飞轮罩壳铸造工艺设计.docx
《飞轮罩壳铸造工艺设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《飞轮罩壳铸造工艺设计.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
飞轮罩壳铸造工艺设计
飞轮罩壳铸造工艺设计
铸造工艺设计是根据铸件结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制图标和标注符号、编制工艺和工艺规程等。
它是进行生产、管理、铸件验收和经济核算的依据。
铸造工艺设计主要内容是绘制铸造工艺图和铸件图。
一.铸造工艺图
铸造工艺图是表示铸型分型面、浇冒系统、浇注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施（冷
铁、保温衬板）等内容的图样。
（１）浇注位置的确定
浇注位置是浇注时铸件在铸型中所处的位置。
由于浇注时气体、熔渣、砂粒等杂质会上浮，使铸件上部易出现气孔、夹渣、夹砂等缺陷，而铸件下部质量较好。
确定浇注位置应遵循“三下一上”的原则。
１）主要工作面和重要面应朝下或置于侧壁。
2）宽大平面朝下
大平面长时间受到金属液的烘烤容易掉砂，在平面上易产生夹砂、砂眼、气孔等缺陷，故铸件的大平面应尽量朝下，如划线平台的平面应朝下。
3）薄壁面朝下
铸件薄壁处铸型型腔窄，冷速快，充型能力差，容易出现浇不到和冷隔的缺陷。
如电机端盖薄壁部位朝下，避免冷隔、浇不到等缺陷。
飞轮罩壳底面宽大且薄，应朝下。
4）厚壁朝上
将厚大部分放于上部，可使金属液按自下而上的顺序凝固，在最后凝固部分便于采用冒口补缩，以防止缩孔的产生。
（2）分型面的确定
分型面是指两半铸型相互接触的面。
确定分型面首先应保证便于起模，在此基础上还应考虑简化铸造工艺、保证铸件质量。
分型负数的确定：
分型负数：
为了保证铸件尺寸精度，在拟定工艺方案时。
为抵消铸件在垂直于分型面方向尺寸的增加，在模样上减去相应的尺寸，称为分型负数。
根据材料和铸件的原始尺寸（max）查表的分型负数为1
确定分型负数时的注意点：
1.若模样分成对称的上、下两半，则上、下半模样各取分型负数的一半。
2.多箱造型时，每个分型面都要放分型负数。
3.自硬砂型和湿砂型一般不放分型负数，但砂型平面大于1.5cm2时也要分型负数。
4.在分型面上的砂芯间隙不能比分型负数小。
方案一方案二
选择分型面时，一般遵循以下原则。
1.尽可能使铸件全部或大部处于同一半型。
2.分型面数目尽可能少。
3.尽量选用平面作为分型面。
4.避免使砂箱过高。
5.便于下芯、合箱和合型。
6.注意减少铸件清理和机械加工量。
如上图所示两个方案：
方案一要优于方案二：
方案一较方案二容易起模
（3）浇注系统的设计（尺寸、位置）
浇铸系统的基本要求：
1.应在规定时间内充满型腔。
2.能控制液态金属在型腔内流动的速度及方向。
3.良好的撇渣性能。
4.能控制铸件的温度场。
5.简化生产，降低成本。
1.根据飞轮罩的结构特点确定浇铸系统形状以及其相关性能
因其是罩形碟状，中间是环柱形，材料是灰铸铁，对铸件热力学性能要求均不高。
初选为封闭式浇铸系统。
根据分型面设计，采用底柱式浇铸系统。
根据浇铸要求，确定形状为环节搭边式。
2.最小阻流面积及内浇道面积的确定
3.F阻=m/ρμτ√2gHp
其中：
m：
20kg
ρ：
7.9kg/cm³
μ：
0.5
τ：
6s
g：
9.8m/s²
Hp:
因为底柱式浇铸系统Hp=HO-P/2
P:
型腔浇铸高度=105mm
HO=H直+H杯=HM+P
HM≥L*tgα
L=450+2*3+3.6/2+20直浇道中心线到水平浇铸最远点距离
L综合查表取整后取500mm
α=10度根据壁厚查表
所以HM≥90mm
HO=90+107取200mm
Hp=HO-P/2=147.5mm
综上：
F组=m/ρμτ√2gHp=15.6cm²
4.浇铸系统各组元面积的确定
因为铸铁件，薄壁件，封闭式浇铸系统
查手册∑F直:
∑F横：
∑F内=1.15：
1.1：
1=17.94：
17.16：
15.6
根据浇铸要求，形状确定:
F内=15.6/6=2.6cm²查表选用Ⅱ型尺寸为a:
b:
c=17.5：
13.5：
17
F横=17.16/2=8.6cm²查表选用尺寸为a:
b:
h=21:
17:
25
F直=17.94cm²查表选用尺寸为D:
D1:
L=48:
58:
200
（4）工艺参数的确定
１）加工余量及尺寸公差
加工余量是铸件加工面上，在铸造工艺设计时预先增加的，在机械加工时需切除的金属层厚度。
尺寸公差是指铸件基本尺寸允许的最大极限尺寸和最小极限尺寸之差值。
①铸件加工余量确定
