泵蓋鑄造工藝設(shè)計(jì)說明書

1、課程設(shè)計(jì)說明書 泵蓋鑄造工藝設(shè)計(jì) 院 系： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 時(shí) 間： 1目錄1. 鑄造工藝分析.11.1零件介紹.11.2零件生產(chǎn)方式選擇.11.3技術(shù)要求分析11.4 合金鑄造性能分析22.確定鑄造工藝方案.22.1確定鑄造方法22.2確定澆注位置和分型面.22.3確定型內(nèi)鑄件數(shù)目.32.4不鑄出孔及槽的確定.32.5機(jī)械加工余量和鑄造圓角的確定32.6起模斜度和分型負(fù)數(shù)的確定.52.7砂芯的確定.72.8鑄造收縮率的確定.72.9冒口的確定.72.10澆注系統(tǒng)的確定.83.芯盒的設(shè)計(jì).93.1芯盒材質(zhì)和分盒方式的確定.9

2、4.總結(jié).9參考資料.101.鑄造工藝分析 零件簡介：1.1零件介紹： 零件名稱：泵蓋 零件材料：HT2001.2零件生產(chǎn)方式選擇： 大批量生產(chǎn)，零件圖如下：1.3技術(shù)要求分析按照國家標(biāo)準(zhǔn)，對于HT200，其抗拉強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到200Mpa。鑄件在使用時(shí)工作條件較好，但此鑄件需起隔爆作用，按照技術(shù)要求，需在粗加工后進(jìn)行時(shí)效處理及相應(yīng)的熱處理工藝。另外，鑄件清砂后，燜火鏟除毛刺噴砂后噴G04-6鐵紅過氯乙烯底漆。除此外無特殊技術(shù)要求。注：其中21H7內(nèi)孔為重要加工面，不允許存在氣孔、夾砂等鑄造缺陷。1.4 合金鑄造性能分析 灰鑄鐵具有良好的鑄造性能：（1） 流動(dòng)性?；诣T鐵的熔點(diǎn)較低，結(jié)晶溫度范圍較小，

3、在適宜的澆注溫度下，具有良好的流動(dòng)性，容易填充形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，且不易產(chǎn)生氣孔、澆不足、冷隔等缺陷。（2） 收縮性?；诣T鐵的澆注溫度較低，凝固中發(fā)生共析石墨化轉(zhuǎn)變，使其線收縮小，產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力也較小，所以鑄件出現(xiàn)翹曲變形和開裂的傾向以及形成縮孔、縮松的傾向都較小。（3） 灰鐵充型能力好，強(qiáng)度較高，耐磨、耐熱性好，減振性良好，鑄造性較好，但需人工時(shí)效。2.確定鑄造工藝方案2.1確定鑄造方法鑄件材質(zhì)為HT200，其輪廓尺寸25×110，屬中小件，聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)合理，符合灰鑄鐵鑄造要求，可以進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)。采用濕砂型機(jī)器造型大批量生產(chǎn)。采用濕砂型機(jī)器脫箱造型，熱芯盒水玻璃砂射芯機(jī)制芯。2.2

4、確定澆注位置和分型面澆注位置選擇原則：（1）重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)；（2）鑄件的大平面應(yīng)朝下；（3）應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮；（4）應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件能充滿；（5）應(yīng)盡量少用或不用砂芯；（6）應(yīng)使合型、澆注和補(bǔ)縮位置一致。分型面選擇原則：（1）應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一半型內(nèi)；（2）應(yīng)盡可能減少分型面數(shù)目；（3）平直分型面和曲折分型面的選擇，應(yīng)盡可能選擇平直分型面；（4）分型面應(yīng)選取在鑄件最大截面處。經(jīng)考慮，分型面選擇在最大截面處，內(nèi)澆道也從此處進(jìn)入。此方案起模方便，大部分鑄型位于下箱，有利于保證澆注質(zhì)量，且也能獲得質(zhì)量均衡的鑄件。缺點(diǎn)是下芯稍有不便，但不影響。如下圖

