某型货车前轮轮毂铸造工艺分析

图B.2所示为某型货车前轮轮毂零件图。前轮轮毂铸件重13.6kg，货车行驶中，前轮轮毂做旋转运动，内孔装有轴承。由于前轮也起支撑货车的作用，因此，装于前轮中央部位的轮毂为受力零件。材质为HT200。铸件主要壁厚为15mm，和轮圈相连接的法兰盘为19mm，在法兰和轮毂本体相交的地区形成热节区。同时，法兰上有五个ϕ35、厚度（连法兰）达34mm的螺孔凸台，也是最为厚实的部位。加工要求最高的表面是安装轴承外圈的表面，即ϕ90和ϕ100面。

图B.2 某型货车前轮轮毂零件图

B.2.1 绘制铸件图

1.铸件图的用途

为什么要绘制铸件图？同一个产品零件图，不同的铸造工艺铸出的同一种铸件，虽然粗略看上去好像一样，但在形状和尺寸上存在着差异。这是因为不同的铸造工艺，分型面及所使用的起模斜度大小、方向等都有差异。因而，在大批大量生产中，所有铸件的冷加工生产线上的工装，都必须依照铸件的真实形状去设计，而不能按零件图去设计。铸件图和铸造工艺密切相关，这就必然向铸造工作者提出任务，给出确定的铸件图。铸件图的用途可以概括为两个方面：

1）是铸件验收的依据。

2）是冷加工车间进行铸件加工工装设计的重要依据。对铸工车间而言，工艺装备的各种图样，必须保证和铸件图相符合，所以铸件图是铸造工装设计的依据。

由此可见，通常只是在大批、大量生产的工厂才绘制铸件图。而单件、小批生产的车间，直接依靠铸造工艺图进行生产准备、施工及验收，冷加工车间则是直接依照产品图进行加工，因此，没有必要绘制铸件图。

2.铸件图的画法及尺寸标注

1）按照铸造工艺图及产品图绘制铸件图，铸件图应经过冷、热加工车间及设计科室共同会签。但也有工厂为了防止铸件图会签后给后工序的模具设计带来困难和约束，先依照铸造工艺图设计金属模具图，然后依模具图绘制铸件图。铸件图在会签时如果有所改动，再修改模具图。

2）铸件图应标明下列内容：铸件毛面上的加工定位点（面）、夹紧点（面），加工余量，起模斜度，分型面，内浇道和冒口残余，铸件全部形状和尺寸，未注明的圆角、壁厚，涂漆种类，铸件允许的缺陷说明等项。

3）加工定位点（面）和夹紧点（面）的标注符号为“◆”和“↓”。

4）在一般视图上，用细的双点画线表示加工面，用粗实线表示铸件轮廓形状，在双点画线和实线之间标注加工余量尺寸。在断面图上加工余量范围内，即在双点画线和外轮廓实线之间，在原有剖面线上，再附加一层剖面线，其方向与原剖面线垂直，这样组成正方形网格线的部分即表示加工余量和不铸孔及沟槽等将被切削去除的部分。

5）只标明特殊的铸造圆角尺寸，相同的铸造圆角在技术条件中说明。

6）只标出特殊的起模斜度，相同角度的起模斜度统一在技术条件中说明。

7）尺寸标注方法：生产中有两种尺寸标注方法，第一种方法是以零件尺寸为基础，即标注零件尺寸，加工余量（起模斜度的尺寸界线）等则在零件尺寸线上向外标注；第二种方法是以铸件尺寸为基础，即标注铸件尺寸，加工余量等则由铸件外轮廓尺寸线向内标注尺寸。这种方法在个别大量生产工厂应用，而大多数工厂应用前一种方法。无论哪种方法，不铸孔等均不标注尺寸。

8）用细实线画出分型面在铸件上的痕迹，并注明“上”“下”字样，以说明浇注位置。

9）浇冒口残余的表示方法为：用细双点画线画出内浇道、冒口根的位置和形状，再用引出线引出加以文字说明，如“内浇道残余不应大于✕mm”等。

10）铸件上特殊部位允许缺陷的限制，应在图形上相应部位标清，并加以文字说明。图B.3所示为某型货车前轮轮毂铸件图实例。

图B.2 某型货车前轮轮毂零件图

B.2.1 绘制铸件图

1.铸件图的用途

为什么要绘制铸件图？同一个产品零件图，不同的铸造工艺铸出的同一种铸件，虽然粗略看上去好像一样，但在形状和尺寸上存在着差异。这是因为不同的铸造工艺，分型面及所使用的起模斜度大小、方向等都有差异。因而，在大批大量生产中，所有铸件的冷加工生产线上的工装，都必须依照铸件的真实形状去设计，而不能按零件图去设计。铸件图和铸造工艺密切相关，这就必然向铸造工作者提出任务，给出确定的铸件图。铸件图的用途可以概括为两个方面：

1）是铸件验收的依据。

2）是冷加工车间进行铸件加工工装设计的重要依据。对铸工车间而言，工艺装备的各种图样，必须保证和铸件图相符合，所以铸件图是铸造工装设计的依据。

由此可见，通常只是在大批、大量生产的工厂才绘制铸件图。而单件、小批生产的车间，直接依靠铸造工艺图进行生产准备、施工及验收，冷加工车间则是直接依照产品图进行加工，因此，没有必要绘制铸件图。

2.铸件图的画法及尺寸标注

1）按照铸造工艺图及产品图绘制铸件图，铸件图应经过冷、热加工车间及设计科室共同会签。但也有工厂为了防止铸件图会签后给后工序的模具设计带来困难和约束，先依照铸造工艺图设计金属模具图，然后依模具图绘制铸件图。铸件图在会签时如果有所改动，再修改模具图。

2）铸件图应标明下列内容：铸件毛面上的加工定位点（面）、夹紧点（面），加工余量，起模斜度，分型面，内浇道和冒口残余，铸件全部形状和尺寸，未注明的圆角、壁厚，涂漆种类，铸件允许的缺陷说明等项。

