鑄造工藝課程設計指導書
1. 設計目的與要求
1.1 綜合運用材料成形工藝方法和生產實習的實際知識進行設計實踐，使理論知識和生產實際知識密切結合，從而使這些知識得到進一步的鞏固、加深和擴充套件。
1.2 在設計實踐中學習和掌握典型成形件鑄造工藝設計方法和步驟，培養學生分析問題和解決問題的能力。
1.3 通過設計，使學生在計算、繪圖、運用並熟悉設計資料（包括手冊、標準和規範等）等方面進行一次基本技能訓練，進一步提高圖紙、文字表達能力。
1.4 .為走向工作崗位具備專業的綜合素質打下初步基礎。
2. 設計任務
2.1 學生要在規定的時間（二周）內，完成乙個中等複雜程度的零件（通常選擇一般用途的支座類、或箱體類等鑄件作為設計題目），採用機器造型的主要鑄造技術檔案匯（編）制工作；
2.2 設計內容包括鑄造工藝設計及工藝裝備（模板、砂箱、芯盒等）設計；
2.3 應完成：鑄造工藝圖一張（a3或a2圖紙），工裝設計圖一張（a3或a2圖紙）；
2.4 採用二維cad出圖，三維設計和動態模擬作為設計過程控制和分析；
2.5 詳細要求見附錄表一課程設計任務書。
3. 設計內容和步驟
鑄造工藝課程設計總的程式是：根據已下達的《課程設計任務書》所給定的零件圖進行詳細的工藝分析後，繪製出鑄造工藝圖。然後以工藝圖為依據，設計出模板圖（芯合圖，合箱圖），最後編寫設計說明書和工藝卡。
3.1 審查並繪製零件圖
3.1.1 將任務書給定的零件圖重新繪製，鑄造零件圖樣清晰無誤，有完整的檢視、尺寸和各種標記，可參照附錄二所提供相應的三維圖，對鑄造零件有乙個明確完整的立體概念，以保證工藝設計及各項設計製圖工作的順利進行；
3.1.2 分析零件圖的各項尺寸，確定重要尺寸、各方向最大尺寸（長寬高輪廓尺寸）、主要壁厚及最大壁厚，以及鑄造零件的重量；
3.1.3 對零件各項公差要求，零件加工位置及零件各項加工要求（包括表面粗糙度），並對加工方法做初步了解；
3.1.4 分析零件材質牌號及效能要求，以及圖紙上指出的各項特殊技術要求。
3.1.5 分析鑄造零件在機器中的位置和作用、服役條件、負載情況、載荷性質（靜載荷，交變載荷，衝擊載荷等）和大小、失效形式；
3.1.6 讀懂設計任務所設定的生產批量
3.1.7 確定鑄件技術條件
其內容包括鑄造材質牌號、金相組織、力學效能要求、鑄件尺寸及重量公差、表面和內部缺陷允許程度以及其他特殊效能要求，如是否經水壓、氣壓試驗，試驗條件，零件在機器上的工作條件，鑄件質量檢查的方法等。（是否要做水壓測驗與超聲探傷；鑄造缺陷的限制程度與允許焊補的條件；鑄件熱處理的要求等等）。
這些技術條件通常在零件設計部門的零件圖紙上既已確定，而在工藝設計時除加以研究分析（包括適當調整）外，不需要重新規定，但有時設計部門只提出標號而未作出詳細規定，則在工藝設計時，應根據圖紙標號詳細加以確定，以利鑄件生產工藝的控制。
本課程設計以任務要求為準。
3.1.8 審查零件結構是否符合鑄造工藝要求
零件圖上如有不合理結構和尺寸，必要時可以提出結構的修改意見，此時需要與指導教師商量處理；修改意見應在設計說明書中予以論證，設計方可按修改後的結構進行。
3.1.9 預見零件可能產生的鑄造缺陷，並在選擇工藝方案時採取相應措施。
3.2 獲取工藝設計的原始資料
3.2.1 生產批量（任務書已給定）
3.2.2 所有的零件要求機器造型，造型機型號見附錄二造型機型號（可選用的造型機有z145a、z148b、z2310等）。
3.2.3 鑄件材質牌號（任務書附錄中已明確規定）
3.3 確定鑄造工藝方案
3.3.1 零件結構的鑄造工藝性分析
3.3.1.1 從避免缺陷方面審查鑄件結構
分析零件的壁厚，找出主要壁厚、熱節位置和數量，注意最小壁厚和臨界壁厚。
鑄件最小壁厚：鑄件不產生澆不足、冷隔缺陷的最小鑄件壁厚。
鑄件臨界壁厚：鑄件不產生晶粒粗大、力學效能下降的最大壁厚；
