金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)滑動(dòng)套

1、金 屬 工 藝 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 滑動(dòng)套學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 2016年 6 月 6日一、鑄造方案選擇·····················21.1鑄件性能分析 ·············

2、3;····31.2工藝方案與生產(chǎn)方法···················3二、鑄造各種參數(shù)····················42.1.加工余量 ·&#

3、183;·····················52.2.起模斜度 ·······················52.3.鑄孔 · ·&

4、#183;·······················52.4.圓角、倒角· ······················52.5件鑄造收

5、縮率 ······················5三、鑄造圖、零件圖 ·················6四、澆、冒口系統(tǒng)計(jì)算 ······

6、3;··········74.1.澆注系統(tǒng) ····················84.2.冒口 ················

7、3;·········8五、機(jī)械加工工藝····················9六、熱處理工藝 ·················

8、3;···10七、參考文獻(xiàn)·······················12一、 鑄造工藝方案1.1鑄件結(jié)構(gòu)工藝性能分析 該滑動(dòng)套鑄件選用的材料是HT200。選用HT200作為生產(chǎn)毛坯原料的原因：灰鑄鐵的鑄造性能優(yōu)良，具有減振性、耐磨性、缺口敏感性小，流動(dòng)性好、縮率低，便于鑄造出薄而復(fù)雜的鑄件，鑄型一般不需要補(bǔ)縮冒口和冷鐵，從而使鑄造工藝

9、簡(jiǎn)化。 工藝路線安排為：鑄造去應(yīng)力退火機(jī)械粗加工調(diào)質(zhì)精加工 1.2生產(chǎn)方法與工藝方案1.2.1.鑄造方法的選擇 砂型鑄造適用金屬無限制鑄件內(nèi)部質(zhì)量結(jié)晶粗適用鑄件大小幾克到幾百噸鑄件加工余量大經(jīng)濟(jì)批量無限制生產(chǎn)效率（機(jī)械化程度）低、中鑄件尺寸精度IT15IT14最小鑄件壁厚/mm2.55鑄件表面粗糙度Ra/um粗糙應(yīng)用舉例要求不高的中小件，大型或復(fù)雜見 從上表中可以發(fā)現(xiàn)，砂型鑄造與熔模造型。金屬型造型、壓力造型、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷鑄造等加工工藝相比較更為簡(jiǎn)易，在材料的選擇、經(jīng)濟(jì)批量、適用鑄件大小等都沒有什么限制。同時(shí)，使用砂型鑄造還可以降低生產(chǎn)、加工的成本，所以選擇砂型鑄造。1.2.2.造

10、型方法選擇通過比較可以看出，砂箱造型比起劈箱造型、疊箱造型、脫箱造型（無箱造型）、地坑造型、刮板造型、組芯造型、流態(tài)砂造型等較為方便、且經(jīng)濟(jì)。砂箱造型的主要特點(diǎn)在于專制的砂箱內(nèi)造型，操作比較方便，勞動(dòng)量教小等，適用于大、中、小鑄件，大量、成批和單件生產(chǎn)。并且，砂箱造型符合支架的鑄造，別的造型方法不能滿足或者有缺陷。因此，在造型的時(shí)候選擇砂箱造型的方法。1.2.3.澆注位置的選擇澆注位置的選擇要按照澆注位置選擇原則來進(jìn)行，對(duì)于鑄件的重要加工表面、大平面應(yīng)朝下，為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆不足或冷隔的缺陷，應(yīng)將面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或使其處于垂直或傾斜位置，對(duì)于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使其后的部