3）加工定位点（面）和夹紧点（面）的标注符号为“◆”和“↓”。

4）在一般视图上，用细的双点画线表示加工面，用粗实线表示铸件轮廓形状，在双点画线和实线之间标注加工余量尺寸。在断面图上加工余量范围内，即在双点画线和外轮廓实线之间，在原有剖面线上，再附加一层剖面线，其方向与原剖面线垂直，这样组成正方形网格线的部分即表示加工余量和不铸孔及沟槽等将被切削去除的部分。

5）只标明特殊的铸造圆角尺寸，相同的铸造圆角在技术条件中说明。

6）只标出特殊的起模斜度，相同角度的起模斜度统一在技术条件中说明。

7）尺寸标注方法：生产中有两种尺寸标注方法，第一种方法是以零件尺寸为基础，即标注零件尺寸，加工余量（起模斜度的尺寸界线）等则在零件尺寸线上向外标注；第二种方法是以铸件尺寸为基础，即标注铸件尺寸，加工余量等则由铸件外轮廓尺寸线向内标注尺寸。这种方法在个别大量生产工厂应用，而大多数工厂应用前一种方法。无论哪种方法，不铸孔等均不标注尺寸。

8）用细实线画出分型面在铸件上的痕迹，并注明“上”“下”字样，以说明浇注位置。

9）浇冒口残余的表示方法为：用细双点画线画出内浇道、冒口根的位置和形状，再用引出线引出加以文字说明，如“内浇道残余不应大于✕mm”等。

10）铸件上特殊部位允许缺陷的限制，应在图形上相应部位标清，并加以文字说明。图B.3所示为某型货车前轮轮毂铸件图实例。

图B.3 某型货车前轮轮毂铸件图

B.2.2 绘制铸造工艺图

铸造工艺图是铸造行业所特有的一种图样。是生产过程的指导性文件，它为设计和制造铸造工艺装备提供了基本依据。它规定了铸件的形状和尺寸，也规定了铸件的基本生产方法和工艺过程。单件、小批的生产情况下，用蓝图绘制的铸造工艺图需要绘制1～5份，以使用于模具制造、造型、检验和技术存档。对成批、大量生产的工厂，为便于长期保存和复制交流，常用墨线绘制在描图纸上，可晒制成单一颜色线条的铸造工艺图。

铸造工艺图表达的内容包括：浇注位置，分型面，分模面，活块，模样的类型和分型负数，加工余量，起模斜度，不铸孔和沟槽，型芯个数和形状，芯头形式、尺寸和间隙，分盒面，芯盒的填砂（射砂）方向，型芯负数，砂型的出气孔，型芯出气方向、起吊方向，下芯顺序，芯撑的位置、数目和规格，工艺补正量，反变形量，非加工壁厚的负余量，浇口和冒口的形状和尺寸，冷铁形状和个数，收缩筋（割筋）和拉筋形状、尺寸和数量，和铸件同时铸造的试样，铸造收缩率，砂箱规格，造型和制芯设备型号，铸件在砂箱内的布置，并列出几种不同名铸件同时铸出，几个型芯公用一个芯盒以及其他方面的简要技术说明等。

以上这些内容，分别用图形、符号及技术条件来表达。但上述这些内容并非在每一张铸造工艺图上都要表示，而是与铸件的生产批量、产品性质、造型和制芯方法，铸件材质和结构尺寸，废品倾向等具体情况有关。

1.绘制铸造工艺图的程序

1）根据产品图及技术条件、产品生产批量及需用日期，结合工厂实际条件选择铸造方法。

2）分析铸件的结构工艺性，判断缺陷的倾向，提出结构的改进意见和确定铸件的凝固原则。

3）标出浇注位置和分型面。

4）绘出各视图上的加工余量及不铸孔、沟槽等工艺符号。

5）标出特殊的起模斜度。

6）绘出型芯形状、分块线（包括分芯负数）、芯头间隙、压紧环和防压环、积砂槽及有关尺寸，标出型芯负数。

7）画出分盒面，填砂（射砂）方向，型芯出气方向，起吊方向等符号。

8）绘出浇注系统、冒口的形状和尺寸，同铸试样的形状、位置和尺寸。

9）冷铁和铸筋的形状、位置、尺寸和数量，固定组合方法及冷铁留缝大小等。

10）模样的分型负数，分模面及活块形状，反变形量的大小和形状、位置，非加工壁厚的负余量，工艺补正量的加设位置和尺寸等。

11）大型铸件的吊柄，某些零件上所加的机械加工用夹头或加工基准台等。此外，有的铸造工艺图尚需说明：浇注要求，压重，冒口切割残留量，冷却保温处理，拉筋处理要求，退火要求等。技术条件中还需说明：选用缩尺，一箱布置几个铸件或与某名称铸件同时铸出，选用设备型号及砂箱尺寸等。

2.绘制铸造工艺图的注意事项

1）每项工艺符号只在某一视图或剖视图上表示清楚即可。不必在每个视图上反映所有工艺符号，以免符号遍布图样、互相重叠。

2）加工余量的尺寸：如果顶面、孔内和底、侧面数值相同时，图面上不标注尺寸，可填写在图样背面的“模样工艺卡”中，也可写在技术条件中。

3）相同尺寸的铸造圆角、等角度的起模斜度，图形上可不标注，只写在技术条件中。

4）型芯边界线：如果和零件轮廓线或加工余量线、冷铁线等重合时，则省去型芯边界线。

5）在断面图上，型芯线和加工余量线相互关系处理上，不同工厂有不同做法：一种认为型芯是“透明体”，因而被芯子遮住的加工余量线部分也绘出，结果使加工余量红线贯穿整个型芯断面；另一种认为：型芯是“非透明体”，因而，被型芯遮住的加工余量线不绘出。推荐后一种方法，这种图面线条较少、清晰、便于读图。

6）单件小批生产，甚至在某些成批生产的工厂中，铸造工艺图是在产品图上绘制的，直接用于指导生产。这时一般都是手工造型或抛砂造型，使用木模样或菱苦土模样。铸造工艺图在投入模样制造之前一次完成。