3.3.1.2 從簡化鑄造工藝方面改進零件結構
分析零件圖上的孔、槽，哪些孔槽需要鑄出，哪些孔槽不需或不能鑄出；鑄件應有合適的鑄造圓角；改進妨礙其的凸台、凸緣和肋板結構；鑄件壁厚的連線應逐漸過渡、壁厚應均勻；防止鑄件出現變形和裂紋等
3.3.1.3 對多種可能的方案，並進行比較，選擇最優方案，既最先進，最經濟，最合理的乙個方案。
3.4 確定鑄造工藝方案的內容與程式一般如下：
3.4.1 造型方法與鑄型種類的選擇。
課程設計一般規定採用機器造型，根據鑄件大小及模樣布置，選用適當的造型機（造型機型號見附錄二造型機型號）。
鑄造種類則根據工藝需要選用濕型、乾型、自硬型等。
3.4.2 砂芯種類與制芯方法的選擇。根據工藝需要，可選擇普通粘土砂芯，油砂芯，co2自硬砂芯，樹脂砂芯等，並選擇適當的制芯機。
3.4.3 確定澆注位置與鑄型分型面（包括模樣的分模面）。澆注位置和分型面要結合起來考慮；確定澆注位置時要考慮凝固順序。
3.4.4 澆注位置選擇取決於：合金種類、鑄件結構、鑄件質量要求及生產條件，確定澆注位置的主要原則：
3.4.1.1 重要加工面朝下或呈直立狀態
3.4.1.2 鑄件的大平面朝下
3.4.1.3 應有利於鑄件補縮
3.4.1.4 應保證鑄件有良好的金屬液匯入位置，保證鑄件充滿。
3.4.1.5 應盡量少用或不用砂芯
3.4.1.6 應使合型、澆注和補縮位置相一致。
3.4.5 分型面的選擇
分型面一般在確定澆注位置後在選擇，在生產中有時同時考慮選擇分型麵時，應注意以下原則：
3.5.1.1 使鑄件全部或大部分置於同一半型
3.5.1.2 若達不到這一要求，也盡量把鑄件的加工面或基準面放在同一半型。
3.5.1.3 應盡可能減少分型面數目
3.5.1.4 機器造型只允許有乙個分型面，凡不能出砂部位均採用砂芯；
3.5.1.5 對單件生產手工造型，採用兩個分型面是合理的；
3.5.1.6 平直分型面和曲折分型面的選擇；
3.5.1.7 平直分型面可以簡化工裝製造、加工工序和造型操作。有的情況選擇曲面分型，有利於清理。
3.5.1.8 分型面應選取在鑄件最大投影處；
3.4.6 砂箱中鑄件數目的選擇
根據造型機型號、砂箱的內框及尺寸、鑄件尺寸、澆冒口尺寸及適當的吃砂量確定砂箱中鑄件數目。初步進行模板板麵布置和估算砂箱尺寸。模板與砂箱尺寸必須與造型機型號規格相適應
3.4.7 確定鑄件的機械加工餘量，表示鑄出和非鑄出孔槽。
3.4.8 選取拔模斜度（拔模斜度應用角度表示）。
3.4.9 選取鑄造收縮率。
3.4.10 設計計算澆注系統
設計澆注系統主要是確定它的型式與金屬液引入型腔的位置和最小阻流斷面的計算等。
3.4.10.1 澆注系統的結構形式的選擇
3.4.10.2 澆注時間計算
3.4.10.3 澆注系統阻流阻元截面積的計算
3.4.10.4 根據澆注系統各阻元比例確定各阻元截面積
3.4.10.5 根據各阻元截面積和形狀確定各部分尺寸
3.4.11 冒口與冷鐵；確定出氣口。
根據鑄件的材質結合鑄件結構、尺寸等確定鑄件是否用冒口補縮。冒口設計的主要內容是選擇冒口的形狀及安放位置、確定冒口數量、計算冒口尺寸，校核冒口的補縮能力。
3.4.12 砂芯工藝設計主要內容：
3.4.12.1 砂芯輪廓和數目的確定，砂芯製造的難易程度，砂芯的裝配和固定，砂芯的通氣條件等；
3.4.12.2 砂芯的種類、結構和尺寸的確定；
3.4.12.3 砂芯通氣系統的設計；
3.4.12.4 芯骨和芯撐的形狀，尺寸，數量的確定；
3.4.12.5 砂芯的填砂（或射砂）方向，起吊方向和下芯順序等。
3.5 繪製鑄造工藝圖
鑄造工藝圖鑄造工藝圖是鑄造工藝設計內容的集中表現，即在初步確定鑄造工藝方案(畫出鑄造工藝方案草圖)後首先要完成的鑄造工作藍圖。
