單的鑄件特特 點(diǎn)：模樣分成兩半或多半點(diǎn)：模樣分成兩半或多半 使用范圍：各種鑄件使用范圍：各種鑄件按是否裝配按是否裝配整鑄式整鑄式裝配式裝配式特特 點(diǎn)：模樣與模底板整鑄在一起點(diǎn)：模樣與模底板整鑄在一起使用范圍：簡單的小雙面模板使用范圍：簡單的小雙面模板特特 點(diǎn)：模樣平裝在模底板上點(diǎn)：模樣平裝在模底板上 使用范圍：一般模樣的模板使用范圍：一般模樣的模板平裝式平裝式嵌入式嵌入式特特 點(diǎn)：模樣嵌裝在模底板上表面點(diǎn)：模樣嵌裝在模底板上表面 使用范圍：特殊需要時(shí)使用范圍：特殊需要時(shí)選定模樣結(jié)構(gòu)后，即可依鑄造工藝確定模樣的外形。選定模樣結(jié)構(gòu)后，即可依鑄

9、造工藝確定模樣的外形。 1）平裝式結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，最常用。）平裝式結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，最常用。 2）嵌入式在特殊條件下應(yīng)用）嵌入式在特殊條件下應(yīng)用: 模樣部分表面凹入分型面以下模樣部分表面凹入分型面以下 分型面以上模樣過薄，加工、固定困難；分型面以上模樣過薄，加工、固定困難； 分型面通過模樣圓角分型面通過模樣圓角; 很小的模樣，為便于加工、定位和固定等。很小的模樣，為便于加工、定位和固定等。 (2)壁厚及加強(qiáng)肋壁厚及加強(qiáng)肋 除了薄小模樣除了薄小模樣(小于小于50mm50mm或高度低于或高度低于30mm)以外，都應(yīng)制成空心結(jié)構(gòu)。以外，都應(yīng)制成空心結(jié)構(gòu)。 平均輪廓尺寸大于平均輪廓尺寸大于I50

10、mm的模樣，內(nèi)部設(shè)加強(qiáng)肋。的模樣，內(nèi)部設(shè)加強(qiáng)肋。 加強(qiáng)肋的形式和模樣壁厚選擇見加強(qiáng)肋的形式和模樣壁厚選擇見圖圖。1）肋的形式）肋的形式 落地肋：直到模樣底面上的肋。落地肋：直到模樣底面上的肋。適用范圍：高度低于適用范圍：高度低于100mm且長寬尺寸較大的模樣。且長寬尺寸較大的模樣。 稍高于模樣底面的肋。稍高于模樣底面的肋。使用范圍：中、小模樣，其高度小于使用范圍：中、小模樣，其高度小于75mm，距底面，距底面5-10mm； 拱型肋適用于高模樣。拱型肋適用于高模樣。注意：注意：高壓造型用模樣壁厚應(yīng)高壓造型用模樣壁厚應(yīng)比圖比圖3-6-3所給的加大所給的加大50-l 00。加強(qiáng)肋應(yīng)采用落地式肋。加強(qiáng)

11、肋應(yīng)采用落地式肋。 依模樣大小和使用要求來布置加依模樣大小和使用要求來布置加強(qiáng)肋，肋距強(qiáng)肋，肋距150400mm。 厚度為厚度為0.81.0倍的模樣壁厚。倍的模樣壁厚。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）模樣向模底板上固定，可用）模樣向模底板上固定，可用 螺釘或螺栓螺釘或螺栓 。螺栓直徑螺栓直徑螺栓孔尺寸螺栓孔尺寸0.81.0倍倍模樣壁厚模樣壁厚尺寸選用尺寸選用按中等精度配合按中等精度配合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)開設(shè)的位置開設(shè)的位置螺栓孔位置應(yīng)盡量靠近螺栓孔位置應(yīng)盡量靠近模樣四周，并均勻分布。模樣四周，并均勻分布。勿和模板底部的肋條相碰勿和模板底部的肋條相碰。固定用通孔或螺紋孔固定用

12、通孔或螺紋孔 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模樣上鉆通孔，螺釘穿過模樣與模底板固定。模樣上鉆通孔，螺釘穿過模樣與模底板固定。模底板上鉆通孔，模樣上攻螺紋孔的固定方法。模底板上鉆通孔，模樣上攻螺紋孔的固定方法。優(yōu)點(diǎn)：便于選擇螺孔位置，鉆孔和裝配方便。優(yōu)點(diǎn)：便于選擇螺孔位置，鉆孔和裝配方便。 缺點(diǎn)：破壞模樣的工作表面，緊固后需用塑料缺點(diǎn)：破壞模樣的工作表面，緊固后需用塑料或鋁等填平模樣表面上之螺釘孔坑。或鋁等填平模樣表面上之螺釘孔坑。優(yōu)點(diǎn)：模樣工作表面不受損害。優(yōu)點(diǎn)：模樣工作表面不受損害。 缺點(diǎn)：螺孔位置要躲開模底板底部之肋條，缺點(diǎn)：螺孔位置要躲開模底板底

