鑄造工藝設計說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上材料成型過程控制院系：材料科學與工程學院專業(yè)：材料成型與控制工程姓名：學號：指導老師： 日期：2012.9.19至2012.10.15目 錄一、 鑄造工藝分析1二、 砂芯設計 3三、 冒口設計 5四、 澆注系統(tǒng)的設計及計算7五、 沙箱鑄件數(shù)量的確定 10六、 參考數(shù)目、資料11文字說明、簡圖與計算步驟主要結(jié)論與參考資料圖1所示的事U型座，主要用于拆卸主軸上的皮帶輪。材料為ZG25（主要元素含量 ：WC%=0.220.32%，WMn%=0.50.8%，WSi%=0.20.45%）。技術(shù)要求：未標示的鑄造圓角半徑R=35。未標鑄造傾斜度按工廠規(guī)格H5921。鑄件應仔細地清

2、理去掉毛刺及不平處。 圖1文字說明、簡圖與計算步驟主要結(jié)論與參考資料一、 鑄造工藝分析1. 確定鑄型種類和造型、制芯方法此鑄件是鑄鋼件，鑄件最大三維尺寸270x110x220 mm，為中小型鑄件，鑄件結(jié)構(gòu)簡單，僅有兩個加工面，其他非加工面表面光潔度要求不高，采用溫型普通機器造型，砂芯外形簡單，采用熱芯盒射芯機制芯。2. 確定澆注位置和分型面方案1：將鑄件放置于下箱，分型面選取如圖2所示，采用頂注式澆注，此方案澆注系統(tǒng)簡單，不用翻箱操作；但是澆注時金屬液對型腔沖刷力大，難以下芯，不便設置冒口進行補縮。容易產(chǎn)生夾砂、結(jié)疤類缺陷，補縮困難會形成縮孔、縮松結(jié)晶等缺陷。方案2：將鑄件放于上箱，分型面選取

3、如圖3所示，采用底注式澆注，此方案澆注系統(tǒng)相對復雜，下芯方便，可以將冒口設計在頂部，補縮效果好。綜合以上兩種方案考慮，選擇方案2較為合理。上 下下上 圖2 圖3鑄件全部位于上箱，下表面為分型面文字說明、簡圖與計算步驟主要結(jié)論與參考資料3.選擇工藝參數(shù) 最小壁厚確定：鑄件輪廓尺寸為270x220mm，由表15查得最小壁厚為10，鑄件滿足要求。 最小鑄出孔確定：鑄件位于上部的孔壁厚與孔深為，下部位孔壁厚與孔深為，由表查得最小鑄出孔徑為，所以鑄件上的孔都不能鑄出。 鑄造收縮率：經(jīng)過分析，鑄件類型為鑄鋼件受阻收縮由表查得收縮率為.。 機加工余量：鑄件為鑄鋼件，砂芯鑄造，機器造型，由表查得機加工余量等級

4、為，再由表得加工余量為.，故取。 公差等級：鑄件為鑄鋼件，砂型鑄造機器造型和殼型，由表得公差等級為，由表查得公差數(shù)值為.，取.。 拔模斜度：造型模樣為金屬模，測量面高為，由表查得，. 鑄造圓角：由鑄件技術(shù)要求，未標示的鑄造圓角半徑，取。二、 砂芯設計1. 確定砂芯數(shù)量和每一砂芯形狀、尺寸，砂芯種類及制芯方法、下芯次序根據(jù)零件圖，可知只需使用一個砂芯即可滿足，砂芯結(jié)構(gòu)簡單，屬于中小型，砂芯的形狀及尺寸如圖4所示。呋喃1型樹脂砂熱芯盒制芯工藝，是一種能解決鑄造收縮率：1.5%機加工余量：3mm文獻：鑄造工藝設計公差數(shù)值：3拔模斜度：=11a=0.8mm文字說明、簡圖與計算步驟主要結(jié)論與參考資料原料

5、供應，芯砂的流動性好，硬化速度快，硬化溫度范圍較寬，熱態(tài)砂芯強度和常溫機械強度都很好，澆注后型芯的退讓性能好，故選擇呋喃樹脂熱芯盒射芯法造芯，2. 確定砂芯的芯頭個數(shù)、形狀、尺寸、間隙和諧度 根據(jù)砂芯及型腔形狀，確定芯頭個數(shù)為1，芯頭為自硬型，由表131查得：間隙S=1.0mm，芯頭高度為36mm，芯頭斜度由表133查得=7，a=5mm。 砂芯主視圖 砂芯俯視圖 圖43. 確定砂芯的搗砂、排氣、定位及固定砂芯形狀簡單，尺寸小，材料為自硬樹脂砂，查表144得，利用扎排氣孔法，分析砂芯與性強得砂芯不需要固定。三、 冒口的設計及計算1. 冒口設計計算 分析零件圖，其上部分為厚大部位，冷凝過程中易出現(xiàn)

