铸造工艺方案及工艺图示例解析共37页

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轴座铸件的一型两铸方案
3＃型芯是悬臂型芯，其型芯头的长度较长。大批生产时， 还可考虑一箱中同时铸造两件的方案(图1-49)，使悬臂型 芯成为挑担型芯，这样可使芯头长度缩短，且下芯定位简 便，成本更低。
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C6140车床进给箱体
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1．分型面的选择
方案Ⅰ 分型面在轴孔的中心线上。此时凸台A因距分型面 较近，又处于上箱，若采用活块、型砂易脱落，故只能 用型芯来形成，但槽C用型芯或活块均可制出。本方案的 主要优点是便于铸出九个轴孔，铸后飞翅少，便于清理。 同时，下芯头尺寸较大，型芯稳定性好，不易产生偏芯 缺陷。其主要缺点是型芯数量较多。 方案Ⅱ 从基准面D分型，铸件绝大部分位于下箱。此时， 凸台A不妨碍起模，但凸台E和槽C妨碍起模，也需用活块 或型芯来克服。其缺点是轴孔难以直接铸出。若铸出轴 孔，因无法制出型芯头，必须加大型芯与型壁的间隙， 使飞翅的清理工作量加大。 方案Ⅲ 从B面分型，即铸件全部置于下箱。其优点是铸件 不会产生错型缺陷。同时，铸件最薄处在铸型下部，金 属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型 芯，而内腔型芯上大下小、稳定性差；若铸出轴孔，则 其缺点与方案Ⅱ同。

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2．铸造工艺图
分型面确定之后， 便可依据有关资料 绘制铸造工艺图。 图2—42为采用分 型方案Ⅰ时的铸造 工艺图。由于本书 省略了其它视图， 故组装而成的型腔 大型芯的细节图中 未能示出。
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铸造工艺设计实例4
图示是支承轮铸造工艺图。材料
HT200，铸件质量约19 kg，轮廓
尺寸φ300 mm×100 mm，生产批 量为单件。 （1）从图纸上可以看出，该铸件 外形结构为旋转体，辐板下有三 根加强肋并与φ40孔形成六等分均 布，外形较为简单。主要壁厚为

用双点画 线画出工 艺夹头轮 廓，写出 “工艺夹 头”字样。
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第二节 典型铸件铸造艺图绘制
一、绘制铸造工艺图的程序和注意事项 1．一般程序
①根据产品图及技术条件、产品的批量及交货日期， 结合工厂实际条件选择铸造方法。
②分析铸件的结构工艺性，判断缺陷倾向，提出结 构改进意见和确定铸件凝固原则。
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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。
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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。
22.冷铁
用双点画 线画出工 艺夹头轮 廓，写出 “工艺夹 头”字样。
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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
用红色线 描出工艺 夹头的轮 廓，写出 “工艺夹 头”字样。
冒口直径D：D d 0 T 5 5 3 6 m m 9 1 m m ，取95mm。
冒口高度按经验取： H=1.7D；H=1.7×95mm=161.5mm，取160mm。
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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

胶）的池中并待乾，使以蜡制的复制品覆上一层陶瓷外膜，一直 重复步骤直到外膜足以支持铸造过程(约1/4寸到1/8寸)，然后熔 解模型中的蜡，并抽离铸模。对铸模多次加以高温焙烧，增强硬 度浇入熔融物质凝固冷却后形成铸件的铸造方法。
2014-8-28
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
铸造简介
《考工记》是中国战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。 这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺。
《考工记》中记载了六种器物的不同含锡量，称之为“六齐”。
合金名称 钟鼎之齐 斧斤之齐 戈戬之齐 大刃之齐 削杀矢之齐 鉴燧之齐
含铜比例 5╱6 4╱5 3╱4 2╱3 3╱5 1╱2
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
浇注位置的选择原则
①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面 ②铸件宽大平面应朝下 ③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直 ④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面 ⑤应尽量减少型芯的数量 ⑥要便于安放型芯、固定和排气
在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸 型（压铸模具）型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 2.4离心铸造
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在 离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程