11、分放在鑄型的上部或側(cè)面，以便在鑄件壁厚處直接安置冒口，使之實(shí)現(xiàn)自下而上的定向凝固。對(duì)于滑輪的澆注位置選取立澆的方法，由于灰鐵的流動(dòng)性好、縮率低，便于鑄造出薄而復(fù)雜的鑄件，鑄型一般不需要補(bǔ)縮冒口和冷鐵。具體見鑄造圖。1.2.4.分型面的選擇分型面的選擇正確與否是鑄造工藝合理性的關(guān)鍵之一，如果選擇不當(dāng)，不僅影響鑄件質(zhì)量，而且還會(huì)使制模、造型、造芯、合箱或清理等工序復(fù)雜化，甚至于還可增大切削加工的工作量?；啿捎脙上湓煨停喿畲竺妫?75面），且相對(duì)于其它部分屬非重要面，所以使底面向上。分型負(fù)數(shù) b=L/1000 +2本課程設(shè)計(jì)中b=2 式中： b分型負(fù)數(shù)單位為mm； L沙箱長(zhǎng)度，單位為mm。通過

12、分析，在可能引起鑄件尺寸變化的部位，將分型負(fù)數(shù)標(biāo)注在上半模樣或下半模樣，或上下模樣兩部分。二、鑄造工藝參數(shù)2.1.加工余量該鑄件材料為灰鑄鐵。根據(jù)金屬工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)書中的表1-11和課程設(shè)計(jì)要求得HT150用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的機(jī)械加工余量等級(jí)為（砂型手工造型），而本實(shí)驗(yàn)屬于小批量，可按此表尺寸公差下降兩個(gè)等級(jí)使用，灰口鑄鐵手工造型時(shí)應(yīng)選。根據(jù)實(shí)際情況與表1-12得：底面余量+3， 頂面余量+5， 側(cè)面余量+32.2.起模斜度1°3°2.3.鑄孔該鑄體上的孔較小，小于30mm，所以該鑄件上的孔不宜直接鑄出，應(yīng)該由機(jī)械直接加工而成，選用先鉆孔后擴(kuò)孔的加工方

13、法。2.4.圓角、倒角圓角R5， 未注圓角R3R5倒角2×45°2.5鑄造收縮率 鑄造收縮率K=式中：摸樣尺寸 鑄件尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可得灰口鑄鐵的鑄造收縮率為0.7%1%2.6 輪廓尺寸 由零件圖可知 最大輪廓尺寸為2252.7 公差等級(jí)CT 由表5-1，鑄造方法按機(jī)器造型 鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級(jí)CT范圍812級(jí) ，取10級(jí)。2.8 寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件和公差等級(jí)CT,由表5-3查得，公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。2.9 工余量等級(jí) 由表5-5，鑄造方法按機(jī)器造型 鑄件材料按灰鑄鐵，得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍EG,取為F級(jí)。3.0 (要求的機(jī)械加工余量) 對(duì)

14、所有的加工表面去同一數(shù)值，由表5-4查最大輪廓尺寸為225 ，機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)，得RMA數(shù)值為2 3.1 本尺寸 如表1-1。表1-1毛坯尺寸加工余量鑄件尺寸4010 （6+2*2）30Ø 616Ø 553462881675Ø 1108Ø 10220510（6+2*2）19531625三、畫鑄造圖、零件圖零件三視圖<附圖1>四、澆、冒口系統(tǒng)計(jì)算4.1.灰鑄鐵澆注系統(tǒng)采用封閉式澆注系統(tǒng)，各組元截面積和比例一般如下：1：1.06：1.11 為了方便應(yīng)用，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從砂型鑄造工藝及工裝設(shè)計(jì)一書中查找澆注系統(tǒng)各組元的截面積和截面尺寸灰鑄鐵

15、澆口標(biāo)準(zhǔn)尺寸參數(shù)如下表所示(單位：mm)內(nèi)澆道尺寸橫澆道尺寸直澆道尺寸abc面積/cm2ABC面積/cm2D面積/cm2117171.51914203.3213.464.2.冒口因?yàn)殍T件的高度相當(dāng)與其寬度大得多則可以認(rèn)為冒口主要按垂直方向補(bǔ)縮鑄件,本次設(shè)計(jì)是采用明頂冒口（如下圖），冒口位置選擇應(yīng)遵循以下原則：（1）冒口應(yīng)盡量放在鑄件被補(bǔ)縮部位的上部或最后凝固的熱節(jié)點(diǎn)旁邊；（2）應(yīng)盡量放在鑄件最高最厚的地方，以便利用金屬液的重力進(jìn)行補(bǔ)縮；（3）冒口應(yīng)盡可能不阻礙鑄件的收縮，冒口不應(yīng)放在鑄件應(yīng)力集中處，以免引起裂紋；（4）冒口最好布置在鑄件需要進(jìn)行機(jī)械加工的表面上，以減少精整鑄件時(shí)的工時(shí)。 查砂型

