撥叉鑄造工藝設(shè)計(jì)說明書

1、工學(xué)碩士學(xué)位論文PAGE IIPAGE I鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目撥叉鑄造工藝設(shè)計(jì)說明書學(xué) 院材料科學(xué)與工程年 級專 業(yè)學(xué)生姓名學(xué) 號指導(dǎo)教師工學(xué)碩士學(xué)位論文鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說明書PAGE IIPAGE 17 DATE yy-M-d 21-11-4 DATE yy-M-d 21-11-4目 錄 TOC o h z HYPERLINK l _Toc7119 1 前 言 PAGEREF _Toc7119 1 HYPERLINK l _Toc19836 1.1 本設(shè)計(jì)的目的、意義 PAGEREF _Toc19836 1 HYPERLINK l _Toc31591 1.1.1 本設(shè)計(jì)的目的 PA

2、GEREF _Toc31591 1 HYPERLINK l _Toc13505 1.1.2 本設(shè)計(jì)的意義 PAGEREF _Toc13505 1 HYPERLINK l _Toc23447 1.1.3 設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc23447 1 HYPERLINK l _Toc22999 1.2 本設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 PAGEREF _Toc22999 2 HYPERLINK l _Toc1149 1.2.1 生產(chǎn)技術(shù)要求 PAGEREF _Toc1149 2 HYPERLINK l _Toc23372 1.3 本課題的發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc23372 2 HYPERLINK l

3、 _Toc15818 1.3.1 當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc15818 2 HYPERLINK l _Toc24571 1.4 本領(lǐng)域存在的問題 PAGEREF _Toc24571 2 HYPERLINK l _Toc24861 1.4.1 當(dāng)前存在問題 PAGEREF _Toc24861 2 HYPERLINK l _Toc6283 2 設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc6283 3 HYPERLINK l _Toc11250 2.1 零件的分析 PAGEREF _Toc11250 3 HYPERLINK l _Toc17944 2.1.1 零件的作用 PAGEREF _Toc1

4、7944 3 HYPERLINK l _Toc13893 2.1.2 零件的工藝分析 PAGEREF _Toc13893 4 HYPERLINK l _Toc14034 2.2 工藝方案的確定 PAGEREF _Toc14034 6 HYPERLINK l _Toc23326 2.2.1 鑄造方法的選擇 PAGEREF _Toc23326 6 HYPERLINK l _Toc28883 2.2.2 造型、造芯方法的選擇 PAGEREF _Toc28883 7 HYPERLINK l _Toc2714 2.2.3 澆注位置的確定 PAGEREF _Toc2714 7 HYPERLINK l _T

5、oc17540 2.2.4 分型面的確定 PAGEREF _Toc17540 7 HYPERLINK l _Toc2886 3 設(shè)計(jì)說明 PAGEREF _Toc2886 8 HYPERLINK l _Toc32346 3.1 砂箱設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc32346 8 HYPERLINK l _Toc15414 3.1.1 砂箱選擇和設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc15414 8 HYPERLINK l _Toc17545 3.1.2 砂箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc17545 8 HYPERLINK l _Toc4168 3.1.3 砂箱中鑄件數(shù)目的確定 PAGEREF _

6、Toc4168 8 HYPERLINK l _Toc16274 3.2 支座鑄件芯盒的確定 PAGEREF _Toc16274 9 HYPERLINK l _Toc30737 3.2.1 芯盒設(shè)計(jì)的一般原則 PAGEREF _Toc30737 9 HYPERLINK l _Toc16815 3.2.2 手工芯盒的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc16815 9 HYPERLINK l _Toc30959 3.3 下芯原則 PAGEREF _Toc30959 9 HYPERLINK l _Toc3729 3.4 砂芯設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc3729 9 HYPERLINK l _Toc2981

7、6 3.5 型芯設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc29816 10 HYPERLINK l _Toc911 3.6 模樣在模板上的裝配設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc911 10 HYPERLINK l _Toc13396 3.7 工藝參數(shù)的確定 PAGEREF _Toc13396 103.8澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)113.9冒口及冷鐵的設(shè)計(jì)123.10合型123.11砂型、砂芯的烘干12 HYPERLINK l _Toc26268 4 結(jié) 論 PAGEREF _Toc26268 14 HYPERLINK l _Toc9707 致 謝 PAGEREF _Toc9707 15 HYPERLINK l _Toc14

