1铸造工艺设计用文字、表格及图样说明铸造工艺的要求、方法、工艺规范，以及所用材料和规格的技术文件，称为铸造工艺规程。它是宜接指导生产的技术文件，也是技术准备、生产管理和制定进度计划的依据。1.1铸造工艺规程设计的内容和步骤由于铸件的生产任务、技术要求和生产条件的不同，铸造工艺规程设计的内容和箭要的技术文件也不同。对于不太重要的单件小批量生产的铸件，工艺设计比较简单，如只确定铸件在铸型中的浇注位置、铸型分型面、浇冒口系统等方案，仅绘制铸造工艺图和填写工艺卡片，即可投人生产；面对于技术要求较高的单件生产的重要铸件和大批量生产的铸件，除上述内容和文件外，还要设计出模样、模板、芯盒、砂箱等各种工艺装备，另外还需要绘制铸件图、铸型装配图及棋样、模板、芯盒、砂箱、下芯夹具、检验量具等工艺装备图，在有些情况下，还要规定造型（芯）材料和金属材料的要求、铸件热处理工艺及铸件验收标准等。铸造工艺规程设计的步骤一般是先绘制铸造工艺图，再根据具体要求决定是否绘制铸件图、铸型装配图、填写工艺卡片以及绘制各种工艺装备图。绘制铸造工艺图的步骤一般是：对零件结构的铸造工艺性进行分析+根据铸件的特点，确定铸造方法→选择铸型种类和造型、造芯方法→确定铸件的浇注位置和铸型分型面（包括模样的分模面）→砂芯设计→定出机械加工余量，表示铸出孔、精和不铸出孔、槽→选取铸造斜度，对不能起模的突出部分绘出活块→选取铸造收缩率，给出工艺补正量和模样分型负数·设计冒口和浇注系统→绘出试块、冷铁和铸筋。表1-】详细列出了铸造工艺设计的项目和一殷程序，可供参考。表11铸造工艺设计的项目和一般程序内容用途及应用范田没计程序在零件图上用各种工艺符号表制造模样和模板、生产准④确定浇注位置和分型面⑤砂芯设计艺图注位置，分型面，浇注系统，砂芯成批、大量生产和机醒游型中，有的工厂将浇注系统画型负数了零件形状，尺寸的地方（如加了件图或重要件用模样的材料及结构尺寸等，模3.模样图样在底板上的安装方法，模样和浇注系统在底板上的布置，底板配的依据结构、材料等续表内容用途及应用范围因和定位方式等5.砂箱图制造砂箱的依据艺调整的依据，成批及大鼠铁布置，砂箱结构和尺寸大小，可铸件时有一定用处量大小填写必要的内容，有综合整个设计内容艺卡片理等工艺操作过程及要求艺图的背面，使用时较方便1.2铸造方法的选择合理选择铸造方法主要考虑下列因素。①零件的使用性能零件所承受的载荷情况及其所处的工作环境（如温度、压力、气态或液态介质的性质等)对铸件尺寸精度和表面粗糙度的要求。②零件的铸造工艺性能零件所采用的材料的铸造性能（合金的流动性、收缩率以及形成气孔、缩孔、缩松、裂纹和偏析、氧化等缺陷的倾向)和罗件的结构特点（如零件的重量、轮廓尺寸、形状复杂程度以及铸件各部分的壁厚差、不加工壁厚的最小厚度和孔径等)。③合理的经济性是各种铸造方法生产费用的比较和成品零件生产总费用的综合比较。在合理选择铸造方法时，后者是起决定作用的。正确选择铸造方法的原则应该是：根据生产量的大小和各厂设备、技术的实际条件，结合各种铸造方法的基本工艺特点，在首先保证零件技术要求的前提下，选择工艺简便、质量稳定和成本低廉的铸造方法（参见表1-2和表1-3）。表1-2各种饰造方法特性的比较生产尺寸精度点方法特应用举例合金大小(GB/T6414-1999),造合金种类、铸件的大小和臣量不受限制，生产机动性大，生产准备时间短，受产品单件CT10-CT13应用最广泛形成气孔和缩松的顿向较大，内部质量较差，小毛还会属利用率可达0%，劳动强度大，生产条件差铸件内部组织致密，力学性能较高，单位面中积的产量高。军件的大小，形软复杂程度和大量CT7~CT9生产批量有一定限制，单件或少量生产时，一汽缸头等中、小型中易于实现生产过程的机械化和自动化，节省小车间生产面积件的内腔2续表生产尺寸精度方法合金特点大小(GB/T6414-1999)能压铸形状较复杂的薄壁铸件和带有细致花达95%。在一定壁厚〔小于6mm)范围内能主要广泛用于各种仪压力成批中CT4~CT7器、仪表、电器和附大量能)。生产率最高。