支座課程設(shè)計(jì)說明書

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)名稱：支座鑄造工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：楊德龍學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)及班級： 材料成型及控制工程3班 學(xué)號：0903040314指導(dǎo)教師： 廖艷春 2012年5月26日目錄第一章：零件簡介.21.2灰鑄鐵.2第二章 ：鑄造工藝方案的確定.22.1支座的生產(chǎn)條件、結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求.32.2支座結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性.42.3造型造芯方.5澆注位置的確定.52. 5分型面的確定.8第三章：鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計(jì).93. 1 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)確定.9.9.9.10.10.11.12.12.12.12 . .12 .123. 2砂芯設(shè)計(jì).12.13.133.2.3壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽芯頭結(jié)構(gòu) .1

2、3.14.14.14第四章： 澆注系統(tǒng)及冒口、冷鐵、出氣孔等設(shè)計(jì)統(tǒng).15.154.1.2計(jì)算澆注時(shí)間并核算金屬上升速度.154.1.3計(jì)算阻流截面積.154.1.4確定澆口比.154.1.5計(jì)算內(nèi)澆道截面積.154.1.6計(jì)算橫澆道截面積.164.1.7計(jì)算直澆道截面積.164.1.8澆口窩的設(shè)計(jì).174.1.9澆口杯的設(shè)計(jì).17.18.18.18第五章 砂型鑄造設(shè)備選用.195.1 造型工部設(shè)備選用.195.2 制芯工部設(shè)備選用.195.3 清理工部設(shè)備選用.19第六章 設(shè)計(jì)心得.19參考文獻(xiàn).19 第一章：零件簡介支座是指用以支承容器或設(shè)備的重量，并使其固定于一定位置的支承部件。還要承受操

3、作時(shí)的振動(dòng)與地震載荷。如室外的塔器還要承受風(fēng)載荷。支座的結(jié)構(gòu)型式主要由容器自身的型式和支座的形狀來決定，通常分為立式支座、臥式支座和球形容器支座三類。立式支座又分為懸掛式支座、支承式支座、支承式支腳，支承式支腿、裙式支座等；臥式支座分鞍式支座、圈座和支腿式支座等；球形容器支座分支柱式、裙式、半埋式和V形支承等。 12灰鑄鐵灰鑄鐵的組織和性能 組織：可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。按基體組織的不同灰鑄鐵分為三類：鐵素體基體灰鑄鐵；鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵；珠光體基體灰鑄鐵。 力學(xué)性能：灰鑄鐵的力學(xué)性能與基體的組織和石墨的形態(tài)有關(guān)?；诣T鐵中的片狀石墨對基體的割裂嚴(yán)重，在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中，使灰

4、鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于鋼，但抗壓強(qiáng)度與鋼相當(dāng)，也是常用鑄鐵件中力學(xué)性能最差的鑄鐵。同時(shí)，基體組織對灰鑄鐵的力學(xué)性能也有一定的影響，鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大，強(qiáng)度和硬度最低，故應(yīng)用較少；珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細(xì)小，有較高的強(qiáng)度和硬度，主要用來制造較重要鑄件；鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大，性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業(yè)上較多使用的是珠光體基體的灰鑄鐵。 其他性能：良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。第二章 鑄造工藝方案的確定21支座的生產(chǎn)條件、結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求產(chǎn)品生產(chǎn)性質(zhì)大批量生產(chǎn)零件材質(zhì)HT250零件的外型示意圖如

5、下圖所示，支座的零件圖如圖2.2所示，支座的外形輪廓尺寸為260mm*260mm*240mm，主要壁厚30mm，最大壁厚50mm。鑄件除滿足幾何尺寸精度及材質(zhì)方面的要求外，無其他特殊技術(shù)要求。圖2.1 支座外型示意圖圖2.2 支座零件圖 22支座結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性是指零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合鑄造生產(chǎn)的要求，易于保證鑄件品質(zhì)，簡化鑄件工藝過程和降低成本。審查、分析應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面：鑄件應(yīng)有合適的壁厚，為了避免澆不到、冷隔等缺陷，鑄件不應(yīng)太薄。鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴(yán)重的收縮阻礙，注意薄壁過渡和圓角 鑄件薄厚壁的相接拐彎等厚度的壁與壁的各種交接，都應(yīng)采取逐漸過渡和轉(zhuǎn)變的形式，并應(yīng)使用較大的圓

