2.2 工艺参数
2.2.1 机械加工余量
ISO 8062(GB/T 6414)中规定了机械加工余量的选取。机械加工余量应适应由于材料的收缩而引起的长度上的尺寸波动,另外还要考虑铸件位于上箱的一侧总会有夹杂物(氧化物、夹砂、夹渣等),要去除夹杂物就需要额外增加加工余量。
2.2.2 模样起模斜度
图2-1给出了模样起模斜度或用型芯代替斜度,以保证铸型的起模。
图2-1 模样斜度(左侧)和型芯(右侧)
模样从铸型里取出必须在表面上有斜度,斜度越大越容易取出,如图2-2和图2-3所示。
图2-2 正确的和错误的斜度
图2-3 无斜度和有斜度
如果不允许有斜度,则有两种方法解决:
1)将斜度包含在加工余量里,加工后就没了(见图2-4)。
图2-4 带斜度的加工余量
2)可以利用额外的型芯来代替斜度(见图2-1右侧)。
2.2.3 消除砂芯的措施
铸件设计中一些很小的改变就能避免使用型芯,这会大大降低铸件成本并能降低出现尺寸问题的风险,如图2-5所示。
图2-5 通过设计取消型芯
2.2.4 机械加工的参考点及“基准面”
铸件与其后序机械加工的参考点(0点,基准面)必须是相同的,通常基准点必须要在铸件非加工表面上清楚标识。
为了方便机械加工,有时需要添加额外的加工余量,如图2-6所示。
图2-6 便于加工的加工余量
注:加工中心点作为夹紧装置。
2.2.5 最大应力集中的区域/壁厚
这个区域/壁厚是代表性断面/壁厚,其力学性能要满足要求,还决定着代表壁厚的试块尺寸的大小。
铸造厂可以通过一些工艺措施保证这些区域满足最小尺寸,有足够的加工余量以保证去除夹杂物和最低(或更好的)需求的断面质量。
2.2.6 铸件的尺寸公差
非加工面的尺寸公差由造型方法决定。各种材料的铸件尺寸公差参照ISO 8062(GB/T 6414)。表2-1~表2-4列出了这个标准中的相关技术数据。
表2-1 铸件尺寸公差等级 (单位:mm)
注:对于壁厚,递进一级的公差是有效的。例如一般公差是DCTG10级,壁厚公差就是DCTG11级。
表2-2 不同造型方法的推荐公差等级
表2-3 铸件最小加工量 (单位:mm)
注:1.标准中给出的尺寸是加工后最大的尺寸。
2.A和B只在非常特殊的情况下使用,并只有在各方同意后才使用。
表2-4 各种材料和造型方法的加工余量
注:B只用于特殊情况下。
有了这些信息,就可以完成“铸件图样”。铸件图样是最终产品的图样,但要修改加工量、斜度、基准点和其他参数以便于铸造生产。铸件设计者必须要与铸造厂沟通以获得最佳的加工性、斜度等。
铸造图样,尤其是以CAD文件格式传给铸造厂的铸造图样,铸造厂可使用其进行浇注模拟、模样设计、浇注系统设计、冒口和冷铁的尺寸和位置设计等。铸造厂使用产品零件图样来进行仿真模拟是比较危险的,因为不同的壁厚(加工余量和斜度)对其结果影响很大。