【正文】 參考表 110選取，才不致因鑄件尺寸的偏差而妨礙裝配。設(shè)計(jì)退刀槽時(shí)，應(yīng)將加工余量考慮進(jìn)去，使退刀槽具有一定寬度。粘砂不能完全去除時(shí)，在切削加工時(shí)易損傷刀具。 表 1— 11 退刀槽尺寸 （單位： mm） 第三節(jié) 砂型鑄造方法的分類與選擇 鑄造生產(chǎn)中，砂型鑄造應(yīng)用最為廣泛。這是因?yàn)樗a(chǎn)率高，成本低，靈活性大，適應(yīng)面廣，而且相對(duì)來(lái)說(shuō)技術(shù)也比較成熟。高壓造型具有效率高，所得鑄件尺寸精度高和表面質(zhì)量較好。對(duì)于較大的砂型，例如砂箱內(nèi)框尺寸為 800mm*600mm 或更大時(shí)，可以應(yīng)用無(wú)箱帶的砂箱，造型和落砂都十分方便。特別是大批和大量生產(chǎn)的鑄造車間，多采用高壓造型。隨著造型設(shè)備的不斷發(fā)展，目前多觸頭的壓力已可以根據(jù)不同鑄件（或模樣的不同部位的要求進(jìn)行調(diào)整，可以在同一砂型中得到不同的砂型緊實(shí)度。 射壓造型就是利用壓縮空氣將型砂以很高的速度射入砂箱而得到緊實(shí)。 射壓造型也可以采用模板加壓法或同時(shí)采用壓板加壓與模板加壓（或稱差動(dòng)加壓），以保證在模樣復(fù)雜，具有很大砂胎的情況下，砂型也能獲得均勻的緊實(shí)度。 氣流緊實(shí)造型主要分為氣流沖擊造型和靜壓造型。在沖擊力和觸變作用下迅速成形。其沖擊氣流可分為空氣沖擊和燃?xì)鉀_擊?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)砂型緊實(shí)度。（ 2）對(duì)型砂施以壓縮空氣進(jìn)行氣流加壓（一般 ）通入的壓縮空氣穿過(guò)型砂經(jīng)通氣塞排出。（ 3）用壓實(shí)板在型砂上部壓實(shí)，使其 上下緊實(shí)度 均勻。 震壓造型，即震擊和加壓使型內(nèi)砂子緊實(shí)。一般應(yīng)用較多的是微震壓實(shí)造型方法，其振動(dòng)頻率 400~500Hz,振幅小，可同時(shí)微震壓實(shí)，也可先微震后壓實(shí)，比單純壓實(shí)可獲得較高的砂型緊實(shí)度，均勻性也較高。 由于震壓造型機(jī)的振動(dòng)大，噪聲大，生產(chǎn)率低等原因，現(xiàn)正逐漸被高壓、射壓、氣流緊實(shí)等高效率造型機(jī)所取代。砂團(tuán)的速度越大，砂型緊實(shí)度越高。 拋砂造型和其他實(shí)砂方法相比，有以下特點(diǎn)：（ 1）適應(yīng)性強(qiáng)，只要在拋頭的工作范圍內(nèi)，不同砂箱尺寸的砂型都可以用拋砂機(jī)造型。（ 2）填砂與緊實(shí)同時(shí)進(jìn)行，兩套機(jī)構(gòu)合一，對(duì)于造大的砂型來(lái)說(shuō)，拋砂機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)工藝設(shè)備要求不高，甚至可以使用木模樣。 但拋砂造型也有一定缺點(diǎn)，主要是（ 1）砂型頂部還需補(bǔ) 充緊實(shí)，浪費(fèi)人工。（ 3）對(duì)型砂質(zhì)量要求較高，型砂中嚴(yán)禁有鐵釘、鐵塊等金屬雜物。(5)操作工要求熟練，一般要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的訓(xùn)練。 拋砂造型即可以用來(lái)緊實(shí)砂型，也可以用來(lái)制芯。單件、小批成批均可使用，但鑄件的精度較低，并存在上述缺點(diǎn)，目前應(yīng)用較少。此工藝的主要優(yōu)點(diǎn)有： 水玻璃砂造型制芯 干型和表干型 實(shí)型鑄造 負(fù)壓造型 手工造型 制芯方法的分類和選擇 第四節(jié) 鑄造工藝方案的確定 澆注位置的確定 分型面的選擇 砂箱中鑄件數(shù)量和排列的確定 第五節(jié) 工藝參數(shù) 鑄件尺寸公差 鑄件重量公差 機(jī)械加工余量 鑄件線收縮率與模樣放大率 起模斜度 非加工壁厚的負(fù)余量 最小鑄出孔和槽 工藝?yán)? 