【正文】 ：HM≥Ltgа式中 HM——上型高度（mm） L——直澆道中心到鑄件最高且最遠點的水平投影距離 а——壓力角直澆道中心到鑄件最高且最遠點的水平投影距離L=130mm由《鑄造工藝學》查表3411得：а為6～7 取7Ltgа=130*tg7≈16mm剩余壓力頭HM=20044=154mm經(jīng)過驗證剩余壓力頭滿足壓力角的要求。初步設計直澆道高度等于上沙箱高度300mm。為了方便造型，內(nèi)澆道開設在分型面上，如圖41所示。主要缺點：阻渣效果稍差，內(nèi)澆道較大，金屬消耗略多。阻流設在直澆道下端或靠近的橫澆道上。開放式澆注系統(tǒng)的內(nèi)澆道截面積比阻流面積大得多，一般S內(nèi)/S阻≥3。此外，由于合金的質(zhì)量定容熱容量小而導熱系數(shù)大，容易出現(xiàn)澆不到等缺陷，因此要求澆注時間短。輕合金易氧化生成氧化膜，這種氧化膜的密度和熔點大多高于金屬母液，在紊流情況下這些氧化膜易卷入液流中而產(chǎn)生夾雜缺陷。澆注系統(tǒng)分為封閉式澆注系統(tǒng)，開放式澆注系統(tǒng)，半封閉式澆注系統(tǒng)和封閉開放式澆注系統(tǒng)。因為砂芯負數(shù)只用于大型粘土砂芯，本設計中的砂芯為小型砂芯不設計砂芯負數(shù)。圖31 砂芯外型示意圖大型粘土砂芯在春砂過程中砂芯向四周漲開，刷涂料以及在烘干過程中發(fā)生的變形，使砂芯四周尺寸增大。封閉開關外體的砂芯由于直徑較大，因此需用排氣裝置，由《鑄造工藝設計》表144得埋鋼管直接做出排氣孔，既能提高效率，又能使排氣裝置準確，深度適宜。因為砂芯尺寸較小，而且采用樹脂砂，故砂芯強度較好，砂芯內(nèi)不用放置芯骨。定位芯頭結(jié)構(gòu)如圖32圖32 定位芯頭結(jié)構(gòu)圖、防壓環(huán)和集砂槽芯頭結(jié)構(gòu)在濕型大批量生產(chǎn)中，為了加速下芯、合芯及保證鑄件質(zhì)量，在芯頭的模樣上常常做出壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽。芯頭長度初步選取由《鑄造工藝設計》查表131得：芯頭長度l=35～45mm 取l=40mm芯頭間隙初步選取由《鑄造工藝設計》查表131得：S1=,S2=,S3=砂芯要求定位準確，不允許沿芯頭軸向移動或繞芯頭軸線轉(zhuǎn)動。對于垂直芯頭為了保證其軸線垂直、牢固地固定在砂型上，必須有足夠的芯頭尺寸。砂型局部要求特殊性能的部分有時也用砂芯。故不用設置非加工壁厚負余量。為減少的厚度尺寸稱為非加工壁厚的負余量。在手工粘土砂造型、制芯過程中，為了取出木模，要進行敲模，木模受潮時將發(fā)生膨脹，這些情況均會使型腔尺寸擴大，從而造成非加工壁厚的增加，使鑄件尺寸和重量超過公差要求。為了解決撓曲變形問題，在制造模樣時，按鑄件可能產(chǎn)生變形的相反方向做出反變形模樣，使其于變形量抵消，這樣在模樣上做出的預變形量稱為反變形量。而封閉開關外體是濕型且是小型鑄件故不予考慮分型負數(shù)。為了防止?jié)沧r炮火，合箱前需要在分型面之間墊以石棉繩、泥條等，這樣在分型面處明顯增加了鑄件的尺寸。但封閉開關外體在大批量生產(chǎn)前的小批量試產(chǎn)過程中將進行調(diào)整，所以設計中不考慮工藝補正量。在單件小批量生產(chǎn)中，由于選用的縮尺與鑄件的實際收縮率不符，或由于鑄件產(chǎn)生了變形等原因，使得加工后的鑄件某些部分的壁厚小于圖樣要求尺寸，嚴重時會因強度太弱而報廢。由《鑄造工藝設計》查表157得：封閉開關外體的重量公差為MT7級。鑄件重量公差是以占鑄件公稱重量的百分比表示的鑄件重量變動的允許范圍。根據(jù)封閉開關外體的輪廓尺寸260mm*104mm*《鑄造工藝設計》查表15得：最小鑄出孔約為15mm。一般來說，較大的孔、槽等應該鑄出來，以便節(jié)約金屬和加工工時，同時還可以避免鑄件局部過厚所造成熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量。