在大批大量生产中，铸件先要经过试制阶段，首先绘制铸造工艺图，并按图制造试制用的木模样、芯盒等。根据试制情况，把铸造方案、加工余量、收缩率等所有工艺因素进行变更和调整。最后依试制修改后的铸造工艺图进行金属模具的设计。由于在试制阶段不可能把铸件的每一个尺寸、形状及模具加工的因素都详细地考虑，因此，在模具设计以后，还要对原有铸造工艺图依模具图样加以修改，使之前后统一。由此可见，大量生产的铸造工艺图，往往不是直接指导生产的依据，它实际上被模具图所取代，但它在试制阶段起主导作用。

7）所标注的各种工艺尺寸或数据，不要盖住产品图上的数据，应方便工人操作，符合工厂的实际条件。例如，标注起模斜度，对于手工木模样，则应尽量标注尺寸（mm）或比例（1/50）；对于金属模则应标注角度，而且所注角度应和工厂常用铣刀角度相对应。

3.相关铸造工艺路线或参数的确定

在造型机上造型时造型机的砂箱尺寸为800mm×600mm，对于前轮轮毂铸件，上砂箱高度170mm，下砂箱为230mm。直浇道的位置和尺寸均已确定，在此基础上每箱放置五件。以前用合脂砂手工制芯，现已改用热芯盒法，用ZZ8612制芯机制芯。

为了保证铸件质量，在确定浇注位置时，必须把最重要的加工面在浇注时向下或呈直立状态。由于ϕ100和ϕ90加工面有粗糙度要求，内部安装轴承，尺寸精度要求也高，因此，把ϕ100和ϕ90圆柱面呈直立状态，厚实的法兰边向上进行浇注。

分型面选择在法兰的边缘上，这样使铸件的绝大部分置于下砂箱内，便于保证铸件精度，下芯后便于检查壁厚是否均匀，且型芯稳固。同时使浇注位置和造型、合型位置一致。如果分型面选在沿中心线切开的平面，虽然造型和下芯也很方便，但和浇注位置不一致，为了保证浇注位置，必须将砂型翻90̊，这种操作在半自动造型线上是不可取的。

为了保证铸件无缩孔及缩松缺陷，采用了压边浇道，压边宽度4mm。这种措施对于局部厚实的灰铸铁件是适宜的。

为适应大量生产要求，加快下芯速度，下芯头使用了积砂槽，以防止散落的砂粒将型芯垫起。上芯头使用压紧环，保证型芯排气通畅，而不致因芯头钻入铁液将型芯出气孔堵塞。铸件内腔有筋条，为保证筋条位置准确，下芯头作成定位形式。

该铸件收缩率取1%。最终，某型货车前轮轮毂的铸造工艺图如图B.4所示。

图B.3 某型货车前轮轮毂铸件图

B.2.2 绘制铸造工艺图

铸造工艺图是铸造行业所特有的一种图样。是生产过程的指导性文件，它为设计和制造铸造工艺装备提供了基本依据。它规定了铸件的形状和尺寸，也规定了铸件的基本生产方法和工艺过程。单件、小批的生产情况下，用蓝图绘制的铸造工艺图需要绘制1～5份，以使用于模具制造、造型、检验和技术存档。对成批、大量生产的工厂，为便于长期保存和复制交流，常用墨线绘制在描图纸上，可晒制成单一颜色线条的铸造工艺图。

铸造工艺图表达的内容包括：浇注位置，分型面，分模面，活块，模样的类型和分型负数，加工余量，起模斜度，不铸孔和沟槽，型芯个数和形状，芯头形式、尺寸和间隙，分盒面，芯盒的填砂（射砂）方向，型芯负数，砂型的出气孔，型芯出气方向、起吊方向，下芯顺序，芯撑的位置、数目和规格，工艺补正量，反变形量，非加工壁厚的负余量，浇口和冒口的形状和尺寸，冷铁形状和个数，收缩筋（割筋）和拉筋形状、尺寸和数量，和铸件同时铸造的试样，铸造收缩率，砂箱规格，造型和制芯设备型号，铸件在砂箱内的布置，并列出几种不同名铸件同时铸出，几个型芯公用一个芯盒以及其他方面的简要技术说明等。

以上这些内容，分别用图形、符号及技术条件来表达。但上述这些内容并非在每一张铸造工艺图上都要表示，而是与铸件的生产批量、产品性质、造型和制芯方法，铸件材质和结构尺寸，废品倾向等具体情况有关。

1.绘制铸造工艺图的程序

1）根据产品图及技术条件、产品生产批量及需用日期，结合工厂实际条件选择铸造方法。

2）分析铸件的结构工艺性，判断缺陷的倾向，提出结构的改进意见和确定铸件的凝固原则。

3）标出浇注位置和分型面。

4）绘出各视图上的加工余量及不铸孔、沟槽等工艺符号。

5）标出特殊的起模斜度。

6）绘出型芯形状、分块线（包括分芯负数）、芯头间隙、压紧环和防压环、积砂槽及有关尺寸，标出型芯负数。

7）画出分盒面，填砂（射砂）方向，型芯出气方向，起吊方向等符号。

8）绘出浇注系统、冒口的形状和尺寸，同铸试样的形状、位置和尺寸。

9）冷铁和铸筋的形状、位置、尺寸和数量，固定组合方法及冷铁留缝大小等。

10）模样的分型负数，分模面及活块形状，反变形量的大小和形状、位置，非加工壁厚的负余量，工艺补正量的加设位置和尺寸等。

11）大型铸件的吊柄，某些零件上所加的机械加工用夹头或加工基准台等。此外，有的铸造工艺图尚需说明：浇注要求，压重，冒口切割残留量，冷却保温处理，拉筋处理要求，退火要求等。技术条件中还需说明：选用缩尺，一箱布置几个铸件或与某名称铸件同时铸出，选用设备型号及砂箱尺寸等。

2.绘制铸造工艺图的注意事项

1）每项工艺符号只在某一视图或剖视图上表示清楚即可。不必在每个视图上反映所有工艺符号，以免符号遍布图样、互相重叠。

2）加工余量的尺寸：如果顶面、孔内和底、侧面数值相同时，图面上不标注尺寸，可填写在图样背面的“模样工艺卡”中，也可写在技术条件中。

3）相同尺寸的铸造圆角、等角度的起模斜度，图形上可不标注，只写在技术条件中。

4）型芯边界线：如果和零件轮廓线或加工余量线、冷铁线等重合时，则省去型芯边界线。

5）在断面图上，型芯线和加工余量线相互关系处理上，不同工厂有不同做法：一种认为型芯是“透明体”，因而被芯子遮住的加工余量线部分也绘出，结果使加工余量红线贯穿整个型芯断面；另一种认为：型芯是“非透明体”，因而，被型芯遮住的加工余量线不绘出。推荐后一种方法，这种图面线条较少、清晰、便于读图。