反變形量 工藝補(bǔ)正量 分型負(fù)數(shù) 第六節(jié) 砂芯設(shè)計(jì) 砂芯的分類 砂芯設(shè)置的基本原則 砂芯的固定和定位 芯頭的尺寸和間隙 砂芯負(fù)數(shù) 芯撐和芯骨 砂芯的排氣、拼合及預(yù)裝配 第七節(jié) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的類型及特點(diǎn) 澆注系統(tǒng)引入位置的確定 澆注系統(tǒng)尺寸結(jié)構(gòu)的確定 球墨鑄鐵澆注系統(tǒng)尺寸的確定 第八節(jié) 冒口設(shè)計(jì) 一、冒口模數(shù)的定義與計(jì)算： 一定的液態(tài)球鐵鑄件的冷卻速度及其凝固所需要的時(shí)間取決于鑄型的熱性質(zhì)、所澆注的合金、澆注溫度以及鑄件的形狀和尺寸。其尺寸的影響能用簡(jiǎn)單的比例關(guān)系來(lái)正確地描述： 總的冷卻表面積 鑄件體積 這個(gè)比例稱做模數(shù) ， 用 M 表示。 根據(jù) 的意見(jiàn)，模數(shù)的幾何計(jì)算只是在定向放熱 (無(wú)限大的板、無(wú)限長(zhǎng)的圓棒和球 )時(shí)提供正確數(shù)值。然而 Berry 等人以及 Karsay 的試驗(yàn)工作發(fā)現(xiàn)對(duì)于球體、圓柱體和矩形形狀，其幾何的和 “實(shí)際的 ”模數(shù)之間并無(wú)明顯差別。 為了設(shè)計(jì)冒口，無(wú)論重量或壁厚都不能像模數(shù)那樣準(zhǔn)地代表鑄件。下圖中 給出了幾個(gè)例子。對(duì)每個(gè)分割的部分其體積份額以 1 的分?jǐn)?shù)來(lái)汁算，每個(gè)分體的模數(shù)也要計(jì)算，根據(jù)計(jì)算值繪制累積體積份額與模數(shù)圖。這樣的圖形可以像階梯形如圖 32（ A） 所示，或者幾個(gè)厚大斷面被割開(kāi)，如圖 32(B)所示。 應(yīng)著重記住，分割各個(gè)部分的假想表面并非冷卻面，所以對(duì)各部分的模數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不應(yīng)該計(jì)入這些面。 例 1 模數(shù)與體積份額圖的繪制（尺寸用毫米計(jì)，圖 33） M1 M2 M3 M4 M5 1.0 累積的體積份額 M inch cm 0 1.0 0 累積的體積份額 M inch cm 1 2 3 4 5 6 圖 33 例 1 的鑄件 圖 33 的分體 I。 )2 ( cm?????? ?體積 模數(shù)（簡(jiǎn)化為橫截面積被圓周除來(lái)計(jì)算）： cmM I ??模數(shù) 。 實(shí)際體積和冷卻表面積按簡(jiǎn)化的進(jìn)行計(jì)算，其內(nèi)徑是 ?? 322 9c )()4(II ????? ?體積 冷卻表面積 222 125c )()4()13( ?????????????? ???? 由此： cmM II ? 圖 33 的分體 III 按 無(wú)限長(zhǎng)的、截面為 31cm冷卻表面積為 3+3=6cm（由周長(zhǎng)代替）的桿計(jì)算其模數(shù)（分割面為非冷卻表面）。 MIV =圖 33 的分體 V 近似為一根無(wú)限長(zhǎng)的桿。 體積份額為： VI+VII+VIII+VIV+VV+VR=，由此式 VI ： = VII ： = VIII ： = VIV ： = VV ： = VR ： = 用于繪制模數(shù)與體積份額圖所需要的全部計(jì)算現(xiàn)已全部完成。 圖 34— 圖 33 鑄件換算為模數(shù)與體積份額圖 用例 1 來(lái)說(shuō)明繪制模數(shù)與體積份額圖的一個(gè)重 要步驟。 為此必須先知道冒口的體積與模數(shù) ,模數(shù)的 計(jì) 算結(jié)果及其分布是與冷卻和凝固順序相一致的。 以及，同樣的鑄件從澆注完到凝固結(jié)束所需要的時(shí)間（平方根）是： )]1 3 0 0(0 0 2 [2 ??? pTMt 式中： M：模數(shù)； Tp：澆注溫度； 單位用： t：分； M（厘米） =（時(shí) /）； Tp（ ℃ ） 32?? F? 只 有當(dāng)球鐵澆入濕型時(shí)，這兩個(gè)方程式才都有效。鑄件或其任何部分是不會(huì)同對(duì)凝固的 ， 下面就這個(gè)問(wèn)題將進(jìn)一步討論。