第五章 铸造工艺图与设计实例

补缩肋方式
第一种补缩肋方式：如图5 - 4，补缩肋设在侧法兰和 内部热节之间。由于在清整时要割去这两条肋，故仍 然有较大的切割工作量，影响外观。
第二种补缩肋方式： 如图5 - 5， 增加4mm×30mm的两条扁肋。 内部左右增加10mm厚度的月 牙形补贴两条，不影响使用， 对铸件强度、刚度有利，因此， 割去。这样，既保证了外观， 又节约了钢液，还减少了切割 工作量。
6
冒口直径D：D d0 T 55 36 mm 91mm，取95mm。
冒口高度按经验取： H=1.7D；H=1.7×95mm=161.5mm，取160mm。
冒口全部放在上箱内，
用Φ18mm大气压力砂芯，砂芯插入冒口深度为50mm。 补贴厚度：1.2 T＝1.2×36mm=42mm，（按经验取）。 补贴高度：0.4H＝0.4×160mm=64mm，（按冒口高 度的0.4倍计算取65mm。 按第二种补缩肋方式增设两条补缩肋，其大小根据 热节圆滚圆法确定。 内腔过小，阀座处装配不便，所以，补缩肋未全部 加在内部，向阀体外部移出4mm。 经过生产验证，每箱金属总质量为143kg，浇冒口 质量为55kg。
用红虚线 表示，注 明切割余 量数值。
9.冒口切割余量 用虚线表 示，注明 切割余量 数值。
10.补贴 用红色线 表示并注 明各部尺 寸。 用细实线 表示并注 明各部尺 寸。
11. 出气孔 用红色线表示，注明各部 用细实线表示，注明各部 尺寸。 尺寸。
11.砂芯编号、边界符号及芯头边界
芯头边界用细实线表示、砂芯编 号用阿拉伯数字1#、2#等标注。边 界符号一般只在芯头及砂芯交界 处用与砂芯编号相同的小号数字 表示。铁芯须写出“铁芯”字样。 芯头边界用蓝色线表示、砂芯编 号用阿拉伯数字1#、2#等标注。边 界符号一般只在芯头及砂芯交界 处用与砂芯编号相同的小号数字 表示。铁芯须写出“铁芯”字样。
23.样板（专门绘制样板图时，应在检验位置注明样板标记）
用蓝色线 画出样板 轮廓及木 材剖面纹 理，写出 “样板” 字样。 用红色线 描出工艺 夹头的轮 廓，写出 “工艺夹 头”字样。
用细实线 画出样板 轮廓及木 材剖面纹 理，写出 “样板” 字样。 24.反变形量 用双点画 线画出工 艺夹头轮 廓，写出 “工艺夹 头”字样。
用蓝色线表示，箭头表示方 向，箭尾画出不同符号。
16.芯撑
用红色线 画出“I” 符号表示， 特殊结构 的芯撑写 出“芯撑” 字样。 用粗实线 画出“I” 符号表示， 特殊结构 的芯撑写 出“芯撑” 字样。
17.模样活块 用红色线表示，并在此线 上画出两条平行短线。 用细实线表示，并在此线 上画出两条平行短线。
因此，决定用此法进行生产。
（6）冒口计算
条件：单个铸件质量为22kg，每箱4件，每箱放置4个 冒口。ZG230-450的体收缩率为3％，密度7.8g/cm3，主 、侧法兰根部热节圆直径T=36mm。 计算铸件从浇注到凝固以后需要补缩的钢液的体积。 把此体积视为球形，求出其直径 d0。
3 22 10 d0 3 0.03 cm 3 164cm 5.5cm 55mm 7.8