6、角相連接，避免因應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋缺陷。鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁 鑄件的內(nèi)壁和肋等，散熱條件較差，應(yīng)薄于外壁，以使內(nèi)、外壁能均勻地冷卻，減輕內(nèi)應(yīng)力和防止裂紋。壁厚力求均勻，減少肥厚部分，防止形成熱節(jié)。 利于補(bǔ)縮和實(shí)現(xiàn)順序凝固。防止鑄件翹曲變形。避免澆注位置上有水平的大平面結(jié)構(gòu)。對于支座的鑄造工藝性審查、分析如下：支座質(zhì)量的估算經(jīng)計(jì)算零件的V=0.25*3.14*（0.26*0.26*0.1+0.16*0.16*0.14-0.1*0.1*0.24）約為0.006236M3.灰鑄鐵的密度為一箱一件質(zhì)量為m=V*6900=kg查鑄造技術(shù)與應(yīng)用案例PAGE172表5.3-2得該鑄件為一中型鑄件。支座大批量生產(chǎn)

7、的工藝出品率約為85%，可估計(jì)鑄型中鐵水總重量GG=/85%50.621kg.支座鑄件的輪廓尺寸為270mm*245mm*245mm。砂型鑄造條件下該輪廓尺寸允許的最小壁厚查鑄工實(shí)用技術(shù)手冊PAGE30表得：最小允許壁厚為45 mm。而設(shè)計(jì)支座的最小壁厚為39mm。符合要求。支座設(shè)計(jì)壁厚較為均勻，只在頂部有個(gè)環(huán)形的凸臺(tái)，壁厚為59mm，但該處距離較短，筆者在此用明頂冒口來補(bǔ)縮。2. 3造型，造芯方法的選擇支座的輪廓尺寸為260mm*260mm*240，鑄件尺寸較小，屬于中型零件且要大批量生產(chǎn)。采用濕型粘土砂造型靈活性大，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，便于組織流水生產(chǎn)，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，材料成本低

8、，節(jié)省烘干設(shè)備、燃料、電力等，還可延長砂箱使用壽命。因此，采用濕型粘土砂機(jī)器造型，模樣采用木模是合理的。在造芯用料及方法選擇中，如用粘土砂制作砂芯原料成本較低，但是烘干后容易產(chǎn)生裂紋，容易變形。在大批量生產(chǎn)的條件下，由于需要提高造芯效率，且常要求砂芯具有高的尺寸精度，以增加其強(qiáng)度及保證鑄件質(zhì)量。選擇使用射芯工藝生產(chǎn)砂芯。采用熱芯盒制芯工藝熱芯盒法制芯，是用液態(tài)固性樹脂粘結(jié)劑和催化劑制成的一種芯砂，填入加熱到一定的芯盒內(nèi)，貼近芯盒表面的砂芯受熱，其粘結(jié)劑在很短的時(shí)間內(nèi)硬化。而且只要砂芯表層有數(shù)毫米的硬殼即可自芯取出，中心部分的砂芯利用余熱可自行硬化。2. 4澆注位置的確定鑄件的澆注位置是指澆注時(shí)

9、鑄件在型內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。確定澆注位置是鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制中重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系到鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，鑄件的尺寸精度及造型工藝過程的難易程度。圖2.3 澆注位置確定方案一示意圖圖2.4 澆注位置確定方案二示意圖確定澆注位置應(yīng)注意以下原則：3.使鑄件的答平面朝下，避免夾砂結(jié)疤內(nèi)缺陷6.避免用吊砂，吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯，合箱及檢驗(yàn)對于方案一如圖2.3進(jìn)行綜合分析如下：鑄件的內(nèi)表面（如圖2.3所示）為重要加工面，而該鑄件較高沖擊力較大，充型不平穩(wěn)，容易發(fā)生飛濺，氧化和卷入氣體的現(xiàn)象，使鑄件產(chǎn)生砂眼，冷豆，氣孔和夾渣等缺陷。對于方案二如圖2.4進(jìn)行綜合分析如下：方案二采用底注式澆注系統(tǒng)是內(nèi)澆道

