【正文】 to the material forming technology foundation and the craft equipment design basis manual calculated resistance flow crosssectional area. Using close gating system, sure than gate, calculation, the runner straight runner cross sectional area, draw casting process map. Again, according to the chart drawing parts like chart, according to ZaoXingJi choice model the bottom, by the size of the parts to determine the size of the sand box. Finally draw the upper and lower die bottom graph。 Sand box, the assembly. In parts in the design of casting molding sure there were five sand cores, all use hot core boxes method of manufacturing. Keywords: casting process diagram。 Casting tooling design 目 錄1 緒論 1 1 1 2 3 4 4 52生產(chǎn)普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化（計(jì)算機(jī)控制、機(jī)器人操作）。鑄鐵熔煉使用大型、高效、除塵、微機(jī)測(cè)控、外熱送風(fēng)無(wú)爐襯水冷連續(xù)作業(yè)沖天爐，普遍使用鑄造焦，沖天爐或電爐與沖天爐雙聯(lián)熔煉，%以下；熔煉合金鋼精煉多用AOD、VOD等設(shè)備，使鋼液中H、O、N達(dá)到幾個(gè)或幾十個(gè)106的水平。過(guò)濾后的鋼鑄件射線探傷A級(jí)合格率提高13個(gè)百分點(diǎn)，鋁鎂合金經(jīng)過(guò)濾，抗拉強(qiáng)度提高50%、伸長(zhǎng)率提高100%以上。鋁基復(fù)合材料以其優(yōu)越性能被廣泛重視并日益轉(zhuǎn)向工業(yè)規(guī)模應(yīng)用，如汽車驅(qū)動(dòng)桿、缸體、缸套、活塞、連桿等各種重要部件都可用鋁基復(fù)合材料制作，并已在高級(jí)賽車上應(yīng)用；在汽車向輕量化發(fā)展的進(jìn)程中，用鎂合金材料制作各種重要汽車部件的量已僅次于鋁合金。 在大批量中小鑄件的生產(chǎn)中，大多采用微機(jī)控制的高密度靜壓、射壓或氣沖造型機(jī)械化、自動(dòng)化高效流水線濕型砂造型工藝。熔模鑄造普遍用硅溶膠和硅酸乙酯做粘結(jié)劑的制殼工藝。 用自動(dòng)化壓鑄機(jī)生產(chǎn)鑄鋁缸體、缸蓋；已經(jīng)建成多條鐵基合金低壓鑄造生產(chǎn)線。所生產(chǎn)的各種口徑的離心球墨鑄鐵管占鑄鐵管總量95%以上，球鐵管占球鐵年產(chǎn)量30%50%。鑄造業(yè)的電子商務(wù)、遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)與制造、虛擬鑄造工廠等飛速發(fā)展。國(guó)內(nèi)鑄造生產(chǎn)技術(shù)水平高的僅限于少數(shù)骨干企業(yè)，行業(yè)整體技術(shù)水平落后，鑄件質(zhì)量低，材料、能源消耗高，經(jīng)濟(jì)效益差，勞動(dòng)條件惡劣，污染嚴(yán)重。大多熔模鑄造廠以水玻璃制殼為主；低壓鑄造只能生產(chǎn)非鐵或鑄鐵中小件，不能生產(chǎn)鑄鋼件；用EPC技術(shù)穩(wěn)定投入生產(chǎn)的僅限于排氣管、殼體等鑄件，生產(chǎn)率在30型/小時(shí)以下，鑄件尺寸精度和表面粗糙度水平低；雖然建成了較完整的鑄造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，但多數(shù)企業(yè)被動(dòng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多低于GB（國(guó)標(biāo)）和ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)），有的企業(yè)廢品率高達(dá)30%；質(zhì)量和市場(chǎng)意識(shí)不強(qiáng)，僅少數(shù)專業(yè)化鑄造企業(yè)通過(guò)了ISO9000認(rèn)證。