第五章 铸造工艺图与设计实例 第一节 铸造工艺图与铸造工艺卡 一、铸造工艺图 集中表现铸造工艺设计内容的铸造工作蓝图。 铸造工艺图的内容：在零件结构图中表示。 ①确定铸件的浇注位置和铸型分型面； ②确定和标注机械加工余量、铸造斜度（起模斜度）、 铸造圆角半径、工艺余量（包括工艺凸台和工艺肋） 和工艺补正量等； ③芯头、芯座尺寸与间隙、浇注系统、冒口和出气孔 的位置、形状及尺寸等； ④在技术要求附注栏中还应说明铸件精度等级、铸造 线收缩率、铸件热处理类别、硬度检查位置和某些 特殊要求等铸件验收技术条件。
⑦画出分盒面，填砂（射砂）方向，砂芯出气方向， 起吊方向等符号。 ⑧绘出浇注系统和冒口的位置、形状、尺寸及数量， 同铸试样的形状、位置和尺寸。 ⑨冷铁和铸肋的位置、形状、尺寸和数量，固定组 合方法及冷铁留缝大小等。 ⑩模样的分型负数，分模面及活块形状，反变形量 的大小和位置、形状及非加工壁厚的负余量，工 艺补正量的加设位置和尺寸等。
（1）凝固原则 确定使用顺序凝固原则进行铸造，为此要加设冒口。 采用水玻璃砂造型，热芯盒法制芯。 （2）铸造工艺方案
方案一：垂直浇注。 将ø180mm法兰向上，采用顶冒口进行补缩。 优点：冒口位置比阀体高，补缩有利。分型面通过 三个法兰中心线，最容易起模。 缺点：平造立浇方案要求多件串联浇注，操作复杂， 因而未选用此方案。
（4）芯头设计 每铸件有一个砂芯，砂芯具有3个水平芯头，长度 均取30mm。只在芯头端部留芯头间隙，上下方向不留 间隙，以免砂芯浮起，影响铸件壁厚均匀性。
（5）缺陷防止 防止阀体产生收缩缺陷措施： ① 缺陷位置： 法兰和本体相交处，存在Φ36mm的3个环形热节； 阀体中心部位还存在Φ20mm的2个近似环形的热节。 ②措施： 3个法兰热节用侧冒口实现顺序凝固。冒口直接对 热节补缩。 2个中心热节侧冒口无法直接补缩（薄壁与冒口隔 开）。防止该处产生缩孔、缩松，可用不同方法解决。 a.另增顶冒口，增加造型和去冒口工作量，损害外观。 b.增设补缩肋，在薄壁部分增加工艺肋，使侧冒口和 内部热节区之间行成补缩通道，减少冒口数目，节 约钢液，改善铸件外观。
不选用此方案。
方案二：水平浇注（图5-2）。 分型通过三个法兰中心线的平面。采用侧暗冒口进 行补缩。 工艺：平造、平浇方案 用 800mm×800mm的 砂箱，放置 4 件，并放 置 4 个大小相同的大气 压力侧暗冒口，每个冒 口同时补缩两个相邻铸 件，冒口的补缩颈与两 个厚法兰边相连。 模板布置简图如图5-3。
二、铸造工艺符号及其表示方法
铸造工艺符号：在铸造工艺设计时，为表达设计意图与 要求，在铸件图、铸造工艺图及有关工艺文件中，需要 标明代表铸造工艺要求的标准符号。 三、铸造工艺卡 铸造工艺卡：体现铸造工艺设计及操作要求的重要技术 文件，以表格形式表示，必要时附以简图。 内容：各工序的重要工艺参数、操作要点和所使用的主 要设备、工装以及工时消耗等。 它既是工人操作的指导书，又是生产管理及其他技 术文件的重要依据。
3.分型分模线
用红色 线表示
用细实 线表示
4.分型负数
用红色线表示，并注明减 用细实线表示，并注明减 量数值。 量数值。
5.机械加工余量（分两种方法表示，可任选其一）
