工艺设计说明书

1.1 零件图信息零件名：扇形板3材料：HT200质量：无（1.239kg）最大轮廓尺寸：74X68最小壁厚：5（？）批量：10000铸造圆角：R3

倒角：1X45o

2.1（一）铸造内圆角 R6（二）铸造外圆角 R43.1三个 直径为8的孔不予铸造出 直径为22的通孔为了节约

材料铸造出。4.1

5.1结合生产类型得出铸造方法为：砂型铸造，尺寸及表面粗糙度由机械加工得到。6.1选择湿型7.1

首选手工造型、砂箱造型

8.1表面粗糙度为6.3的为分型面9.1 1工艺分析

2.2工艺设计要求的内容

对铸件的结构工艺性，应综合考虑以下四个方面的要求：1、合金的铸造性能对铸件结构的要求为了保证铸件质量，必须首先考虑合金的铸造性能对铸件结构的要求。

(1)铸件应有合理的壁厚 为避免浇不足、冷隔、铸铁件白口组织等缺

陷，铸件壁厚不宜设计过薄。但铸件壁厚也不能设计过厚，否则，会使

铸件中心部分晶粒粗大，降低合金的力学性能指标，且容易在中心区出

现缩孔、缩松等缺陷。 对于中小型铸件来说，铸件壁厚既不要小于最小壁厚（表2.1），又要尽量在临界壁厚（表2.2）以下。 一般认为，各种合金的临界壁厚可按最小壁厚的3倍

来估算。

表2.1 砂型铸造的最小壁厚

合金种类铸件轮廓尺寸/mm<200×400200×200--400×400400×400--800×800灰铸铁3--44--55--6孕育铸铁5--66--88--10球墨铸铁3--44--88--10可锻铸铁3--54--65--7碳钢568铝合金3--55--66--8锡青铜3--55--77--8黄铜≥6≥8－ 表2.2 砂型铸造时铸件的临界壁厚

铸造合金种类或铸件质量/kg牌号0.1--2.52.5--10>10HT100、HT1508--1010--1520--25HT200、HT25012--1512--1512--18HT30012--1815--1825HT35015--2015--3025球墨铸铁10--1815--2050--60可锻铸铁6--1010--12－碳钢15--1820--25－铝合金6--126--1210--14锡青铜－6--8－ 由于 轮廓尺寸为74X68 ,质量1.239kg，HT200最小壁厚为：3——4，临界壁厚为：12——15 满足要求。 (2)铸件圆角及过渡尺寸 铸件壁的厚薄交界处应采取逐渐过渡，壁与壁

之间应采用合适的圆角连接，否则易造成应力集中，引起裂纹等缺陷。

壁间的连接应避免交叉和锐角，可防止因局部金属聚集而形成热节，从

而引起缩孔或缩松。 在铸件壁的转弯处要有结构圆角。在内外圆角的具体尺寸，与相邻壁的厚度有关，也可以查表(铸造内圆角、铸造外圆角)得到准确的数值。壁厚越大，圆角尺寸也相

应增大。 对于小型铸铁件，外圆角半径一般取2--8mm，内圆角半径一

般取4--16mm。通常，铸件圆角半径可取相邻两壁厚度平均值的1/3-

-1/5。

铸造内圆角mm

a≈b b＜0.8aR1=R+a R1=R+b+c

(a+b)/2R 值a≤50°51°--75°76°--105°106°--135°136°--165°＞165°铸钢铸铁铸钢铸铁铸钢铸铁铸钢铸铁铸钢铸铁铸钢铸铁≤844446486161020169--124444661081612252013--1644648612102016302517--20648610816122520403021--2766108121020163025504028--35861210161225204030605036--451081612201630255040806046--60121020162520353060501008061--801612252030254035806012010081--110201625203530504010080160120111--150201630254035605010080160120151--2002520403050408060120100200160201--25030255040605010080160120250200251--300403060508060120100200160300250＞3005040806010080160120250200400300 c和h值b/a0.40.5~0.650.66~0.8

C≈0.7(a-b)≈0.8(a-b)≈a-bh≈8c(铸铁)；≈9c（铸钢）铸造外圆角mm

表面的最小边尺寸PR外圆角a≤50°51°--75°76°--105°106°--135°136°--165°≤252224626--6024461061--160446816161--2504681220251--40068101625401--60068122030601--10008121625401001--160010162030501601--25001220254060＞25001625305080 （一）铸造内圆角 R6（二）铸造外圆角 R4

