結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、金屬型型體設(shè)計(jì)

（1）金屬型壁厚：金屬型壁厚主要影響鑄型的重量、強(qiáng)度及鑄件的冷卻速度。型壁太厚，增加了鑄型重量，加快了鑄件冷卻速度。型壁太薄，由于溫度不均勻而產(chǎn)生應(yīng)力使其變形，縮小使用壽命。

金屬型的壁厚與鑄件壁厚、鑄件材料、鑄型外廓尺寸及毛胚加工方法有關(guān)，也與金屬型本身的材質(zhì)有關(guān)，必須綜合考慮各種影響因素來確定不同條件下合適的金屬型壁厚。如下表：（鋁合金鑄件用金屬型壁厚單位㎜）

基準(zhǔn)面

基準(zhǔn)面決定鑄件各部分相對(duì)的尺寸位置。所以選擇鑄造基面時(shí)，必須和鑄件機(jī)械加工的加工基準(zhǔn)面統(tǒng)一，其選擇原則為：

1） 非全部加工的鑄件，應(yīng)盡量取非加工面作為基面。因?yàn)榧庸っ嬖诩庸み^程中，尺寸會(huì)因加工而變動(dòng)，所以可能將造成相對(duì)尺寸位置的變動(dòng)。而且鑄件經(jīng)過加工后，去掉的加工余面也不便檢查。

2） 采用非加工面作基面時(shí)，應(yīng)該選尺寸變動(dòng)小、可靠的面作基面。用活塊形成的鑄件表面不選為基面。

3） 基面應(yīng)盡可能平整和光潔，不應(yīng)當(dāng)有殘余澆冒口、毛刺、飛翅等。

4） 全部加工的零件，應(yīng)取加工余量小的面作為基面，以保證機(jī)械加工時(shí)不至因加工余量不夠而造成廢品。

5） 為了檢驗(yàn)尺寸方便，是選擇較大的平面作為基面，盡量避免選取彎曲的面，或是有鑄造斜度的面為基面。

工藝性設(shè)計(jì)

1、鑄件工藝性設(shè)計(jì)原則鑄件工藝性設(shè)計(jì)應(yīng)在盡量滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要求的前提下，通過調(diào)整機(jī)械加工余量、增大鑄造斜度、增加工藝余量和工藝?yán)呒肮に囃古_(tái)等方法，使鑄件結(jié)構(gòu)更加合理，從而獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。鑄件工藝性設(shè)計(jì)原則：

①為了簡化金屬型結(jié)構(gòu)，提高鑄件質(zhì)量，產(chǎn)品中需要機(jī)械加工的小孔（螺紋孔、安裝孔）一般不鑄出來

②產(chǎn)品中局部厚大處，當(dāng)不便于設(shè)置冒口補(bǔ)縮時(shí)，有些小孔也應(yīng)鑄出來，以加快厚大部位的冷卻速度，避免產(chǎn)生縮松。

③為了便于設(shè)置冒口以對(duì)整體鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮，有些大孔也不應(yīng)該鑄出，同時(shí)還要調(diào)整加工余量，滿足鑄件順序凝固的要求

④為了防止鑄件在生產(chǎn)過程中變形，對(duì)一些形的鑄件應(yīng)增加防變形肋，待后工序

加工去掉。

⑤加工過程中裝卡定位性能差的鑄件，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)定位裝卡凸臺(tái)，其位置應(yīng)有利于鑄件補(bǔ)縮。

⑥在不影響產(chǎn)品性能的前提下，可以局部加大鑄造斜度，避免設(shè)計(jì)活塊。

2、鑄件工藝性設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇

①零件尺寸精度要求高、表面粗糙度值要求低的加工面，可適當(dāng)放大加工余量。

②加工面越大，加工余量應(yīng)相應(yīng)加大。

③加工面距加工基準(zhǔn)面越遠(yuǎn)，加工余量應(yīng)相應(yīng)增加。

④用砂芯形成的鑄件表面，應(yīng)比用金屬芯形成的表面給予較大的加工余量。

⑤澆冒口開設(shè)的加工面應(yīng)予較大的加工余量。

3、鑄件圖的繪制

繪制鑄件圖的過程就是鑄造與零件設(shè)計(jì)、機(jī)械加工等部門將鑄件的基準(zhǔn)面、加工余量位置及數(shù)值、特殊位置的鑄造斜度等鑄造工藝因素及技術(shù)要求，以圖加以說明。鑄件圖既是設(shè)計(jì)、制造金屬型和鑄件驗(yàn)收的技術(shù)依據(jù)，也是機(jī)械加工、設(shè)計(jì)制造工裝夾具的技術(shù)文件之一。

4、澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)和計(jì)算可以參照砂型鑄造的方法，但應(yīng)考慮金屬型鑄造冷卻快、排氣條件差、澆注位置受到限置等特點(diǎn)，具體原則如下：

① 澆注系統(tǒng)尺寸的大小應(yīng)保證金屬液在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能良好的充滿金屬型。

② 金屬液應(yīng)平穩(wěn)流入型腔，不直接沖擊芯和型壁，避免產(chǎn)生渦流和飛濺。

③ 金屬液應(yīng)順序地充填鑄型，以利于金屬型腔中氣體的排除。

④ 鑄型的熱分布應(yīng)合理，有利于鑄件金屬凝固，以便于鑄件得到充分的補(bǔ)縮。

⑤ 澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)簡單、體積小、在保證鑄件質(zhì)量的前提條件下，金屬液消耗盡可能小。

5、燒注系統(tǒng)的組成部分

①澆口杯：澆口杯接受和貯存一定量的金屬液，同時(shí)起到緩沖和浮渣的作用。

②直流道：1)直流道一般設(shè)計(jì)成封閉式；2)不帶澆口杯的直流道，上部喇叭口直徑不小于d30mm；3)垂直澆道底部受金屬液的沖擊力很大，故高度一般不應(yīng)超過150mm，如果直流道需要設(shè)計(jì)得比較高時(shí)，可改用傾斜澆道，但傾斜澆道高度也不應(yīng)超過250mm；4)當(dāng)直澆道設(shè)計(jì)超過250mm，可采用蛇形澆道；5)直澆道的截面形狀是圓形。而且直徑不超過25mm。否則易產(chǎn)生渦流，造成澆注過程中金屬液內(nèi)產(chǎn)生中空現(xiàn)象，卷入氣體，造成氧化夾渣；6)對(duì)于大型鋁合金鑄件，可將一個(gè)大的截面的直澆道分成2-3個(gè)截面較小的直澆道。

③橫澆道：橫澆道起緩沖、穩(wěn)流和擋渣的作用，并將直澆道的金屬液分配給內(nèi)澆道。金屬液一般不設(shè)計(jì)，除了底注式加上橫澆道。

④內(nèi)澆道：內(nèi)澆道直接與鑄件相連，起著控制金屬液流動(dòng)速度和方向的作用。

澆注工藝

常規(guī)澆注：通常情況下澆注應(yīng)注意下列事項(xiàng)：

1）澆注一定要平穩(wěn)，不可中斷液流。應(yīng)盡量使金屬液沿澆道壁流入型腔，以利于消除氣孔、渣孔等鑄造缺陷。

2）澆注時(shí)按照先慢、后快、再慢的澆注原則。

3）澆包嘴應(yīng)盡可能靠近澆口杯，以免金屬液流過長造成氧化，防止鑄件產(chǎn)生氧化夾雜。例如澆注鋁全金，不要超過50㎜。

4）同樣可以采用砂型鑄造時(shí)的澆注經(jīng)驗(yàn)及注意事項(xiàng)。