13、部之肋條，還要讓出搬手空間，安裝不甚方便。還要讓出搬手空間，安裝不甚方便。注意：下固定法用于模樣高大且四周沒有低矮的突邊可利用的條件下。注意：下固定法用于模樣高大且四周沒有低矮的突邊可利用的條件下。(3)固定和定位孔固定和定位孔模樣在模底板上，可用模樣在模底板上，可用 螺釘或螺栓固定，螺釘或螺栓固定， 用用 定位銷定位銷 定位。定位。上固定時(shí)上固定時(shí)下固定時(shí)下固定時(shí)作用：定位銷用于作用：定位銷用于防止模樣在使用中防止模樣在使用中位置移動(dòng)。位置移動(dòng)。應(yīng)開設(shè)應(yīng)開設(shè)定位銷孔定位銷孔 位置：位置： 應(yīng)選在模樣上矮而平的部位，應(yīng)選在模樣上矮而平的部位，兩孔間距盡量遠(yuǎn)。兩孔間距盡量遠(yuǎn)。 數(shù)量：數(shù)量：每塊模

14、樣上至少設(shè)每塊模樣上至少設(shè)2個(gè)。個(gè)。對(duì)大模樣，對(duì)大模樣，至多不超過至多不超過4個(gè)銷孔。個(gè)銷孔。注意：注意：一般在安裝完畢或試生產(chǎn)后，一般在安裝完畢或試生產(chǎn)后，證明模樣位置準(zhǔn)確后才配鉆、配鉸銷孔，證明模樣位置準(zhǔn)確后才配鉆、配鉸銷孔，最后訂入定位銷。最后訂入定位銷。3模樣模樣(芯盒芯盒)的尺寸標(biāo)注的尺寸標(biāo)注標(biāo)注什么？標(biāo)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）尺寸標(biāo)注）尺寸標(biāo)注模模樣樣(芯芯盒盒)的的尺尺寸寸有有兩兩類類與鑄件有關(guān)的尺寸與鑄件有關(guān)的尺寸非關(guān)聯(lián)尺寸非關(guān)聯(lián)尺寸凡與鑄件有關(guān)的尺寸，凡與鑄件有關(guān)的尺寸，都應(yīng)把鑄件尺寸都應(yīng)把鑄件尺寸按鑄造收縮率加以放大。按鑄造

15、收縮率加以放大。按鑄造工藝圖上的尺寸標(biāo)注，按鑄造工藝圖上的尺寸標(biāo)注，不加放鑄造收縮宰。不加放鑄造收縮宰。如何計(jì)算？計(jì)算式，并精確到計(jì)算式，并精確到0.2mm。 Lm=(LfLy)(1+K) Lm與鑄件有關(guān)的模樣尺寸與鑄件有關(guān)的模樣尺寸 Lf零件的尺寸；零件的尺寸； Ly鑄造工藝尺寸，鑄造工藝尺寸，如加工余量、拔模斜度、工藝補(bǔ)正量等尺寸之和。如加工余量、拔模斜度、工藝補(bǔ)正量等尺寸之和。 “+”號(hào)用于凸體尺寸，號(hào)用于凸體尺寸，“”號(hào)用于凹體尺寸；號(hào)用于凹體尺寸； K鑄件的鑄造收縮率鑄件的鑄造收縮率(縮尺縮尺)。（2）尺寸偏差）尺寸偏差偏差一般為鑄件公差的偏差一般為鑄件公差的1314。對(duì)于大量生產(chǎn)的

16、定型產(chǎn)品，對(duì)于大量生產(chǎn)的定型產(chǎn)品， 金屬模樣金屬模樣(芯盒芯盒)工作表面尺寸偏差要求見表工作表面尺寸偏差要求見表9-9。測量尺寸測量尺寸關(guān)聯(lián)尺寸關(guān)聯(lián)尺寸凸體凸體凹體凹體基準(zhǔn)線基準(zhǔn)線中心線中心線10000.40.150.40.150.1芯頭芯頭鑄孔名義鑄孔名義尺寸尺寸間間隙隙模樣芯頭模樣芯頭偏差偏差芯盒芯頭芯盒芯頭偏差偏差10 0250.10.10.125 5500.20.150.1550 01000.30.150.15100 01500.50.20.21500.50.20.2金屬模分模面平面度要求見表。金屬模分模面平面度要求見表。（3）分模面平面度）分模面平面度分模（盒）面的平均輪廓尺寸分模（