10、開設(shè)在型腔底部的澆注系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是金屬液充型平穩(wěn)，避免了金屬液沖擊型芯，飛濺和氧化及由此引起的鑄件缺陷；型內(nèi)氣體易于逐漸排除，整個(gè)澆注系統(tǒng)充滿較快。利于橫澆道撇渣。鑄件的重要加工面?zhèn)让嫖挥趥?cè)立面，比較光潔，產(chǎn)生氣孔、非金屬夾雜物等缺陷的可能性小。綜合比較，方案二更加科學(xué)可行。2. 5分型面的確定分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。分型面的優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。初步對支座進(jìn)行分型有：方案一，二，三如下圖所示圖2.5 分型面確定方案而選擇分型面時(shí)應(yīng)注意一下原則：應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一半型內(nèi)應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目分型面應(yīng)盡量選用平面便于下芯、合箱和檢測不使砂箱過高受力

11、件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量對方案二如圖2.5進(jìn)行綜合分析如下：鑄件沒有能盡可能的位于同一半型內(nèi)，這樣會(huì)因?yàn)楹舷鋵?zhǔn)誤差使鑄件產(chǎn)生偏錯(cuò)。也有可能因?yàn)楹舷洳粐?yán)在垂直面上增加鑄件尺寸。砂芯不能全部位于下半型內(nèi)。上箱難于取出模樣。對方案一如圖進(jìn)行綜合分析如下：1.上箱難于取出模樣。對方案三如圖2.5進(jìn)行綜合分析如下：1.鑄件位于同一半型內(nèi)，這樣不會(huì)因?yàn)楹舷鋵?zhǔn)誤差使鑄件產(chǎn)生偏錯(cuò)。也不會(huì)因?yàn)楹舷洳粐?yán)在垂直面上增加鑄件尺寸。砂芯全部位于下半型內(nèi)。上箱易于于取出模樣。此方案較之方案一與方案二更加科學(xué)可行。第三章 鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計(jì)3. 1 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)確定鑄造工藝設(shè)

12、計(jì)及鑄件缺陷控制參數(shù)通常是指鑄型工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要確定的某些數(shù)據(jù)，這些工藝數(shù)據(jù)一般都與模樣及芯盒尺寸有關(guān)，及與鑄件的精度有密切關(guān)系，同時(shí)也與造型、制芯、下芯及合箱的工藝過程有關(guān)。這些工藝數(shù)據(jù)主要是指加工余量、起模斜度、鑄造收縮率、最小鑄出孔、型芯頭尺寸、鑄造圓角等。工藝參數(shù)選取的準(zhǔn)確、合適，才能保證鑄件尺寸精確，使造型、制芯、下芯及合箱方便，提高生產(chǎn)率，降低成本。鑄件尺寸公差是指鑄件公稱尺寸的兩個(gè)允許的極限尺寸之差。在兩個(gè)允許極限尺寸之內(nèi)，鑄件可滿足機(jī)械加工，裝配，和使用要求。支座為砂型鑄造機(jī)器造型大批量生產(chǎn)，由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表3-5得：支座的尺寸公差為CT812級，取CT9級。支座

13、的輪廓尺寸為260mm*260mm*240，由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表3-4得：支座尺寸公差數(shù)值為2.8mm。機(jī)械加工余量是鑄件為了保證其加工面尺寸和零件精度，應(yīng)有加工余量，即在鑄件工藝設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先增加的，而后在機(jī)械加工時(shí)又被切去的金屬層厚度。支座為砂型鑄造機(jī)器造型大批量生產(chǎn)，由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表3-8得：支座的加工余量為EG級，取F級。支座的輪廓尺寸為260mm*260mm*240，由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表3-7得：支座加工余量數(shù)值為2.5mm.但在分型面及澆注系統(tǒng)設(shè)置中，不得已將重要加工面底面朝上放置，這樣使其容易產(chǎn)生氣孔、非金屬夾雜物等缺陷，所以將采取適當(dāng)加大加工