近年開(kāi)發(fā)推廣了一些先進(jìn)熔煉設(shè)備，提高了金屬液溫度和綜合質(zhì)量，如外熱式熱風(fēng)沖天爐開(kāi)始應(yīng)用，但為數(shù)少，使用鑄造焦的僅占1%。沖天爐電爐雙聯(lián)工藝僅在少數(shù)批量生產(chǎn)的流水線上得以應(yīng)用。廣泛應(yīng)用國(guó)內(nèi)富有稀土資源，如稀土鎂處理的球墨鑄鐵在汽車、柴油機(jī)等產(chǎn)品上應(yīng)用；稀土中碳低合金鑄鋼、稀土耐熱鋼在機(jī)械和冶金設(shè)備中得到應(yīng)用；初步形成國(guó)產(chǎn)系列孕育劑、球化劑和蠕化劑，推動(dòng)了鑄鐵件質(zhì)量提高?；诣T鐵表面激光強(qiáng)化技術(shù)用于生產(chǎn)。蠕墨鑄鐵已在汽車排氣管和大馬力柴油機(jī)缸蓋上應(yīng)用，汽車排氣管使用壽命提高4~5倍。高、中、低鉻耐磨鑄鐵在磨球、襯板、雜質(zhì)泵、雙金屬?gòu)?fù)合軋輥上使用，壽命提高。金屬基復(fù)合材料研究有進(jìn)步，短纖維、外加顆粒增強(qiáng)、原位顆粒增強(qiáng)研究都有成果，但較少實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。環(huán)保執(zhí)法力度日漸加強(qiáng)，迫使鑄造業(yè)開(kāi)始重視環(huán)保技術(shù)。鑄造塵毒治理、污水凈化、廢渣利用等取得系列成果，并開(kāi)發(fā)出多種鑄造環(huán)保設(shè)備（如震動(dòng)落砂機(jī)除塵罩、移動(dòng)式吸塵器、煙塵凈化裝置、污水凈化循環(huán)回用系統(tǒng)，鑄造舊砂干濕法再生技術(shù)及設(shè)備、鑄造廢砂爐渣廢塑料制作復(fù)合材料技術(shù)和設(shè)備等）。但是僅僅有了工藝守則還不夠，由于鑄件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等各不相同，它們的鑄造工藝還有其本身的特殊要求，所以必須根據(jù)鑄件的具體要求來(lái)編制各自的鑄造工藝。 在鑄造生產(chǎn)中，工藝—工裝設(shè)備室一套不可分割的系統(tǒng)，好的工藝設(shè)計(jì)靠鑄造工裝來(lái)體現(xiàn)。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求金屬鑄件具有高的力學(xué)性能、尺寸精度和低的表面粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐熱、耐蝕、耐磨等，同時(shí)還要求生產(chǎn)周期短，成本低。鑄造工藝設(shè)計(jì)就是根據(jù)鑄造零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過(guò)程。因此，鑄造工藝設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)鑄件品質(zhì)、生產(chǎn)率和成本起著重要作用。此外，要求設(shè)計(jì)者有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并應(yīng)對(duì)鑄造先進(jìn)技術(shù)有所了解。 生產(chǎn)任務(wù)（1）鑄造零件圖樣提供的圖樣必須清晰無(wú)誤，有完整的尺寸和各種標(biāo)記。注意零件的結(jié)構(gòu)是否符合鑄造工藝性，若認(rèn)為有必要修改圖樣時(shí)，須與原設(shè)計(jì)單位或訂貨單位共同研究，取得一致意見(jiàn)后以修改后的圖樣作為設(shè)計(jì)依據(jù)。在鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意滿足這些要求。產(chǎn)品數(shù)量是指批量大小。對(duì)于批量大的產(chǎn)品，應(yīng)盡可能采用先進(jìn)技術(shù)。生產(chǎn)條件（1）設(shè)備能力包括起重運(yùn)輸機(jī)的噸位和最大起重高度、熔爐的形式、噸位和生產(chǎn)率、造型和制芯機(jī)種類、機(jī)械化程度、烘干爐和熱處理爐的能力、地坑尺寸、廠房高度和大門(mén)尺寸等。（3）工人技術(shù)水平和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。考慮經(jīng)濟(jì)性對(duì)各種原材料、爐料等的價(jià)格、每噸金屬液的成本、各級(jí)工種工時(shí)費(fèi)用、 設(shè)備每小時(shí)費(fèi)用等，都應(yīng)有所了解，以便考核該項(xiàng)工藝的經(jīng)濟(jì)性。