它規定了鑄件的形狀和尺寸，也規定了鑄件的基本生產方法和工藝過程；它是最基本而且最主要的工藝檔案，是生產過程指導性檔案，它為設計和製造工藝裝備提供了基本依據。因此必須認真繪製。
繪製時將各種簡明的標明代表鑄造工藝要求的標準符號標註在零件圖上，構成表示模樣和砂型、砂芯製造工藝與澆冒口系統等，反應出鑄造工藝方案的基本內容。
原機械工業部對鑄造工藝符號以及表示方法作了統一規定，見教材表5-1或《鑄造手冊第五冊》
表中對各種工藝符號及表示方法分為甲、乙兩類。甲類用於在藍圖上繪製鑄造工藝圖，其表示規定為紅、藍兩種顏色；乙類用於墨線繪製的鑄造工藝圖。本指導書以甲類為例，使用計算機設計是按乙類設計。
3.5.1 在鑄造工藝圖上一般應在零件結構圖中表示下列內容：
3.5.1.1 確定鑄件的澆注位置和鑄型分型面；
3.5.1.2 確定和標註機械加工餘量、鑄造斜度(起模斜度)、鑄造圓角半徑、工藝餘量(包括工藝
3.5.1.3 芯頭、芯座尺寸與間隙、澆注系統、冒口和出氣孔的位置、形狀及尺寸等；
3.5.1.4 在技術要求附註欄中還應說明鑄件精度等級、鑄造線收縮率、鑄件熱處理類別、硬度檢查位置和某些特殊要求等鑄件驗收技術條件。
3.5.2 繪製鑄造工藝圖時注意事項
3.5.2.1 按照機械製圖的規定和要求，繪製任務書上所給定的零件圖，按適當比例放大或縮小，各檢視之間應留有足夠的餘地，以備繪製工藝符號，澆冒系統以及有關的尺寸線等。
3.5.2.2 工藝符號按教材國家標準規定的畫法用紅蘭（或彩色）鉛筆繪製。可參考《砂型鑄造工藝設計與工裝設計》和《鑄造工藝設計手冊》等參考書，但澆冒口系統最好具有直觀性。
3.5.2.
3 凡是在某一檢視或剖面圖上表示清楚了的工藝符號，可以不按投影原理在其它檢視上重複繪製，以免符號遍布圖紙，相互重疊；反之不能完全表達清楚的地方，可以增加檢視來表示，但不以增加過多。
3.5.2.4 鑄造尺寸（如加工餘量，芯頭尺寸等）應集中標註在乙個或幾個檢視上，不要分散標註或重複標註。
3.5.2.5 砂芯邊界線如果和零件輪廓線或加工餘量線、冷鐵線等相重合，則省去砂芯邊界線重合段。砂芯用蘭線。
3.5.2.6 在剖面圖上芯子線與加工餘量線相遇時，被砂芯遮住的加工餘量線不繪出，加工餘量用紅線。
3.5.2.7 工藝圖上所註之尺寸一律不包括縮尺（縮尺另寫在工藝圖的右上角）。比例與零件圖相同，但有時為了圖面清晰，某些部分（如砂芯間隙）可以放大畫出。
3.5.2.
8 描繪工藝符號時，應注意空出零件圖上所註的尺寸和加工符號不被遮蓋，零件圖上某些線條由於被工藝符號（如被砂芯）遮蓋，由看得見變為看不見時，可保留原線條，不要擦去，也不必改為虛線。
3.5.3 繪製程式
3.5.3.1 在有關檢視上標出不鑄出孔、槽及加工餘量
3.5.3.2 凡不鑄出孔、槽一律在孔槽的各檢視上畫一紅「×」或全部塗紅，若孔槽的輪廓線為虛線，則不必表示，不鑄出孔和槽的尺寸見教材。
3.5.3.3 機械加工餘量的標註
3.5.3.
4 機械加工餘量按教材國標規定的二級精度，灰鑄鐵件選用。剖面或非剖面上的加工餘量均由紅色線按比例畫出，並在加工符號上註明加工餘量數值，帶斜度的加工餘量，可用分數表示，分子表示薄處的餘量，分母表示厚處的餘量。
3.5.3.5 加工餘量的輪廓線被其它工藝符號（如砂芯）遮住時，則不必畫出，如不畫出不足以表明情況時，則畫為紅色虛線。
3.5.3.6 繪製拔模斜度
3.5.3.6.1 拔模斜度大小，可按教材或《鑄造手冊第五冊》規定選用；
3.5.3.6.2 拔模斜度用紅色線畫出，用角度數或公釐數表示其大小。大批量生產，一律採用金屬模樣，故一律用角度在文字說明中表示；
3.5.3.6.3 加工面上的斜度，將加工餘量的紅輪廓線畫斜即可。
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