泵盖铸造工艺课程设计修复.docx
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泵盖铸造工艺课程设计修复
课程设计报告
设计题目
泵盖铸造工艺设计
学院
机械学院
年级
10级
专业
材料成型及控制工程
学生姓名
苏龙
学号
A1050128
指导教师
于茜
不要删除行尾的分节符，此行不会被打
1设计任务
11设计任务
泵盖铸造工艺设计
图1
12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，阻挡尘埃的作用，故其在机械中只是起辅助作用，对机械的稳固运行影响不是专门大，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。
依据图纸要知足下列要求：
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、缩孔等缺点；
3、泵盖底部Φ132表面Ra为，Φ100表面Ra为，二者之间台阶。
Φ14中心孔内表面Ra为，Φ25中心孔内表面Ra为，其余为；
4、两个圆柱孔别离为中心大圆柱Φ25H9大体尺寸为Φ25mm，公差带为H8的孔；中心小圆柱Φ14H9
2铸造工艺方案的肯定
零件结构分析
名称：
泵盖
材料：
HT150
生产批量：
大量量生产
图2泵盖立体
图3泵盖零件
分型面的肯定
在生产中考虑选择分型面时应注意以下原则：
一、应使铸件全数或大部置于同一半型内，以保证铸件精度。
若是做不到上述要求，必需尽可能把铸件的加工面和加工基准放在同一半型内。
二、应尽可能减少分型面的数量。
分型面越少，铸件精度容易保证且砂箱数量少减少工人劳动量。
3分型面应尽可能选用平面。
平直分型面可简化造型进程和模板制造，易于保证铸件精度。
4分型面通常选在铸件的最大截面处，尽可能不使砂箱太高。
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尽可能便于下芯、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：
将铸件大部份---重要部份（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没必要要的缺点。
亦能减少后加工量！
图4
加工余量和铸造圆角
（1）加工余量
该泵盖为大量量生产，砂型铸造，手工造型，由讲义P241表3-3-4取尺寸公差品级CT为11，加工余量品级MA为H。
得出灰铁机械加工余量。
查讲义P240表3-3-3取得零件各部份加工余量。
加工余量表表1
公差等级
尺寸（mm）
加工余量（mm）
11H
100
11H
>100~160
图5
工艺参数的肯定
尺寸公差
按照零件图技术要求：
其铸件尺寸公差依照GB/T6414-86《铸件尺寸公差》中灰口铸铁砂型手工造型公差品级为CT12级，尺寸公差为9mm。
铸件收缩率
铸件材料为灰铁，收缩进程为受阻收缩，按照表3-3-7[1]，中小型件得铸造自由收缩率为%，受阻手缩率%。
表2
最小铸出孔及槽
按照表3-3-8[1]查得大量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
按照已经肯定的摸样高度、表面粗糙度，查表JB/T5018-91得零件的拔模斜度为1°。
图6
工艺补正量
大量量生产的铸件不考虑工艺补正量。
分型负数
砂型铸造时，由于起模后的修型和烘干进程中砂型的变形，引发分型面凹凸不平往往要在下箱分型面上垫石棉绳或耐火泥条，如此就使垂直于分型面方向的铸件尺寸增高了，粘土湿砂型通常不考虑分型负数。
因此分型负数为零。
砂芯设计
砂芯的选择原则：
（1）尽可能减少砂芯数量
（2）为保证操作方即可将复杂砂砂芯分块制造
（3）保证铸件内腔尺寸精度
（4）保证铸件壁厚均匀
（5）填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面
（6）使同层砂芯组合后的上面为平面
此铸件中只需在直径为25mm的孔中加一个砂芯，型芯为圆柱型芯，芯砂采用粘土砂，造芯方式采用芯盒造芯，采用垂直型芯及芯头，查《铸造实手册》：
表3
则垂直芯头的高度一般取15—50mm，上芯头取15mm，上砂箱的芯头斜度为a=2mm，没有下芯头。
如图8所示：
图7
铸件毛胚质量
查《铸造实用手册》得出：
密度ρ=cm^3
计算得出铸件体积V=^3
得质量M=
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。
肯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
图8
（1）、浇注系统形式的选择：
由以上分析采用：
封锁式——较好的阻渣能力、能够避免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、冷隔等缺点，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长处。
（2）浇注系统计算
浇注时刻
经计算的浇注时刻t=表4
液面上升速度
铸件高度/浇注时刻=40/=s，大于金属液允许最小上升速度10mm/s。
表5
直、横、内浇道截面积的肯定
跟据Osann公式可计算出浇注系统最小截面积之和。
∑A内=G/（×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；
μ---流量系数，取；
Hp---平均压头。
由于浇注方式为顶注式，则Hp=l×tanα=×tan9°=
∑A内=（×××2）=
各浇道的截面积比为：
ΣS内:
ΣS横:
ΣS直:
=1:
:
所以直浇道截面积；横浇道截面积
由此可得直浇道半径为。
内浇道截面图9直浇道截面图10
横浇道截面图11
（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=<宜采用浇注系统当冒口，因此不用设专门的冒口。
按如实际生产情形：
采用机械化大量量生产小型铸件进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，在造型进程中精准度不易把握，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知足补缩要求！
图12
4铸造工艺图
图13
5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
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
13
6.参考文献
[1]《材料成型工艺基础》沈其文主编3版华中科技大学出版社2003.
[2]《机械设计》濮良贵，纪名刚主编8版高等教育出版社2006.
[3]《材料力学》刘鸿文主编高等教育出版社8版2009.
[4]《工程材料及应用》周风云主编华中科技大学出版社2版2002.
[5]《材料力学》刘鸿文主编高等教育出版社8版2009.
[6]《铸造手册（第五卷）》陶令恒等主编.
[7]《铸造实用数据速查手册》刘瑞灵主编.
[8]《铸工实用手册》机械工业出版社1994机械工业出版社2006严邵华主编中国劳动出版社199018.
[9]《AutoCAD2010基础教程与运用》机械工业出版社
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