6）单件小批生产，甚至在某些成批生产的工厂中，铸造工艺图是在产品图上绘制的，直接用于指导生产。这时一般都是手工造型或抛砂造型，使用木模样或菱苦土模样。铸造工艺图在投入模样制造之前一次完成。

在大批大量生产中，铸件先要经过试制阶段，首先绘制铸造工艺图，并按图制造试制用的木模样、芯盒等。根据试制情况，把铸造方案、加工余量、收缩率等所有工艺因素进行变更和调整。最后依试制修改后的铸造工艺图进行金属模具的设计。由于在试制阶段不可能把铸件的每一个尺寸、形状及模具加工的因素都详细地考虑，因此，在模具设计以后，还要对原有铸造工艺图依模具图样加以修改，使之前后统一。由此可见，大量生产的铸造工艺图，往往不是直接指导生产的依据，它实际上被模具图所取代，但它在试制阶段起主导作用。

7）所标注的各种工艺尺寸或数据，不要盖住产品图上的数据，应方便工人操作，符合工厂的实际条件。例如，标注起模斜度，对于手工木模样，则应尽量标注尺寸（mm）或比例（1/50）；对于金属模则应标注角度，而且所注角度应和工厂常用铣刀角度相对应。

3.相关铸造工艺路线或参数的确定

在造型机上造型时造型机的砂箱尺寸为800mm×600mm，对于前轮轮毂铸件，上砂箱高度170mm，下砂箱为230mm。直浇道的位置和尺寸均已确定，在此基础上每箱放置五件。以前用合脂砂手工制芯，现已改用热芯盒法，用ZZ8612制芯机制芯。

为了保证铸件质量，在确定浇注位置时，必须把最重要的加工面在浇注时向下或呈直立状态。由于ϕ100和ϕ90加工面有粗糙度要求，内部安装轴承，尺寸精度要求也高，因此，把ϕ100和ϕ90圆柱面呈直立状态，厚实的法兰边向上进行浇注。

分型面选择在法兰的边缘上，这样使铸件的绝大部分置于下砂箱内，便于保证铸件精度，下芯后便于检查壁厚是否均匀，且型芯稳固。同时使浇注位置和造型、合型位置一致。如果分型面选在沿中心线切开的平面，虽然造型和下芯也很方便，但和浇注位置不一致，为了保证浇注位置，必须将砂型翻90̊，这种操作在半自动造型线上是不可取的。

为了保证铸件无缩孔及缩松缺陷，采用了压边浇道，压边宽度4mm。这种措施对于局部厚实的灰铸铁件是适宜的。

为适应大量生产要求，加快下芯速度，下芯头使用了积砂槽，以防止散落的砂粒将型芯垫起。上芯头使用压紧环，保证型芯排气通畅，而不致因芯头钻入铁液将型芯出气孔堵塞。铸件内腔有筋条，为保证筋条位置准确，下芯头作成定位形式。

该铸件收缩率取1%。最终，某型货车前轮轮毂的铸造工艺图如图B.4所示。

图B.4 某型货车前轮轮毂零件铸造工艺图

B.2.3 模样图的绘制

1.模样的结构设计

通常模样图属于模板总装图的零件图之一。模样外形根据前述的铸造工艺图和铸件图绘制。其中形成铸件轮廓的尺寸均按1%的收缩率放大。上、下模样的芯头高度，上芯头上的压紧环，下芯头的积砂槽以及浇冒系统模样，这些尺寸均与铸件尺寸无关，故按铸造工艺图上所给尺寸绘制（即不加放收缩率）。由于该模样外形的机械加工没有困难，因此上、下模样都设计成整体式的。

上、下模样都设计成空心的，以适应模样毛坯的铸造工艺性要求，并可以减轻质量。上模样较小，壁厚取8mm，内部只设一条加强筋；下模样尺寸稍大，壁厚取10mm，内设三条筋。选用上固定法，螺钉孔可以均匀分布而不必顾虑螺钉是否会和模底板下面筋条相碰，模底板钻螺孔时可利用模样当钻模进行配钻，安装时操作方便。但安装螺钉用的沉头座孔损坏了模样的工作表面，安装后必须填补。

本例的模样都采用两个ϕ6定位销，故相应上、下模样都设计有两个定位销孔。

图B.5、图B.6所示分别为前轮轮毂铸件上模样和下模样图，其中图5所示的上模样是嵌入式模样。由于分型面通过模样（铸件）的圆角，为了作出R4圆角，前轮轮毂上模样不得不制成嵌入式的。

图B.4 某型货车前轮轮毂零件铸造工艺图

B.2.3 模样图的绘制

1.模样的结构设计

通常模样图属于模板总装图的零件图之一。模样外形根据前述的铸造工艺图和铸件图绘制。其中形成铸件轮廓的尺寸均按1%的收缩率放大。上、下模样的芯头高度，上芯头上的压紧环，下芯头的积砂槽以及浇冒系统模样，这些尺寸均与铸件尺寸无关，故按铸造工艺图上所给尺寸绘制（即不加放收缩率）。由于该模样外形的机械加工没有困难，因此上、下模样都设计成整体式的。

上、下模样都设计成空心的，以适应模样毛坯的铸造工艺性要求，并可以减轻质量。上模样较小，壁厚取8mm，内部只设一条加强筋；下模样尺寸稍大，壁厚取10mm，内设三条筋。选用上固定法，螺钉孔可以均匀分布而不必顾虑螺钉是否会和模底板下面筋条相碰，模底板钻螺孔时可利用模样当钻模进行配钻，安装时操作方便。但安装螺钉用的沉头座孔损坏了模样的工作表面，安装后必须填补。