16、鑄造工藝及工裝設(shè)計(jì)表623a得d=(0.851)B 此課程設(shè)計(jì)中B=20mm Dm=(1.362)BHm=(2.54.5)Dm 在特殊情況下Hm可根據(jù)要求而定d=8.5mm Dm=13.6mm Hm=40.5mm冒口形狀如圖此鑄件為鑄件，被補(bǔ)縮部位的補(bǔ)縮要求不高，冒口位置見CAD圖。五、機(jī)械加工工藝由零件圖可知，其中Ø55和Ø70、右端面對(duì)同軸度和垂直度有一定的要求，所以要盡可能一次裝夾完成三個(gè)表面的加工，又因?yàn)橛叶嗣媸遣灰?guī)則的回轉(zhuǎn)體，而車削主要是用于規(guī)則的回轉(zhuǎn)體加工，而該端面不是回轉(zhuǎn)體，所以應(yīng)該選用銑削，所以三個(gè)面都應(yīng)該用銑削，為了盡可能的將工序集中，其它工序也盡可能選擇

17、銑削，鍵槽屬內(nèi)鍵槽，用插床對(duì)其進(jìn)行加工。而對(duì)于Ø55和Ø70、右端面有同軸度和垂直度的要求，因此在精加工時(shí)也需要一次裝夾加工，確保其工藝要求。（1）劃：1）劃28mm尺寸個(gè)表面粗糙度為Ra3.2m的面，55H9內(nèi)孔加工線。20min。（2）車：車：車55H9、70H7內(nèi)孔及表面粗糙度Ra3.2m的兩端面至要求（右端面與孔一次加工）。設(shè)備：CA6140.ih40min。（3）銑：銑各尺寸為28mm、表面粗糙度為Ra3.2m的表面至要求。設(shè)備：x52K。50min（4）劃：劃鍵槽加工線。10min。（5）插：插鍵槽至要求。設(shè)備：Z33 組和鉆模。40min。（6）鉆：用組合鉆模

18、鉆絞616H7孔至要求。設(shè)備：Z33 組合鉆模。40min。（7）鉗：去毛刺、擦去紫色。15min。（8） 確定轉(zhuǎn)速1表5-72，銑床轉(zhuǎn)速選355r/min,855r/min.進(jìn)給量縱向105 mm/min、橫向進(jìn)給量65 mm/min。升降20 mm/min。2 鉆床進(jìn)給由手動(dòng)控制。六、 熱處理工藝1. 消除應(yīng)力退火由于滑動(dòng)套的壁厚不同，澆注后冷卻過程中各部位的冷卻速度不同，往往在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生很大的應(yīng)力。所以要進(jìn)行一次消除應(yīng)力去火。消除內(nèi)應(yīng)力退火通常是將鑄件緩慢加熱到500-560，保溫一段時(shí)間（每10毫米截面保溫一小時(shí)），然后以極緩慢的速度隨爐冷至150-200后出爐。此時(shí)，鑄件的內(nèi)應(yīng)力基本上被消除。 去應(yīng)力退火工藝曲線如圖所示。2. 表面淬火 使滑動(dòng)套表面獲得高的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度而心部則保持高塑性和韌性。 利用感應(yīng)電流通過工件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使工件表面局部加熱并進(jìn)行快速冷卻的淬火工藝。A高頻感應(yīng)加熱：200300HzB中頻感應(yīng)加熱：50010000H