铸造工艺说明书要点Word下载.docx

铸造工艺说明书要点Word下载.docx

《铸造工艺说明书要点Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铸造工艺说明书要点Word下载.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1.3.5最小铸出口8

1.4浇注系统的设计8

1.4.1浇注系统的概述8

1.4.2浇注系统类型的选择9

1.4.3浇注系统的设计与计算10

1.4.4出气孔的设计13

1.5砂芯的设计13

1.5.1砂芯的概述13

1.5.2砂芯数量的确定13

1.5.3芯头的设计13

1.5.4壳芯的制备14

1.6冒口及冷铁的设计15

1.6.1冒口的设计15

1.6.2冷铁的设计15

结论23

参考文献24

致谢25

第1章铸造工艺设计

1.1零件概述

1.1.1零件信息

名称：

蜗轮蜗杆减速器箱体材料：

QT400-15

外形尺寸：

Φ182×

165mm生产批量：

成批大量成产。

其零件示意图如下图1-1：

1.1.2技术要求

1.铸件应经时效处理，消除内应力

2.未注铸造圆角R3-R5

1.2铸造工艺方案的确定

1.2.1造型、造芯方法及铸型种类的确定

由于箱体生产批量为成批成产，铸件不大、结构不是很复杂，考虑到技术上的先进性与经济的合理性，所以确定其毛坯生产方法为普通砂型机器造型，砂型种类为湿型，芯盒设计为壳芯盒法。

1.2.2浇注位置和分型面的确定

一、铸件浇注位置的确定

浇注位置选取原则：

①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面

②铸件宽大平面应朝下

③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直

④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面

⑤应尽量减少型芯的数量

⑥要便于安放型芯、固定和排气

由零件图知道：

零件呈对称性，基本由薄壁组成，无厚大壁体。

综合考虑结果：

确定本件的浇注位置有两个方案，方案?

、方案II分别如图1-2、图1-3所示。

图1-2方案?

图1-3方案II

为了尽量减少砂芯的数量，并且有利于砂芯的定位、稳固、排气和检验方便。

尽量避免砂芯吊在上箱或仅靠砂芯撑来固定。

对于图1-3所示，需要两个砂芯，并且有一个砂芯吊在上箱，故方案二不合理。

而图1-2所示，仅需采取一个砂芯，故采取方案一。

二、分型面的确定

分型面选取原则：

①分型面应选择最大截面处

②分型面的选择应尽量简化工序

③分型面应尽量平直

④基准面放在同一个砂箱中

⑤尽量减少分型面

⑥使型腔和主要芯位于下箱

此件可有两种分型面方案：

方案?

：

如图1-4所示可将铸件对称分布在两铸型内，模样易制作，造型、下芯方便

图1-4方案?

方案II：

如图1-6所示铸件大部分在同一铸型内，能够保证其尺寸基本精度，同时满足合箱，但下芯困难，不利于下芯。

图1-6方案II

经过比较，综合考虑，为保证铸件质量，采用方案I较合理。

1.3工艺参数的选择

1.3.1铸造收缩率

查表得球铸铁中小型铸件收缩率：

0.9—1.1%，取中值1.0%。

1.3.2机械加工余量、铸件的尺寸和重量偏差

一、尺寸公差等级CT

查表2-2[6]，对于成批和大量生产的铸件，砂型机器造型的球磨铸铁的尺寸公差等级CT取为9级。

二、机械加工余量MA

对于成批和大量生产的铸件，砂型机器造型的球磨铸铁的机械加工余量等级取为G级。

查表2-8[7]，并考虑实际情况，具体数值见如表1-1。

1.3.3拔模斜度的确定

按零件图尺寸采用加减铸件厚度的方法，根据表3-13]确定其拔模斜度为2o。

1.3.4铸造圆角的确定

按图纸要求一般情况下未注圆角取R3-R5，其他圆角可根据零件尺寸大小适当取值，具体圆角大小见红蓝工艺图。

1.3.5最小铸出口

根据铸件厚度<

50mm球墨铸铁的应铸出的最小孔径为35mm，因此铸件的螺纹孔孔径较小应全部无法铸出

1.4浇注系统的设计

1.4.1浇注系统的概述

浇注系统是砂型中引导液态合金流入型腔的通道，生产中常常因浇注系统设计安排不当，造成砂眼、夹砂、粘砂、夹渣、气孔、铁豆、抬箱、缩孔、缩松、浇不足、变形、偏析等铸造缺陷。

