金属工艺.docx
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金属工艺
材料成型工艺
机器生产过程：
原材料——毛坯——零件——机器
机器制造方法：
1.原材料选取择与改性（热处理）；
2.毛坯成形（铸、锻、焊等）；
3.零件成形（切削加工等）与装配。
各种毛坯制造方法的生产原理、特点和应用
1.液态成形：
铸造
2.固态塑性成形：
塑性加工
3.冶金连接成形：
焊接
各种毛坯的结构工艺性
各种毛坯工艺的制订
新技术、新工艺
一、金属的凝固
1、液态金属的结构和性质
液态金属结构：
由许多近程有序排列的“游动的原子集团”所组成。
液态金属具有黏度和表面张力等特性。
2、铸件的凝固组织
凝固过程：
形核+晶体长大
凝固组织：
宏观状态指铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况。
微观组织的概念包括晶粒内部亚结构的形状、大小和相对分布，以及各种缺陷等。
晶粒越细小均匀，金属材料的强度和硬度越高，塑性和韧性越好。
影响铸件凝固组织的因素：
1.原始炉料；2.冷却速度；
3、铸件的凝固方式和控制铸件凝固的工艺原则
（1）铸件的凝固方式
1.逐层凝固方式：
纯金属或共晶合金。
如灰铸铁、低碳钢、工业纯铜、工业纯铝、共晶铝硅合金及某些黄铜都属于逐层凝固的合金。
2.糊状凝固方式：
合金的结晶温度范围宽。
球墨铸铁、高碳钢、锡青铜和某些黄铜等都是糊状凝固的合金。
3.中间凝固方式：
介于上述二者之间。
中碳钢、高锰钢、白口铸铁等具有中间凝固方式。
（2）控制铸件凝固的工艺原则
1.顺序凝固原则
采用各种措施保证铸件结构上各部分，按照远离冒口的部分最先凝固，然后是靠近毛口部分，最后才是冒口本身凝固的次序进行。
2.同时凝固原则：
采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固。
二、金属和合金的铸造性能
合金铸造性能
合金在铸造成形的整个工艺过程中，容易获得外形准确、内部健全铸件的能力。
通常用下面两个物理性质来衡量：
1.充型能力2.收缩性
1、合金的充型能力
1）充型能力的概念
液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金充填铸型的能力，简称液态合金的充型能力。
液态金属的充型能力主要取决于金属自身的流动能力，还受外部条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响，是考虑铸型及工艺因素影响的熔融金属的流动性。
液态金属的流动性
流动性定义：
液态合金充满型腔，形成轮廓清晰，形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。
流动性不好：
不能充满型腔，铸件易产生浇不到、冷隔、气孔、夹杂等缺陷。
流动性好：
易于充满型腔，有利于气体和非金属夹杂物上浮和对铸件进行补缩。
液态合金的流动性通常以“螺旋形试样”长度来衡量。
2）影响充型能力的因素
（1）合金性质
1.化学成分对合金的流动性影响最为显著：
合金的熔点越低，结晶温度区间越小，流动性越好。
2.黏度、结晶潜热：
粘度愈大、结晶潜热愈小，其流动性愈差。
纯金属或共晶合金，逐层凝固方式，流动性好。
合金的结晶温度范围很宽，如亚共晶合金，糊状凝固方式，流动性差。
铸钢（<0.6%），熔点高，过热度比铸铁小，液流时间短，散热快，流动能力相对差。
合金液中（如高铬耐热钢）含较多Cr2O3，使粘度显著增大，流动性很差。
灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢的流动性最差。
（2）铸型条件：
铸型材料的导热系数：
金属型<砂型
铸型中气体
（3）浇注条件:
浇注温度、充型压力、浇注速度、浇注系统