14、余量的方法使其在加工后不出現(xiàn)缺陷。將側(cè)面的加工余量調(diào)整為4mm，將頂面和底面的加工余量調(diào)整為5mm。如下圖所示鑄件及其加工余量圖鑄造收縮率又稱鑄件線收縮率，用模樣與鑄件的長度差除以模樣長度的百分比表示：=（L1-L2）/L1*100鑄造收縮率L1模樣長度L2鑄件長度支座受阻收縮率由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表3-1得：取受阻收縮率為0.9。為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型或砂芯。這個(gè)斜度，稱為起模斜度。起模斜度應(yīng)在鑄件上沒有結(jié)構(gòu)斜度的，垂直于分型面的表面上應(yīng)用。初步設(shè)計(jì)的起模斜度如下：外型模的高100的起模斜度由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表3-13得：粘土砂造

15、型外表面起模斜度為=030,a=mm。外型模的高140mm的起模斜度由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表3-13得：粘土砂造型外表面起模斜度為=025,a=1.8mm。木模圖如下圖所示木模圖零件上的孔、槽、臺(tái)階等，究竟是鑄出來好還是靠機(jī)械加工出來好，這應(yīng)該從品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)角度等方面考慮。一般來說，較大的孔、槽等應(yīng)該鑄出來，以便節(jié)約金屬和加工工時(shí)，同時(shí)還可以避免鑄件局部過厚所造成熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量。較小的孔、槽或則鑄件壁很厚則不易鑄出孔，直接依靠加工反而方便。根據(jù)支座的輪廓尺寸260mm*260mm*240由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表3-11得：最小鑄出孔約為15-30mm支座的孔60如圖3.2所示

16、）考慮加工余量后直徑為52mm，厚度為45mm。該孔直徑比較大，高徑比也不大，則應(yīng)該鑄出。支座的孔100（如圖3.2所示）考慮加工余量后直徑為92，厚度為40mm。該孔直徑較大，高徑比較大，應(yīng)該鑄出。支座的孔200如圖3.2所示）考慮加工余量后直徑為192mm，厚度為40mm。該孔直徑比較大，高徑比也比較大，則應(yīng)該鑄出。支座的直徑為12和6（如圖3.2所示）的螺紋孔明顯比最小鑄出孔徑小，機(jī)械加工比較經(jīng)濟(jì)，所以不鑄出。鑄件在砂型內(nèi)的冷卻時(shí)間短，容易產(chǎn)生變形，裂紋等缺陷。為使鑄件在出型時(shí)有足夠的強(qiáng)度和韌性，鑄件在砂型內(nèi)應(yīng)有足夠的冷卻時(shí)間。支座的冷卻時(shí)間由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表1-25得：冷

17、卻時(shí)間為3060min。鑄件重量公差是以占鑄件公稱重量的百分比表示的鑄件重量變動(dòng)的允許范圍。尺寸公差為CT9級。查表4-3鑄造技術(shù)與應(yīng)用案由例得：支座的重量公差為MT9級。得重量公差為8kg。在單件小批量生產(chǎn)中，由于選用的縮尺與鑄件的實(shí)際收縮率不符，或由于鑄件產(chǎn)生了變形等原因，使得加工后的鑄件某些部分的壁厚小于圖樣要求尺寸，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因強(qiáng)度太弱而報(bào)廢。因此工藝需要在鑄件相應(yīng)的非加工壁厚上增加層厚度稱為工藝補(bǔ)正量。但支座在大批量生產(chǎn)前的小批量試產(chǎn)過程中將進(jìn)行調(diào)整，所以設(shè)計(jì)中不考慮工藝補(bǔ)正量。干砂型、表面烘干型以及尺寸較大的濕砂型，分型面由于烘烤，修整等原因一般都不很平整，上下型接觸面很不嚴(yán)。為了防