17、盒）面的平均輪廓尺寸（長（長+寬）寬）/2平面度平面度3000.05301-5000.1500-100010000.15模樣在模底板上的位置偏差規(guī)定為：模樣在模底板上的位置偏差規(guī)定為：單面模板單面模板0.7mm雙面模板雙面模板0.5mm。（4）模樣在模底板上的裝配偏差：）模樣在模底板上的裝配偏差： 在保證上、下模樣的裝配相對(duì)位移偏差不大于在保證上、下模樣的裝配相對(duì)位移偏差不大于0.1mm條件下：條件下：（5）粗糙度）粗糙度模樣工作表面的粗糙度應(yīng)不低于模樣工作表面的粗糙度應(yīng)不低于Ra1.6，分模面上一般為分模面上一般為Ra3.216，定位銷孔取定位銷孔取Ra1.60.8，固定螺釘孔在固定螺釘孔在

18、Ra6.33.2。（6）澆冒口模的偏差）澆冒口模的偏差1）尺寸偏差）尺寸偏差內(nèi)澆道模對(duì)有箱造型為內(nèi)澆道模對(duì)有箱造型為0.3mm， 對(duì)無箱造型為對(duì)無箱造型為0.15mm。其余部位對(duì)有箱造型為其余部位對(duì)有箱造型為0.7mm， 對(duì)無箱造型為對(duì)無箱造型為0.5mm。 當(dāng)澆冒口模被分裝在上、下模板上，并要求相應(yīng)當(dāng)澆冒口模被分裝在上、下模板上，并要求相應(yīng)部分重合的條件下：部分重合的條件下：澆冒口模在模底板上的裝配偏差要求不大澆冒口模在模底板上的裝配偏差要求不大0.1mm。 2）裝配偏差）裝配偏差注意：注意： 所標(biāo)注尺寸應(yīng)便于加所標(biāo)注尺寸應(yīng)便于加工時(shí)測量。工時(shí)測量。 例如圖中的例如圖中的46.2mm就無法測

19、量，應(yīng)換算為就無法測量，應(yīng)換算為39.9mm，標(biāo)注出下芯頭，標(biāo)注出下芯頭頂部直徑。頂部直徑。 39.939.9計(jì)算實(shí)例：計(jì)算實(shí)例： 如圖所示的零件，材質(zhì)為灰鐵，采用一般機(jī)器造型生產(chǎn)，供如圖所示的零件，材質(zhì)為灰鐵，采用一般機(jī)器造型生產(chǎn)，供需雙方約定鑄件要求的加工余量和鑄造公差為：需雙方約定鑄件要求的加工余量和鑄造公差為：GB6414-CT11-RM1.4。已知。已知100外圓處的加工余量為外圓處的加工余量為1.4，尺寸公差為，尺寸公差為5 (內(nèi)孔內(nèi)孔為為4) ，拔模斜度增加量為，拔模斜度增加量為0.394，芯頭間隙為，芯頭間隙為0.5，尺寸收縮率為，尺寸收縮率為1%，求在模樣上，求在模樣上100

20、外圓和外圓和50內(nèi)圓孔應(yīng)制成的尺寸。內(nèi)圓孔應(yīng)制成的尺寸。計(jì)算實(shí)例：計(jì)算實(shí)例： 如圖所示的零件，材質(zhì)為灰鐵，采如圖所示的零件，材質(zhì)為灰鐵，采用一般機(jī)器造型生產(chǎn)，供需雙方約定鑄用一般機(jī)器造型生產(chǎn)，供需雙方約定鑄件要求的加工余量和鑄造公差為：件要求的加工余量和鑄造公差為：GB6414-CT11-RM1.4。已知。已知100外外圓處的加工余量為圓處的加工余量為1.4，尺寸公差為，尺寸公差為5(內(nèi)孔為內(nèi)孔為4)，拔模斜度增加量為，拔模斜度增加量為0.394，芯頭間隙為芯頭間隙為0.5，尺寸收縮率為，尺寸收縮率為1%，求，求在模樣上在模樣上100外圓和外圓和50內(nèi)圓孔應(yīng)制內(nèi)圓孔應(yīng)制成的尺寸。成的尺寸。解：