铸件形状、大小，产量有金零件定限制，如站件过大成单件、小批生产不宜选用铸件尺寸精度高，表面质量好，可大大减少件用于雄知工的高湘、高强度等合金铸CTS~CT7件，如祸轮导向、成批全部小作叶片，以及形状复大量长、工序多，影响铸件质量的因碳多，因此对件，如小挂钩、支架生产，技术管理要求较高用于形状复杂和低压成批有色小利用率可达95%。容易实现铸造过程的机等件内部组织致密，力学性能高，可以不用离心大的整铸毛坯及刹车大量全部中CT7~CT9孔。不适于易产生偏析的合金，站件内表面质量差，机械加工余量大铁合金铸件表1-3各种铸造方法的经济特性在生产条作下应用饰益方法的经济合理性零件大外哪尺寸/mm零件形状单件大批简单100以下中等复杂程度复杂+简单100-400中等复杂程度+砂型简单400-1000中等复杂程度++复杂×+简单+1000-3000中等复杂程度+复杂3续表在生产东件下应用俯遭方法的经济合理性/mm单件成批大批简单100以下中等复杂程度复杂简单メ金属型100400中等复杂程度+400-1000中等复杂程度100以下中等复杂程度100以上中等复杂程度复杂100以下中等复杂程度复杂压力中等复杂程度+复杂+简单+400以上中等复杂程度复杂100以下中等复杂程度复杂简单メ壳型100-400+中等复杂程度复杂简单400以上中等复杂程度+表示该方法不适用。1.3铸造工艺图的绘制可以参照《材料成型技术基础》或《金属工艺学》等教材对铸件进行结构工艺性分析、确定铸造方法、选择铸型种类和造型与造芯方法、确定帱件的浇注位置和铸型分型面（包括模样的分模面、设计砂芯。《铸工工艺学》、《俦造工艺学》、《机械加工工艺设计手册》等书籍的内容更丰富、详实。本书只介绍工艺参数的选择。工艺参数包括机械加工余量、铸造料度、铸造收缩率、工艺补正量、模样分型负数和铸造圆角等。它们对铸件尺寸精度都有影响。41.3,1机械加工余量的确定铸件上的机械加工余量是铸件上要用机械加工的方法切去的金属层厚度。加工余量不足，会使铸件因加工表面上残存黑皮和表层缺陷而报废；加工余量太大，会增加机械加工的工作量，且浪费金属材料，从而增加了生产成本，有时还会因截而变厚，热节变大，使铸件晶粒粗大，力学性能降低。机械加工余量的大小取决于铸造合金的种类、铸件的生产类型(它决定了铸件的铸造方法、造型方法)、铸件的最大尺寸和加工部位、铸件的浇注位置等。铸件的机械加工余量可以近似地按下式计算。式中e一机械加工余量，mmA铸件的最大尺寸，mm;A加工表面的基本尺寸，mm;C系数（表1-4）。表上4计算铸件加工余量的系数C大批大量生产中批生产小批单件生产大批大量生产中批生产小批单件生产0.650.750.850.80.951.00.450.550.650.60.75铸件的机械加工余量也可以用查表的方法确定。铸件切削加工余量等级常常和铸件尺寸公差等级配套确定。铸件尺寸公差的代号用字母CT表示。尺寸公差等级分为16级。单件和小批量生产的铸件尺寸公差等级见表1-5。成批和大量生产的铸件尺寸公差等级见表1-6。铸件切削加工余量的代号用字母MA表示。切削加工余量等级由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J共9个等级。单件和小批量生产的铸件加工余量等级按表1-7选取。成批和大量生产的铸件加工余量等级按表1-8选取。当铸件尺寸公差等级和加工余量等级确定后，铸件的加工余量数值应按有加工要求的表面上最大基本尺寸和该表而距它的加丁基准间尺寸中较大的尺寸所在范围，从表1-9中选取。对于表中某一确定的铸件尺寸公差等级、砂型铸造铸件的顶面（相对于浇注位置面言）的加工余等级，比底面、侧面的加工余量等级降一级选用。例如，铸件尺寸公差等级为CT10级，底面、侧面的加工余量等级MA为G级，则顶面的加工余量等级MA应为H级。砂型铸造孔的加工余量等级可采用与顶面相同的等级。在铸件图上或技术文件中应标注加工余量等级。例如，标注CT10MAH/G,表示铸件尺寸公差等级为10，顶面的加工余量等级为H(标注在斜线之上)，底面、侧面的加工余量等级MA为G(标注在斜线之下)。