本例的模样都采用两个ϕ6定位销，故相应上、下模样都设计有两个定位销孔。

图B.5、图B.6所示分别为前轮轮毂铸件上模样和下模样图，其中图5所示的上模样是嵌入式模样。由于分型面通过模样（铸件）的圆角，为了作出R4圆角，前轮轮毂上模样不得不制成嵌入式的。

图B.5 前轮轮毂铸件上模样图（材质ZL101）(www.xing528.com)

图B.5 前轮轮毂铸件上模样图（材质ZL101）

图B.6 前轮轮毂铸件下模样图（材质ZL101）

2.模样图的视图位置及尺寸标注

主视图位置应尽量符合模样在造型机上的使用情况，一般以设计者立于造型机前，以所见视图为主视图（让分型面在下面），如图B.5所示（图B.6所示视图位置不符合这一原则，这里选用的是工厂实际图形。最好能将主视图转90̊）。

凡模样上形成铸件的尺寸，都应依铸件收缩率放大。如图B.5所示，铸件尺寸为22，则模样对应尺寸应标注22.2。铸件尺寸为R4，模样图上标注R4（因为图样尺寸准确到小数点后一位，小数点后两位数字四舍五入，R4.04仍标注R4）。与铸件不直接发生关系的尺寸，如芯头高度，则依铸造工艺图规定尺寸标注，不要放大。

模样本身的尺寸定位基准，特别是向模板上安装的定位基准线，应服从铸件图。

所标注的尺寸应便于划线、加工和测量。为此，有的尺寸标注方法和铸件图有所不同。例如，图B.5中ϕ111尺寸标注方法是正确的。但ϕ83尺寸标注方法就不合适，因为该尺寸虽然容易从铸造工艺图及铸件图中查出，而无法进行划线及测量。当工人划线时，必须依芯头高度和斜度计算出芯头顶端直径ϕ74.9（83-2×15.2×tan15°）。如果不标注ϕ83，直接标出芯头顶端直径ϕ74.9则更合理。有时，为了划线、加工方便，可以标注参考尺寸，应准确到0.1mm，用括号括住。划线加工可以按参考尺寸进行。在该例中，可将ϕ74.9当作参考尺寸标准在图样上，而ϕ83尺寸不取消。

当要求上、下模样在分型面上轮廓尺寸一致时，可将外形轮廓尺寸标注在分型面上。对于特殊斜度、粗糙度和铸造圆角、壁厚及特殊公差可单独注明，其余均在技术条件中说明，不必一一标注，以避免图样上符号过多，反而影响尺寸查找。

3.模板图（型板总装图）

关于怎样设计模板，这里仅以前轮轮毂模板图为例，说明绘制模板图的习惯画法以及设计、校对、审核中的注意事项。

（1）模板图的简化画法及有关规定 怎样绘制模板图，不同工厂有不同的习惯画法。这里所列举的画法具有一定的代表性，多用于有工装加工能力的工厂。这种画法简化了设计过程，但它要求参加制造工装的工人有较高的识图能力，并了解铸造生产的一般工艺过程。如果按照机械制图的一般方法，则要求反映模板装配的全貌，就要分别绘出安装在模板上所有零件（如每个浇道单元、冒口等）的零件图，这样设计的工作量就很大。

图B.7、图B.8所示为前轮轮毂上、下模板图。本例中，模底板、直浇道在模板上的位置都已为造型线所规定。模板设计的主要工作是选择吃砂量的大小、合理地布置模样、设计浇冒系统及确定安装、定位方法等。具体步骤如下：

1）首先在俯视图上面出模板中心线，按比例用细双点画线（假想线）画出砂箱内框线和砂箱箱带线（本例中砂箱无箱带），用以代替模板边缘线，而不必绘出模板的实际轮廓形状。

2）在模板中心线上，按比例确定模板和砂箱之间的定位销和导向销的位置，以圆形表示定位销，以方形表示导向销。为了不使上下模板图方位弄错，有的工厂规定上、下模板的定位销都固定在左方或上方（当模板中心线呈垂直方向时），图B.7和图B.8所示的圆形销都画在左方。

3）模板上有多个同种模样时，允许只表示一个模样的基本形状和安装固定情况，其他模样只画出简单轮廓线和中心线等，而且要将每个模样的安装方向、位置各不相同之处表示清楚。

4）简单的模样及整铸式模板上的模样，可直接将尺寸注在总图上（模板图），不必另绘模样零件图。

5）下列情形可用简化画法：螺钉紧固方式，模板定位销、导向销及配用的螺母、垫圈，工厂标准的直浇道模及配用的螺母、垫圈，工厂标准的阻流片（节流片）等，可以不将其全形或剖视图画出来，均可用同一引出线标注几个件号（如图B.7上所示的件号12、13、14），从孔或中心线上做引出线均可。

6）模板图的视图位置应以模板工作方位为准，即设计者在造型机前，以所见视图为主视图。

7）非工厂标准件的浇注系统各单元及冒口模样，应绘出全形，并在模板图上标注完整尺寸，安装情况也应注明。

8）尺寸基准。模样本体及浇、冒口模样各单元的安装位置定位尺寸，横向应以圆形销中心线作基准，以阶梯方式标注；纵向以圆形销和方形销的中心连线作基准；模样本身以浇、冒口各单元本身的尺寸标注，仍以本身的尺寸定位基准作基准。如图B.7，图B.8所示尺寸标注。

图B.6 前轮轮毂铸件下模样图（材质ZL101）

2.模样图的视图位置及尺寸标注

主视图位置应尽量符合模样在造型机上的使用情况，一般以设计者立于造型机前，以所见视图为主视图（让分型面在下面），如图B.5所示（图B.6所示视图位置不符合这一原则，这里选用的是工厂实际图形。最好能将主视图转90̊）。

凡模样上形成铸件的尺寸，都应依铸件收缩率放大。如图B.5所示，铸件尺寸为22，则模样对应尺寸应标注22.2。铸件尺寸为R4，模样图上标注R4（因为图样尺寸准确到小数点后一位，小数点后两位数字四舍五入，R4.04仍标注R4）。与铸件不直接发生关系的尺寸，如芯头高度，则依铸造工艺图规定尺寸标注，不要放大。