8、775 參 考 文 獻(xiàn) PAGEREF _Toc14775 16 前 言 本設(shè)計(jì)的目的、意義 本設(shè)計(jì)的目的在編制零件的工藝規(guī)程時(shí)，提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書。根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。確定夾具的結(jié)構(gòu)方案中，在定位、夾緊、對定等各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)以及總體布局等方面的幾個(gè)不同方案中，經(jīng)過分析比較，確定合理的方案，最后繪制出夾具總圖。 本設(shè)計(jì)的意義本設(shè)計(jì)通過對機(jī)械零件進(jìn)行分析，在給定的生產(chǎn)條件下，總結(jié)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，由多個(gè)加工工藝方案優(yōu)選制定出加工工藝過程。工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，實(shí)際生產(chǎn)必須按照工藝規(guī)程規(guī)定的鑄造加工方法。制定工藝規(guī)程應(yīng)在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動量和最低

9、的生產(chǎn)成本，在規(guī)定的期間內(nèi)，可靠地加工出符合圖樣及技術(shù)要求的零件。 設(shè)計(jì)任務(wù)改進(jìn)鑄造成型工藝技術(shù)，應(yīng)用灰鑄鐵完成了車床撥叉鑄造成形工藝的設(shè)計(jì)分析，首先確定了設(shè)計(jì)的車床撥叉在確保零件的機(jī)械性能的情況下選定為HT200灰鑄鐵，進(jìn)而確定了上下聯(lián)模的鑄造工藝，在零件毛坯的鑄造工藝的詳細(xì)設(shè)計(jì)中完成了鑄件澆注位置的確定、分型面的選擇的分析，型芯確定了干芯并依據(jù)砂芯設(shè)置設(shè)計(jì)原則完成了其鑄造工藝的設(shè)計(jì)，通過零件部分的就算實(shí)現(xiàn)了合理的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及模樣在模板上的裝配設(shè)計(jì)，最后完成砂箱設(shè)計(jì)、支座鑄件芯盒的確定和給出整體鑄型裝配設(shè)計(jì)工藝。本設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 生產(chǎn)技術(shù)要求（1）能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)

10、備周期；（2）能裝夾一組相似性特征的工件；（3）適用于精密加工的高精度的機(jī)床；（4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)；（5）采用高效裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。 本課題的發(fā)展現(xiàn)狀 當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀我國許多企業(yè)及相關(guān)研究人員對鑄造業(yè)進(jìn)行相關(guān)研究 ，并取的一定的成績 ，尤其是在鑄造成型工藝方面。我國將鑄造成型工藝分為砂型鑄造和特種鑄造。目前我國大部分的逐漸均采用砂型鑄造 ，該鑄造成形工藝造價(jià)較低 ，而所謂特種鑄造就是非砂型鑄造 ，其主要包括容模鑄造 ，金屬型鑄造 ，壓力鑄造等 ，勇創(chuàng)痛的機(jī)械工業(yè)對鑄造具進(jìn)行加工 ，因鑄造具形狀較復(fù)雜 ，要耗費(fèi)大量的工作量對其進(jìn)行機(jī)床加工。本文基于這一背景 ，應(yīng)用灰鑄

11、鐵較為詳細(xì)的完成了車床撥叉鑄造成形工藝的設(shè)計(jì)分析。 本領(lǐng)域存在的問題 當(dāng)前存在問題目前 ，我國的鑄造技術(shù)并不成熟 ，還需要從國外引進(jìn)較先進(jìn)的鑄造技術(shù) ，同時(shí) ，還需要不斷培養(yǎng)主業(yè)技術(shù)人員。我國的鑄造業(yè)的不足主要表現(xiàn)在 ：生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模不大 ，專業(yè)素質(zhì)較低，進(jìn)行鑄造加工生產(chǎn)的裝備技術(shù)較落后 ，缺乏自主創(chuàng)新 ，逐漸合格率較低?；谶@種情況 ，我國的鑄造業(yè)要走向成熟還有一段很長的路。 設(shè)計(jì)方案改進(jìn)鑄造成型工藝技術(shù)，應(yīng)用灰鑄鐵完成了車床撥叉鑄造成形工藝的設(shè)計(jì)分析，首先確定了設(shè)計(jì)的車床撥叉在確保零件的機(jī)械性能的情況下選定為HT200灰鑄鐵，進(jìn)而確定了上下聯(lián)模的鑄造工藝，在零件毛坯的鑄造工藝的詳細(xì)設(shè)計(jì)中完成