单件和小批量生产的铸件尺寸公差等级（摘自GB/T6414一1999）公等级T131513-151315自硬砂12141113111311131012等级，即铸件基本尺寸小于或等于10mm时，其公差等级提高3级，，件基本尺寸大于10mm至16mm时，其公差等级5表1-6成批和大量生产的铸件尺寸公差等级（摘自G8/T6414一1999)公差等级CT轻金属合金1113111311131113101281081079提高2级，铸件基本尺寸大于16mm至5mm时，其公差等级提高1级，表1-7单件和小批量生产与铸件尺寸公整等级配套使用的加工余量第级（摘自GB/T6414·1999)CT/MA(公差等级/如工余量等级)造型材料铜合金1315/J1315/H1315/H自硬砂12-14/J11-13/H10-12/H表1-8成批和大量生产与铸件尺寸公差等级配套使用的加工余量等级（摘自GB/T6414一1999）CT/MA(公差等级/加工余量等缴)铜合金1315/J13-15/H13-15/H1113/GI1~13/G1012/G转件的切削加工余量（摘自GB/T6414一I999)CT91012131415MAG基本数值/mm加工余量数值/mm大于2.53.03.554.56.06.06.57.57.58.59.0101002.53.050055.05.016.05.5i5.53.03.54.05.058.09.09.010111210016053.54.03.04,03.54.5005.56.07.07.0805.04,55.55.08.08.59.5111113131602503.54.54.05.04.05.04.57.56.07.08.57.59.08.5105.06.55.57.06.07.58.09.09.51113131515250400456.04.56.05.56.53.57.06.07.59.08.0109.01110125.57.56.07.56.58.57.59.59.0111113151817204006305.07.05.07.05.57.56.08.06.58.5117.59.512111312146.58.57.09.08.0109.011113161315182020236301710006.08.06.08.06.58.57.09.08.010139.011141214铸件的机械如工余量还可以用经验法确定。表1-】0为某厂灰铸铁的机械加工余量参考值。表1-10灰铸铁件的加工余量大量生产单件生产/mm简单复杂简单复杂简单复杂2.02.03.03.04.0101-2002.03.03.04.04.05.0201-3002.03.03.05.05.0301-5003.04.04.06.06.08.0501-8005.05.07.07.080112006.06.08.08.010.0确定铸件的加工余量后，计算出铸件的基本尺寸，再根据铸件的尺寸公差等级，从表1-1」中查出铸件的尺寸公差数值。表1-11铸件的尺寸公差数值（摘自GB/T6414一1999）基本尺寸公差等级CT大于至56910111213146100.180,26.360.520.741.01.52.02.84.210160.20.280.380.540.782.23.0416250.220.581.21.72.43.24.68250.240.321.391240630.26.360.501.42.81.05.681012631000.280.561.11.62.24.4911g181001600.300.621.21.82.53.65.01016201602500.500.701.01.42.02.85.68.01418222504000.560.781.11.62.23.26.29.012204000.640.90263.65.07.0286301.01.42.02.84.06.08.01620252注：1，CT1和CT2设有舰定的公差值，是为，来可能要求更精密的公差保留的。2,(T门3~CT16小于或等于16mm的铸件基本尺寸，其公差值需单融标准，可提高2-3级。4.铸作尺寸公差带应对称分有，即公差的一半取正值，另一半取负值，但有特殊要求时，也可以采用非对称分布，并应在图样上注明或在技术文件中规定，5。对铸件倾斜的都位，其尺寸公差应沿著倾斜面对称标注，公差值也按铸件的基本足寸从表中选取1.3.2铸造孔的最小尺寸、铸件的最小壁厚、铸造斜度、铸造图角的确定(1)铸造孔的最小尺寸铸件上小的孔、槽一般不宜铸出，留待加工反而更经济。