支座的鑄造設計

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1零件的簡介 1\o"CurrentDocument"2鑄造工藝設計 31工藝方案的選擇 3\o"CurrentDocument"1.1分型面的選選擇 3\o"CurrentDocument"1.2澆注位置的選擇 4\o"CurrentDocument"鑄造的工藝參數(shù)的確定 52.1最小鑄出孔 5\o"CurrentDocument"2.2加工余量與鑄造圓角 6\o"CurrentDocument"2.3鑄造縮尺 7\o"CurrentDocument"2.4鑄造斜度與分型負數(shù) 8\o"CurrentDocument"3澆注系統(tǒng)和冒口的設計 103.1澆注系統(tǒng)的選擇原則 103.3冒口的設計 11\o"CurrentDocument"四、造型方法設計. 12\o"CurrentDocument"4.2砂芯的制作 13\o"CurrentDocument"5冷鐵的設置 14\o"CurrentDocument"總結 151零件的簡介1.1零件的介紹此鑄造的零件為支座，主要作用是起到支撐軸。其形狀如下圖所示：1.2造型材料和鑄造材料的選擇造型和造芯材料由于本次課程設計的鑄件是大批量生產，所以造型方法采用機械造型，鑄心為手工造型。造型方法可選用砂箱造型，其操作方便，無論是大、中、小型鑄件，還是大量、成批和單件生產均可采用。型砂選擇：鑄鋼用的型砂和泥心砂，其主要的組成部分是石英砂和耐火粘土。作為造型材料的沙子性質，由砂粒形狀和大小，氧化硅的含量，以及沙子中存在的各種混合物來確定。該鑄件型砂選用瘦沙（粘土含量2?10%）來代替石英砂。在濕模造型時，小型和中小型鋼鑄件泥心砂可以采用小顆粒的半肥沙（粘土含量10?20%）作為附加物加入石英砂中。加入的耐火粘土，其工藝試樣的抗壓強度應為0.5?0.6公斤/公斤2。耐火粘土應該是白色或者淡灰色的，不應有可被肉眼看出的混雜物，如砂子、礦石、石灰等。碎粘土所含水分不應超過2%。.（鑄件材料是鑄鐵時，制造濕砂型的粘土砂所用粘土為膨潤土，濕抗壓強度一般為80-120kpa。含水量為4.5-5.5%,透氣性為60-100，型砂配比70/140目占33,100/200目占17%,紅砂占50%。芯砂選擇油砂或水玻璃砂。）造芯的方法可采用芯盒造芯和刮板造芯，前者用于造各種形狀、尺寸和批量的砂芯，后者用于造單件小批量生產，形狀簡單或回轉體砂芯。鑄造材料采用給定的HT250。造型機選擇為Z145A。2鑄造工藝設計1工藝方案的選擇1.1分型面的選選擇分型面的選擇原則：1） 技術要求條件較高的應盡量放在底畫2） 根據零件形狀特點盡量減少砂型箱麵3） 便于造型4） 節(jié)省原材料入5） 利于補縮入6） 澆冒系統(tǒng)放置方便，容易清理而零件的剖面圖如圖10110圖1零件圖根據分型面的選擇原則和此零件的特點，其分型面選零件的中心線平面為分型面。1.2澆注位置的選擇澆注位置選擇的原則如下1、 鑄件的重要加工面或主要工作面應朝下。2、 鑄件的大平面應朝下，以免夾砂。3、 為防止鑄件薄壁部分產生澆不足或冷隔現(xiàn)象，應將面積大的薄壁部分置于鑄型下部或使其處于垂直、傾斜位置。4、 容易形成縮孔縮松的鑄件，厚大部位放在分型面附近的上部或側面，以便于安放冒口、冷鐵。5、 應減少型芯的數(shù)量，便于型芯固定和排氣。6、 盡可能避免使用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯。7、 應使合箱位置、澆注位置和鑄件冷卻位置一致，避免多次翻動砂箱根據澆注面的選擇原則和零件的特點，利用兩箱造型其澆注位置如圖2所示：fW空0圖2澆注位置2■鑄造的工藝參數(shù)的確定2.1最小鑄出孔根據查閱華中大學出版社《材料成型工藝基礎》第三版P69表1鑄件的最小鑄出孔的直徑mm灰鑄鐵件鑄鋼件大量生產12~15成批生產15~3030~50單件、小批量生產30~5050而此支座零件的孔只有①13,平且鑄件材料是采用的為HT250,所以此鑄件的的孔不鑄出，而是利用機加工鉆孔。2.2加工余量與鑄造圓角由于此鑄件是采用灰鑄鐵手工造型，查閱文獻1表4-2等其尺寸公差等級CT為8?10加工余量等級MA為G。選擇鑄件的尺寸公差等級為10級，查閱文獻1表4-3,鑄件的頂面加工余量為5mm,底面和側面的加工與余量為4mm。加工余量與鑄造圓角圖如圖3所示：圖3加工余量圖鑄件相鄰兩臂之間的交角，應該做出鑄造圓角，防止在尖角處產生沖砂和裂紋，圓角半徑一般為平均壁厚的三分之一或者二分之一,此鑄件三分之一，鑄造圓角半徑選擇為8mm。