3)铸件壁厚应力求均匀 铸件壁厚若相差悬殊，使锻件冷却先后不一

致，会形成较大的内应力，导致铸件变形甚至开裂；或在厚大因补缩困

难而产生缩松、缩孔等缺陷。

(4)尽量避免有过大的水平面 铸型在浇注时，如果型腔内有较大的水平

面。当液态金属上升到该位置时，由于断面突然扩大，上升速度减慢，

灼热的液态金属较长的时间烘烤顶部型面，极易造成夹砂、浇不足、冷

隔等缺陷。同时，也不利于非金属夹杂物和气体的排除。因此，应尽量

设计成倾斜壁，以防止上述缺陷的产生。

(5)铸件的厚壁处应考虑补缩方便 当铸件中必须有厚壁部分时，为了不

使其产生缩孔，铸件的结构应具备定向凝固和补缩条件。特别是对于凝

固时收缩较大的合金，如铸钢、高强度灰铸铁、球墨铸铁和黄铜等，一

般考虑把铸件的厚壁部分放在上部，以便于用冒口进行补缩，防止产生

缩孔和缩松。

2.铸造工艺对铸件结构的要求考虑铸造工艺对铸件结构的要求，主要是为了简化造型操作，以提高劳动生产率。

(1)简化铸件结构，减少分型面，针对零件图，从简化铸件结构出发，

看是否可通过简化使铸造工艺变得比较简单。如对中小铸件来说，当孔

径小于30mm，糟的截面积尺寸小于30mm×20mm时，可以不予铸出，留待

以后钻孔或将糟铣出更为经济合理。但有些铸件很小，孔径虽小于

30mm，但若不铸出时会明显增加金属耗费和加工工时，或会形成过分的金属聚聚积，可能导致缩孔或缩松时，则略小于30mm的孔也可以铸出。

对铸件上不加工的孔，一般均应铸出。通过简化铸件结构，使分型面只

有一个，可以顺利地采用两箱造型，从而可避免采用两个或两个以上的

多箱造型的方法，以降低错型、偏芯等缺陷的可能性。

三个 直径为8的孔不予铸造出 直径为22的通孔为了节约

材料铸造出。

(2)尽量使分型面平直。

(3)尽量减少或不用型芯。能用一个型芯铸出型腔的，就不要使用两个

型芯；能自带型芯的，就不要另造型芯。对尺寸较小，易于用机械加工

方法得出的孔或内腔，不用型芯铸出铸出。对于内腔形状简单，可用砂垛来形成的，则不用型芯铸出，称为自带型芯。自带型芯砂垛若位于下半铸型，也叫“堆砂”，应满足

H/D<1（H--自带型芯铸孔高度，D--铸孔直径）；自带型芯若位于上班

铸型，也叫“吊砂”，其高度H应低些，一般满足H/D=0.25--0.3。为了

造型操作方便，自带型芯铸孔的起模斜度应适当增大。

(4)尽量避免造型时取活块。 在单件小批生产条件下，铸件侧壁上如果

有凸台，可采用活块造型。但活块造型操作难度较大，造型工作量也

大。在生产批量较大或机器造型时，可把离分型面不远的凸台延伸到便

于起模的地方，可免去或减少起活块操作。

(5)垂直壁应考虑结构斜度。垂直于分型面的非加工面，应设计有一定

的结构斜度，这样不但便于起模，而且也因模样不需要较大啊的松动而提高了铸件的尺寸精度。

(6)考虑型芯的固定、清理和出气 在设计铸型型芯时应考虑型芯在铸型

中固定牢靠、平稳，排气通畅，清理出砂方便。

3.切削加工对铸件结构的要求由于对铸造毛坯的切削加工往往在零件制造成本中占有很大的比例，因此所设计的铸件应考虑以下两点：

(1)减少切削加工量 如果能使铸件结构可减少车削、铣削、刨削、钻

削、镗削、等加工量，则可有效地降低加工成本。

(2)利于切削加工 这里包括为便于铸件在机床上安装平稳，或为了使铸

造工艺过程简化，切削加工易于进行，而将整体式铸件改为组合式铸

件。另外，为了便于切削加工时的进刀、退刀，在铸件的加工面上应留

空刀槽

4.考虑节约金属材料的铸件结构

在铸件结构设计时，还应考虑节约金属材料问题。如铸件壁厚在满足使

用性能的前提下不要厚。应按照铸件各部位对强度的不同需要合理地分

配金属，避免为铸件某处需提高承载能力，而将整个铸件的尺寸都增

加。若能减掉铸件上不必要的多余的金属材料，尽量避免实心厚壁结

构，采用工字型结构等，都可以有效地节约金属材料，达到降低成本的

目的。

2生产类型确定

3铸造方案确定

在设计中铸造方案确定包括以下几个内容：1、铸造方法的确定2、浇注位置的确定3、分型面的确定4、砂箱中铸件数目的确定 1、铸造方法确定：铸造方法比较表格查询

铸造方法砂型熔模金属型压力低压离心陶瓷型比较项目

适用金属无限制无限制，以铸钢件为主无限制，以铸造非铁合金为主铝、镁、锌等低熔点合金以铸造非铁合金为主以铸铁、铜合金为主无限制，以铸钢件为主

适用铸件大小几克到数百吨25Kg以下以中小件为主一般10Kg以下，中型件也可以中小件为主几公斤到数吨以大、中铸件为主

经济批量无限制100－5000件大批、大量最少1000件成批、大量几百件单件、小批

铸件尺寸精度IT15-IT14IT14-IT11IT14-IT12IT13-IT11IT14-IT12内孔尺寸偏差大IT13-IT12

铸件表面粗糙度μm 50-100(12.5-25)3.2-12.5(0.8-1.6)3.2-50(0.8-1.6)1.6-25(0.4-0.8)1.6-25(0.2-0.4)0.8-25(0.2-0.8)　3.2-12.5(0.8-1.6)　

铸件内部质量结晶粗结晶粗结晶细结晶细，内部有气孔结晶细结晶细结晶粗

铸件加工余量大小或不加工小小或不加工小内孔加工余量大小或不加工

生产率低、中低、中中、高最高中中、高低

最小壁厚2.5-50.5-0.8铝合金2-3铸铁>40.5-1一般最小0.761

要求较要求组