12、了鑄件澆注位置的確定、分型面的選擇的分析，型芯確定了干芯并依據(jù)砂芯設(shè)置設(shè)計(jì)原則完成了其鑄造工藝的設(shè)計(jì)，通過零件部分的就算實(shí)現(xiàn)了合理的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及模樣在模板上的裝配設(shè)計(jì)，最后完成砂箱設(shè)計(jì)、支座鑄件芯盒的確定和給出整體鑄型裝配設(shè)計(jì)工藝。 零件的分析 零件的作用此機(jī)械零件屬于精密機(jī)械上的零件。它主要起支撐和傳動轉(zhuǎn)矩的作用。其主要由面和孔元素等組成，是常用的機(jī)械零件。所以它的主要表面的精度和表面質(zhì)量要求比較高，而且精度也要求穩(wěn)定。此機(jī)械零件是機(jī)器中的附件，對一些機(jī)械零件用來支撐工件，防止其偏移或松動。它位于某機(jī)械的機(jī)構(gòu)中，主要作用是配合裝配其他零件。 零件的工藝分析（1）審閱零件圖查看零件圖的具體

13、尺寸與圖紙繪制是否正確。零件名稱:撥叉工藝方法：鑄造零件材料：HT200零件重量：2.5kg毛坯重量：2.85kg生產(chǎn)批量:100件/年，為小批量生產(chǎn)鑄件毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求：此零件為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。毛坯形狀、尺寸確定的要求設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。便于裝夾、加工和檢查。結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一

14、，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。（2）零件的技術(shù)要求零件在鑄造方面的技術(shù)要求：未注圓角為R5-R10；倒頓銳邊；鑄件應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理；在鑄造時(shí)不允許有氣孔、砂眼、縮孔、縮松和夾雜等缺陷。（3）選材的合理性撥叉工作條件：撥叉主要負(fù)責(zé)承受拉應(yīng)力和沖擊力，因而其工作時(shí)間較長。要求撥叉

15、強(qiáng)度、硬度設(shè)計(jì)值為：b275MPa，HBS210241，同時(shí)要求其最大抗拉強(qiáng)度b275MPa，硬度為HBS210241，基于以上要求，在確保零件的機(jī)械性能的情況下選用HT200灰鑄鐵。撥叉選用的材料是HT200，為灰鑄鐵?；诣T鐵鑄件的壁厚不應(yīng)太薄，邊角處應(yīng)適當(dāng)加厚，防止出現(xiàn)白口組織使該處既硬又難于加工。此零件用于支承，只要求能夠承受抗壓即可，又是中等靜載，選擇材料HT200可以滿足要求。由資料機(jī)械加工工藝手冊表4-71，可得力學(xué)性能：表1.1的性能參數(shù)牌號鑄件壁厚最小抗拉強(qiáng)度硬度鑄件硬度范圍金相組織灰鑄體2.5-1010-2020-3030-50175145130120H175150-200鐵

16、素體+珠光體灰鑄體一般的工作條件：承受中等載荷的零件。磨檫面間的單位面積壓力不大于490KPa。（4）確定毛坯的具體生產(chǎn)方法根據(jù)以上信息可知,由于零件屬小批量生產(chǎn)，形狀比較簡單、壁厚比較均勻，且該材料為灰鑄鐵，所以確定毛坯的生產(chǎn)方法為砂型鑄造。（5）審查鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性鑄件輪廓尺寸為325*140*130，查表得砂型鑄造的最小壁厚為6mm。鑄件質(zhì)量為2.85kg，材料為HT200，查表得砂型鑄造鑄件的臨界壁厚為18mm。壁厚越大，圓角尺寸也相應(yīng)增大。分型面的選擇撥叉表面結(jié)構(gòu)簡單，確定分型面為其上表面，以便于起模、下芯和檢驗(yàn)。 工藝方案的確定 鑄造方法的選擇本次生產(chǎn)的產(chǎn)量為100件，且產(chǎn)品規(guī)格較