18、止?jié)沧r(shí)炮火，合箱前需要在分型面之間墊以石棉繩、泥條等，這樣在分型面處明顯增加了鑄件的尺寸。為了保證鑄件尺寸精確，在擬定工藝時(shí)為抵掉鑄件增加的尺寸而在模樣上減去相應(yīng)的尺寸稱為分型負(fù)數(shù)。而支座是濕型且是小型鑄件故不予考慮分型負(fù)數(shù)。鑄造較大的平板類、床身類等鑄件時(shí)，由于冷卻速度的不均勻性，鑄件冷卻后常出現(xiàn)變形。為了解決撓曲變形問題，在制造模樣時(shí)，按鑄件可能產(chǎn)生變形的相反方向做出反變形模樣，使其于變形量抵消，這樣在模樣上做出的預(yù)變形量稱為反變形量。而支座沒有較大平板故基本不會(huì)產(chǎn)生撓曲變形，所以不用設(shè)置反變形量。在手工粘土砂造型、制芯過程中，為了取出木模，要進(jìn)行敲模，木模受潮時(shí)將發(fā)生膨脹，這些情況均會(huì)

19、使型腔尺寸擴(kuò)大，從而造成非加工壁厚的增加，使鑄件尺寸和重量超過公差要求。為了保證鑄件尺寸的準(zhǔn)確性，凡形成非加工壁厚的木?；蛐竞袃?nèi)的肋板厚度尺寸應(yīng)該減少，即小于圖樣尺寸。為減少的厚度尺寸稱為非加工壁厚的負(fù)余量。支座砂芯屬于機(jī)器造芯，造型屬于機(jī)器造型。故不用設(shè)置非加工壁厚負(fù)余量。3. 2砂芯設(shè)計(jì)砂芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件外型不能出砂的部分。砂型局部要求特殊性能的部分有時(shí)也用砂芯。砂芯主要靠芯頭固定在砂型上。對于垂直芯頭為了保證其軸線垂直、牢固地固定在砂型上，必須有足夠的芯頭尺寸。根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)量取計(jì)算砂芯高度： L=305mm 砂芯直徑： （A+B）/2=(200+240)/2=220mm

20、芯頭長度初步選取由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查PAGE表4-1得：h=2530mm 取h=35mm芯頭間隙初步選取由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表4-5得：s=0.8mm經(jīng)查表4-5得取S=0.8,h1=20,h=35,上芯頭的斜度取0.2,下芯頭斜度取0.1。圖3.4 定位芯頭結(jié)構(gòu)圖3.2.3壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽芯頭結(jié)構(gòu)在濕型大批量生產(chǎn)中，為了加速下芯、合芯及保證鑄件質(zhì)量，在芯頭的模樣上常常做出壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽。壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽尺寸由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制PAGE64查表4-6得：e=4mm f=5mm r=5mm為了保證砂芯在制芯、搬運(yùn)、配芯和澆注過程中不開裂、不變形、不被金屬

21、液沖擊折斷，生產(chǎn)中通常在砂芯中埋置芯骨，以提高其剛度和強(qiáng)度。因?yàn)樯靶境叽巛^小，而且采用樹脂砂，故砂芯強(qiáng)度較好，砂芯內(nèi)不用放置芯骨。砂芯在澆注過程中，其粘結(jié)劑及砂芯中的有機(jī)物要燃燒（氧化反應(yīng)）放出氣體，砂芯中的殘余水分受熱蒸發(fā)放出氣體，如果這些氣體排不出型外，則要引起鑄件產(chǎn)生氣孔。而支座的砂芯采用熱芯盒造芯，故不用有意設(shè)置排氣道、排氣孔等排氣。大型粘土砂芯在春砂過程中砂芯向四周漲開，刷涂料以及在烘干過程中發(fā)生的變形，使砂芯四周尺寸增大。為了保證鑄件尺寸準(zhǔn)確，將芯盒的長、寬尺寸減去一定量，這個(gè)被減去的量叫做砂芯負(fù)數(shù)。因?yàn)樯靶矩?fù)數(shù)只用于大型粘土砂芯，本設(shè)計(jì)中的砂芯為小型砂芯不設(shè)計(jì)砂芯負(fù)數(shù)。第四章 澆

