箱体类铸件一般指封闭或半封闭的箱形或框架形铸件，如齿轮箱、床身、柴油机缸体等。其特征是内腔容积较大，尺寸要求较高，壁较薄，有些铸件内腔具有轴板及轴孔，有些还要求铸件的耐压和耐磨，其铸造难度相对较高。

通常，箱体类铸件的工艺特点是：重点考虑砂芯的制作、安放、固定、排气及检查问题；浇注系统应满足快速、平稳、顺利排气的要求；一般按同时凝固原则来设计冒口。

箱体类铸件较易产生的铸造缺陷有气孔、砂眼、夹砂、冷隔、裂纹等。

1.S195型柴油机缸体

（1）材质 HT250。

（2）基本结构参数及技术要求

1）壁厚：一般为5mm，最大壁厚为15cm。

2）结构：铸件为封闭式箱形结构，毛坯轮廓尺寸为528mm×306mm×183mm。

3）重量：铸件毛坯重41kg，加工后净重34.4kg，每箱浇注总重量为98kg。

4）铸件水套要求在0.3～0.4MPa的水压下保持3min不渗漏。

5）内外表面要求清洁、无粘砂、飞边及毛刺，表面粗糙度小于或等于Ra25μm。

6）铸件不允许有裂纹、冷隔、错型等缺陷。

（3）生产方式及条件 大批量生产，GF型气冲造型线造型，K87型壳芯机及Z8612B型射芯机制芯，冲天炉与工频感应电炉双联熔炼。

（4）铸造工艺方案

S195型柴油机缸体工艺简图如图6-36所示。

图6-36 S195型柴油机缸体工艺简图

1—浇口杯 2—直浇道 3—横浇道 4—内浇道 5—出气孔

图6-36 S195型柴油机缸体工艺简图（续）

1）浇注位置和分型面。从铸造及下芯方便且有利于排气等多方面考虑，采用平做平浇方式，中间对称分型，浇注位置为齿轮室盖朝下，浇注位置采用中注式。该方案的特点是：分型面设计于缸体中部，模样分模面与主体砂芯的芯盒分盒面保持一致，起模斜度方向相同，有利于保证铸件的尺寸精度，且便于造型和下芯；齿轮室盖面设于下型是考虑到室盖面外形复杂，自来芯较多，将其置于下型有利于保证造型质量，另外，置于上型的飞轮端主轴孔垂直芯头的直径较大，有利砂芯的排气及保证砂芯在浇注时不产生上浮现象。

2）每箱铸件数量的确定 造型线砂箱尺寸为1000mm×800mm×300mm，根据缸体尺寸定为一箱两件。

3）确定工艺参数

①机械加工余量：因缸体采用金属模样并在气冲造型线上大量生产，侧底面取机械加工余量为3mm，其余取3.5mm。

②收缩率：根据合金种类及结构，各向收缩率同取1%。

③起模斜度和铸造圆角：一般起模斜度为1°，自来芯取3°；铸造圆角取R=3mm。

④浇注温度：1380～1420℃。

⑤开箱时间：大于40min。

4）砂芯的设计。根据缸体内腔结构，其主结构形状由两个砂芯形成，其中1^#砂芯为主体芯（壳芯），2^#砂芯为挺杆孔芯（热芯盒），下芯时先下1^#芯，再下2^#芯。为保证下芯位置准确，1^#主体芯采用专用夹具下芯。

5）浇注系统的设计。因缸体的结构为薄壁箱体，浇注时要求快速、平稳充型。根据每箱排放两个铸件且为对称布置的特点，将两个缸体并在一起计算。

①采用水力学计算公式计算∑A_内。

式中 ∑A_内——内浇道总截面积（cm²）；(www.daowen.com)

m——每箱铸型浇注铁液总重量（kg），m=98kg；

μ——流量系数，查有关表格并修正为0.30；

t——浇注时间（s），，查有关表得S=1.85，则t≈18.31s；

H_p——平均静压头高度（cm），中间注入浇道

综上，

取∑A_内=11cm²。

②内浇道从壁较薄的水箱窗口面引入，取内浇道截面积形状为扁梯形，因受铸件结构、位置、尺寸所限，每个铸件所设四道内浇道采用两种尺寸。

③浇注系统各部分比例设置为：∑A_内：∑A_横：A_直=1∶1.8∶1.4。为加强挡渣作用，在上、下型横浇道搭建处放置一块高硅氧纤维滤网，网孔尺寸为1.5mm×1.5mm。

6）排气系统的设计

①砂型的排气。在缸体主轴孔法兰边、凸轮轴孔盒平衡轴孔等凸台处设置ϕ10mm出气孔15处。

②砂芯的排气。在1#芯主轴孔垂直芯头中心和后封闭门水平芯头处设置砂芯排气道，另在2#芯内设置两处ϕ8mm的排气道从水平芯头处引出气体。设计时在芯头部位均做出压紧环，以防止铁液钻入排气道。

2.床身

（1）材质 HT250。

（2）基本结构参数和技术条件

1）壁厚：一般壁厚为12～13mm，最大壁厚为65mm。

2）结构：铸件为半封闭式箱形结构，毛坯轮廓尺寸为2240mm×40mm×479mm。

3）重量：铸件重量为520kg，浇注总重量为620kg。

4）硬度：导轨面硬度为190～240HBW（铸态），且硬度均匀。

5）导轨面不允许有任何铸造缺陷。

6）铸件必须经人工时效处理。

（3）生产方式及条件 成批量生产；干型、抛砂机造型；手工制芯；冲天炉熔炼。

（4）铸造工艺方案

1）浇注位置和分型面：沿床身轴向中心线分型，两箱造型；下芯合型后翻转90°，浇注位置为导轨面朝下。

2）每箱铸件数量：每箱一件。

3）确定工艺参数

①加工余量：导轨处为6～9mm，床脚等处为5～7mm；为预防床身变形，在导轨面处设反变形量3mm。

②收缩率：轴向取1%，径向取0.8%。

③浇注温度：1340～1380℃。

4）砂芯设计：铸件的内腔和肋板等均由砂芯形成。为便于制芯，将主体芯3^#、4^#分成两半制芯，干燥后再组装成整体，在接合面各留0.5mm的砂芯减量，芯头间隙取2mm。

5）浇注系统的设计：因该床身较短，铁液可从床身一端的底部沿导轨长度方向注入。使用一个直浇道，截面积为28cm²，内浇道总截面积为18.5cm²。浇注系统各个部分比例为∑A_内∶∑A_横∶A_直=1∶1.3∶1.5。

由于材质为灰铸铁，且铸件顶部壁厚均匀，故采用同时凝固方式，不设置补缩冒口，只在前后床脚处设偏出气冒口，尺寸为22mm×20mm的3个，尺寸为35mm×20mm的1个。