壳体零件的工艺性分析Word格式文档下载.docx

壳体零件的工艺性分析Word格式文档下载.docx

《壳体零件的工艺性分析Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《壳体零件的工艺性分析Word格式文档下载.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

当铸件最大轮廓尺寸为下列值时

<

200

200-400

400-800

800-1250

1250-2000

碳钢

8

9

11

14

16-18

低合金结构钢

8-9

9-10

12

16

20

高锰钢

10

不锈钢

8-10

10-12

12-16

16-20

20-25

灰铸铁

3-4

4-5

5-6

6-8

根据此零件图的形状及特点,此零件图的最小壁厚6mm,满足上表的要求。

1.3.2铸造工艺对零件结构的要求

（1）简化或减少分型面的铸件结构

（2）减少砂芯数量的铸件结构

（3）方便起模的铸件结构

（4）有利于砂芯的固定和排气的铸件结构

此铸件的分型面的选择、砂芯数量及结构、起模方式等，如铸造工艺图所示

2、工艺方案的确定

2.1铸造方法的确定

铸造是指熔炼金属，制造铸型并将熔融的金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。

铸造方法算然很多，但习惯上一般把铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。

本次设计采用的是砂型铸造。

2.2造型种类及方法的选择

2.2.1造型种类的确定

造型种类分为手工造型和机械造型两大类，本次设计采用手工造型。

2.2.2造型方法的选择

造型方法有很多种主要有整模造型、分箱造型、挖沙和价箱造型、活块和砂芯造型、活砂造型（抽砂造型）、多箱造型、实物造型、刮板造型、抽芯模造型和劈箱造型、脱箱造型（活箱造型）、叠箱造型、模板造型、漏模造型、地坑造型等。

本次设计我们将采用分箱造型。

分箱造型是将模样沿着截面最大处分成两半造型师分别放置于上砂箱和下砂箱内，称为分模造型。

2.3制芯方法的选择

砂芯制备按其成型方法，可分为用芯盒制芯和刮板制芯两类

（1）芯盒制芯

用芯盒制芯须根据芯盒的种类及结构进行规范操作。

（2）刮板造芯

根据刮板移动方式的不同，有以下两种刮板造芯方法：

（1）水平车板车制砂芯；

（2）移动刮板。

本次设计采用芯盒制芯的方法制芯。

芯盒造芯的尺寸精度和生产效率高，可以制造各种形状复杂的砂芯，适用范围广，是普遍采用的造芯方法。

2.4凝固原则的确定

合金从液态转变为固态的状态变化称为凝固，从液态转变为固态的过程称为凝固过程。

铸件的凝固原则分为顺序凝固（也称定向凝固）原则和同时凝固原则。

2.4.1顺序凝固（也称定向凝固）原则

顺序凝固（也称定向凝固）原则是通过采取工艺措施，使铸件各部分能按照远离冒口的部分先凝固，然后是靠近冒口部分，最后才是冒口本身凝固的次序进行。

顺序凝固的铸件冒口补缩作用好，铸件内部组织致密。

但铸件不同位置温差较大，易使铸件变形或产生热裂。

另外，顺序凝固一般需要加冒口补缩，增加了金属的消耗和切割冒口的工作量。

2.4.2同时凝固原则

同时凝固原则是采取工艺措施保证铸件结构各部分之间没有温差或温差很小，使铸件厚度不同的各部分同时凝固，采用同时凝固的原则，铸件不易产生热裂，且应力和变形小。

本次设计采用顺序凝固原则。

2.5浇注位置的确定

浇注位置的确定

铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。

浇注位置是根据铸件的结构特点、尺寸、重量、技术要求、铸造合金特性、铸造方法以及生产车间的条件决定的。

正确的浇注位置应能保证获得健全的铸件，并使造型、制芯和清理方便。

确定浇注位置应注意以下原则：

（1）铸件的重要部分应尽量置于下部

（2）重要加工面应朝下或直立状态

（3）使铸件的答平面朝下，避免夹砂结疤内缺陷

（4）应保证铸件能充满

（5）应有利于铸件的补缩

（6）避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验

初步对支座对浇注位置的确定有：

方案一如图2-1、方案二图2-2.

方案一：

浇注位置方案一图2-1

方案二：

浇注位置方案二图2-2

通过方案一和方案二的对比我们可以发现方案二浇注方法比较单一不利于更好的充型。

而方案一利用多个位置同时浇注既能保证合理的充型而且能够保证金属的合理流动。

所以本次设计我们决定采用方案一作为这次这次浇注的方案。

2.6分型面的选择

分型面是指两半铸型相互接触的表面。

分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。

选择分型面时，应注意以下原则：

（1）应使铸件全部或大部分置于同一半型内。

（2）应尽可能减少分型面数目。

（3）平直分型面和曲折分型面的选择，要尽可能地选择平直分型面。

（4）分型面应选择在铸件最大投影面处。

初步对支座进行分析有：

分型面的选择有以下几种方案如图方案一2-3、方案二2-4

如图2-3分型面选择方案一

图2-4分型面选择方案二

对以上两种分型面方案选择的分析我们可以看出，方案一需要采用三箱造型，需要两个分型面，这样不但浪费材料而且给造型带来了很大的不便，而且不利于分型，而方案二采用的是两箱造型，分型面选择在此处也利于浇注位置的选择，浇注位置还可以开设在分型面上了，这不但节省材料还是其他方案更加简便，而且利于分型。

所以本次设计我们决定采用方案二，即科学又可行。

2.7沙箱中铸件数量的确定

对于中小型铸件，尤其是小铸件，在生产中常把几个相同的铸件放在同一个砂型中，有时也可以把几个材质相同、壁厚相近的不同铸件放在同一砂型中生产，以提高生产率，降低成本。