根据GB／T6414—1999《铸件尺寸公差与机械加工余量》的规定，机械加工余量值应根据最终机械加工后成品零件的最大轮廓尺寸和相应的尺寸范围选取。
再按GB／T6414—1999确定铸件加工余量
铸件最大轮廓直径为450mm，铸造方法为砂型铸造极其造型，铸件材料为灰铸铁，选取机械加工余量等级为F，查表得要求的铸件加工余量RMA=3mm。
②铸件尺寸公差确定
按GB6414-1999确定铸件尺寸公差数值。
飞轮罩壳材料为灰铸铁，采用砂型铸造极其造型，铸件最大直径为450mm，选取其公差等级CT10，公差数值为10mm。
2）起模钭度为使模样从铸型中取出或型芯从芯盒中脱出，平行于起模方向在模样（或芯盒）壁上所增加的斜度称为起模斜度。
（a）增加铸件壁厚（用于1.加工面；2.非加工面壁厚小于5mm者）
（b）加减铸件壁厚（用于壁厚5~10mm的非加工面）
（c）减少铸件壁厚（用于壁厚大于10mm的非加工面）
对于需要机械加工的壁必须采用增加壁厚法。
3）铸造收缩率
为补偿铸件在冷却过程中产生的收缩，需要加大模样尺寸。
铸造收缩率主要与合金种类，也与型砂的退让性、阻碍收缩的因素等有关。
查表得灰铸铁中小型铸件的收缩率为1%左右。
4）芯头
芯头是指砂芯的外伸部分。
芯头不形成铸件的轮廓，只是落人芯座内来定位和支承砂芯，见左图所示，芯头有垂直芯头和水平芯头两种。
芯座是指铸型中专为放置芯头的空腔。
5）铸造圆角制造模样时，壁的连接和转角处要做成圆角，便于造型、并可减少或避免砂型尖角损坏。
但分型面的转角处不能有圆角。
一般内圆角半径可按相邻两壁平均厚度的1／3－l／5选取；外圆角半径可取内圆角半径的一半。
6）分型负数根据材料和铸件原始尺寸，查表得分型负数为a=1
二．飞轮罩壳铸造工艺图绘制
如图所示，零件为飞轮罩壳，材料为灰铸铁，采用砂型铸造。
（1）分析生产性质，零件上φ110mm的孔要铸出，需用一个型芯。
八个φ11mm和M14的小孔可不铸出，铸后再用机械加工出该孔。
2）浇注位置和分型面选φ450mm端面为分型面，采用两箱整体模造型。
分型面用蓝线表示，并写出“上、下”。
（3）加工余量
铸件基本尺寸取最大尺寸φ450mm。
查表砂型铸造灰铸铁件的公差及配套的加工余量等级为10／F。
查表得:
φ450mm底面的单侧加工余量为4mm
φ450mm外圆单侧的加工余量为4.5mm
φ140mm外圆的单侧加工余量为4.0mm
φ140mm端面是底面，单侧加工余量为4.5mm
φ110mm孔的单侧加工余量为4.0mm
Φ386圆的单侧加工余量为4.0mm
4）起模斜度按零件图尺寸采用加减壁厚法。
两处平行于起模方向的侧壁高度为42和54mm，查表得起模斜度a为l.0mm。
（5）确定线收缩率
各尺寸方向的收缩率均取1％。
（6）芯头尺寸
该芯头为垂直芯头。
查有关手册得芯头尺寸
查表得砂芯L=126mm;s=1mm;s2=1mm;a1=7mm;α1=10;a=5mm;α=7;h1=30mm;h=30mm
（７）铸造圆角
取R内为8mm；R外为5mm。
（6）坭芯设计
根据铸件得坭芯数量为1.
2）坭芯盒设计（芯盒面上应做一防磨片，材料：
铝合金。
）
该芯盒是垂直对开芯盒，采用了定位销定位，在两边还设置了夹紧装置，以满足填砂时的紧固要求。
芯盒的夹紧装置应在保证紧固要求的前提下，经久耐用，使用方便。
在生产中常采用蝶形螺母，双螺母铰链式及铰链卡板式等紧固方式。
为了提高芯盒本体的强度和刚度，便于合芯盒，刮砂和出芯，在芯盒分盒面和刮砂面处，设有加宽加厚的凸缘。
另外，为了防止芯盒磨损，延长芯盒使用寿命，在芯盒凸缘面上加设耐磨护板，如图所示：
（7）整合
1.加砂箱
2.铸件效果图
课程设计小结
本次课程设计，任务艰巨，使命光荣。
接到课题--飞轮罩的铸造工艺设计，无疑于是对自己的一次新的理论实践。
首先是要对既有的已学内容要巩固并熟练掌握，其次是要不断解决设计中所遇到的困难，这就需要对自己的知识层面有一个升华。
设计工程中，在解决了分型面、坭芯等的基础上，我主要把注意力集中在了浇注系统，这是整个铸造工艺的关键所在，能否成型全在于此。
所以，在整合了相关资源，同时也与同学老师进行了一系列的技术、经验交流；对浇注系统进行不断改进，使其从无到有，从有到精，并最终成形。
于此同时也对整个铸造工艺有了更清晰的了解。
为期三周的课程设计是漫长的，也是短暂的，在我们人生的道路中应该是生动而凝重的一笔。
其意义不仅在于他使我们懂得了如何去设计一个或几个工艺形同，而更重要的是让我们学会了一种意志，一种敢于同困难做斗争的意志，一种敢于在没有条件下创造条件也要上的意志；一种精神，一种团队合作精神，一种积极向上，不断奋发的精神。
最后，还是要感谢同学的帮助以及老师的指导，才使本次设计得以顺利完成。
升级会员 