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设
计
要
点
铸造工艺 方案的确定
工艺参数 的确定
浇注系统 和冒口
铸造工艺 图的绘制
铸造工艺设计包括：
Ø选择铸造方法或造型方法
Ø铸件的浇注位置和分型面位置，型芯和芯头结构；
Ø加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数；
Ø浇注系统、冒口和冷铁的布置等；
Ø将所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件图
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1.2 铸造工艺图概述
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浇注位置，分型面，分模面，活块，本模的类型和 分型负数，加工余量，拔模斜度，不铸孔和沟槽， 砂芯个数和形状，芯头形式、尺寸和间隙，分盒面， 芯盒的填砂(射砂)方向，砂芯负数，砂型的出气孔， 砂芯出气方向、起吊方向，下芯顺序，芯撑的位置、 数目和规格，工艺补正量，反变形量，非加工壁厚 的负余量，浇口和冒口的形状和尺寸，冷铁形状和 个数，收缩筋(割筋)和拉筋形状、尺寸和数量，和 铸件同时铸造的试样，铸造收缩率等
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1.1. 3 设计的内容和程序
选择铸造方法或造型方法 铸件的浇注位置和分型面位置，型芯和芯头结构； 加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数； 浇注系统、冒口和冷铁的布置等； 将所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件图上表示出 来，绘制铸造工艺图。
工作程序：审图—初步方案—讨论—确定—设计—
会签—修改—生效。
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四羊方尊 高58.3厘米；重 34公斤。1938年湖南 省宁乡县出土。商代 方尊的代表。 铜尊盛行于商代和 西周时期，是一种饮 酒用具。这件四羊方 尊是现存商代青铜方 尊中最大的一件，是 国家特级文物。 被认为是中国青 铜铸造史上最杰出的 作品之一 。

零件结构分析
零件结构分析
对零件的形状、大小、壁厚、结构特点进行分析，以便了解其铸造难度和特 殊要求。
材质选择
根据零件用途和性能要求，确定合适的材质，如铝合金、铸铁、铸钢等。
铸造方法选择
铸造方法选择
根据零件的结构特点和材质，选择合适的铸造方法，如砂型铸造、金属型铸造、 压力铸造等。
铸造工艺方案制定
研究不足与展望
研究局限性
本文所涉及的铸造工艺图设计方法仅适用于某些特定类型的铸件，对于某些复杂或大型铸 件，还需进一步研究和改进。
缺乏实际应用
虽然本文对铸造工艺图设计进行了详细探讨，但尚未在实际生产中进行验证和应用，仍需 进一步实践验证。
未来研究方向
未来可以对铸造工艺过程的数值模拟、智能化铸造工艺设计以及绿色铸造技术等方面进行 深入研究。
零件材质：青铜 零件壁厚：8mm
零件外径：150mm 加工余量：3mm
04
铸造工艺图的应用与优化
铸造工艺图的应用范围
零件制造
01
铸造工艺图是零件制造的
02
铸造模具是实现零件成型的工具，铸造工艺图为模具设计提供
了明确的结构和尺寸要求。
生产计划
03
THANKS
谢谢您的观看
铸造工艺图可帮助生产计划人员合理安排生产计划，提高生产
效率和资源利用率。
铸造工艺图的优化建议
简化结构
提高精度
简化铸造工艺图的结构，减少模具制造的难 度和成本。
提高铸造工艺图的精度，减少误差和浪费， 提高产品质量。
优化浇注系统
加强模具维护
浇注系统是铸造过程中的重要环节，优化浇 注系统可提高金属液的填充效果，减少浇不 足、气孔等缺陷。