a.用红色线表示，在加工符号 a.粗实线表示毛坯轮廓，双点画线表 附近注明加工余量数值。 示零件形状，并注明加工余量数值。 b.在工艺说明中写出上、侧、 b.粗实线表示零件轮廓，在工艺说明 下字样，注明加工余量数值。 中写出上、侧、下字样，注明加工 特殊要求的加工余量可将数 余量数值。（凡带斜度的加工余量 值标在加工符号附近。 应注明斜度）。
⑤在剖面图中砂芯线和加工余量线的相互关系处理： 砂芯 “透明”，砂芯遮住的加工余量线应绘出； 砂芯 “非透明”，砂芯遮住的加工余量线无需绘出。
⑥单件小批产品，铸造工艺图绘再产品图上，直接用于 指导生产；大批生产，首先 绘制出铸造工艺图，并 按图制造试制用的模样、芯盒 等。根据试制情况， 把铸造方案、加工余量、收缩率 等所有工艺因素进 行必要的变更和调整，最后依试制 修改后的铸造工 艺图进行金属模具的设计。
12.芯头斜度与芯头间隙
用蓝色线表示并注明斜度及 问隙数值。
用细实线表示并注明斜度及 间隙数值。
14.砂芯增减量与砂芯的间隙
用细实线表示，注明增减量 与间隙数值，或在工艺说明 中注明。
用蓝色线表示，注明增减量 与问隙数值，或在工艺说明 中注明。
15.捣砂方向、出气方向、紧固方向
用粗实线表示，箭头表示方 向，箭尾画出不同符号。
用红色线 表示，注 明各部尺 寸并写出 “拉肋” 或 “收缩 肋”字样。
18.拉肋、收缩肋 用细实线 表示，注 明各部尺 寸并写出 “拉肋” 或“收缩 肋”字样。 19.冷铁
用蓝色线 表示，圆 钢冷铁涂 淡蓝色， 成型冷铁 打叉。
用细实线 表示，圆 钢冷铁涂 淡黑色， 成型冷锣 打叉。
20.浇注系统
方案操作简便，故确定 采用这种方案。
（3）主要工艺参数 ①加工余量确定：大多数加工面均取3～4mm，最厚 处增至7mm（考虑起模斜度）。
a.一般尺寸均按2％考虑（实际经验）； b.两侧法兰间距按1％考虑（收缩受阻 碍，实际收缩率较小）。 c.两个侧法兰尺寸按1％考虑（保证厚 度和加工尺寸）。
②铸钢收缩 率确定：
用红色 线打叉
6.不铸出的孔和槽 不铸出的 孔和槽在 铸件图中 不画出
用红色线 表示，注 明工艺补轮 廓、双点 画线表示 零件形状， 注明工艺 补正量的 数值。
8.冒口 各种冒口均用红色线表示，各种冒口均用细实线表示， 注明斜度和各部尺寸、并 注明斜度和各部尺寸、并 用序号1#、2#区分。 用序号1#、2#区分。
大型铸件要画出的吊柄，某些零件上所加的机 械加工用夹头或加工基准台面等。
2．注意事项
①工艺内容尽量在某一视图或剖视图上表示清楚。对 于主要工艺内容中浇注位置、分型面、芯头、芯座 的尺寸与间隙、浇注系统组元与尺寸、冒口形状与 尺寸、内外冷铁等，仍应分别表示在相关视图中。 ②加工余量的尺寸。如果顶面、内孔和底、侧面数值 相同，图面上不标注尺寸，可填写在图纸背面的“ 模样工艺卡”中，也可写在技术条件中。 ③相同尺寸的铸造圆角、等角度的起模斜度，图形上 可不标注，只写在技术条件中。 ④砂芯边界线如果和零件线或加工余量线、冷铁线等 重合时，则可省去砂芯边界线。
表5-1铸造工艺符号及表示方法（JB/T 2435—1978）
铸造工艺符号及表示方法 铸造工艺图（甲） 铸造工艺图（乙）
1.分型线
用红色线表示，并用红色 用细实线表示，并写出 写出“上、中、下”字样 “上、中、下”字样
用红色线 表示，在 任一端画 出“<”号
2.分模线 用细实线 表示，在 任一端画 出“<”号