模样本身的尺寸定位基准，特别是向模板上安装的定位基准线，应服从铸件图。

所标注的尺寸应便于划线、加工和测量。为此，有的尺寸标注方法和铸件图有所不同。例如，图B.5中ϕ111尺寸标注方法是正确的。但ϕ83尺寸标注方法就不合适，因为该尺寸虽然容易从铸造工艺图及铸件图中查出，而无法进行划线及测量。当工人划线时，必须依芯头高度和斜度计算出芯头顶端直径ϕ74.9（83-2×15.2×tan15°）。如果不标注ϕ83，直接标出芯头顶端直径ϕ74.9则更合理。有时，为了划线、加工方便，可以标注参考尺寸，应准确到0.1mm，用括号括住。划线加工可以按参考尺寸进行。在该例中，可将ϕ74.9当作参考尺寸标准在图样上，而ϕ83尺寸不取消。

当要求上、下模样在分型面上轮廓尺寸一致时，可将外形轮廓尺寸标注在分型面上。对于特殊斜度、粗糙度和铸造圆角、壁厚及特殊公差可单独注明，其余均在技术条件中说明，不必一一标注，以避免图样上符号过多，反而影响尺寸查找。

3.模板图（型板总装图）

关于怎样设计模板，这里仅以前轮轮毂模板图为例，说明绘制模板图的习惯画法以及设计、校对、审核中的注意事项。

（1）模板图的简化画法及有关规定 怎样绘制模板图，不同工厂有不同的习惯画法。这里所列举的画法具有一定的代表性，多用于有工装加工能力的工厂。这种画法简化了设计过程，但它要求参加制造工装的工人有较高的识图能力，并了解铸造生产的一般工艺过程。如果按照机械制图的一般方法，则要求反映模板装配的全貌，就要分别绘出安装在模板上所有零件（如每个浇道单元、冒口等）的零件图，这样设计的工作量就很大。

图B.7、图B.8所示为前轮轮毂上、下模板图。本例中，模底板、直浇道在模板上的位置都已为造型线所规定。模板设计的主要工作是选择吃砂量的大小、合理地布置模样、设计浇冒系统及确定安装、定位方法等。具体步骤如下：

1）首先在俯视图上面出模板中心线，按比例用细双点画线（假想线）画出砂箱内框线和砂箱箱带线（本例中砂箱无箱带），用以代替模板边缘线，而不必绘出模板的实际轮廓形状。

2）在模板中心线上，按比例确定模板和砂箱之间的定位销和导向销的位置，以圆形表示定位销，以方形表示导向销。为了不使上下模板图方位弄错，有的工厂规定上、下模板的定位销都固定在左方或上方（当模板中心线呈垂直方向时），图B.7和图B.8所示的圆形销都画在左方。

3）模板上有多个同种模样时，允许只表示一个模样的基本形状和安装固定情况，其他模样只画出简单轮廓线和中心线等，而且要将每个模样的安装方向、位置各不相同之处表示清楚。

4）简单的模样及整铸式模板上的模样，可直接将尺寸注在总图上（模板图），不必另绘模样零件图。

5）下列情形可用简化画法：螺钉紧固方式，模板定位销、导向销及配用的螺母、垫圈，工厂标准的直浇道模及配用的螺母、垫圈，工厂标准的阻流片（节流片）等，可以不将其全形或剖视图画出来，均可用同一引出线标注几个件号（如图B.7上所示的件号12、13、14），从孔或中心线上做引出线均可。

6）模板图的视图位置应以模板工作方位为准，即设计者在造型机前，以所见视图为主视图。

7）非工厂标准件的浇注系统各单元及冒口模样，应绘出全形，并在模板图上标注完整尺寸，安装情况也应注明。

8）尺寸基准。模样本体及浇、冒口模样各单元的安装位置定位尺寸，横向应以圆形销中心线作基准，以阶梯方式标注；纵向以圆形销和方形销的中心连线作基准；模样本身以浇、冒口各单元本身的尺寸标注，仍以本身的尺寸定位基准作基准。如图B.7，图B.8所示尺寸标注。

图B.7 前轮轮毂铸件上模板图

1—上模底板 2—上模样 3—沉头螺钉（19个M6×30） 4—主横浇道模 5—分横浇道模 6—弹簧垫圈（6个，ϕ8） 7—六角头螺栓（6个，M8×40） 8—冒口（3个） 9—圆柱销（10个，6ga×20） 10—分横浇道模 11—沉头螺钉（2个，M8×50） 12—直浇道模 13—垫圈（1个，ϕ16） 14—螺母（1个，M16）

图B.7 前轮轮毂铸件上模板图

1—上模底板 2—上模样 3—沉头螺钉（19个M6×30） 4—主横浇道模 5—分横浇道模 6—弹簧垫圈（6个，ϕ8） 7—六角头螺栓（6个，M8×40） 8—冒口（3个） 9—圆柱销（10个，6ga×20） 10—分横浇道模 11—沉头螺钉（2个，M8×50） 12—直浇道模 13—垫圈（1个，ϕ16） 14—螺母（1个，M16）

图B.8 前轮轮毂下模板图

1—下模底板 2—下模样（5个） 3—沉头螺钉（25个，M10×48） 4—沉头螺钉（1个，M8×60） 5—T形单片单向节流片模 6—圆柱销（10个，6ga×35）

9）零件名称及序号。零件名称，凡是标准件均按国标或厂标命名。非标准件，一般按用途命名，如上模底板、下模样、横浇道模样1等。序号，一般模底板编做1号，模样编做2号，其余不做规定。图中引出号按顺时针或反时针方向排列。