铸造工艺图及设计实例
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目录
• 铸造工艺图 • 铸造材料及特性 • 铸造设备及工具 • 铸造设计实例 • 铸造工艺优化及改进建议 • 铸造工艺图及设计软件应用
01
铸造工艺图
铸造工艺流程图
造型材料准备
包括对铸造用砂、型砂等的选择 、混砂、配制等过程。
模样和芯盒准备
根据图纸准备木模、木芯盒等。
造型和制芯
将模样放入芯盒内，填入型砂， 形成铸型。
落砂和清理
铸件冷却后打开铸型，去除铸件 表面和内部的残砂和夹杂物。
浇注
将熔融的金属注入铸型中。
合型
将上、下铸型组合起来，形成完 整的铸型。
铸造模具设计图
模具材料选择
根据铸造合金和模具使用条件 选择模具材料，如铸铁、铜合
金等。
模具结构设计
根据产品图纸和铸造工艺要求 ，设计模具结构，包括浇口位 置、分型面选择等。
组成。
数控铣床
用于模具型腔的铣削加工，主要由 主轴、工作台、控制系统等组成。
数控磨床
用于模具型腔的磨削加工，主要由 工作台、主轴、控制系统等组成。
铸造用辅助设备
混砂机
用于混制型砂，一般由混砂转子、型砂输送装置、润 湿装置等组成。
砂处理设备
用于对型砂进行干燥、冷却、输送等处理，一般由干 燥器、冷却器、输送装置等组成。
浇注机
用于浇注金属液体，一般由浇包、浇道、控制系统等 组成。
铸造工具及选用
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模样和芯盒
用于制作铸造用的模样和芯盒，一般由木材或塑 料制成。
浇口杯和分流锥
用于浇注金属液体，一般由耐火材料制成。
3
冒口和冷铁
用于控制铸件的温度和补缩，一般由铸铁或铸钢 制成。

44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
铸造工艺图及设计实例
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯

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但在不同生产批量下，具体方案可选择如下： (1)单件、小批生产
由于轴孔直径较小、
勿需铸出，而手工造
型便于进行挖砂和活
块造型，此时依靠方
下
案Ⅱ分型较为经济合
上
理。
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但在不同生产批量下，具体方案可选择如下：
(2)大批量生产
机器造型难以使用活 块，故应采用型芯制 出轴孔内凸台。
采用方案Ⅲ从110㎜凹 槽底面分型，以降低 模板制造费用。
2
3
上 下
收缩率 1%
Φ150 Φ70
全部 M15×4均布
110
Φ50
Φ100
4
Φ80
收缩率1%
Φ50
Φ200
25 8
120
其余
Φ15×4均布
下 上
5
工艺设计实例2
材料：HT200
②
收缩率：1.0 %
③
下
上
①
6
一、 铸造工艺方案示例
可从以下几方面进行分析： ① 分型面和分模面； ② 浇注位置、浇冒口的位置、形状、尺寸 和数量； ③ 工艺参数； ④ 型芯的形状、位置和数目，型芯头的定 位方式和安装方式； ⑤冷铁的形状、位置、尺寸和数量； ⑥ 其他。
留待钻削加工成形。
从对轴座结 构的总体分析来 看，该件适于采 用水平位置的造 型、浇注方案， 此时Φ40 mm内孔 处只要加大加工 余量仍可保证该 处的质量。
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(1)单件小批生产工艺方案
方案(1)所示采用两个分型面、三箱造型，浇注 位置为底板朝下。这样做可使底 板上的长方形凹槽 用下型的砂垛形成。
属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型
芯，而内腔型芯上大下小、稳定性差；若铸出轴孔，则

铸造工艺图实例
分型面的选取至关重要
衬套的零件图、铸造工艺图、铸件图内腔设计少用芯，安芯排气与清理，事先考虑想仔细
改进前→改进后
结构应使工艺简化
思考题：
为防止铸件缺陷产生，试修改图示铸钢机架的
结构。