冒口 I 0.27 0.5 1.0 模數(shù)cm 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 II 0.59 III 0.375 0.60 IV 0.44 0.74 V 0.36 0.84 0.10 體積份額 圖 35 所示是完全背離正常冒口 設(shè) 計(jì)原則的。結(jié)果鑄件產(chǎn)生缺陷。這并不是說(shuō)推薦冒口應(yīng)該是球形的，顯然球形具有最大的模數(shù)。冒口底部溫度要稍低一些，也需要有措施以防止冒口頸凍結(jié)。而且冒口的水平截面通常是圓形的，雖然并非必須這樣。 由于以上以及其他許多理由，冒口形狀不能標(biāo)準(zhǔn)化。圖 36 表示了所推薦的冒口形狀以及其和模數(shù)有關(guān)系的直徑和體積的計(jì)算公式。這個(gè)凹窩的底部充分受熱，從而防止哪怕是很薄的凝固層產(chǎn)生，所以使冒口中液體繼續(xù)保持與大氣接觸。 上述討論使人想起一種幾乎過(guò)時(shí)的冒口設(shè)置方法，即采用所謂的壓邊冒口。 這種方法不僅降低鑄件的工藝出品率，而且增加治理車間的成本。要是鑄造中采用易割芯片，那么坭芯的厚度以及孔口的直徑的選擇應(yīng)不減少其有效的連接面積。而且這種易割芯片也可與預(yù)制的暗冒口保溫殼一起組裝好造入鑄型內(nèi)，這種方法可以適用于所有生產(chǎn)場(chǎng)合 (圖39)。控制壓力冒口試圖控制膨脹所產(chǎn)生的壓力，使鑄型不致發(fā)生塑性交形。這是當(dāng)前應(yīng)用最普遍的冒口設(shè)計(jì)方法，只有在下述條件時(shí)才不必采用控制壓力冒口： a)當(dāng)鑄件模數(shù)小于 ()時(shí) (膨脹所產(chǎn)生的壓力不應(yīng)使?jié)裥妥冃?)。 c)當(dāng)鑄型強(qiáng)度高，能夠抵抗膨脹壓力而不產(chǎn)生塑性變形時(shí)。它比直接實(shí)用冒口設(shè)計(jì)方法的鑄件工藝出品率要低，但是在上述情況時(shí)，為完全消除縮松，就必須適用它。主要是由于在鑄件與冒口相連接處沒(méi)有冷卻表面而獲得了好處。 延長(zhǎng)冒口頸冷卻和凝固時(shí)間的第二個(gè)影響因素是在它附近 地區(qū)的砂型被熾熱。內(nèi)繞道連接冒口 (熱冒口 )也得到類似的及附加的熱效果。 有效模數(shù) (一次近似 ) 442 aal laM ???? 很容易看到，上面的公式與無(wú)限長(zhǎng)的方棒的模數(shù)相同。同樣尺寸的立方體如果單獨(dú)分開(kāi)鑄造的話： )59(6圖aM? 圖 31) 64 ??? aaMM 或 MM ?? 同樣，更精確的計(jì)算也證明冒口頸的有效模數(shù)為同樣大小、形狀的單體 模數(shù)的 —2 倍，因?yàn)閱误w向所有方向散熱冷卻。但是因?yàn)椴蝗菀锥?，它們將被省略不?jì)，只是把的數(shù)值簡(jiǎn)化為 。 冒口頸在造型條件允許的限度內(nèi)應(yīng)盡量短一些。在大多數(shù)生產(chǎn)情況下 M? 值為鑄件關(guān)鍵部分模數(shù)的35—55％，這不僅是足夠的而且也是安全的。 在減小安全系數(shù)、使用方形冒口頸的條件下，以上冒 口頸設(shè)計(jì)原則得到了充分的考驗(yàn)。 （ A） （ B） 圖 310 控制壓力冒口采用立方形冒口頸（ A：帶冒口的鑄件 B：鑄件最大部分的斷面） 第三節(jié) 工藝案例 下面 介紹一些在考慮到球墨鑄鐵鑄造性能的情況下，制定一些鑄件的鑄造工藝案例。它的外形尺寸為：直徑 400mm，高度 140mm。 圖 312 軋煤機(jī)轉(zhuǎn)盤及其簡(jiǎn)明鑄造工藝 圖 313 Z6312D 拋砂機(jī)大臂迥轉(zhuǎn)缸體及其簡(jiǎn)明鑄造工藝 339 車刀刀桿 及其簡(jiǎn)明鑄造工藝 340 WGZ35/39 鍋爐上接頭 及其簡(jiǎn)明鑄造工藝 341 S400 鉆機(jī)上接頭 及其簡(jiǎn)明鑄造工藝 342 30 型泥漿泵活塞體 及其簡(jiǎn)明鑄造工藝 343 30 型泥漿泵十字頭 及其簡(jiǎn)明鑄造工藝 344 LG10/7 空壓機(jī)飛輪 及其簡(jiǎn)明鑄造工藝