5、：2.3確定型內(nèi)鑄件數(shù)目由于鑄件外形尺寸較小，也考慮到所選用的造型機(jī)型號(hào)，采用一箱四件。2.4不鑄出孔及槽的確定 鑄件的最小鑄出孔直徑 mm灰鑄鐵件鑄鋼件大量生產(chǎn)1215成批生產(chǎn)15303050單件、小批生產(chǎn)305050鑄件材質(zhì)壁厚最小孔徑灰鑄鐵 810 610查表，灰鑄鐵件大量生產(chǎn)的不鑄出孔的最小直徑為1215mm，故只需鑄出中間的21H7的孔.2.5機(jī)械加工余量和鑄造圓角的確定機(jī)械加工余量：機(jī)械加工余量是指在鑄件加工表面上留下的、準(zhǔn)備用機(jī)械加工方法切去的金屬層的厚度，目的是獲得精確的尺寸和光潔的表面，以符合設(shè)計(jì)的要求。鑄件加工余量的大小，要根據(jù)鑄件的合金種類，生產(chǎn)方法，尺寸大小和復(fù)雜程度，

6、以及加工面的要求和所處的澆注位置等因素來確定。如下表： 成批、大量生產(chǎn)灰鑄鐵件機(jī)械加工余量等級(jí)手工造型機(jī)器造型及殼型金屬型低壓鑄造尺寸公差等級(jí)CT11138107979加工余量等級(jí)MAHGFF由題可得：機(jī)器造型。如下表：尺寸公差等級(jí)CET8910加工余量等級(jí)MAGGG基本尺寸/mm澆注位置 加工余量數(shù)值/mm40頂面0.50.50.5側(cè)面0.50.50.5>63100底面1.41.41.4 與尺寸公差配套使用的合金鋼件加工余量查表得，鑄件的加工余量為：頂面0.5mm，側(cè)面0.5mm，底面1.4，如圖：鑄造圓角：鑄件上相鄰兩壁之間的交角，應(yīng)做出鑄造圓角，防止在尖角處產(chǎn)生沖砂及裂紋等缺陷。圓

7、角半徑一般為相鄰兩壁平均厚度的1/31/2,中小件采用R3-R5mm,此處取3mm。2.6起模斜度和分型負(fù)數(shù)的確定起模斜度：除零件本身具有的斜度外，除零件本身具有的斜度外，另設(shè)90與110外圓處起模斜度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鑄件模樣起模斜度中的規(guī)定，該鑄件選用增加鑄件厚度的起模斜度形式如圖所示： 查詢鑄造工藝設(shè)計(jì)手冊1-15,得到以上起模斜度為4°,a=0.8mm。分型負(fù)數(shù)：使用黏土砂干型和表干型時(shí)，通常需要在分型面上墊石棉繩或火泥條，從而使垂直分型面方向鑄件的高度增高了。如下表：黏土砂干型和表干型的分型負(fù)數(shù)沙箱長度 / mm100010012000分型負(fù)數(shù)/mm 干型23表干型12由于鑄件的最

8、大尺寸只有1101000mm，一般選干砂型，故選分型負(fù)數(shù)為2mm。鑄件在砂型中的冷卻時(shí)間：鑄件在鑄型中的冷卻時(shí)間與鑄件形狀、大小、和壁厚等有關(guān)。鑄鐵件開箱時(shí)鑄件的溫度可控制在下列溫度范圍：一般鑄件 400450易開裂、易變形鑄件 200300易冷裂 800900壁厚均勻鑄件 600根據(jù)鑄工實(shí)用手冊中小型鑄鐵件在車間地面上澆注時(shí)的冷卻時(shí)間見下表。鑄件重量（kg）<55101030305050100100250鑄件壁厚（mm）<8<12<18<25<30<40冷卻時(shí)（min）2030254030605010080160120300通過對泵蓋鑄件的大體質(zhì)量估