1.浇注温度指的是浇注时熔融合金的温度，一般要求比它的液相线温度高，即存在过热度，推迟它的凝固时间，以保持良好的流动性。
但是也不能太高，否则造成氧化，吸气，过收缩，粘砂，胀砂等不良后果。
所以，每种合金有自己的合理浇注温度范围。
2.浇注温度：
铸钢1520-1620℃；铸铁1230-1450℃；铝合金680-780℃。
（4）铸件结构
铸件壁厚过小、壁厚急剧变化、结构复杂、大水平面等均使合金液流动困难。
通过两个途径发生作用：
1.影响金属液与铸型之间的热交换条件，改变金属液的流动时间；
2.影响金属液在铸型中的水动力学条件，改变金属液的流动速度。
2、合金的收缩
收缩：
合金从液态冷却到常温的过程中，体积和尺寸缩小的现象。
合金收缩经历如下三个阶段：
1.液态收缩：
从浇注温度到液相线温度间的收缩；
2.凝固收缩：
从液相线温度到固相线温度间的收缩；
3.固态收缩：
从固相线温度到室温间的收缩。
前两个阶段的收缩使合金体积减少，表现为铸型内液面的降低，用体收缩率表示，是铸件产生缩孔或缩松的根本原因。
后一阶段表现为铸件的外形尺寸减小，用线收缩率表示，是铸件产生应力、变形、裂纹的根本原因。
体收缩率：
线收缩率：
V0，V1——金属在t0和t1时的体积，m3；
l0，l1——金属在t0和t1时的长度，m；
——金属在t0和t1温度范围内的体收缩系数和线收缩系数，1/oC
阶段
特点
Ⅰ液态收缩
浇注温度—液相线
体积收缩，浇注温度升高，液态收缩增加。
Ⅱ凝固收缩
液相线—结晶完了
体积收缩，结晶温度区间升高，凝固收缩增加。
Ⅲ固态收缩
结晶完了—室温
除体积收缩外，还有尺寸上的缩减，常用线收缩率表示。
影响收缩的因素
1化学成分：
不同成分的合金其收缩率一般也不相同。
在常用铸造合金中铸刚的收缩最大，灰铸铁最小。
2浇注条件：
合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大。
3铸件结构与铸型条件：
铸件冷却收缩时，因其形状、尺寸的不同，各部分的冷却速度不同，导致收缩不一致，且互相阻碍，又加之铸型和型芯对铸件收缩的阻力，故铸件的受阻收缩率总是小于其自由收缩率。
这种阻力越大，铸件的受阻收缩率就越小。
三、铸造性能对铸件质量的影响
铸造性能
合金在铸造成型的整个工艺过程中，容易获得外形准确、内部健全铸件的性能。
通常用充型能力、收缩性来衡量。
充型能力不好：
铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、夹杂、缩孔、热裂等缺陷。
合金的收缩：
是铸件中许多缺陷（缩孔、缩松、应力、变形和裂纹等）产生的基本原因。
1、缩孔和缩松
铸件凝固结束后在某些部位出现孔洞，大而集中的空洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。
缩孔特点
常出现于纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围较窄的以层状凝固方式凝固的铸造合金中；
多集中在铸件的上部和最后凝固的部位；铸件厚壁处、两壁相交处及内浇口附近等凝固较2.晚或凝固缓慢的部位（称为热节），也常出现缩孔；
3.缩孔尺寸较大，形状不规则，表面不光滑。
缩孔、缩松产生的基本原因：
合金的液态收缩和凝固收缩值远大于固态收缩值。
缩孔形成条件：
金属在恒温或很小的温度范围内结晶，铸件以逐层凝固方式进行。
缩松形成条件：
主要出现在结晶温度范围宽、呈糊状凝固方式的合金中，或铸件厚壁中。
缩松的特点
1.形成缩松的原因与缩孔相同；
2.缩松多出现在结晶温度范围宽、呈糊状凝固方式的合金中
3.缩松常出现在缩孔附近或铸件厚壁的中心部位。
缩孔和缩松的防止
危害：
显著降低铸件的机械性能，造成铸件渗漏等。
主要工艺措施：
1合理确定内浇口位置及浇注工艺；
2合理应用冒口、冷铁等工艺措施。
防止措施：
基本原则：