（孔的尺寸、形状不能变）
便于起模实例
凸肋设计避活块
焊缝的布置
焊缝分散布置的设计焊缝对称布置的设计
焊缝避开最大应力集中位置的设计焊缝远离机械加工表面的的设计
焊缝位置便于手弧焊的设计便于自动焊的设计
便于点焊及缝隙焊的设计
铣削零件结构工艺性
减少走刀次数
加工面在同一高度上
改进前改进后
键槽同
向，减少
二次装夹
定位
问题：材料为碳素钢的圆柱销轴如图所示，试将Φ35、Φ55圆柱面及键槽的最终加工方法及设备？
Φ35圆柱面：磨
削，磨床；
Φ55圆柱面：车
削，车床；
键槽：铣削，铣
床
减少换刀次数和内孔沟槽的加工
改进前：加
工退刀槽、
过渡圆弧、
锥面和键槽
时需要多把
刀具，并增
加了换刀和
对刀次数。

改进后：即
可减少刀具
的种类，又
可节省换刀
和对刀等的
辅助时间。

同类结构参数尽量统一留有足够的退刀槽、空刀槽和越程槽
避免砂轮与工件相碰
磨孔的越程槽
为了避免刀具或砂轮与工
件的某个部分相碰，有时
要留出退刀槽、空刀槽和
越程槽等。

尽量减少加工余量
减少加工面积
即可减少加工面积，又能保证装配时零件间很好地接合。

减少加工面积。

简化工艺流程
在保证产品质量的前提下，尽量减少不必要的生 产环节，降低成本。
提高材料利用率
合理规划铸件结构和浇注系统，减少材料浪费， 提高材料利用率。
引入智能化技术
利用先进的铸造模拟软件和智能化设备，提高铸 造工艺图的准确性和可靠性。
铸造工艺图的未来发展趋势
绿色铸造
随着环保意识的提高，未来铸造工艺图将更加注重环保和节能， 减少对环境的负面影响。
熟练掌握所选软件的基本操作和功能是进 行铸造工艺图设计的前提条件。
参考实例和教程
不断实践和总结经验
通过参考实例和教程可以快速掌握软件的 使用技巧和方法，提高设计效率。
通过不断实践和总结经验可以逐步提高铸 造工艺图设计的水平，提升设计质量和效 率。
THANKS
谢谢您的观看
Autodesk Inventor
一款专业的机械设计软件，提供全面的铸造工艺 图设计功能，支持参数化设计和协同工作。
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ProCAST
一款专业的铸造工艺模拟软件，可进行铸造工艺 图设计和模拟分析，提高铸造工艺设计的准确性 和可靠性。
通用的CAD软件在铸造工艺图绘制中的应用
AutoCAD
一款通用的CAD软件，广泛应用于铸造工艺图绘制，支持二维和三维建模，提供丰富的绘图工具和编辑功能。
作用
铸造工艺图是铸造生产的基础，它为 生产人员提供了明确的工艺指导和要 求，确保铸造产品的质量和生产的顺 利进行。
铸造工艺图的绘制流程
确定产品需求
明确产品的尺寸、重 量、材料等要求。
产品分解
将产品分解成多个铸 造部分，确定每个部 分的功能和要求。
设计浇注系统
根据产品特点和生产 要求，设计合适的浇 注系统，确保金属液 能够顺利填充型腔。

铸造工艺设计实例轴承座铸造工艺设计说明书一、工艺分析1、审阅零件图仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。

仔细样。

注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造工艺（2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避零件名称：轴承座零件材料：HT150生产批量：大批量生产2、零件技术要求铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。

3、选材的合理性铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等，用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。

4、审查铸件结构工艺性铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。

二、工艺方案的确定1、铸造方法的确定铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择（1）造型方法、造芯方法的选择根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型（2）铸造方法的选择根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。