9、算為小于5 kg，壁厚不均勻，小于12mm。因此旋鈕在砂型中的冷卻時(shí)間大致在2540min內(nèi)。2.7砂芯的確定根據(jù)確定的澆注位置和分型面以及鑄件內(nèi)腔的形狀，確定在此鑄件中安放1個(gè)砂芯就可達(dá)到工藝要求。該鑄件的中心孔需用到垂直型芯及芯頭，由材料成型工藝基礎(chǔ)第三版 P71知，垂直芯頭的高度h一般取15150mm，型芯橫截面積越大，型芯高度H越高，h亦越高，下芯頭的斜度較小些，一般選5°，上芯頭的斜度一般為10°。為了便于下芯裝配，芯頭與芯座之間留有間隙 。機(jī)器造芯時(shí)，較小。砂芯為垂直砂芯，水玻璃砂、機(jī)器造型，安放位置如工藝圖所示。該砂芯有兩個(gè)芯頭，根據(jù)JB/T 5106-199

10、1鑄件模樣型芯頭 基本尺寸確定：下芯頭高15mm，與芯座間隙0.5mm；上芯頭高15mm，與芯座間隙0.5mm；上、下芯頭斜度均為10°。如圖所示：2.8鑄造收縮率的確定灰鑄鐵中小型鑄件收縮率：0.91.1%，取中值1.0% 。2.9冒口的確定由于灰鑄鐵補(bǔ)縮要求較低，故在鑄件澆口處設(shè)置一個(gè)暗冒口，冒口頸直徑4mm，高度5mm。2.10澆注系統(tǒng)的確定（1）該件從分型面進(jìn)行澆注，澆注系統(tǒng)開設(shè)位置詳見工藝圖。內(nèi)澆道采用扁平梯形，如此可有效防止夾雜物流入鑄型型腔，不易在鑄件連接處產(chǎn)生縮松，同時(shí)便于清理。橫澆道采用高梯形，直澆道為圓柱形，澆口杯采用普通漏斗形。澆注系統(tǒng)為封閉式澆注系統(tǒng)，各基元尺

11、寸及比例關(guān)系為：F內(nèi)：F橫：F直=1:1.3:1.05(2）澆注位置選擇取決于：合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件質(zhì)量要求及生產(chǎn)條件；確定澆注位置的主要原則有：1.要加工面朝下或呈直立狀態(tài)2.應(yīng)有利于鑄件補(bǔ)縮3.應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件充滿.4.應(yīng)使合型、澆注和補(bǔ)縮位置相一致綜上所述，應(yīng)該選擇中間注入式澆注系統(tǒng)。如圖所示：3.芯盒的設(shè)計(jì)3.1芯盒材質(zhì)和分盒方式的確定由于采用熱芯盒射芯法制芯，故選用HT200做芯盒，采用垂直對開式芯盒。詳細(xì)材料和相應(yīng)熱處理要求見下表：名稱用材料熱處理要求熱芯盒主體HT200消除應(yīng)力處理，500550保溫48小時(shí)銷套定位銷4545鋼淬火 HRC5055頂

12、芯桿回位導(dǎo)桿45淬火 HRC4550固定板、蓋板45調(diào)質(zhì)芯棒454.總結(jié)本文為鑄造工藝課程設(shè)計(jì)的課題設(shè)計(jì)報(bào)告，設(shè)計(jì)課題為泵蓋。報(bào)告從泵蓋零件圖開始分析，逐步確定鑄造工藝方案，至模樣模板以及芯盒的設(shè)計(jì)，其過程和數(shù)據(jù)均已一一給出。由于我對鑄造工藝有相應(yīng)的不了解，故去查找了相關(guān)資料。每份圖紙的設(shè)計(jì)和審核工作都按要求完成。在課題設(shè)計(jì)過程中，鑄造工藝圖無疑是很重要的，其標(biāo)示出了分型面、機(jī)械加工余量、砂芯形狀尺寸、澆注系統(tǒng)等一系列鑄造中必不可少的參數(shù)。工藝圖也是一改再改，不理解之處就去查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，并詢問老師意見。我發(fā)現(xiàn)，鑄造工藝設(shè)計(jì)中有著大量的工藝參數(shù)需要去查找，并且面對大量的數(shù)據(jù)信息，如何從中選出適合本課題鑄件的相關(guān)參數(shù)有著一定難度。信息的取舍與否直接影響到課題設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性、嚴(yán)謹(jǐn)性，因此在這個(gè)問題上，不斷地改善我的設(shè)計(jì)。此次鑄造工