上下圖4鑄造圓角鑄件上下圖4鑄造圓角鑄件2.3鑄造縮尺由于金屬的收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比型腔的尺寸的小，查表的HT250鑄造的的收縮率為0.9。把收縮前的尺寸取整，則鑄件收縮前尺寸及模型尺寸如下圖：圖5鑄件縮尺圖2.4鑄造斜度與分型負數(shù)在造型和造芯時，為了順利起摸而不損壞砂芯和砂型，應該在摸樣上的起摸方向上帶有一定的斜度。起摸斜度有增加鑄件壁厚、加減鑄件薄厚和減少鑄件壁厚三種形式。此鑄件采用增加鑄件壁厚的方式，如圖6所示。由于此鑄件的模型是采用木模，根據鑄件尺寸查文獻1表4-5得知：a=1.8mma=0°20’圖6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。為了防止?jié)沧r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，在擬定工藝時為抵掉鑄件增加的尺寸而在模樣上減去相應的尺寸稱為分型負數(shù)而支座是濕型且是小型鑄件故不予考慮分型負數(shù)。根據以上起摸斜度、鑄造圓角、收縮率、加工余量等因素，則最終的鑄件如下圖所示：■133澆注系統(tǒng)和冒口的設計3.1澆注系統(tǒng)的選擇原則1?能順利的引導金屬液注入到行腔各個部位且在填充過程中不致產生渦流或紊亂，使型腔內氣體能順利排出。應選擇最短流程以縮短填充時間。盡量避免直接撞擊型芯和嵌件。應盡量減少彎折，有較高光潔度。對于一模多腔時應盡量與模板中心對稱。澆注系統(tǒng)的容積應取最小值。根據鑄件的特點和澆注系統(tǒng)選擇的原則，因此此鑄件澆注系統(tǒng)選擇封閉式澆注系統(tǒng)。

3.2澆注系統(tǒng)尺寸的確定經過計算此鑄件的重量大致在 10?15kg，根據鑄件的壁厚在15?25mm之間，所以查閱《鑄造技術數(shù)據手冊》（機械工業(yè)出版社）表7-45：鑄件內流道的總斷面積為2.0cm2,內流道長度為25?30mm。此鑄件內流道長度取25mm。由于澆注系統(tǒng)選擇的是是封閉式澆注系統(tǒng)，查閱資料其灰鑄鐵的內澆道、橫澆道、直澆道橫切面積之比為1：1.5:：2。此鑄件的的直澆道斷面積為4cm2。此鑄件的只選用直澆道和內澆道。金屬液經過直澆道后，直接通過內澆道進入型腔之中。3.3冒口的設計冒口應設置在鑄件熱節(jié)圓直徑d較大的部位，因此在鑄件原板處y加頂明冒口，冒口類型選用B型。該鑄件H=82mm,d=60mm,d=30mm,0 y查文獻一表4-6,D=1.5d d1=1.1d,yd2=1.5d h=0.3H H=2.5dD=90mmH=75mmh=22.5mm d1=33mmd2=45mm。B型冒口B型冒口4、造型方法設計4.1木模的設計由于采用砂型鑄造，所以再鑄造之前必須有一個木模，根據鑄件的形狀和澆注位置確定。根據鑄件的分型面，該鑄件結構簡單，成中心對稱、上下對稱分布。所以木模分了2份，銷釘連接。根據鑄件工藝參數(shù)中鑄件的收縮量、加工余量、拔模斜度、鑄造圓角、工藝補正量及芯頭間隙，設計木模。木模每處的尺寸=鑄件實際尺寸+加工余量+收縮量+型芯與芯頭的間隙量利用2個半木模利用銷釘配合，鑄件上的凸臺由于要鑄出，所以

利用活塊造型，也使用銷釘和木模配合，放入砂箱中構成型腔。木模和木模的配合件下圖中：單個木模

合模狀態(tài)4.2砂芯的制作因為鑄件有一較大的通孔，因此要制造砂芯來保證鑄件的形狀。為了保證砂芯在制芯、搬運、配芯和澆注過程中不開裂、不變形、不被金屬液沖擊折斷，生產中通常在砂芯中埋置芯骨，以提高其剛度和強度。砂型放在芯盒中制作，芯盒中的空腔是砂芯的形狀，將樹脂砂放入芯盒之中，利用2芯盒的配合，并且給與芯盒一定的壓力，使得芯盒中的沙能充分成型。再砂芯在芯盒中成型之后，將砂芯烘烤使其有著較強的剛度和強度。砂盒如圖所示：

5冷鐵的設置來中設置冷鐵雖然鑄件已經設置了冒口，但是由于鑄件下方還是有較大的熱節(jié)圓位置，容易造成鑄件的裂紋和氣孔，所以應該到下砂箱中設置冷鐵。所以最終的鑄件工藝圖如下：總結經過這次課程設計，我大體對砂型鑄造有了更深的了解，更加熟悉了砂型鑄造的工藝過程。相比《材料成型技術》書本上的知識也經過這次課程設計到得了一定的擴充，在課程設計之中由于很多知識點是課程上一筆帶過或者沒有講過的內容，例如計算內澆道的斷面面積和金屬液冷卻時間等，也逐漸的學會了去翻閱各種專業(yè)資料。由于老師要求的是利用CAD和PROE畫圖，所以在課程設計中經常要利用畫圖軟件，也讓我對已經生疏的軟件又復習一次，再次掌握了不少內容和學會了一些新的PRO