17、小，且結(jié)構(gòu)較簡單，所以毛坯的生產(chǎn)方法選擇砂型鑄造，砂型種類選擇濕型，使用兩箱砂型鑄造。兩箱造型其模樣不同，因而分為整體模樣、分開模樣和刮板模樣造型。此次所要對軸支座類零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過觀察可發(fā)現(xiàn)其下表面為基準(zhǔn)面，14孔位裝配孔，為重要加工面，在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要確保其質(zhì)量除此以外，其頂面也屬于重要加工面，同樣要確保其質(zhì)量，因?yàn)樯舷卤砻婢鶠橹匾庸っ?，因而要使用上下?lián)辦模樣進(jìn)行鑄造生產(chǎn)，同時(shí)要確保鑄件的質(zhì)量。 造型、造芯方法的選擇選擇造型方法為手工造型，造芯方法為手工刮板造芯。 澆注位置的確定撥叉是小型零件，且結(jié)構(gòu)簡單，確定澆注位置為其上表面，此位置便于充型、起模和下芯。 分型面的確定 完成了澆

18、注位置的確定后，即可開始對分型面進(jìn)行確定。而所謂鑄造分型是鑄型組元件的結(jié)合面，選擇合理的分型面能夠在一定程度上降低摸樣制造的難度，因而簡化鑄造工藝降低產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提供鑄件的合格率等。進(jìn)行分型面選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮將逐漸的加工定位面同主要加工面放在同一箱中，從而有效避免加工定位的尺寸偏差過大。同時(shí)考慮到模樣制造的難易，要將分型面盡量選在鑄件的最大截面處，除此以外，在確定分型面時(shí)，還要確保其便于清潔，基于以上幾點(diǎn)考慮，分型面的選擇如圖。 設(shè)計(jì)說明 砂箱設(shè)計(jì)砂箱是進(jìn)行鑄件生產(chǎn)必不可少的設(shè)備，進(jìn)行不同造型時(shí)對砂箱的要求也不同，進(jìn)行手工造型時(shí)對砂箱的要求較低，但進(jìn)行半機(jī)械化造型時(shí)，對其要求就較高了。砂箱

19、的設(shè)計(jì)與選擇對進(jìn)行實(shí)際的鑄造生產(chǎn)具有重要意義。 砂箱選擇和設(shè)計(jì)原則按砂箱外形分類可有：木質(zhì)、鋁合金、灰鑄鐵、球墨鑄鐵及鑄鋼五種；按搬運(yùn)方式分類可有手抬、吊運(yùn)和滑道三種；按砂型外形分類可有方形、矩形和圓形三種；按制造方法分類可有整鑄、鑄接和拼合三種。本次所使用的是灰鑄鐵整鑄式砂箱，這一類型的砂箱適用范圍廣，價(jià)格低廉，制造簡單，具有較高的強(qiáng)度，剛度。 砂箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要對砂箱內(nèi)框輪廓尺寸進(jìn)行確定，要綜合考慮模樣的大小和數(shù)量，澆冒口尺寸和位置等因素，基于這些因素對其進(jìn)行初步確定。箱壁截面形式直接影響砂箱強(qiáng)度和剛度，在進(jìn)行砂箱截面形式的確定時(shí)，要綜合考慮砂箱的材料高度及工作條件。裝備在砂箱壁外緣加強(qiáng)肋是

20、用來提高砂箱強(qiáng)度和剛度的，從而延長砂箱的使用壽命，肋的布置和尺寸要以砂箱的高度和內(nèi)框平均尺寸為基礎(chǔ)。 砂箱中鑄件數(shù)目的確定選擇“鑄件質(zhì)量”小于5kg，點(diǎn)擊查詢，對應(yīng)的砂箱尺寸為400mm，最小吃砂量分別為a=20mm，b=30mm，c=40mm，d或e=30mm，f=30mm，g=20mm。鑄件本身的尺寸為325*140*130mm，因此在400mm的砂箱中只能放置二個(gè)鑄件（如圖所示）（注：砂箱尺寸=（A+B）/2，A、B分別為砂箱內(nèi)框長寬及寬度）。支座鑄件芯盒的確定芯盒是制芯過程中不可缺少的工藝裝備。選擇正確合理的芯盒有利于提高生產(chǎn)效率，較低資金投入，降低勞力的投入。考慮到金屬芯盒，耐用性較