针对合金的收缩和凝固特点制定正确的铸造工艺，使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件，尽可能使缩松转化为缩孔，并通过控制铸件的凝固过程使之符合顺序凝固的原则，并在铸件最后凝固的对方安置一定尺寸的冒口，使缩孔移至冒口中，就可以获得合格的铸件。
1.安放冒口和冷铁实现顺序凝固，主要用于必须补缩的场合，如铝青铜、铸钢件等。
2.对于糊状凝固倾向的合金，由于发达的树枝晶堵塞了冒口的补缩通道，难以避免显微缩松。
3.生产铸件宜选用具有层状凝固倾向的合金，如近共晶成分或结晶温度范围较窄的合金。
4.冒口只能在其有效补缩范围进行补缩。
2、铸件的热裂
在铸件凝固末期高温下形成的，此时合金处于热脆区。
✶形状特征：
缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。
✶热裂经常出现在铸件最后凝固的部位或铸件表面易产生应力集中的地方。
✶形成热裂的主要原因：
1.铸件的凝固方式
宽凝固温度范围呈糊状凝固方式的合金最易产生热裂。
共晶合金最不容易产生热裂。
含硫量愈高，热裂倾向愈大。
2.凝固时期受到阻碍的大小
铸型的退让性愈好，机械应力愈小，热裂倾向愈小
退让性：
指型（芯）砂随铸件冷却收缩是否易被压缩的性能
防止热裂方法：
1铸件结构合理，壁厚均匀，避免热节；
2改善铸型和型芯的退让性，减小浇、冒口机械阻碍；
3采用同时凝固原则；
4提高合金质量，减少合金中有害杂质含量。
如限制铸钢和铸铁中的S和P含量。
5生产时选用结晶温度区间小的合金。
3、铸造应力
1）铸造应力形成的原因
铸造应力：
铸件在凝固、冷却过程中由于各部分体积变化不一致、彼此制约而引起的应力。
❑铸造应力是铸件产生变形和开裂的基本原因。
✓按其形成原因分为：
热应力和机械应力。
↗铸件收缩受到机械阻碍机械应力一般为拉应力→机械应力
铸造应力
↘铸件各部分因冷却速度不同，各部位收缩不一致产生→热应力
（1）热应力
铸件凝固后，在继续冷却凝固的过程中，由于铸件壁厚不均匀、各部分冷却速度不同，在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。
落砂后热应力仍存在与铸件之中，属于残余应力。
粗杆：
拉应力
细杆：
压应力
（2）机械应力：
铸件冷却到弹性状态后，由于收缩受到铸型、型芯和浇、冒口等的阻碍而引起的应力。
机械应力一般为拉应力，在落砂、去浇冒口之后，应力随之消失，属于临时应力。
铸造应力是热应力和机械阻碍应力等的代数和。
尽管机械阻碍应力为临时应力，若与热应力同时作用，在超过抗拉强度瞬间，铸件产生裂纹。
2）减小和消除铸造应力的方法
①同时凝固原则
②提高铸型和型芯的退让性、合理设置浇、冒口。
③减小机械阻碍
在结构上避免阻碍收缩的结构。
如壁厚均匀、壁之间连接均匀、热节小而分散的结构。
④去应力退火
将铸件加热到弹塑性状态（铸铁为500-600度），在此温度下保温一段时间，
使应力消失，再缓慢冷却到室温。
4、铸件的变形和冷裂
（1）铸件的变形
对厚薄不均匀、截面不对称及具有细长特点的杆类、板类及轮类等铸件，当残余应力大于材料的屈服强度极限时，往往产生翘曲变形。
1.薄壁冷速快，压应力，有伸长或外凸的趋势
2.厚壁冷速慢，拉应力，有压缩或内凹的趋势
铸件变形的防止措施
1铸件壁厚要尽量均匀，并使之形状对称。
2尽量采用同时凝固原则。
3反变形法。
4时效处理。
2）铸件的冷裂：
低温下形成的裂纹。
✶形状特征：
裂纹细小、呈连续直线状，冷裂纹表面具有金属光泽或呈轻微氧化色。
✶冷裂经常出现在铸件受拉应力部位，特别是应力集中处（如尖角、孔洞类缺陷附近）
✶脆性大、塑性差的合金（如白口铸铁、高碳钢、灰铸铁）最易产生冷裂，大型复杂铸件也易形成冷裂纹。
防止冷裂的措施
1把内浇口开在薄的轮辐处，以实现同时凝固；
2较早打箱，以去除铸型对收缩阻碍，开箱后立刻用砂子埋好铸件，使其缓慢冷却；
3修改铸件结构，加大轮辐和轮缘的连接圆角，以增强强度和减少应力集中。
5、气孔和非金属夹杂物
1）气孔
金属液吸收气体的过程：