（2）设计、校对、审核中的注意事项 模板图比较复杂，涉及内容较多，故在上、下模板图绘完之后，应仔细校对、审核，以免发生错误。

1）模样及浇冒系统的位置、尺寸是否符合铸造工艺图（模板布置图）的要求。模样、直浇道、浇冒口等吃砂量是否够大，是否和箱带相碰（吃砂量大小为经验数据）。

2）注意上、下模板图上的模样、浇冒系统的布置方向是否一致，是否符合合型的要求。

3）检查压头、砂箱、浇口杯之间的配合关系。验算压头、砂箱和模板高度是否符合造型机的要求。

4）注意检查直浇道位置是否正确，合型后应在靠近浇注平台的一侧。

5）各种紧固螺钉、定位销位置是否合适，装卸是否方便。

4.芯盒图

关于一般芯盒的设计，本节仅以前轮轮毂手工金属芯盒图为例，说明设计一般金属芯盒的方法和简化设计法。

（1）金属芯盒的结构设计 图B.9所示为前轮轮毂型芯用的芯盒。形式选择为水平分盒面的对开芯盒，端面敞开，自端面填砂和紧实。取芯时，上半芯盒自顶部移去，合上成形烘干器，翻转180°，再取去下半芯盒，让型芯在烘干器支撑下入炉烘干。这种形式的芯盒对于使用合脂砂手工制芯是很方便的。

图B.8 前轮轮毂下模板图

1—下模底板 2—下模样（5个） 3—沉头螺钉（25个，M10×48） 4—沉头螺钉（1个，M8×60） 5—T形单片单向节流片模 6—圆柱销（10个，6ga×35）

9）零件名称及序号。零件名称，凡是标准件均按国标或厂标命名。非标准件，一般按用途命名，如上模底板、下模样、横浇道模样1等。序号，一般模底板编做1号，模样编做2号，其余不做规定。图中引出号按顺时针或反时针方向排列。

（2）设计、校对、审核中的注意事项 模板图比较复杂，涉及内容较多，故在上、下模板图绘完之后，应仔细校对、审核，以免发生错误。

1）模样及浇冒系统的位置、尺寸是否符合铸造工艺图（模板布置图）的要求。模样、直浇道、浇冒口等吃砂量是否够大，是否和箱带相碰（吃砂量大小为经验数据）。

2）注意上、下模板图上的模样、浇冒系统的布置方向是否一致，是否符合合型的要求。

3）检查压头、砂箱、浇口杯之间的配合关系。验算压头、砂箱和模板高度是否符合造型机的要求。

4）注意检查直浇道位置是否正确，合型后应在靠近浇注平台的一侧。

5）各种紧固螺钉、定位销位置是否合适，装卸是否方便。

4.芯盒图

关于一般芯盒的设计，本节仅以前轮轮毂手工金属芯盒图为例，说明设计一般金属芯盒的方法和简化设计法。

（1）金属芯盒的结构设计 图B.9所示为前轮轮毂型芯用的芯盒。形式选择为水平分盒面的对开芯盒，端面敞开，自端面填砂和紧实。取芯时，上半芯盒自顶部移去，合上成形烘干器，翻转180°，再取去下半芯盒，让型芯在烘干器支撑下入炉烘干。这种形式的芯盒对于使用合脂砂手工制芯是很方便的。

图B.9 前轮轮毂手工芯盒图

1—下半芯盒 2—沉头螺钉 3—镶块 4—定位销 5—上半芯盒 6—定位套 7、8、9—销轴、活节螺栓、蝶形螺母 10—防磨片 11—固定螺钉 12、13—螺母、定位销

芯盒内腔形状遵照铸造工艺图进行绘制。凡是形成铸件内腔的形状和尺寸，均依铸件材质的收缩率放大。其余芯头部分尺寸不加放缩尺，依铸造工艺图上所给的型芯尺寸标注。芯盒内腔由机械加工成形，因此将不易加工的部分（图B.9中的零件3），制成单独零件——镶块。

依据芯盒平均轮廓尺寸决定芯盒壁厚（8mm厚）。为了使芯盒能有足够的刚度和能在操作台上放平，增设了加强筋。芯盒两端面要经常和操作台相摩擦并用刮砂板刮擦，因此加设防护板（钢板）——防磨片来延长芯盒使用寿命。在上下两半芯盒两边，加设了定位元件（零件13、12、6），以保证定位。为了避免紧砂时两半芯盒胀开，还设计有芯盒夹紧装置（零件7、8、9、11），这些元件都是标准件，使用了简化设计法均未在图中将形状画出。

（2）芯盒图简化画法和有关事项 关于芯盒图的绘制方法，各工厂习惯不一致，但基本上分为两类，一类是标准的机械制图方法，先绘总图，然后逐一拆件；另一类则是简化设计法，目前已基本上形成一套规范，多年来证明行之有效。特别是芯盒设计，在铸造工装设计中占有很大的工作量，实行简化设计很有必要。其规则也应用于热芯盒、壳芯盒的设计。这种方法要求制造者有较高的识图能力和有初步铸工工艺知识。目前多用于有加工工装能力的工厂。

1）简单芯盒可直接将尺寸标注在总图上，不必另绘零件图。

2）螺钉的紧固，芯盒的夹紧、定位结构以及其所配用的螺母、垫圈等，不必画出它们的全形或剖视图，均可从孔的中心线引出序号线并标出件号即可（在零件明细表中注明这些标准件规格）。

3）芯盒视图布置应依芯盒工作方位为准，即芯盒置于工作台上处于工作位置，设计者在台前所见视图为主视图。

4）水平对开封闭式芯盒的填砂板，作为芯盒零件要给件号，但不必绘零件图，只用细双点画线绘在俯视图上，注明和分型面上内腔轮廓线间的尺寸及厚度即可。

5）芯盒上的护板和芯盒本体的固定及定位尺寸，只绘出参考位置，不注尺寸。在绘制芯盒本体零件图时，护板作为芯盒的一部分，不另专门绘制零件图。

6）芯盒图上尺寸标注方式，尽可能和铸件图一致，如尺寸基准等。

7）所注尺寸应便于划线和加工测量，对有的尺寸应进行换算，标注位置可能和铸件图有所不同，或标注参考尺寸。

5.烘干器图

图B.10所示为前轮轮毂铸件型芯用成形烘干器（又称随形烘干板）图，材质为ZL101。这类烘干器的设计比半个芯盒设计要简单一些。这里只给出实际设计图样和技术条件，以供参考。

图B.9 前轮轮毂手工芯盒图

1—下半芯盒 2—沉头螺钉 3—镶块 4—定位销 5—上半芯盒 6—定位套 7、8、9—销轴、活节螺栓、蝶形螺母 10—防磨片 11—固定螺钉 12、13—螺母、定位销