一般情況下，鑄造工藝設(shè)計(jì)包括以下幾種主要技術(shù)文件。鑄造工藝圖是鑄造生產(chǎn)所特有的一種圖紙，它規(guī)定了鑄件的形狀和尺寸及鑄件的生產(chǎn)方法和主要工藝過(guò)程。鑄造工藝卡用于生產(chǎn)管理和經(jīng)濟(jì)核算。 表示出澆注位置，分型面、砂芯數(shù)目，固定和下芯順序，澆注系統(tǒng)、冒口和冷鐵布置，砂箱結(jié)構(gòu)和尺寸等鑄件圖反映鑄件實(shí)際形狀、尺寸和技術(shù)要求。砂箱圖表示出砂箱的材料、結(jié)構(gòu)、緊固和定位方式及有關(guān)尺寸的圖紙。 鑄造工藝設(shè)計(jì)砂型鑄造一般不受零件形狀、大小以及復(fù)雜程度的限制，而且原材料來(lái)源廣，見(jiàn)效快、成本低，目前它所生產(chǎn)的鑄件約占總產(chǎn)量的80%以上。手工造型因其操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，工藝裝備簡(jiǎn)單，無(wú)需造型設(shè)備等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn)。機(jī)器造型和制芯生產(chǎn)率高，質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低；但費(fèi)用較高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，適用于大批量生產(chǎn)。[1]。 機(jī)器造型分類及特點(diǎn)造型方法主要特點(diǎn)應(yīng)用情況震實(shí)式靠震擊來(lái)緊實(shí)鑄型。但噪音大，生產(chǎn)率低，對(duì)廠房基礎(chǔ)要求高；鑄型出現(xiàn)上松下緊現(xiàn)象，常需人工補(bǔ)實(shí)上表面，勞動(dòng)強(qiáng)度大可用于成批大量上產(chǎn)的中小件做上半鑄型，但應(yīng)用較少壓實(shí)式用較低的比壓壓實(shí)鑄型。但鑄型上下部位緊實(shí)度差別較大，所以鑄件高度不可太高適用于成批大量生產(chǎn)的矮小鑄件震壓式在震擊后加壓緊實(shí)鑄型，克服震擊后鑄型上部疏松的缺點(diǎn)。生產(chǎn)率較高，但機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，仍有噪音用于成批大量生產(chǎn)的中小件高壓造型用較高的比壓壓實(shí)鑄型。但機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高用于大量生產(chǎn)的中小件射壓式用射砂法填砂，水平分型，再用高壓比壓壓實(shí)鑄型。可以是有箱或無(wú)箱造型法用于大量生產(chǎn)的中小件擠壓式是垂直分型的射壓式造型，不用砂箱，自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)率高，占地面積小主要用于成批大量生產(chǎn)的小件拋砂造型用拋砂的方法填砂和緊實(shí)鑄型。一般情況下，中小型鑄件應(yīng)盡量可能的選用濕型，因?yàn)榇笈罅繖C(jī)械化的流水線生產(chǎn)中不可能采用干型。中大的鑄型和砂芯可考慮用自硬性鑄型，特別是對(duì)于大件鑄型和砂芯更為合適。根據(jù)特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用砂箱造型、震壓式機(jī)器造型和芯盒造芯的方法。澆注位置要符合于鑄件的凝固方式，保證鑄型的充填，注意以下幾個(gè)原則：機(jī)床鑄件上對(duì)質(zhì)量要求較高的部位，如重要的加工面或主要受力面應(yīng)朝下。這是由于金屬液中的渣、氣泡等易上浮，使機(jī)床鑄件上部的缺陷比下部多，組織不如下部致密。其澆注位置應(yīng)當(dāng)是將導(dǎo)軌面朝下。對(duì)于易產(chǎn)生縮孔的機(jī)床鑄件，如璧厚不均勻的鑄鋼件、球墨鑄鐵件，應(yīng)盡量將機(jī)床鑄件的厚大部分放在上部或側(cè)面，以保證機(jī)床鑄件由下而上順序凝固，使處于上部或側(cè)面的督口能充分地進(jìn)行補(bǔ)縮。應(yīng)選擇有利于液態(tài)金屬充滿鑄型的澆注位置。對(duì)于流動(dòng)性差的鑄造合金，尤其要注意這一點(diǎn)。，應(yīng)考慮型芯的定位、穩(wěn)固和檢驗(yàn)方便。 澆注位置示意圖分型面確定原則：為了起模方便，分型面一般選取在鑄件的最大截面上，但注意不要使模樣在一箱內(nèi)過(guò)高。為了簡(jiǎn)化操作過(guò)程，保證鑄件尺寸精度應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目，減少活塊的數(shù)目。