21、強(qiáng)，因而其在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。芯盒設(shè)計(jì)的一般原則要根據(jù)產(chǎn)量的多少進(jìn)行芯盒材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要確保芯盒有一定的強(qiáng)度、剛度和耐磨性，切不易損壞；芯盒的幾何形狀和尺寸精度一定要符合工藝要求；確定芯盒的重量達(dá)到最輕，從而降低人力物力的投入。對芯盒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：（1）芯盒壁厚：在確保芯盒使用壽命及符合其他相關(guān)條件的前提下，使芯盒壁厚盡可能小。以便于芯盒質(zhì)量小，便于操作。（2）芯盒加強(qiáng)肋：應(yīng)排列合理，便于芯盒制造和使用。在芯盒外面配置加強(qiáng)肋的主要目的在于加強(qiáng)了芯盒的強(qiáng)度和剛度，不過加強(qiáng)肋要布置合理才有利于芯盒的制造與使用。根據(jù)鑄造工藝手冊選300mm，a=100125mm，k=75

22、100mm，R=5mm。（3）芯盒的活塊：在芯盒不易出芯的地方應(yīng)設(shè)置活塊。手工芯盒的設(shè)計(jì)手工芯盒的設(shè)計(jì)主要包括兩大類。他們分別是：金屬芯盒的設(shè)計(jì)和非金屬芯盒。根據(jù)本鑄件的特點(diǎn)和生產(chǎn)形式選用非金屬芯盒設(shè)計(jì)的木質(zhì)芯盒設(shè)計(jì)。木質(zhì)芯盒一般由多塊木料，根據(jù)芯盒的幾何形狀、尺寸以及分盒形式拼接組合而成。本次選用木質(zhì)芯盒設(shè)計(jì)即非金屬芯盒設(shè)計(jì)。木質(zhì)芯盒是根據(jù)芯盒的具體特點(diǎn)由多塊木料拼接組成的。下芯原則3.3.1 熟悉工藝圖下芯工必須熟悉鑄造工藝圖和工藝要求 ，避免下芯位置和方向發(fā)生錯(cuò)誤或漏放砂芯。禁止使用不合格的砂芯。3.3.2 下芯后檢查下芯后的檢查項(xiàng)目主要有 ：檢查砂芯的數(shù)量和位置 ；砂芯建的相對位置 ；

23、砂芯和砂型的配合間隙 ；砂芯的排氣通道是否暢通。結(jié)論 ：畫出砂芯實(shí)際大小 ，進(jìn)而確保求得的下芯準(zhǔn)確。砂芯設(shè)計(jì)砂芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件外形不能出砂的部位。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)可知此零件不需要進(jìn)行砂芯設(shè)計(jì)。型芯設(shè)計(jì)根據(jù)分析比較，本文確定選用干芯。應(yīng)當(dāng)盡量減少砂芯數(shù)量，這樣有利于提高鑄件的尺寸精度，便于下芯。模樣在模板上的裝配設(shè)計(jì)1、壁厚 和加強(qiáng)肋厚度1,2及連接圓角半徑 r 可根據(jù)模底板平均輪廓尺寸和選用材料 ，選用 ：= 1012mm，1=1214mm ，2=10mm，r=3mm。2、加強(qiáng)肋的布置 ：加強(qiáng)肋之間的距離為 50 K mm = 。 3、模底板和砂箱的定位裝置 ：模底板與砂箱之間

24、用定位銷與銷套定位。模板在滿足以上的基礎(chǔ)上確定為，模底板的長為120mm、寬為80mm。模樣在模板上的裝配設(shè)計(jì)。工藝參數(shù)的確定點(diǎn)擊軟件中鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝方案的確定點(diǎn)擊最右邊的下拉菜單可查詢?nèi)缦聝?nèi)容。（1）鑄件最小鑄出壁厚為6mm（2）最小鑄出孔及槽，最小鑄出孔直徑為30-50mm，零件中45mm的孔介于最小鑄出孔直徑（30-50mm）之間，可鑄可不鑄，但為了方便起模和下芯，此孔選擇不鑄。但孔110mm應(yīng)鑄出。（3）鑄造圓角為3mm（4）尺寸公差不做要求（5）重量公差不做要求（6）加工余量：單邊加工余量為7.5mm；雙邊加工余量為5mm和3mm。（7）鑄造收縮率：受阻收縮率為0.9%，自由收

