泵盖铸造工艺课程设计.docx
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泵盖铸造工艺课程设计
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1设计任务
1.1设计任务
泵盖铸造工艺设计
图1
1.2设计的技术要求
设计应达到的技术要求：
实际主要用于零件的外部，起密封，阻挡灰尘的作用，故其在机器中只是起辅助作用，对机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十分容易。
依据图纸要满足下列要求：
1、材质灰铁150、未注铸造圆角均为R3；
2、铸件表面不得有沙眼、缩孔等缺陷；
3、泵盖底部Φ132表面Ra为3.2，Φ100表面Ra为6.3，二者之间台阶Ra1.6。
Φ14中心孔内表面Ra为1.6，Φ25中心孔内表面Ra为6.3，其余为Ra12.5；
4、两个圆柱孔分别为中心大圆柱Φ25H9基本尺寸为Φ25mm，公差带为H8的孔；中心小圆柱Φ14H9
2铸造工艺方案的确定
2.1铸造工艺方案分析与论证
2.1.1零件结构分析
名称：
泵盖材料：
HT150
外形尺寸：
132×12×40mm体积:
2.21×102cm3
质量:
1.59kg生产批量：
中大批量生产（自定）
表面积：
3.97×102cm2密度：
7.2g/cm3
ab
图2泵盖：
三维零件图
2.1.2分型面的确定
在生产中考虑选择分型面时应注意以下原则：
1、应使铸件全部或大部置于同一半型内，以保证铸件精度。
如果做不到上述要求，必须尽可能把铸件的加工面和加工基准放在同一半型内。
2、应尽量减少分型面的数目。
分型面越少，铸件精度容易保证且砂箱数目少减少工人劳动量。
3分型面应尽量选用平面。
平直分型面可简化造型过程和模板制造，易于保证铸件精度。
4分型面通常选在铸件的最大截面处，尽量不使砂箱过高。
高砂箱，造型困难填砂、紧实、起模、下芯都不方便，劳动强度大。
5尽量便于下芯、合型和检查型腔尺寸。
6注意减轻铸件清理和机械加工量。
就本次的泵盖而言：
将铸件大部分---重要部分（泵盖圆盘底部）置于下部且分型面为最大截面。
此方案便于起模，方便下芯，保证浇注质量、能够实现顺序凝固、使其金相组织均，同时保证铸件的精度减少不必要的缺陷。
亦能减少后加工量！
图3
2.1.3浇注系统（包括冒口）的选择
浇注位置选择取决于合金的种类、铸件结构、铸件质量要求及生产条件。
确定浇注位置的主要原则有：
1.要加工面朝下或呈直立状态
2.应有利于铸件补缩
3.应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件充满
4.应使合型、浇注和补缩位置相一致
（1）、浇注系统形式的选择：
由以上分析采用：
封闭式——较好的阻渣能力、可以防止金属液卷入气体消耗金属少清理方便等；
顶注式浇注系统——容易充满，减少薄壁铸件浇不到、冷隔等缺陷，冲型后上部温度高于底部，有利于铸件自上而下顺序凝固等优点。
（2）浇注系统计算
浇注时间
经计算的浇注时间t=3.32s
液面上升速度
铸件高度/浇注时间=40/3.3=12.2mm/s，大于金属液允许最小上升速度10mm/s。
直、横、内浇道截面积的确定
跟据Osann公式可计算出浇注系统最小截面积之和。
∑A内=G/（0.31×μ×t×Hp1/2）（cm2）
式中：
∑A内---浇注系统最小截面面积之和；
G---型内铁液总重量2.27kg；
μ---流量系数，取0.5；
Hp---平均压头。
由于浇注方式为顶注式，则Hp=l×tanα=13.1732mm×tan9°=20.86mm