21、解： 對(duì)對(duì)100外圓外圓(100+21.4+1/25+0.394)(1+1%)=106.75 mm =106.8mm 對(duì)對(duì)50對(duì)內(nèi)園孔對(duì)內(nèi)園孔(50-21.4-1/24)(1+1%)+0.5=46.15 mm=46.2mm v模板 一般模板由模底板、模樣、澆注系統(tǒng)模、加熱元件、定位一般模板由模底板、模樣、澆注系統(tǒng)模、加熱元件、定位元件等組成。元件等組成。 在組合快換模板系統(tǒng)中，還包括有模板框及其定位、固定在組合快換模板系統(tǒng)中，還包括有模板框及其定位、固定元件。元件。1對(duì)模板的要求對(duì)模板的要求 模板尺寸應(yīng)符合造型機(jī)的要求；模板尺寸應(yīng)符合造型機(jī)的要求； 模底板和砂箱足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。模底板

22、和砂箱足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。 制作容易，使用方便。制作容易，使用方便。 各模樣之間應(yīng)有準(zhǔn)確的定位，盡量標(biāo)準(zhǔn)化。各模樣之間應(yīng)有準(zhǔn)確的定位，盡量標(biāo)準(zhǔn)化。 2模板種類模板種類 3模底板結(jié)構(gòu)模底板結(jié)構(gòu) 單面模底板的典型結(jié)構(gòu)見圖。單面模底板的典型結(jié)構(gòu)見圖。 模底上應(yīng)有與砂箱定位用模底上應(yīng)有與砂箱定位用的定位銷；的定位銷； 同造型機(jī)連接用的突耳；同造型機(jī)連接用的突耳； 供運(yùn)輸用的吊軸或手把；供運(yùn)輸用的吊軸或手把； 頂桿起模用的通道等。頂桿起模用的通道等。 翻轉(zhuǎn)式造型機(jī)用的模板上翻轉(zhuǎn)式造型機(jī)用的模板上還應(yīng)有固定砂箱用的機(jī)構(gòu)或突耳還應(yīng)有固定砂箱用的機(jī)構(gòu)或突耳等。等。 通常模底板外廓和砂箱一致。模底板的高度

23、、壁厚通常模底板外廓和砂箱一致。模底板的高度、壁厚和肋的有關(guān)尺寸可參見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。和肋的有關(guān)尺寸可參見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。 例如例如:Z148B造型機(jī)要求：造型機(jī)要求： 490mm(砂箱高十模底板高砂箱高十模底板高+壓頭體高十澆口杯模高壓頭體高十澆口杯模高)750mm； 造型機(jī)工作臺(tái)到壓頭體座底面之最小距離為造型機(jī)工作臺(tái)到壓頭體座底面之最小距離為490mm最大最大距離為距離為760mm。模底板高度和模板框的高度，還應(yīng)滿足造型機(jī)的工藝要求。模底板高度和模板框的高度，還應(yīng)滿足造型機(jī)的工藝要求。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間接定位法間接

24、定位法定位銷定位銷(套套)直接安裝在模底板上。直接安裝在模底板上。定位銷定位銷(套套)裝在模板框上。裝在模板框上。模板和模板框之間另有定位。模板和模板框之間另有定位。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：間接定位法多了一次定位誤差。間接定位法多了一次定位誤差。防止鑄件錯(cuò)位超差的措施：防止鑄件錯(cuò)位超差的措施：模底板和模板框之間的定位精度要嚴(yán)，模底板和模板框之間的定位精度要嚴(yán)，定位銷孔中心距偏差小于定位銷孔中心距偏差小于0.03mm。應(yīng)用：應(yīng)用：快換、組合模板多用間接定法。快換、組合模板多用間接定法。以簡化模板結(jié)構(gòu)，使模輕巧，以簡化模板結(jié)構(gòu)，使模輕巧，便了更換和儲(chǔ)存。便了更換和儲(chǔ)存。采用什么進(jìn)行定位？（2）定位銷與銷套）定

25、位銷與銷套（2）定位銷與銷套）定位銷與銷套2）定位銷與銷套的配合精度）定位銷與銷套的配合精度 大批大量生產(chǎn)采用大批大量生產(chǎn)采用K8d8； 成批生產(chǎn)采用成批生產(chǎn)采用H 9d9 單件小批生產(chǎn)采用單件小批生產(chǎn)采用H10dl0。 1）定位銷及銷套的名義直徑）定位銷及銷套的名義直徑 依砂箱名義尺寸大小，分別選用：依砂箱名義尺寸大小，分別選用： 20、25、30、 35 、40mm等。等。 5設(shè)計(jì)模板圖的注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)模板圖的注意事項(xiàng) （1）模樣和澆冒口模的位置、尺寸是否符合鑄造工藝）模樣和澆冒口模的位置、尺寸是否符合鑄造工藝圖的要求，吃砂量圖的要求，吃砂量(表表365)是否合適。是否合適。 （2）上、下模