6、縮孔、縮松等缺陷，所以需要設置冒口對其進行補縮。冒口模數(shù)的估算：將零件形狀簡化成圖5所示形狀，砂芯數(shù)量：1芯砂材料：呋喃樹脂砂熱芯盒射砂制芯芯頭數(shù)量：1頭高度h=36mm芯頭斜度：=7，a=5mm資料鑄造工藝學砂芯排氣：扎排氣孔法文字說明、簡圖與計算步驟主要結(jié)論與參考資料 圖5六棱柱體積計算：S1=65265231212=3659mm2，V1=S1h1=365920=73180 mm3圓柱的體積計算：S2=R2=X（1402）2=14315mm2，V2= S2h2=14315X30= mm3V總=S1+S2=73180+= mm3六棱柱側(cè)面積S側(cè)1=752X20x6=4500mm2，圓柱側(cè)面積

7、 S側(cè)2=dh2=3.14X140X30=13188mm2 S總=S側(cè)+2 S2+ S1- S1+ S側(cè)2=4600+2X14315+13188=46481mm2MC=V總S總=11mm=11cm，Mr=1.2Mc=1.32cm確定體收縮率、冒口形狀、尺寸、能補縮的最大鑄件體積鑄件材料為ZG25，化學成分：Wc%=0.25,WMn=0.8%，由表62得=4.4%，v=4.4+0.0585=4.5%，由表333查得d=65mm，h=105mm，VR=0.36L，GR=2.5Kg，Vc=0.8L，Gc=6.5Kg。冒口如圖6所示： 圖6冒口模數(shù)：Mr=1.32cm文獻：砂型鑄造工藝及工裝設計鑄造工

8、藝設計冒口尺寸：d=65mmh=105mm文字說明、簡圖與計算步驟主要結(jié)論與參考資料四、 澆注系統(tǒng)的設計與計算1. 澆注系統(tǒng)類型選擇本鑄件為鑄鋼件，且質(zhì)量要求較為嚴格，不允許表面有夾砂、粘砂等缺陷，設計時應考慮澆注系統(tǒng)有較好的擋渣能力。開放式澆注系統(tǒng)，金屬液進入型腔時金屬液流動速度小，充型平穩(wěn)，對型壁沖刷力小，金屬氧化輕，適合鑄鋼件澆注。底注式澆注系統(tǒng)，內(nèi)澆道基本上在淹沒狀態(tài)下工作，充型平穩(wěn)，可避免金屬液發(fā)生飛濺、氧化及由此產(chǎn)生的鑄件缺陷，無論交道口比值多大，橫澆道基本上都是被充滿的，有利于阻渣，也彌補了開放式澆注系統(tǒng)擋渣能力不足的缺點。同時，型腔內(nèi)的氣體容易順序排除，避免產(chǎn)生氣孔等缺陷。綜合

9、以上各方面考慮，采用開放式底注式澆注系統(tǒng)。2. 確定內(nèi)澆道的數(shù)量和引入位置分析零件圖，可設置兩個關(guān)于中心線對稱的內(nèi)澆道。采用底注式澆注系統(tǒng)，引入位置在鑄件底部，具體詳情參照鑄件工藝圖。3. 各組元斷面截面積計算根據(jù)鑄造工藝學得知，大批量生產(chǎn)小型鑄鋼件時，常采用轉(zhuǎn)包澆注。估算鑄件體積 ：V鑄件=R2h2=(1502)2220=mm3估算冒口體積 ：V冒口=R2h1=（652)2100=mm3V總= V鑄件+V冒口=+=mm3=4.23L冒口質(zhì)量 ：G1=7.810-6=2.6 Kg，鑄件質(zhì)量G2=9.2Kg。G=2.6+9.2=11.8 Kg相對密度 Kv=GV總=11.84.23=2.78 K

10、g/L 查表534得，C=1.0，K=0.7，澆筑時間t=CG=11.8=3.43 s由表533查驗，符合要求。澆注系統(tǒng)：采用開放底注式澆注鑄造工藝學澆注時間：t=3.43 s砂型鑄造工藝及工裝設計文字說明、簡圖與計算步驟主要結(jié)論與參考資料公式：A內(nèi)=Gtkl，L為 鋼水流動系數(shù)，ZG25的L=1.0A內(nèi)=Gtkl=11.83.40.71.0=4.9cm2。內(nèi)澆道數(shù)量為2，所以內(nèi)澆道截面積A內(nèi)=2.45cm2。 大批量生產(chǎn)生產(chǎn)小型鑄鋼件時多采用可充滿式澆注系統(tǒng)，既有加強擋渣的能力，又減輕噴射，常采用澆注系統(tǒng)截面積比為：A內(nèi)：A橫：A直=1.0：0.9：1.2。所以A內(nèi)=4.9cm2，A橫=4.41cm2，A直=5.29cm2。4. 各組元尺寸、形狀的確定已知A內(nèi)=2.45cm2，A橫=4.41cm2，A直=5.29cm2，查表250得：內(nèi)澆道各部分a=25mm，b=20mm，c=13mm，R=5mm；橫澆道各部分尺寸a=22mm，b=18mm，c=22mm，R=5mm；直澆道d中=29mm，d上=33mm，d下=25mm。各部分剖面圖如7所示直澆道d中 橫