（1）气体分子撞击到金属液表面；
（2）在高温金属液表面上，某些气体分子离解为原子状态；
（3）气体原子根据与金属元素之间的亲和力大小，以物理吸附方式或化学吸附方式吸附在金属表面；
（4）气体原子扩散进入金属液内部。
前三个过程是吸附过程，最后一个是扩散过程。
金属液吸收气体时，实际上这4个过程同时存在，而扩散是关键，因为它决定金属液的吸气速度。
金属温度越高，气体与金属接触时间越长，吸收的气体越多。
气孔
特征及检查方法：
解剖后外出检查或探伤检查：
气孔具有光滑的表面，形状呈圆形或椭圆
产生原因
1.合金液导入方向不合理或金属液流动速度太高，产生喷射；过早堵住排气道或正面冲击型壁而成漩涡包住空气，这种气孔多产生于排气不良或深腔处
2.由于炉料不干净或熔炼温度过高、使金属于液中较多的气体没除净，在凝固时析出
3.涂料发气量大或使用过多在浇注前未浇净，使气体卷入铸件，这种气孔多呈暗灰色表面
4.逐渐壁厚变化显著
防止方法
1.使用干燥而干净的炉料
2.不使合金过热并充分除气
3.修改内浇道位置，改善金属导入方向
4.降低压射速度
5.在保证填充良好的情况下，尽可能增大内浇道截面积
6.排气槽和溢流槽部位要设置合理并有足够大的排气能力
7.研究型的冷却，降低产生气孔部位型温
8.选择发气量小的涂料，并且涂料用量不可过多
铸造
铸造Foundry：
将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后，以获得毛坯或零件的生产方法。
铸造工艺的优、缺点
优点
可制造形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯；
适应范围广；
铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用低，加工余量小，节省金属，减少机械加工余量，从而降低制造成本。
缺点
铸件质量不稳定，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷；
铸件的力学性能（特别是冲击韧性）较差；
劳动条件差。
第一节砂型铸造
铸造方法：
1.砂型铸造
a手工造型：
整模造型；分模造型挖砂造型；活块造型刮板造型；三箱造型
b机械造型：
震压造型微震压实造型高压造型射砂造型射压造型
2.特种铸造
熔模铸造金属型铸造压力铸造低压铸造离心铸造
一、手工造型常用方法小结
1、手工造型操作灵活，大小铸件均可适应，可采用各种模样及型芯，通过两箱造型、三箱造型等方法制出外廓及内型复杂的铸件。
2、特点：
①生产率低；
②对工人技术水平要求较高；
③铸件尺寸精度及表面质量较差；
④主要用于单件、小批生产，有时也可用于大批量的生产。
3、生产方式：
①单件、小批生产②成批生产
造型方法
整体模造型：
主要特点：
模样为整体，分型面为平面，型腔在同一沙箱中，不会产生错型缺陷，操作简单
应用：
最低截面在端部且为一平面的铸件，应用较广
分模造型：
主要特点：
模样在最大截面出分开，型腔位于上、下型中，操作较简单
应用：
最大截面在中部的铸件，常用于回转体类等铸件
挖沙造型：
主要特点：
整天模样，分型面为一曲面，需挖去阻碍起模的型砂才能取出模样，对工人的操作技能要求高，生产率低
应用：
适宜中小型、分型面不平的铸件单件、小批生产
活块造型：
主要特点：
将妨碍起模的部分做成活动的，取出模样主体部分后，再小心将活块取出，造型费工时
应用：
用于单件小批生产，带有凸起部分的，难以起模的铸件
刮板造型：
主要特点:
刮板形状和铸件截面相适应，代替实体模样，可省去制模的工序，操作要求复杂
应用：
单件小批生产，大、中型轮类、管类铸件
三箱造型：
主要特点：
用上、中、下三个砂箱，有两个分型面，铸件的中间截面小，用两个砂箱时取不出模样，必须分模，中箱高度有一定要求，操作复杂
应用：
单件小批生产，适合于中间截面小，两端截面大的铸件
二、机器造型（芯）