在本次设计中铸件的轮廓尺寸210mmX182.5mmX207.5mm,根据零件的基本尺寸和形状我们将选择一箱一件进行铸造。

2.8主要工艺参数的确定

2.8.1、铸造收缩率

铸造收缩率又称铸件线收缩率，用模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示：

ε=[（L1-L2）/L1]*100％

ε—铸造收缩率

L1—模样长度

L2—铸件长度

铸造的收缩率主要与合金的收缩大小和铸件收缩时受阻条件有关。

根据《铸造工艺及设备》图5-27铸钢件结构对铸造收缩率的影响，收缩率选择为1.0%

2.8.2、铸件尺寸公差等级

铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许的极限尺寸之差。

在两个允许极限尺寸之内，铸件可满足机械加工，装配，和使用要求。

查表得铸件的尺寸公差等级为

查表得铸件的尺寸公差数值为

2.8.3、铸件机械加工余量的确定

机械加工余量是铸件为了保证其加工面尺寸和零件精度，应有加工余量，即在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属层厚度。

查表得此壳体的机械加工等级为

查表得此件的机械加工余量为

2.8.4、铸件毛坯尺寸的确定

2.8.5、铸件重量偏差的确定

铸件重量公差是以占铸件公称重量的百分比表示的铸件重量变动的允许范围。

2.8.6、铸件分型负数的确定

干砂型、表面烘干型以及尺寸较大的湿砂型，分型面由于烘烤，修整等原因一般都不很平整，上下型接触面很不严。

为了防止浇注时炮火，合箱前需要在分型面之间垫以石棉绳、泥条等，这样在分型面处明显增加了铸件的尺寸。

为了保证铸件尺寸精确，在拟定工艺时为抵掉铸件增加的尺寸而在模样上减去相应的尺寸称为分型负数。

2.8.7、起模斜度的确定

为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免损坏砂型或砂芯。

这个斜度，称为起模斜度。

起模斜度应在铸件上没有结构斜度的，垂直于分型面的表面上应用。

受此件形状的影响所以无起模斜度

2.8.8、最小铸出孔和槽

零件上的孔、槽、台阶等，究竟是铸出来好还是靠机械加工出来好，这应该从品质及经济角度等方面考虑。

一般来说，较大的孔、槽等应该铸出来，以便节约金属和加工工时，同时还可以避免铸件局部过厚所造成热节，提高铸件质量。

较小的孔、槽或则铸件壁很厚则不易铸出孔，直接依靠加工反而方便。

此铸件上的孔直径为16mm，根据《铸造工艺及设备》得：

铸钢件最小铸出孔直径为30-50mm,所以此铸件上的孔不必铸出。

2.9、砂芯数量确定及设计

砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外型不能出砂的部分。

砂型局部要求特殊性能的部分有时也用砂芯。

砂芯的形状如图所示2-5所示

2.9.1芯骨设计

为了保证砂芯在制芯、搬运、配芯和浇注过程中不开裂、不变形、不被金属液冲击折断，生产中通常在砂芯中埋置芯骨，以提高其刚度和强度。

本次设计选用的芯骨为圆柱芯骨，圆柱芯骨清理时不易敲断，适

用于芯头较大的简单砂芯。

圆柱直径大小参考表5-1选用。

2.9.2砂芯的排气

砂芯在浇注过程中，其粘结剂及砂芯中的有机物要燃烧（氧化反应）放出气体，砂芯中的残余水分受热蒸发放出气体，如果这些气体排不出型外，则要引起铸件产生气孔。

壳体的排气主要利用芯骨排气

图2-5壳体的砂芯

表2-1铁丝和圆钢芯骨的直径（单位：

砂芯外形尺寸（长x宽）

芯骨直径

100x100

1.0-1.5

100x100-200x200

1.5-2.5

200x200-300x300

2.0-3.5

300x300-400x400

3.5-5.0

400x400-600x600

5.0-10

本次设计中选择的芯骨直径初步确定为2mm。

2.10浇注系统的设计

2.10.1浇注系统类型的选择

浇注位置按内浇道在铸件上的位置课分为：

（1）顶注（上注）式浇注系统

以铸件的浇注位置为基准，内浇道开设在铸件的顶部，称为顶注式浇注系统。

（2）底注（下注）式浇注系统

内浇道开设在铸件的底部，即金属液从铸件的底部注入型腔，称为底注式浇注系统。

（3）分型面（中间）注入式浇注系统

金属液经过开在分型面上的横浇道和内浇道进入型腔，称为分型面（中间）注入式浇注系统。

（4）阶梯式浇注系统

阶梯式浇注系统是具有多层内浇道的浇注系统。

（5）垂直缝隙式浇注系统

垂直缝隙式浇注系统是阶梯式浇注系统的特殊形式。

根据此铸件的形状及分型面的选择，本次设计采用分型面（中间）注入式浇注系统，其他浇注方法不利于浇注。

2.10.2、浇注系统的设计和计算

浇注系统通常由浇口盆、直浇道、横浇道和内浇道等组成。

（1）浇口盆

浇口盆通常单独制成或直接在铸型中形成，成为直浇道顶部的扩大部分。

其作用是：

接纳来自浇包的金属液，避免金属液飞溅。

浇口盆主要分为漏斗形和池形两大类。

1）漏斗形浇口盆

漏斗形浇口盆的形状见图2-6

图2-6漏斗形浇口盆

2）池形浇口盆

池形浇口盆其容积大，能储存一定量