∑A内=2.27/（0.31×0.5×3.3×2.091/2）=2.84cm2
各浇道的截面积比为：
ΣS内:
ΣS横:
ΣS直:
=1:
1.2:
1.4
所以直浇道截面积3.41cm2；横浇道截面积3.98cm2
由此可得直浇道半径为0.3cm。
（3）冒口设计
采用模数法设计冒口：
由模数计算公式Ms=V/S，计算铸件模数Ms=0.53cm<0.75cm宜采用浇注系统当冒口，因此不用设专门的冒口。
根据实际生产情况：
采用机械化大批量生产小型铸件过程中采用一腔多模时，由于内浇道、横浇道截面积仅有几平方厘米，在造型过程中精确度不易把握，采用直浇道向型腔直接注入金属液，浇注系统亦能充当冒口功能即可满足补缩要求！
a
b
图4
2.1.4工艺参数的确定
尺寸公差
根据零件图技术要求：
其铸件尺寸公差按照GB/T6414-86《铸件尺寸公差》中灰口铸铁砂型手工造型公差等级为CT12级，尺寸公差为9mm。
重量偏差：
零件重量：
1.59kg；设铸件的工艺出品率为70%,据此估计铸件重量为：
2.27kg。
铸件收缩率
铸件材料为灰铁，收缩过程为受阻收缩，根据表3-3-7[1]，中小型件得铸造自由收缩率为1.0%，受阻手缩率0.9%。
机械加工余量
根据所选尺寸公差等级CT12级，加工余量等级G级，具体数值见图。
最小铸出孔及槽
根据表3-3-8[1]查得大批量小型铸件最小铸出孔为Φ14mm。
零件中小于Φ14mm的孔不铸出，其余孔均铸出。
拔模斜度
根据已经确定的摸样高度、表面粗糙度，查表JB/T5018-91得零件的拔模斜度为1°。
a
b
图5
2.15铸造工艺简图
a
b
图6
2.2芯盒的设计
2.2.1制芯方法的确定
根据工艺方案，采用采用手工制芯。
高H=43，直径D=24H/D<2.5
砂芯尺寸如下：
图7
2.2.2芯盒选材
机械化生产为了提高砂芯的精度和芯盒的耐用性，采用金属芯盒,材质为ZL104。
2.2.3芯盒简图
图8
2.3模板的设计
2.3.1模板类型
一般模板由模底板、模样、浇冒口系统模、定位元件等组成。
2.3.2模板的选材
根据模样结构及生产要求，要有适当的强度和耐磨性，根据表3-6-4确定，模板选材为铸铁。
2.3.3模板的定位装置
采用定位销直接安装在模底板上即可满足要求。
2.3.4模板简图
简图如下：
图9上模板
图10下模板
2.4合箱图
2.4.1砂箱的选择
根据分型方法及铸件自身特点选择两箱型。
2.4.2砂箱的定位
采用定位梢
2.4.3砂箱的其它工艺参数（包括压铁、起吊等）
摸样高40mm，查表3-6-5得吃砂量最小值为32mm
2.4.4合箱简图图
图11合箱图
3铸造工艺卡
零件名称
泵盖
材质
HT150
材料
铸件重量（kg）
铸件材质
炉料
每个毛坯可切零件数
净重
毛重
浇注系统重
1.59
2.27
0.68
HT150
铁锭、废钢
3（圆孔）
造型
砂型名称
砂型类型
造型方法
砂箱编号
砂箱内部尺寸（mm）
备注
长
宽
高
上箱
树脂砂
手工
01
200
200
80
下箱
树脂砂
手工
02
200
200
50
砂型
树脂砂
射砂
干燥前
干燥后
芯撑
编号
次数
编号
次数
1
1
2
1
1
1
2
1
浇注
铁液出炉温度
（°C）
浇注温度
（°C）
每箱铁液消耗
（kg）
浇注时间（s）
冷却时间（min）
1400
1350
2.3
3.3
13
参考文献
[1]2012铸造工艺课程设计指导书
[2]王文清，李魁盛编《铸造工艺学》
........忽略此处.......
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