26、板上的模樣布局、方向、尺寸標(biāo)注等是）上、下模板上的模樣布局、方向、尺寸標(biāo)注等是否一致，能否滿足合箱要求。否一致，能否滿足合箱要求。 （3）根據(jù)造型機(jī)的具體要求，驗(yàn)算模板高度應(yīng)低于起）根據(jù)造型機(jī)的具體要求，驗(yàn)算模板高度應(yīng)低于起模高度等。模高度等。 （4）直澆道的位置，合箱后應(yīng)靠近澆注平臺(tái)一側(cè)。）直澆道的位置，合箱后應(yīng)靠近澆注平臺(tái)一側(cè)。 （5）各種螺釘、定位元件位置是否合適）各種螺釘、定位元件位置是否合適?裝卸方便否裝卸方便否?二、砂箱設(shè)計(jì)內(nèi)容：v選擇類型和材質(zhì)v確定砂箱尺寸v結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)v定位及緊固1.設(shè)計(jì)和選用砂箱的基本原則設(shè)計(jì)和選用砂箱的基本原則 (1) 滿足鑄造工藝要求。滿足鑄造工藝要求。 如

27、砂箱和模樣之間應(yīng)有足夠的吃砂量；箱帶不妨礙澆冒如砂箱和模樣之間應(yīng)有足夠的吃砂量；箱帶不妨礙澆冒口的安放、不嚴(yán)重阻礙鑄件的收縮；定位裝置的公差配合應(yīng)口的安放、不嚴(yán)重阻礙鑄件的收縮；定位裝置的公差配合應(yīng)保證鑄件的尺寸精度等。保證鑄件的尺寸精度等。 (2) 尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合造型機(jī)、起重設(shè)備、烘干設(shè)備的要尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合造型機(jī)、起重設(shè)備、烘干設(shè)備的要求。砂箱的吊軸、吊環(huán)、手把和緊固裝置要穩(wěn)定可靠。求。砂箱的吊軸、吊環(huán)、手把和緊固裝置要穩(wěn)定可靠。 (3) 有足夠的強(qiáng)度和剛度，使用中保證不斷裂或發(fā)生過大有足夠的強(qiáng)度和剛度，使用中保證不斷裂或發(fā)生過大變形。變形。 (4) 對(duì)型砂有足夠的粘附力，使用中不掉砂或

28、塌箱，但又對(duì)型砂有足夠的粘附力，使用中不掉砂或塌箱，但又要便于落砂。要便于落砂。 (5) 經(jīng)久耐用，制造方便，材料來源廣，價(jià)格低廉，使用經(jīng)久耐用，制造方便，材料來源廣，價(jià)格低廉，使用輕便。輕便。 (6) 應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。2.砂箱類型的選擇砂箱類型的選擇 (1) 專用砂箱和通用砂箱專用砂箱和通用砂箱 專用砂箱：專為某一復(fù)雜或重要鑄件設(shè)計(jì)的砂箱。專用砂箱：專為某一復(fù)雜或重要鑄件設(shè)計(jì)的砂箱。 通用砂箱：凡是模樣尺寸合適的鑄件均可使用的砂箱。通用砂箱：凡是模樣尺寸合適的鑄件均可使用的砂箱。 多為長方形。多為長方形。 (2) 依制造方法分為整鑄式、焊接式和

29、裝配式依制造方法分為整鑄式、焊接式和裝配式 整鑄式：用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金整體鑄造而成的砂箱。整鑄式：用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金整體鑄造而成的砂箱。 應(yīng)用較廣。應(yīng)用較廣。 焊接式：用鋼板或特殊軋材焊接成的砂箱。焊接式：用鋼板或特殊軋材焊接成的砂箱。 也可用鑄鋼元件焊接而成。也可用鑄鋼元件焊接而成。 裝配式：由鑄造的箱壁、箱帶等元件，裝配式：由鑄造的箱壁、箱帶等元件， 用螺栓組裝而成的砂箱。用螺栓組裝而成的砂箱。 用于單件、成批生產(chǎn)的大砂箱。用于單件、成批生產(chǎn)的大砂箱。（3）依造型方法及使用條件分為手工造型用砂箱，機(jī)器造）依造型方法及使用條件分為手工造型用砂箱，機(jī)器造型用砂箱，高壓造型用砂箱。型用砂