分型面的選擇應(yīng)盡量減少砂芯的數(shù)目。，由于（b）方案不利于拔模，（c）方案使上下砂箱過(guò)高，所以最終確定分型面的選擇為（a）方案。一箱中的鑄件數(shù)目，應(yīng)該是在保證鑄件質(zhì)量的前提下越多越好。但要考慮到機(jī)器造型流水線生產(chǎn)的特點(diǎn)，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。在單件小批生產(chǎn)中，當(dāng)車間已有的砂箱滿足不了要求，需設(shè)計(jì)新沙箱時(shí)，應(yīng)根據(jù)造型方法，鑄件尺寸大小，車間起吊能力、吃砂量，大致確定砂箱尺寸。根據(jù)這個(gè)尺寸來(lái)考慮砂箱中的鑄件數(shù)目。本設(shè)計(jì)鑄件重2000公斤，根據(jù)分型面的確定，最終確定為一箱一件造型。金屬在液態(tài)和凝固過(guò)程中的收縮量以體積的該變量表示，稱為體收縮。由于鑄件的固態(tài)收縮將使鑄件各部分尺寸小于模樣原來(lái)的尺寸，因此，為了使鑄件冷卻后的尺寸與鑄件圖尺寸一致，則需要在模樣或芯盒上加上其收縮的尺寸。機(jī)械加工余量是指在鑄件加工表面上留出的、準(zhǔn)備用機(jī)械加工方法切去的金屬層的厚度。過(guò)大的加工余量不僅會(huì)增加金屬材料的消耗和機(jī)械加工的工作量，而且由于鑄件表面層的金屬組織一般較為致密，故機(jī)械性能，耐壓和耐腐蝕性能都比較好，過(guò)大的加工余量就會(huì)使鑄件加工后的表面質(zhì)量下降。而鑄鐵件的表面則常因冷卻速度較快而形成白口組織。GB/T6414—1999《鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》中規(guī)定，要求的機(jī)械加工余量適用于整個(gè)毛坯鑄件，且該值應(yīng)該根據(jù)最終機(jī)械加工后成品鑄件的最大輪廓尺寸和相應(yīng)的尺寸范圍選取。 二級(jí)精度鑄鐵件的機(jī)械加工余量（JZ6762） （mm）鑄件最大尺寸澆注位置公稱尺寸800～12501250～20002000～3150800～1250頂面——地面、側(cè)面——1250～2000頂面—地面、側(cè)面—2000～3150頂面地面、側(cè)面根據(jù)鑄件最大尺寸1430mm和澆注位置的確定。此時(shí)鑄件受阻收縮，%，由公式（）計(jì)算出模樣與鑄件的尺寸差為1mm，為了保證工件的精度所以機(jī)械加工余量選取9mm。但鑄造過(guò)程中影響鑄件精度的因素很多，如果其中某個(gè)或多個(gè)因素處理不當(dāng)，就會(huì)降低鑄件的精度。根據(jù)第一機(jī)械工業(yè)部的指導(dǎo)性技術(shù)文件（JZ6762），[1]。177。177。3150～6300177。177。 灰鑄鐵件重量偏差鑄件公稱重量（公斤）精度等級(jí)ⅠⅡⅢ偏差%≤8057880～500467＞500356取偏差為5%。為鑄造出這些孔，一般都得使用型芯。如果型芯透氣性不良，還易產(chǎn)生氣孔。如果鑄造盲孔(不通孔》，由于型芯只能從一頭支承固定，尺寸太小的孔或又細(xì)又長(zhǎng)的孔，若不采取特殊的工藝措施是難以鑄造的。： 鑄件最小鑄出孔 （mm）鑄件壁厚5050～100101～200200應(yīng)鑄出的最小孔徑灰鑄鐵303540另行規(guī)定球墨鑄鐵354045另行規(guī)定鑄件上有24個(gè)不鑄出孔，由于孔的直徑過(guò)?。?、直徑16和直徑8（mm）等），是鑄出后加工獲得。復(fù)雜砂芯可以分塊制造。砂芯烘干支撐面最好是平面。便于下芯、合箱。被分開(kāi)的砂芯每段要有好的定位條件要盡量避免靠芯撐支撐。1砂芯為圓柱形，由于比較大，所以分成大小相等的8塊，生產(chǎn)之后粘在一起，組合成1砂芯。1柱砂芯角 2懸臂芯 3復(fù)雜芯4芯 5芯 所示為各個(gè)砂芯立體圖1. 砂芯的固定 砂芯在砂型中的位置一般是靠心頭來(lái)固定的，也可以用芯撐或鐵絲來(lái)固定。以便于對(duì)砂芯的穩(wěn)定。對(duì)于形狀不對(duì)稱的的砂芯或用一砂型中數(shù)種砂芯，其芯頭形狀和尺寸相同時(shí)，為了定位準(zhǔn)確和不至于弄錯(cuò)方向，均采用定位芯頭。 1圓柱砂芯及芯頭復(fù)雜砂芯形狀及芯頭。為了下芯和合型的方便，芯頭應(yīng)有一定的斜度，芯頭與芯座之間應(yīng)有一定的間隙。一般來(lái)說(shuō)，上芯頭的高度比下芯頭低，上芯頭的斜度比下芯頭大。 1芯子與下砂箱裝配截面圖砂芯在鑄型中主要靠芯頭固定，但是有時(shí)砂芯無(wú)法設(shè)置芯頭或者只靠芯頭來(lái)固定難以穩(wěn)定。使用芯撐需要注意以下幾點(diǎn)：芯撐材料的熔點(diǎn)應(yīng)該比鑄件材質(zhì)的熔點(diǎn)高，至少相同。芯