25、縮率為1.0%。（8）拔模斜度：模樣外表面的拔模斜度為：a=125；內(nèi)表面的拔模斜度為：a=250。3.8 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)內(nèi)容有:澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道。澆注系統(tǒng)截面積的大小對鑄件質(zhì)量也有很大影響。截面積太小，澆注時(shí)間長，可能產(chǎn)生澆不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面積過大，澆注速度快，又可能引起沖砂，帶入熔渣和氣體，使鑄件產(chǎn)生渣孔、氣孔等缺陷。為了使金屬液以適宜的速度充填鑄型，就必須合理確定澆注系統(tǒng)的面積。（1）澆注系統(tǒng)類型的選擇根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)選擇封閉式（頂部注入式）澆注系統(tǒng)較好，因?yàn)榉忾]式澆注系統(tǒng)有較好的阻渣能力，可防止金屬液卷入氣體，消耗金屬少，清理方便。（2）澆注系統(tǒng)設(shè)

26、計(jì)與計(jì)算按照鑄件的基本尺寸（包括加工余量在內(nèi)）計(jì)算出鑄件的體積和鑄件的質(zhì)量。此鑄件為2.85kg，為單件小批量生產(chǎn)，金屬液總質(zhì)量G為鑄件的1.3倍，則金屬液總質(zhì)量為：G=2.85kg1.3=3.705kg（對于中小型灰鑄鐵件：受阻收縮率為0.9%，自由收縮率為1.0%）奧贊公式法：式中t-澆注時(shí)間GL-澆注重量，計(jì)算時(shí)可按工藝出品率估算（見鑄造工藝設(shè)計(jì)表3-71）S-系數(shù)，決定于鑄件厚度，由鑄造工藝設(shè)計(jì)表2-6查得代入GL和S相應(yīng)數(shù)值計(jì)算可得澆注時(shí)間:t=3.667s平均靜壓頭Hp的確定：選擇=0.42，由鑄造工藝設(shè)計(jì)表2-4查得。選擇澆注方式為頂部注入式，運(yùn)用平均靜壓力頭高度計(jì)算機(jī)公式：其中

27、：H0-澆口杯頂面到分型面的距離；C-鑄件在鑄型中的總高度。Hp=H0=70mm。運(yùn)用灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)內(nèi)澆道的最小橫截面積計(jì)算公式，即阿暫公式：代入G、Hp、t相應(yīng)數(shù)值計(jì)算，得內(nèi)澆道的最小控流截面積為F內(nèi)=2.933cm，選擇扁梯行截面。由于砂箱中放置兩個(gè)鑄件，所以該澆注系統(tǒng)只需設(shè)計(jì)內(nèi)澆道和直澆道。再由計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)課件可知，對封閉式中、小型鑄鐵件（砂型）直澆道截面積為內(nèi)澆道截面積的1.15倍，即F直=1.152.933=3.373cm。在軟件的參數(shù)查詢部分（點(diǎn)擊軟件中鑄造工藝設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)點(diǎn)擊最下邊的命令按鈕）可查得各澆道的具體尺寸：F內(nèi)=3.0cm，a=28mm，b=24mm，c=1

28、2mm；F直=4.9cm2，直徑d=25mm。3.9 冒口及冷鐵的設(shè)計(jì)由于該鑄件是小型件，材料又是灰鑄鐵（HT200），因此，在鑄造時(shí)不需要冒口，也不需要用冷鐵，依靠它自身的自補(bǔ)縮能力進(jìn)行有效的補(bǔ)縮。3.10 合型造型的最后一道工序是合型 ，該工序直接決定著鑄件是否有缺陷合型過程 ：1、在分型面四周放置封火泥條或石棉繩以避免炮火。2、合型時(shí) ，上型要呈水平狀態(tài) ，緩慢下落 ，準(zhǔn)確定位合型。3、要確保分型面嚴(yán)密以防炮火。4、確保直澆道與下型橫澆道位置無異樣 ，砂芯無卡砂現(xiàn)象。5、將砂型緊固好。6、放澆、冒口杯、蓋好澆口杯 ，準(zhǔn)備澆注。3.11 砂型、砂芯的烘干對于干型和表干砂型要對其進(jìn)行烘干工藝