起模斜度的形式選用增加鑄件尺寸的方法，（如圖31所示）。起模斜度應在鑄件上沒有結(jié)構(gòu)斜度的，垂直于分型面的表面上應用。為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型或砂芯。封閉開關外體的輪廓尺寸為260mm*104mm*，由《鑄造工藝設計》查表112得：但在分型面及澆注系統(tǒng)設置中，將重要加工面放置在側(cè)面，這樣使其容易產(chǎn)生氣孔、非金屬夾雜物等缺陷，所以將采取適當加大加工余量的方法使其在加工后不出現(xiàn)缺陷。機械加工余量是鑄件為了保證其加工面尺寸和零件精度，應有加工余量，即在鑄件工藝設計時預先增加的，而后在機械加工時又被切去的金屬層厚度。封閉開關外體為砂型鑄造機器造型大批量生產(chǎn)，由《鑄造工藝設計》查表110得：封閉開關外體的尺寸公差取CT10級。鑄件尺寸公差是指鑄件公稱尺寸的兩個允許的極限尺寸之差。這些工藝數(shù)據(jù)主要是指加工余量、起模斜度、鑄造收縮率、最小鑄出孔、型芯頭尺寸、鑄造圓角等。所以采用一箱四件生產(chǎn)。但要考慮到機器造型流水線生產(chǎn)的特點，如一箱中砂芯的數(shù)量不宜太多，以免影響各工序間的平衡。一箱中的鑄件數(shù)目，應該是在保證鑄件質(zhì)量的前提下越多越好。綜合比較，方案二更加科學可行。分型面的優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。綜合比較，方案二更加科學可行。勞動量大。確定澆注位置是鑄造工藝設計中重要的環(huán)節(jié)，關系到鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，鑄件的尺寸精度及造型工藝過程的難易程度。而且只要砂芯表層有數(shù)毫米的硬殼即可自芯取出，中心部分的砂芯利用余熱可自行硬化。選擇使用射芯工藝生產(chǎn)砂芯。濕型砂的配比如下表所示：表21 濕型粘土砂的配比配比（質(zhì)量比）性能舊砂新砂紅砂黏土膨潤劑氟化物其他ω（H2O）(%)透氣性濕壓強度/kPa粒度（篩號）加入量80～8570/14015～205———～100～20050在造芯用料及方法選擇中，如用粘土砂制作砂芯原料成本較低，但是烘干后容易產(chǎn)生裂紋，容易變形。采用濕型粘土砂造型靈活性大，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，便于組織流水生產(chǎn)，易于實現(xiàn)機械化和自動化，材料成本低，節(jié)省烘干設備、燃料、電力等，還可延長砂箱使用壽命。表11砂型鑄件最小壁厚鑄件外形尺寸鑄件材質(zhì)鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵鋁合金鎂合金銅合金≤2002008≈6653—3～5＞200200～50050010～12＞6～10128436～8＞50050015～2015～20——6——封閉開關外體設計壁厚較為均勻，兩壁相連初采用了加強肋，可以有效構(gòu)成熱節(jié)，不易產(chǎn)生熱裂。而設計封閉開關外體的最小壁厚為4mm。對于封閉開關外體的鑄造工藝性審查、分析如下：封閉開關外體的輪廓尺寸為260mm*104mm*。⑥防止鑄件翹曲變形。④壁厚力求均勻，減少肥厚部分，防止形成熱節(jié)。②鑄件結(jié)構(gòu)不應造成嚴重的收縮阻礙，注意薄壁過渡和圓角，鑄件薄厚壁的相接拐彎等厚度的壁與壁的各種交接，都應采取逐漸過渡和轉(zhuǎn)變的形式，并應使用較大的圓角相連接，避免因應力集中導致裂紋缺陷。根據(jù)Pro\E實體圖的測量得鑄件的體積V= 311795mm3ZL102密度由《鑄造實用手冊》：q= g/cm3 鑄件質(zhì)量為m=q*V=圖21