使紧砂和起模两个主要工序实现机械化，因而生产效率高，铸件质量好，但设备投资大，适用于中、小型铸件的成批大量生产。
常用的机器造型方法：
震压造型；
微震压实造型；
高压造型；
射砂造型；
射压造型等。
2、机器造型的工艺特点
通常是采用模板进行两箱造型。
模板是将模样、浇注系统沿分型面与模底板联成一体的专用模具。
造型后，模底板形成分型面，模样形成铸型空腔，而模底板的厚度不影响铸件的形状与尺寸。
第二节特种铸造
熔模铸造金属型铸造压力铸造低压铸造离心铸造
一、熔模铸造（失蜡铸造）
1.将易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇铸的铸造方法。
熔模制造的特点和适用范围
☺铸型精密无分型面，铸件精度高，表面质量好。
☺可制造形状很复杂的铸件，最小壁厚可达0.7mm，最小孔径可达1.5mm。
☺适用于各种铸造合金。
尤其适用于高熔点、难加工合金的生产，如高速钢、不锈钢汽轮机叶片等。
☺工序复杂且周期长，铸件成本高，且铸件不宜太大。
2、适用范围
适用于制造形状复杂、难以加工的高熔点合金及有特殊要求的精密铸件，如：
气轮机叶片、汽车、拖拉机、机床、刀具等。
二、金属型铸造（永久型）
在重力作用下将液态金属浇入金属铸型，并凝固成形以获得铸件的方法。
1、金属型的构造
金属型的结构主要取决于铸件的形状、尺寸，合金的种类及生产批量。
整体式；垂直分型式；水平分型式；复合分型式
2.金属型铸造的工艺要点
1.刷涂料2.浇注温度3.及时开箱
3、金属型铸造的特点和适用范围
铸件冷却速度快，组织致密，力学性能好；
•铸件精度和表面质量较高；
•实现“一型多铸”，提高了生产效率，改善了劳动条件；
•金属型不透气且无退让性，铸件易产生浇不足、裂纹或白口等缺陷。
使用范围：
主要用于批量生产非铁合金铸件，如铝活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦、衬套。
三、压力铸造
熔融金属在高压下（30～70MPa）高速充型（0.5～50m/s）并凝固而获得铸件的方法称为压力铸造，简称压铸。
1、压铸机及压铸工艺过程
1.合型，注入金属2.压铸3.开型，取出铸件
2、压力铸造的特点和使用范围
1压铸件加工精度和表面质量较其它铸造方法均高，压铸件大都不需机加工即可直接使用；
2.可压铸形状复杂的薄壁精密铸件，或直接铸出小孔、螺纹、齿轮等；
3.压铸件组织致密，力学性能好，强度和硬度都较高；
4.生产率较其它铸造方法均高；
5.由于压铸速度高，铸件凝固速度快，铸件内部易产生气孔和缩松；
6.压铸件不能用热处理方法来提高性能；
7.设备投资大，铸型制造费用高，周期长，只适用于大批量生产；
应用：
主要用于铝、镁、锌合金铸件生产，如汽缸体、箱体、喇叭外壳、化油器等。
四、低压铸造
用较低的压力（0.02~0.06Mpa）使金属液自下而上充填型腔，并在压力下结晶，获得铸件的方法。
1、低压铸造的工艺过程
2、低压铸造的特点和应用范围
1.充型平稳，无冲击、飞溅现象，不易产生夹渣、砂眼、气孔等缺陷；
2.铸件组织致密、轮廓清晰，对于薄壁、耐压、防渗漏气密性铸件的生产尤为有利；
3.浇注系统简单，浇口兼冒口，金属利用率高，通常达到90%以上；
4.充型压力和速度便于调节，可适用于金属型、砂型、石膏型、陶瓷型及熔模型壳等，容易实现自动化、机械化生产。
应用：
主要用于生产质量要求高的铝、镁、锌合金铸件，如汽缸体、缸盖、活塞、曲轴箱等。
五、离心铸造
将液态合金浇入高速旋转的铸型，使使其在离心力作用下充填铸型并结晶。
1、离心铸造的类型
2、离心铸造的特点和适用范围
1.组织致密，铸件无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好；
2.生产圆筒形或环形铸件时，可省去型芯和浇注系统，因而省工省料，降低了铸件成本。
3.便于制造双金属铸件。
4.依靠自由表面所形成的内孔尺寸偏差大，因而表面粗糙，加工余量大；