此外，浇注系统的好坏还影响造型和清理工作的繁简，砂型的体积大小和型砂的耗用运输量，非生产性消耗的液态合金用量等等。

所以浇注系统的设计必须慎重认真。

浇注系统是由浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道组成[5]。

浇注系统截面积大小对铸件质量影响很大，截面积太小，浇注时间长，可能产生浇不足、冷隔、砂眼等缺陷；

截面积过大，浇注速度快，又可能收起冲砂，带入熔潭和气体，使铸件产生渣孔、气孔等缺陷。

为了使金属液以适宜的速度充填铸型，就必须合理确定浇注系统的面积。

1.4.2浇注系统类型的选择

对于浇注系统各组元断面比例关系、特点及应用采用封闭式浇注系统，封闭式浇注系统具有良好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。

但是易产生喷溅和冲砂，使金属氧化。

开放式浇注系统在内浇道被淹没之前，各组元均呈非充满状态，几乎不能阻渣，且会带入大量气体，金属消耗也多。

优点是进入型腔时金属液流速小，充型平稳，金属氧化轻。

根据灰铁件浇注时产生的一些特点，采用阻渣效果较好的封闭式浇注系统。

方案一顶注式浇注系统

优点：

有利于铸件自下而上的顺序凝固和冒口的补缩，

缺点：

金属液下落过程中接触空气出现激溅、氧化、卷气等缺陷，使充型不平稳。

大部分浇注时间，内浇道工作在非淹没状态，相对来说，横浇道阻渣条件差。

方案二底注式浇注系统

充型平稳，避免发生金属液激溅、氧化及由此产生的缺陷，阻渣效果好，型内气体易顺序排出。

充型后的温度分布不利于顺序凝固和冒口的补缩，且内浇道附近易过热，导致缩孔缩松和结晶粗大等缺陷。

方案三中间注入式浇注系统

对内浇道以下的型腔部分称为顶注式，对内浇道以上的部分为底注式，故它兼有顶注式底注式浇注系统的优缺点。

同时由于内浇道开在分型面上，便于机械化造型。

根据铸件的结构及球磨铁件的凝固特点最终决定采用方案三，采用中间注入式浇注系统。

根据封闭式浇注系统的特点采用压边浇口式浇注系统，其特点为：

液态合金经过压边窄边流入型腔，冲型慢而平稳，有力顺序凝固，补缩作用良好；

结构简单紧凑，操作方便，易于清理，金属液消耗较少；

主要用于壁较厚的中小型铸件。

1.4.3浇注系统的设计与计算

一、浇口杯的设计

浇口杯是用来接纳来自浇包的金属液流的，因为铸件是小型的铸铁件，所以浇口杯采用结构简便、制作方便、容积小、在机器造型中广泛使用的普通漏斗形浇口杯，其优点：

便于接纳来自浇包的金属液流，液态合金压头高，冲力大，流量不易控制，且包孔不宜对准直浇道，使用浇口杯方便浇注工作，避免金属液飞溅；

浇注时流股先进入浇口杯，能防止液流直接冲入直浇道。

对于机器造型而言，浇口杯在后期直浇道的基础上镗出。

其主要尺寸如下图1-8：

四、确定浇口比并计算各组元的截面积

球墨铸铁浇注系统的浇道截面比随铸件结构而异，一般球磨铸铁件采用封闭式浇注系统，

估算出铸件质量为

由《铸造工程师手册》表6-89,6-90查的

1.4.4出气孔的设计

铸件浇注过程中，在型腔中的会产生气体，如果不能及时排出，会产生气孔铸造缺陷，所以应合理设计排气系统。

小型铸件用一般造型机造型，在浇注系统合理和型砂性能有保证的条件下，为提高生产效率，方便铸件清理及模具的制造、维修及保管，较少产生铸件缺陷的因素，最好不用出气孔。

而是合箱后，在三冒口顶部各扎直径为Φ5-10mm的出气孔二个。

对于砂芯的排气，从下砂箱扎出出气孔，使气体由上向下排出。

同时为了增加透气性，砂箱开设了出气孔。

1.5砂芯的设计

1.5.1砂芯的概述

砂芯是铸型的一个重要组成部分，型芯的作用是形成铸件大的内腔，孔洞，对于铸件外形妨碍拔模部分以及铸型中某些要求较高的部位，均可采用砂芯。

因此对砂芯的要求如下：

1）形状尺寸及其在砂型中的位置符合铸件的要求；