芯盒内腔形状遵照铸造工艺图进行绘制。凡是形成铸件内腔的形状和尺寸，均依铸件材质的收缩率放大。其余芯头部分尺寸不加放缩尺，依铸造工艺图上所给的型芯尺寸标注。芯盒内腔由机械加工成形，因此将不易加工的部分（图B.9中的零件3），制成单独零件——镶块。

依据芯盒平均轮廓尺寸决定芯盒壁厚（8mm厚）。为了使芯盒能有足够的刚度和能在操作台上放平，增设了加强筋。芯盒两端面要经常和操作台相摩擦并用刮砂板刮擦，因此加设防护板（钢板）——防磨片来延长芯盒使用寿命。在上下两半芯盒两边，加设了定位元件（零件13、12、6），以保证定位。为了避免紧砂时两半芯盒胀开，还设计有芯盒夹紧装置（零件7、8、9、11），这些元件都是标准件，使用了简化设计法均未在图中将形状画出。

（2）芯盒图简化画法和有关事项 关于芯盒图的绘制方法，各工厂习惯不一致，但基本上分为两类，一类是标准的机械制图方法，先绘总图，然后逐一拆件；另一类则是简化设计法，目前已基本上形成一套规范，多年来证明行之有效。特别是芯盒设计，在铸造工装设计中占有很大的工作量，实行简化设计很有必要。其规则也应用于热芯盒、壳芯盒的设计。这种方法要求制造者有较高的识图能力和有初步铸工工艺知识。目前多用于有加工工装能力的工厂。

1）简单芯盒可直接将尺寸标注在总图上，不必另绘零件图。

2）螺钉的紧固，芯盒的夹紧、定位结构以及其所配用的螺母、垫圈等，不必画出它们的全形或剖视图，均可从孔的中心线引出序号线并标出件号即可（在零件明细表中注明这些标准件规格）。

3）芯盒视图布置应依芯盒工作方位为准，即芯盒置于工作台上处于工作位置，设计者在台前所见视图为主视图。

4）水平对开封闭式芯盒的填砂板，作为芯盒零件要给件号，但不必绘零件图，只用细双点画线绘在俯视图上，注明和分型面上内腔轮廓线间的尺寸及厚度即可。

5）芯盒上的护板和芯盒本体的固定及定位尺寸，只绘出参考位置，不注尺寸。在绘制芯盒本体零件图时，护板作为芯盒的一部分，不另专门绘制零件图。

6）芯盒图上尺寸标注方式，尽可能和铸件图一致，如尺寸基准等。

7）所注尺寸应便于划线和加工测量，对有的尺寸应进行换算，标注位置可能和铸件图有所不同，或标注参考尺寸。

5.烘干器图

图B.10所示为前轮轮毂铸件型芯用成形烘干器（又称随形烘干板）图，材质为ZL101。这类烘干器的设计比半个芯盒设计要简单一些。这里只给出实际设计图样和技术条件，以供参考。

图B.10 前轮轮毂铸件型芯烘干器

技术条件：

1.材质为铸铝ZLI01，毛坯加工前经人工时效。

2.按标准尺修整（已计入1%缩尺）。

3.烘干器工作表面必须刮光，要求每平方厘米有一接触斑点。

4.未注明铸造圆角为R5。

5.未注明铸造斜度为2̊。

B.2.4 铸造工艺卡

铸造工艺卡是铸造工艺设计的重要文件之一，也是生产管理的重要文件。工艺卡一般以表格形式，说明所用金属牌号及对各种非金属材料（如型砂、芯砂）的要求，造型、制芯操作注意事项，浇注规范，使用砂箱，各种原材料消耗及工时定额等。根据工艺操作需要，附以合型简图或工艺简图。

由于各工厂生产批量不同、生产条件不同，所使用的工艺卡形式有很大的差异。对于单件、小批量生产性质的工厂，指导木模样制造及造型、制芯、浇注操作的工艺卡，大都采用图章的形式盖印在铸造工艺图的背面，工艺卡和铸造工艺图同时应用，铸造工艺图是直接指导操作的文件，因此，这类工艺卡都只填写简明数据。对于大批、大量生产厂，模具制造都要依照专用的工装图样。铸造工艺图只在试制和模具设计时起作用。而对造型、制芯、浇注操作直接起指导作用的文件只有工艺卡，因此，这种工艺卡中除有上述要求的表格数据以外，一般附有合型装配简图或工艺草图，以便造型、下芯及合型时应用。图B.11所示为货车前轮轮毂的铸造工艺卡。

图B.10 前轮轮毂铸件型芯烘干器

技术条件：

1.材质为铸铝ZLI01，毛坯加工前经人工时效。

2.按标准尺修整（已计入1%缩尺）。

3.烘干器工作表面必须刮光，要求每平方厘米有一接触斑点。

4.未注明铸造圆角为R5。

5.未注明铸造斜度为2̊。

B.2.4 铸造工艺卡

铸造工艺卡是铸造工艺设计的重要文件之一，也是生产管理的重要文件。工艺卡一般以表格形式，说明所用金属牌号及对各种非金属材料（如型砂、芯砂）的要求，造型、制芯操作注意事项，浇注规范，使用砂箱，各种原材料消耗及工时定额等。根据工艺操作需要，附以合型简图或工艺简图。

由于各工厂生产批量不同、生产条件不同，所使用的工艺卡形式有很大的差异。对于单件、小批量生产性质的工厂，指导木模样制造及造型、制芯、浇注操作的工艺卡，大都采用图章的形式盖印在铸造工艺图的背面，工艺卡和铸造工艺图同时应用，铸造工艺图是直接指导操作的文件，因此，这类工艺卡都只填写简明数据。对于大批、大量生产厂，模具制造都要依照专用的工装图样。铸造工艺图只在试制和模具设计时起作用。而对造型、制芯、浇注操作直接起指导作用的文件只有工艺卡，因此，这种工艺卡中除有上述要求的表格数据以外，一般附有合型装配简图或工艺草图，以便造型、下芯及合型时应用。图B.11所示为货车前轮轮毂的铸造工艺卡。

图B.11 货车前轮轮毂铸造工艺卡

图B.11 货车前轮轮毂铸造工艺卡