22、注系統(tǒng)及冒口、冷鐵、出氣孔等設(shè)計(jì)系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是鑄型中引導(dǎo)液體金屬進(jìn)入型腔的通道，它由澆口杯，直澆道，橫澆道和內(nèi)澆道組成。澆注系統(tǒng)分為封閉式澆注系統(tǒng)，開放式澆注系統(tǒng)，半封閉式澆注系統(tǒng)和封閉-開放式澆注系統(tǒng)。因?yàn)榉忾]式澆注系統(tǒng)控流截面積在內(nèi)澆道，澆注開始后，金屬液容易充滿澆注系統(tǒng)，呈有壓流動(dòng)狀態(tài)。擋渣能力強(qiáng)，但充型速度快，沖刷力大，易產(chǎn)生噴濺，金屬液易氧化。適用于濕型鑄件小件。半封閉式澆注系統(tǒng)中阻流截面在內(nèi)澆道上，橫澆道截面積最大；澆注中，澆注系統(tǒng)能充滿，但較封閉式澆注系統(tǒng)晚，具有一定的擋渣能力；適用于中型的各類灰鑄鐵件及球鐵件。而支座就是采用濕型的鑄件中件，所以選擇半封閉式澆注系統(tǒng)。4.1.2計(jì)

23、算澆注時(shí)間并核算金屬上升速度根據(jù)前面計(jì)算的鑄件的體積，質(zhì)量小于450kg,所以由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查表5-11得：取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)T=SG=2.5*15s計(jì)算鐵水液面上升速度 v=C/t=250/15=1mm/s校核鐵水上升速度，一般允許鐵水的最小上升速度范圍由鑄造實(shí)用技術(shù)手冊查表1.4-62得：上升速度v在1020mm/s這個(gè)區(qū)間之中所以1mm/s的上升速度符合實(shí)際，不必調(diào)整經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。4.1.3計(jì)算阻流截面積根據(jù)水力學(xué)近似計(jì)算公式：S阻= m/tHp cm式中 m流經(jīng)阻流的金屬質(zhì)量 kgt充滿行腔總時(shí)間 s澆注系統(tǒng)阻流截面的流量系數(shù)Hp充填型腔時(shí)的平均計(jì)算壓力頭 cm取=0.45，t=16

24、.6s, kg/cm,Hp取45F內(nèi)=18/0.0071*9*0.5*(2*1000*20)0.5 cm4.1.4確定澆口比半封閉式澆注系統(tǒng)一般?。篠直：S阻：S橫：S內(nèi)=1.6：1：1.8：1.44.1.5計(jì)算內(nèi)澆道截面積內(nèi)澆道是控制充型速度和方向，分配金屬液，調(diào)節(jié)鑄件各部位的溫度和凝固順序，澆注系統(tǒng)的金屬液通過內(nèi)澆道對鑄件有一定補(bǔ)縮作用。由于設(shè)計(jì)內(nèi)澆口有兩個(gè)，因此S內(nèi)2.45cm查鑄造實(shí)用技術(shù)手冊圖4.2 內(nèi)澆道截面示意圖 梯形斷面大小由鑄造實(shí)用技術(shù)手冊查表得：a=25mm b=21mm c=11mm4.1.6計(jì)算橫澆道截面積橫澆道的功用是向內(nèi)澆道分配潔凈的金屬液，儲(chǔ)留最初澆入的含氣和渣污