29、的控制。表干砂型刷一次水基石墨涂料要經(jīng)噴烘才可以刷下一邊。對于較厚大鑄鐵一般情況下要刷 2-3 遍涂料。有關(guān)其的烘干溫度可參見表。經(jīng)烘干后的砂型，其砂芯的干燥層深度更大一些。幾種砂型（芯）烘干保溫溫度（）保持在 350 400，同濕型砂相似 ，干型砂及表干型砂需要定期對監(jiān)測 ，并對新砂和舊砂的比例進(jìn)行調(diào)整 ，從而確保型砂和芯砂性能的穩(wěn)定。其中要求總含混量在16%-18% 以下。 結(jié) 論本設(shè)計(jì)針對機(jī)械零件的鑄造加工工藝特點(diǎn)，對機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和規(guī)劃。本文主要完成的工作如下：1.了解了機(jī)械零件的工作狀況或基本原理，特別是零件的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)，主要技術(shù)要求。2.運(yùn)用機(jī)械加工理論，

30、結(jié)合實(shí)習(xí)中實(shí)際加工工藝，擬定不同的加工工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)，確定加工方法，劃分加工階段，安排加工順序，比較各方案的特點(diǎn)，確定方案。3.設(shè)計(jì)該零件的機(jī)械加工工藝，包括毛坯的制造形式、基準(zhǔn)的選擇、加工方法和加工路線的確定、加工設(shè)備加工刀具的選擇、切削用量及加工余量的確定等。4.設(shè)計(jì)了該零件某加工工序的工裝。對該指定工序內(nèi)容進(jìn)行分析后，確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具總圖。設(shè)計(jì)夾具盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，這樣可以降低加工夾具的成本。夾緊力要足夠滿足切削是所需要的各種力，而且夾緊力不能使零件產(chǎn)生大的變形而影響到工件的精度，夾緊的自鎖性能好，加緊要可靠。本設(shè)計(jì)針對機(jī)械零件的加工工藝特點(diǎn)，對機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝進(jìn)

31、行了系統(tǒng)的研究和規(guī)劃。本文主要完成的工作如下：1.了解了機(jī)械零件的工作狀況或基本原理，特別是零件的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)，主要技術(shù)要求。2.運(yùn)用機(jī)械加工理論，結(jié)合實(shí)習(xí)中實(shí)際加工工藝，擬定不同的加工工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)，確定加工方法，劃分加工階段，安排加工順序，比較各方案的特點(diǎn)，確定方案。3.設(shè)計(jì)該零件的機(jī)械加工工藝，包括毛坯的制造形式、基準(zhǔn)的選擇、加工方法和加工路線的確定、加工設(shè)備加工刀具的選擇、切削用量及加工余量的確定等。4.設(shè)計(jì)了該零件某加工工序的工裝。對該指定工序內(nèi)容進(jìn)行分析后，確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具總圖。設(shè)計(jì)夾具盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，這樣可以降低加工夾具的成本。夾緊力要足夠滿足切削是所需要的各

32、種力，而且夾緊力不能使零件產(chǎn)生大的變形而影響到工件的精度，夾緊的自鎖性能好，加緊要可靠。致 謝本設(shè)計(jì)是在老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的感謝和崇高的敬意。搞設(shè)計(jì)也是一個(gè)新學(xué)習(xí)和檢驗(yàn)學(xué)習(xí)知識的過程，充分將學(xué)習(xí)的知識應(yīng)用于實(shí)際的設(shè)計(jì)中，溫故而知新，有助于我們更好的掌握所學(xué)的內(nèi)容。在此次設(shè)計(jì)寫作中，我去圖書館查資料，在網(wǎng)上搜集資料，經(jīng)過幾個(gè)月的精心準(zhǔn)備，在老師的指導(dǎo)下我終于把設(shè)計(jì)底稿給定了下來，在此要感謝所有曾在設(shè)計(jì)寫作期間對我提供一臂之力的同學(xué)和朋友。最后再次感謝我的指導(dǎo)老師，她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。在這里請接受我誠摯的謝意。在設(shè)計(jì)中我深刻的體會到：無論做什么，都要做一個(gè)自始自終的人，盡力把每一個(gè)章節(jié)都做好，一切按照要求做，充分發(fā)揮自己的想象空間和創(chuàng)造能力。雖然自己將要告別學(xué)生生活，但自己在以后工作中還要需要更加的努力學(xué)習(xí)，我堅(jiān)信幾年的大學(xué)搞設(shè)計(jì)工作的過程中，我增長了知識的同時(shí)也深刻的發(fā)現(xiàn)自己知