30、箱，高壓造型用砂箱。3.砂箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)砂箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)v砂箱名義尺寸砂箱名義尺寸v箱壁結(jié)構(gòu)箱壁結(jié)構(gòu)v箱帶結(jié)構(gòu)箱帶結(jié)構(gòu)v砂箱定位砂箱定位v搬運(yùn)、翻箱結(jié)構(gòu)搬運(yùn)、翻箱結(jié)構(gòu)v砂箱的緊固砂箱的緊固。(1) 砂箱名義尺寸砂箱名義尺寸什么是砂箱的名義尺寸什么是砂箱的名義尺寸？砂箱名義尺寸：砂箱名義尺寸： 是指分型面上砂箱內(nèi)框尺寸是指分型面上砂箱內(nèi)框尺寸(長長寬寬)乘砂箱高度。乘砂箱高度。確定砂箱內(nèi)框尺寸的依據(jù)確定砂箱內(nèi)框尺寸的依據(jù)有哪些？有哪些？確定砂箱內(nèi)框尺寸：確定砂箱內(nèi)框尺寸： 模樣的大小和數(shù)量；模樣的大小和數(shù)量； 澆冒口的尺寸和位置；澆冒口的尺寸和位置； 四周留有合適的吃砂量。吃砂量的最小數(shù)據(jù)見四周留有合適

31、的吃砂量。吃砂量的最小數(shù)據(jù)見表表3-6-5。注意：注意： 算出的尺寸應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，算出的尺寸應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和系列化， 即將算出的尺寸數(shù)字上進(jìn)到系列尺寸上。即將算出的尺寸數(shù)字上進(jìn)到系列尺寸上。 箱壁的斷面形狀及尺寸影響砂箱強(qiáng)度和剛度，要根據(jù)砂箱箱壁的斷面形狀及尺寸影響砂箱強(qiáng)度和剛度，要根據(jù)砂箱的工作條件、內(nèi)框大小和材質(zhì)參照有關(guān)資料料決定。的工作條件、內(nèi)框大小和材質(zhì)參照有關(guān)資料料決定。(2) 箱壁結(jié)構(gòu)箱壁結(jié)構(gòu)普通砂箱常用的斷面形狀：普通砂箱常用的斷面形狀：高壓造型砂箱常用的斷面形狀：高壓造型砂箱常用的斷面形狀：焊接砂箱常用的斷面形狀：焊接砂箱常用的斷面形狀：設(shè)計(jì)和選用箱壁形式時(shí)，應(yīng)注意：設(shè)計(jì)

32、和選用箱壁形式時(shí)，應(yīng)注意： 簡易手工造型砂箱：簡易手工造型砂箱： 常用較厚的直箱壁，常用較厚的直箱壁， 不設(shè)內(nèi)外凸邊，不設(shè)內(nèi)外凸邊， 制造簡單，容易落砂。制造簡單，容易落砂。 普通機(jī)器造型砂箱：普通機(jī)器造型砂箱： 常用向下擴(kuò)大的傾斜壁，常用向下擴(kuò)大的傾斜壁， 底部設(shè)凸邊，防止塌箱，保證剛性，底部設(shè)凸邊，防止塌箱，保證剛性， 便于落砂，便于落砂， 箱壁上留出氣孔。箱壁上留出氣孔。 中箱：中箱： 箱壁多為直壁，箱壁多為直壁， 上下都設(shè)凸邊。上下都設(shè)凸邊。 大砂箱內(nèi)應(yīng)有箱帶以防止塌箱。大砂箱內(nèi)應(yīng)有箱帶以防止塌箱。 高壓造型用砂箱：高壓造型用砂箱： 盡量不加箱帶，以便落砂。盡量不加箱帶，以便落砂。 因

33、受力大，要求砂箱剛度大。因受力大，要求砂箱剛度大。 小砂箱用單層壁，大砂箱用雙層壁。小砂箱用單層壁，大砂箱用雙層壁。 箱壁上不設(shè)出氣孔。箱壁上不設(shè)出氣孔。(3) 箱帶（箱檔）結(jié)構(gòu)箱帶（箱檔）結(jié)構(gòu)箱帶有什么箱帶有什么作用？作用？增加型砂對(duì)砂箱的附著面積和附著力。增加型砂對(duì)砂箱的附著面積和附著力。提高砂型總體強(qiáng)度和剛性。提高砂型總體強(qiáng)度和剛性。提高砂型總體強(qiáng)度和剛性，提高砂型總體強(qiáng)度和剛性，保證鑄型在吊運(yùn)、翻箱、合箱和澆注過程中不掉砂和不塌箱。保證鑄型在吊運(yùn)、翻箱、合箱和澆注過程中不掉砂和不塌箱。延長砂箱的使用期限。延長砂箱的使用期限。 箱帶的布置箱帶的布置箱帶的斷面形狀箱帶的斷面形狀布置特點(diǎn)：布