5.铸件易发生成分偏析，不适于密度偏析大的合金及轻合金铸件。
适用范围：
离心铸造是生产管、套类铸件的主要生产方法，如铸铁管、气缸套、铜套、双金属轴承等，铸件最大重量可达十多吨。
第三节铸造工艺设计
一、铸造工艺设计内容与步骤
1.确定浇注位置
1.铸件的重要加工面应朝下或处于侧面。
否则易产生砂眼、气孔、夹渣、组织不致密等缺陷。
2.铸件的大平面尽可能朝下，型腔顶面浇注时烘烤严重，型砂易开裂、形成夹砂、结疤缺陷。
3.面积较大的薄壁部分朝下、垂直或倾斜位置。
防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔等缺陷。
4.铸件的厚大部位朝上，以便安置冒口，实现顺序凝固。
2、选择分型面
四少两便
①少用型芯②少用活块③少用三箱④少挖砂⑤便于清理⑥便于合箱
1应尽量使铸件位于同一铸型内。
铸件的加工基准面与重要的加工面应尽量处于同一半型内。
避免因合型不准产生错型，保证铸件尺寸精度。
2尽量减少分型面。
分型面数量少，既能保证铸件精度，又能简化造型操作。
机器造型时一般只允许一个分型面，凡阻碍起模的部位均应采用型芯减少分型面或避免活块。
3尽量使分型面平直。
平直的分型面可简化造型工艺过程和模板制造，容易保证铸件精度，这对于机器造型尤为重要。
水平分型面
不仅便于造型操作，且模板的制造费用低，适宜批量生产！
弯曲分型面
需采用挖砂（假箱）造型，费时、费工。
单件小批生产中，由于整体模样坚固耐用、造价低，故也常采用弯曲分型面
4尽量使型腔及主要型芯位于下箱。
型腔不宜过深，并尽量避免使用吊芯和大的吊砂。
上述诸原则，对于具体铸件来说多难以全面满足，有时甚至互相矛盾。
例如，质量要求很高的铸件（如机床床身、立柱、钳工平板、造纸烘缸等），应在满足浇注位置要求的前提下考虑造型工艺的简化。
没有特殊质量要求的一般铸件，则以简化工艺、提高经济效益为主要依据，不必过多地考虑铸件的浇注位置。
机床立柱、曲轴等圆周面质量要求很高、又需沿轴线分型的铸件，在批量生产中有时采用“平作立浇”法，此时，采用专用砂箱，先按轴线分型来造型、下芯，合箱之后，将铸型翻转90度，竖立后进行浇注。
3、确定主要工艺参数
1.加工余量
确定加工余量之前，须先确定铸件的尺寸公差等级和加工余量等级。
尺寸公差代号为CT，从精到粗分为16个等级
•加工余量的代号为MA，从精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J共9个等级。
•对单件小批生产，加工余量的等级按表2-3选取，数值按表2-4选取。
•查表时注意加工余量的数值是指加工表面上最大基本基本尺寸和该表面距它的加工基准间尺寸中较大的尺寸。
•铸件顶面的加工余量等级应比表中降一级选用，孔的加工余量与顶面等级。
最小铸孔
①较大的孔槽应铸出，以减少切削加工工时、节省金属材料，也可减小铸件上的热节。
②较小的孔槽不必铸出，留待加工反而更经济。
灰铸铁最小铸孔：
单件生产30～50mm，成批生产15～20mm，大量生产12～15mm
③对于零件图上不要求加工的孔、槽，无论大小均应铸出。
2.起模斜度
为便于取模，在平行于模样或芯盒起模方向的侧壁上所留有的斜度，称为起模斜度。
起模斜度的大小取决于模样的高度、造型方法、模样材料等因素。
3.收缩余量
为补偿铸件收缩，需在模样上增大的尺寸。
铸件的实际收缩率与合金种类、铸件的形状、尺寸有关。
4.芯头设计
是型芯的重要组成部分，起支撑和固定型芯、排除型芯内气体的作用。
芯头设计主要是确定芯头的长度、斜度和间隙。
•芯头长度
芯头分为垂直型芯头和水平型芯头，长度取决于型芯的直径和长度
•芯头斜度
为增加型芯的稳定性，下芯头斜度小、高度大；
为便于合型，上芯头斜度大、高度小。
可查手册。
•芯头间隙
便于下芯，芯头与芯座之间应留有间隙。
5.铸造圆角
制造模样时，壁
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