25、的低溫金屬液并阻留渣滓，使金屬液流平穩(wěn)和減少產(chǎn)生氧化夾雜物。由于設(shè)計(jì)橫澆口有一個(gè)，因此S橫=cm圖4.3 橫澆道截面示意圖 梯形斷面大小由鑄工實(shí)用技術(shù)手冊查表1.4-75得：A=22mm B=17mm H=33mm4.1.7計(jì)算直澆道截面積直澆道的功用是從澆口杯引導(dǎo)金屬液向下，進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆道或直接進(jìn)入型腔。并提供足夠的壓力頭，使金屬液在重力作用下能克服各種流動(dòng)阻力充型。由于設(shè)計(jì)直澆口有一個(gè)，因此S直=3.5*1.6=cm查鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制表5-6澆口杯高度為150mm，、延長距離取100mm，橫澆道長210mm，H0取605mm，上砂箱高取450mm。圖4.4 直澆道截面示意圖

26、圓形斷面大小由鑄造工藝設(shè)計(jì)及鑄件缺陷控制查GAGE124表-7得：D=25mm 為了方便取模直澆道做成上小下大的倒圓錐形，（通常錐度取1/50）。因此直澆道上端是直徑約為：D1=25+（2/50）*150=31mm4.1.8澆口窩的設(shè)計(jì)澆口窩對于來自直澆道的金屬有緩沖作用，能縮短直橫澆道拐彎處的紊流區(qū)，改善橫澆道內(nèi)的壓力分布，并能浮出金屬液中的氣泡。澆口窩直徑為直澆道下端直徑兩倍，因此D=2*25=50mm澆口窩高度為橫澆道高度兩倍，因此h=2*33=66mm澆口窩底部放置耐火磚防止充型。4.1.9澆口杯的設(shè)計(jì)澆口杯是用來承接來自澆包的金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注，并可以減輕金屬液對

27、型腔的沖擊，還可分離渣滓和氣泡，阻止其進(jìn)入型腔。圖4.5 澆口杯截面示意圖 澆口杯斷面大小由鑄工實(shí)用技術(shù)手冊查表得：D1=66mm, D2=62mm, H=50mm冒口是鑄型內(nèi)用于儲(chǔ)存金屬液的空腔，在鑄件形成時(shí)補(bǔ)給金屬，有防止縮孔、縮松、排氣、集渣的作用。由于本鑄件采用底注式澆注系統(tǒng)，對最后的凸臺(tái)補(bǔ)縮不利，故需要采用4個(gè)明頂冒口對鑄件補(bǔ)縮實(shí)現(xiàn)從底到上的定向凝固。為了增加鑄件局部冷卻速度，在型腔內(nèi)部及工作表面安放的金屬塊稱為冷鐵。支座鑄件壁厚較為均勻，且無厚大壁，固不易產(chǎn)生裂紋縮松等缺陷。而且設(shè)置冷鐵會(huì)增加生產(chǎn)工序，使成本增大。所以不設(shè)置冷鐵，但是采用在壁厚交叉部位的型腔和砂芯上刷激冷涂料用以防

28、止縮松等缺陷。由于采用了明頂冒口實(shí)現(xiàn)了定向凝固，故不再設(shè)置冷鐵。出氣孔用于排出型腔內(nèi)的氣體，改善金屬液充填能力、排除先沖到型腔中的過冷金屬液與浮渣，還可作為觀察金屬液充滿型腔的標(biāo)志。出氣孔設(shè)置位置詳見工藝圖。防止出氣孔過大導(dǎo)致鑄件形成熱節(jié)，以至產(chǎn)生縮孔，出氣孔根部直徑，不應(yīng)大于設(shè)置處鑄件壁厚的0.5倍。即出氣孔直徑應(yīng)小于20mm(0.5*40mm)。防止出氣孔過小導(dǎo)致型內(nèi)氣壓過份增大，出氣孔根部總截面接應(yīng)大于內(nèi)澆口總截面積cm。因此設(shè)計(jì)出氣孔根部直徑為10mm，一箱1件共1個(gè)出氣孔。為方便取模采用上小下大的錐形，斜度為起模斜度=110出氣孔截面積為cm。第五章 砂型鑄造設(shè)備選用5.1 造型工部設(shè)備選用工藝分析確定采用砂箱內(nèi)尺寸