建议灰铸铁的最小铸孔为：单件生产时30-50mm,成批生产时15~30mm,大量生产时1215mm。建议铸钢件的最小铸孔为：单件生产时60nm,成批生产时30~50mm,大量生产时20~40mm。(2)铸件的最小壁厚各种铸造方法的铸件最小壁厚见表1-12，铸件较适宜的壁厚见表1-13，铸件壁（或筋）间的最小距离及其高度见表1-14。各种铸造方法的铸件量小壁厚最小壁厚/m表面积ZM-5/cm2ZL-201ZL-201铸铁合金合金合金ZL-3012322.5220.60.81.31.51.225-1002.53.52.52.53322220.71.81.51.63.52.51.11.52.52.22254004.53.51.532.53455543.51000-16001600以上表113铸件较适宜的壁弹合金种类4-1047锌1.5-51.5-5表1-14转件壁（或筋）间的数小距离及其高度位于上铸型的壁10101151有色合金3/钢4(3)铸造斜度为了使模样（或芯）易于从砂型（或芯盒）中取出（砂型铸造），或者从铸型中取出铸件（金属型铸造），铸件垂直分型面的表面上需有铸造斜度（砂型铸造中也称拔模斜度）。铸造斜度可以用不同的方法形成，如图1-1所示。图11陈造斜度的形式图1-l()所示的方法是以壁的下端为基点，向上逐渐增大壁厚形成斜度。这样的结果是增大了铸件的壁厚，适用于薄壁和受力零件，以及高度不大的零件，也是常采用的一种形式。图11(b)所示的方法是以壁的中部为基点，以土部增大壁厚和下部减小壁厚的方法形成斜度，常用于壁较高的零件。图1-1()所示的方法是以壁的上端为基点，向下逐渐减小壁厚形成斜度。这样会减小铸件的壁厚，适用于厚壁零件，应用较少。铸造斜度的大小取决于立壁的高度、造型方法、模样材料等因素，通常为15~3°，可按下列原则确定：金属的收缩阻力大时，斜度应大；收缩量大和熔点高的合金，斜度应大：铸件需要拔模部分的尺寸小时，斜度应大；铸件上待加工表面的斜度数值可以大一些，在一般情况下，各面斜度的数值应尽可能一致，以便于制造模具及造型；对于非加工表面，如因设计要求不能采用合理的铸造斜度时，可以采用表1-15中的数据。(4)铸造圆角铸件壁部连接处的内转角应有铸造圆角，其半径数值可按表1-16中的计算公式计算出来。热裂性较大的合金取较大的系数。算出数值后，选用靠近的机器制道的标准数据，即8表1-15各种铸造方法的晨小铸造斜度/mm6/mma200.51.0130'320-50130-2305010011301002002.02.5200-3002.0-3.02.53.5300-5002.54,0020'-0303.5.5030-045500-8000°20'0*304.5-5.5020030800-12004.06.0015'0205.56.50201200-16007.0-8.00*20'1600-20008.09.00202000-25009.010.0015>25000152.对于需与其他攀件相结合的非加工面，拔模解度可取表值之半，0.25,0.5,1,1.5,2,3,5,8,10,15,20,25,30,40。为了制造方便，对铸件上各处的圆角（除非设计有特殊要求者），半径应尽可能统一。例如，对于砂型及金属型铸件一般统一用R3或R5,对于压铸件用R1或R2。各种铸造方法所允许的最小圆角半径数值不同，见表1-16。铜合金锌合金312压力陈造2熔模铸造11.521.3.3铸造工艺余量俦造工艺余量是为了确保铸件质量，满足俦遴工艺和机械加工工艺要求而多加在铸件毛坯上的金属。在零件加工完毕以前，这部分金属应该去掉。如果不影响零件的使用性能，又得到设计部门的同意，也可保留在零件上。俦造工艺余量的大小、位置及形状决定于零件的结构及工艺需要。它在铸件图上的表示方法与加工余量相同，通常用于以下几种情况。(1)工艺凸台为满足机械加工工艺的要求（如加工时夹紧铸件、定位稳定和不变形），在铸件上附加工艺凸台。工艺凸台在机械加工完毕后切掉。图1-2所示的零件，内外壁需要在一次安装中同时车削，因而要多俦出个夹头，以便在9