2）具有足够的强度和刚度；

3）在铸件的浇注凝固过程中，砂芯中产生的气体能够及时地排出铸型；

4）铸件收缩时，砂芯的阻力要小；

5）清砂容易。

1.5.2砂芯数量的确定

一个铸件所需要的砂芯数量，主要取决于铸件的结构和铸造工艺方案。

由于制造砂芯时原材料要求高，工艺装备比较复杂，劳动量比较大，因此，应尽可能少用砂芯。

对于此铸件仅需1个砂芯，造型方法为壳芯法制芯。

1.5.3芯头的设计

芯头是砂芯的重要组成部分，是指伸出铸件以外不与金属液接触的砂芯部分心头的作用是定位、支撑和排气。

垂直芯头：

1.6冒口及冷铁的设计

1.6.1冒口的设计

此铸件采用压边浇口式浇注系统，压边浇口以一条狭长的边与铸件相联，这条缝隙的宽度一般只有几毫米，太宽会在缝隙根部出现缩孔或缩松。

其撇渣作用类似滤网，熔渣滞留在缝隙边缘和聚集在压边单元中。

液态合金冲型时都流经这条缝隙，其周围型砂被过热，故缝隙虽不宽，但不会很快冷凝，使压边浇口具有“热冒口”的优点。

故压边浇口的作用为撇渣的作用以及冒口的作用。

参考表5-27[5]可知压边浇口的尺寸如下图1-15：

1.6.2冷铁的设计

因铸件是小型件，冒口补缩能力和工艺出品率均符合规定，所以不需要再设置冷铁。

结论

通过对本铸件的铸造工艺设计分析以及工装设备的设计，合理确定了铸造方法、造型及造芯方法、凝固原则及浇注位置、分型面、砂箱中铸件数量、砂型数量等，完成了砂芯、浇注系统、冒口及冷铁、相关工装设备等设计。

得到的轮毂QT组织细密，性能优良并满足了铸件的技术要求。

参考文献

[1]

卢文华，李隆盛，黄良余.铸造合金及其熔炼.北京：

机械工业出版社.2011：

52-72

[2]

威华胜.铸造工艺基础.北京：

机械工业出版社.2002：

94-129

[3]

杜西灵，杜磊.铸造实用技术问答.北京：

机械工业出版社.2007:

33-78

[4]

于顺阳.现代铸造设计与生产实用新工艺、新技术、新标准.北京：

当代中国音像出版社.2005:

77-582

[5]

各院校联合编写组.砂型铸造工艺及工装设计.北京：

北京出版社.1980：

5—453

[6]

叶荣茂.铸造工艺简明手册.北京：

机械工业出版社.1996：

19-31

[7]

叶荣茂，吴维冈，高景艳.铸造工艺课程设计手册.哈尔滨：

哈尔滨工业大学出版社.1995：

1-138

[8]

李魁盛，马顺龙，王怀林.典型铸造工艺设计实例.北京：

机械工业出版

社.2008：

1-126

[9]

王文清，李魁盛.铸造工艺学.北京：

机械工业出版社.2010.249-289

[10]

《铸造工业装备设计手册》编写组.铸造工业装备设计手册.北京：

机械工业出版社.1989：

247-259

[11]

柳百成，黄天佑.中国材料工程大典第18卷（上）材料铸造成形工程.北京:

化学工业出版社.2006：

890-905

[12]

陈允南.热芯盒射芯.浙江：

同济大学出版社.1985:

205-246

[13]

万仁方，黄乃瑜.中国模具设计大典第5卷.江西.江西科学技术出版社.2006：

171-200

[14]

一拖工材所铸模科.铸模设计手册.洛阳.671-6-00-671-6-29

[15]

中国机械工程学会铸造分会编.铸造手册第5卷.北京：

机械工业出版社.2003：

598-605

致谢

经过三个多月的努力，毕业设计已经接近尾声，四年的大学生活亦将结束。

这次毕业设计，是对自己大学期间学习成效的一次综合检测。

本论文的顺利完成，离不开老师和同学们的帮助，尤其是XX老师对我的指导。

XX老师严谨的工作作风，渊博的学识，丰富的实践经验令我钦佩不已。

此间我多次遇到一些棘手问题，大多数也都是在XX老师的悉心指导下才得以解决的。

在此向XX老师和所有其他所有关心指导过我的老师及同学表示衷心的感谢！