34、置特點(diǎn)：手工造型手工造型500400mm以下的砂箱可不設(shè)箱帶。以下的砂箱可不設(shè)箱帶。長度大而寬度小于長度大而寬度小于500mm的長砂箱，可只做出橫向箱帶，的長砂箱，可只做出橫向箱帶， 其間距一般取其間距一般取120600mm；當(dāng)砂箱寬度大于當(dāng)砂箱寬度大于600mm時(shí)，既要設(shè)橫箱帶，又要設(shè)縱箱帶。時(shí)，既要設(shè)橫箱帶，又要設(shè)縱箱帶。普通機(jī)器造型的下砂箱可不設(shè)箱帶。普通機(jī)器造型的下砂箱可不設(shè)箱帶。箱帶斷面尺寸：箱帶斷面尺寸：箱帶厚度一般取箱壁厚度的箱帶厚度一般取箱壁厚度的75100，箱帶與箱壁連接處應(yīng)圓滑過渡。箱帶與箱壁連接處應(yīng)圓滑過渡。箱帶高度為倍的砂箱高度。箱帶高度為倍的砂箱高度。應(yīng)留有合適應(yīng)留有

35、合適的吃砂量。的吃砂量。箱帶與模樣之間箱帶與模樣之間箱帶與澆冒口關(guān)系箱帶與澆冒口關(guān)系箱帶布置不應(yīng)妨礙澆冒口的布局和鑄件的收縮。箱帶布置不應(yīng)妨礙澆冒口的布局和鑄件的收縮。箱帶至澆口、冒口杯模的距離大于箱帶至澆口、冒口杯模的距離大于30-40mm。(4) 砂箱定位砂箱定位造型合箱時(shí)，砂箱與模板，砂箱與砂箱要嚴(yán)格定位。造型合箱時(shí)，砂箱與模板，砂箱與砂箱要嚴(yán)格定位。定位方法定位方法泥號(hào)泥號(hào)定位銷定位銷止口止口箱垛箱垛楔榫楔榫定位銷套定位定位銷套定位定位箱耳定位箱耳定位套定位套合箱銷合箱銷套裝在箱壁的定位箱耳套裝在箱壁的定位箱耳 (5) 搬運(yùn)、翻箱結(jié)構(gòu)搬運(yùn)、翻箱結(jié)構(gòu)箱把箱把 吊軸吊軸 吊環(huán)吊環(huán) 手把用于

36、小型砂箱； 吊軸廣泛用于各種中大砂箱； 吊環(huán)主要用于重型砂型。為防止脹箱、跑火等缺陷，上下箱間應(yīng)緊固。為防止脹箱、跑火等缺陷，上下箱間應(yīng)緊固。(6) 砂箱的緊固砂箱的緊固生產(chǎn)方式不同，緊固方式也有以下幾種：生產(chǎn)方式不同，緊固方式也有以下幾種： 對(duì)于鋁、鎂合金鑄造或平均輪廓尺寸大于對(duì)于鋁、鎂合金鑄造或平均輪廓尺寸大于2500mm以上以上 的重大砂箱，靠上箱自重或者壓鐵緊固。的重大砂箱，靠上箱自重或者壓鐵緊固。 單件、小批生產(chǎn)，手工造型中、大砂箱常用螺栓或單件、小批生產(chǎn)，手工造型中、大砂箱常用螺栓或 螺栓卡具緊固。螺栓卡具緊固。 成批生產(chǎn)機(jī)器造型，砂箱平均尺寸小于成批生產(chǎn)機(jī)器造型，砂箱平均尺寸小于