（3）铸型种类的选择根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。

2、浇注位置的确定根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。

3、分型面的选择本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面。

三、工艺参数查询1、加工余量的确定根据造型方法、材料类型进行查询。

查得加工余量等级为11~13，取加工余量等级为12。

根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。

查得铸件尺寸公差数值为10。

根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。

查得机械加工余量为5.5。

2、起模斜度的确定根据所属的表面类型查得测量面高140，起模角度为0度25分（0.42°）。

3、铸造圆角的确定根据铸造方法和材料，查得最小铸造圆角半径为3。

图3-12是一铸铁端盖，密度为7.2x103kg/m3,如采用 实样模铸造，注 位 置 (3) 机 械 加 工 余 量 及 不铸出孔；(4)砂芯； (5)模样活块及起模斜 度； (6)浇冒口系统； (7) 工 艺 出 品 率 ( 浇 冒 口总质量为12kg)。
用红线表示
例1、图3-11是一材质为ZG230—450的铸钢法兰(密度为 7.8x103kg/m3)，试确定其铸造工艺，具体内容是： (1)分型面及浇注位置； (2)铸件线收缩率； (3)机械加 工余量及起模斜度；(4)砂芯；(5)冒口的形状、尺寸及 数量；(6)补贴；(7)冷铁的形状、尺寸及数量；(8)铸肋 ；(9浇注系统的位置；(10)工艺出品率(浇冒口总质量为 18kg)。
(1)该铸件的线收缩率取1.5％； (2)选用腰圆柱形顶暗冒口，用比例法确定冒口尺寸，求得其 热节圆直径d＝56mm, 取冒口宽度b＝1.6d≈90mm; 冒口长度L＝ 2b=180mm，高度取h=1.5b=135mm； 故冒口尺寸为180*90*135；
冒口数量：补缩周长为 300*π=930mm, 设两冒口之间的补缩距离为 4d=224； 数量为2.3，取三个冒口沿圆周均 布。

第三节铸造工艺图铸造生产时，首先要根据铸件的结构特征、技术要求、生产批量、生产条件等因素，确定铸造工艺方案。

其主要内容包括浇注位置、分型面、铸造工艺参数（机械加工余量、起模斜度、铸造圆角、收缩率、芯头等）的确定，然后用规定的工艺符号或文字绘制成铸造工艺图。

铸造工艺图是指导铸造生产的技术文件，也是验收铸件的主要依据。

一、浇注位置的确定【浇注位置】浇注时铸件在铸型中所处的位置称为浇注位置。

铸件的浇注位置对铸件的质量、尺寸精度、造型工艺的难易程度都有很大的影响。

通常按下列基本原则确定浇注位置.（1）铸件的重要工作面或主要加工面朝下或位于侧面。

浇注时金属液中的气体、熔渣及铸型中的砂粒会上浮，有可能使铸件的上部出现气孔、夹渣、砂眼等缺陷,而铸件下部出现缺陷的可能性小,组织较致密.如图所示机床床身的浇注位置，应将导轨面朝下,以保证该重要工作面的质量。

如图所示的卷扬筒,其圆周面的质量要求较高,采用立浇方案，可使圆周面处于侧面，保证质量均匀一致。

如图机床床身的浇注位置，应将导轨面朝下，以保证该重要工作面的质量。

床身的主要工作面朝下卷扬筒的工作面置于侧壁（2）铸件的大平面朝下或倾斜浇注.由于浇注时炽热的金属液对铸型的上部有强烈的热辐射，引起顶面型砂膨胀拱起甚至开裂，使大平面出现夹砂、砂眼等缺陷。

大平面朝下或采用倾斜浇注的方法可避免大平面产生铸造缺陷。

下图为平板铸件的浇注位置.大平面朝下（3）铸件的薄壁朝下、侧立或倾斜.为防止铸件的薄壁部位产生冷隔、浇不到缺陷，应将面积较大的薄壁置于铸件的下部，或使其处于侧壁或倾斜位置，如图所示.薄壁铸件的浇注位置(4）铸件的厚大部分应放在顶部或在分型面的侧面。

主要目的是便于在厚处安放冒口进行补缩，如图阀体的冒口补缩和图卷扬筒的重要面位于侧面所示。

二、分型面的选择【分型面】是铸型组元间的接合面。

为便于起模，一般分型面选择在铸件的最大截面处.分型面的选定应保证起模方便、简化铸造工艺、保证铸件的质量.确定分型面应遵循如下原则。