37、1500mm的中小的中小 砂箱，通常用楔形卡子緊固。砂箱，通常用楔形卡子緊固。 大量生產(chǎn)流水線上用脫箱造型時(shí)，為簡化鎖緊操作，大量生產(chǎn)流水線上用脫箱造型時(shí)，為簡化鎖緊操作， 常用自動(dòng)成型壓鐵壓緊。常用自動(dòng)成型壓鐵壓緊。三、芯盒設(shè)計(jì)步驟v確定類型、材質(zhì)、v選取分盒面v芯盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)v工作尺寸計(jì)算1.芯盒的類型和材質(zhì)芯盒的類型和材質(zhì)(1) 芯盒的類型芯盒的類型1）依制芯方法分依制芯方法分普通芯盒普通芯盒殼芯盒殼芯盒熱芯盒熱芯盒冷芯盒冷芯盒2）依分盒面和內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)）依分盒面和內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)脫落式脫落式拆開式拆開式整體式整體式圖圖7 普通金屬芯普通金屬芯盒的結(jié)構(gòu)盒的結(jié)構(gòu)a）單面敞開式）單面敞開式b）單面脫落

38、式）單面脫落式c）垂直對(duì)開式）垂直對(duì)開式出）出）d）有開口的水）有開口的水平對(duì)開式平對(duì)開式e）無開口的水）無開口的水平對(duì)開式平對(duì)開式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：芯盒輕巧，易加工，表面光潔，不生銹，應(yīng)用較普遍。芯盒輕巧，易加工，表面光潔，不生銹，應(yīng)用較普遍。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：強(qiáng)度、硬度低，不耐磨。強(qiáng)度、硬度低，不耐磨。 在經(jīng)常受摩擦的表面上鑲裝耐磨鋼片，在經(jīng)常受摩擦的表面上鑲裝耐磨鋼片， 可延長鋁芯盒的使用壽命。可延長鋁芯盒的使用壽命。(2) 芯盒的材質(zhì)芯盒的材質(zhì)1) 中小芯盒中小芯盒材料：常用材料：常用ZLlO1、ZL102、ZLl04和碼和碼ZL201等鋁合金鑄造。等鋁合金鑄造。2）大型芯盒）大型芯盒材料：多用材料

39、：多用HTl50、HT200鑄鐵制造。鑄鐵制造。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：芯盒強(qiáng)度、硬度高，耐磨，價(jià)格便宜。：芯盒強(qiáng)度、硬度高，耐磨，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：沉重易銹；沉重易銹；3）鑲塊和活塊）鑲塊和活塊材料：材料：銅合金及鋼材。銅合金及鋼材。滿足高耐磨性的要求。2.芯盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)芯盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖8 傳動(dòng)箱體芯盒l(wèi)、8一上、下芯主體2、3、15、17一防磨片4、5、6、7、11一定位、夾緊元件9、10、12一通氣裝置13、14一鑲塊(1) 壁厚及加強(qiáng)肋壁厚及加強(qiáng)肋壁厚大小及加強(qiáng)肋的布置應(yīng)根據(jù)壁厚大小及加強(qiáng)肋的布置應(yīng)根據(jù)芯盒大小芯盒大小和和材料材料選定。選定。中、小芯盒的壁厚都在中、小芯盒的壁厚都在10mm左右。

40、左右。1）壁厚：）壁厚：2）加強(qiáng)肋：）加強(qiáng)肋：作用：作用：為了提高芯盒強(qiáng)度和剛度，防止芯盒變形。為了提高芯盒強(qiáng)度和剛度，防止芯盒變形。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以內(nèi)。以內(nèi)。形狀：形狀：帶斜度，一般根部取帶斜度，一般根部取100，下部取，下部取80。(2) 芯盒邊緣及耐磨片芯盒邊緣及耐磨片1)芯盒邊緣芯盒邊緣要求：要求：加厚加寬加厚加寬.作用：作用：增加芯盒剛度。增加芯盒剛度。2）耐磨片）耐磨片作用：作用：防止芯盒磨損。防止芯盒磨損。位置：位置：填砂面和刮砂面的邊緣上填砂面和刮砂面的邊緣上材料材料：30鋼鋼固定方式：固定方式：用沉頭螺釘固定用沉頭螺釘固定(3) 活塊、鑲塊活塊、鑲塊1）活塊）活塊位置：位置：妨礙砂芯取出的部分妨礙砂芯取出的部分應(yīng)制成。應(yīng)制成。 。活塊同芯盒本體之間定位：活塊同芯盒本體之間定位：用定位銷、榫及燕尾槽。用定位銷、榫及燕尾槽。2）鑲塊）鑲塊作用作用：為加工方便：為加工方便加工方式：加工方式：分開加工分開加工形狀與位置：形狀與位置：盒體中的圓柱體、圓錐體、平面方體盒體中的圓柱體、圓錐體、平面方體 以及妨礙盒體進(jìn)行機(jī)加工的局部結(jié)構(gòu)以及妨礙盒體進(jìn)行機(jī)加工的局部結(jié)構(gòu)與本體安裝關(guān)系：與本體安