铸造工艺学课程设计Word下载.doc

1、 通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础

2、技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。 目录第一章 零件铸造工艺分析41.1零件基本信息41.2材料成分要求41.3铸造工艺参数的确定41.3.1铸造尺寸公差和重量公差51.3.2机械加工余量51.3.3铸造收缩率51.3.4拔模斜度51.4其他工艺参数的确定51.4.1工艺补正量51.4.2分型负数51.4.3非加工壁厚的负余量51.4.4反变形量51.4.5分芯负数6第二章 铸造三维实体造型62.1上冠件图纸技术要求62.2上冠件结构工艺分析62.3基于UG零件的三维造型62.3.1软件简介62.3.2零件的三维造型图6第三章 铸造工艺方案设计73.1工艺方案的确定73.1.

3、1铸造方法73.1.2型（芯）砂配比83.1.3混砂工艺83.1.4铸造用涂料、分型剂及修补材料83.2铸造熔炼83.2.1熔炼设备93.2.2熔炼工艺93.3分型面的选择93.4砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定103.5砂芯设计及排气113.5.1芯头的基本尺寸113.5.2芯撑、芯骨的设计123.5.3砂芯的排气12第四章 浇冒系统的设计及计算124.1浇注系统的类型及选择124.2浇注位置的选择124.3浇注系统各部分尺寸的计算134.3.1合金铸造性能分析134.3.2铁液在型内的上升速度134.3.3浇注系统截面尺寸设计144.4冒口设计计算144.4.1铸件工艺出品率144.4.2出

4、气孔154.4.3冒口的作用及位置确定154.5冷铁设计及尺寸计算154.5.1冷铁的选用及作用154.5.2冷铁的尺寸及放置位置的选择15总结17参考文献18附图第一章 零件铸造工艺分析 1.1 零件基本信息 零件名称：上冠铸件。零件材料：HT200。产品生产纲领：成批量生产或者小批量生产。结构：属厚、薄相差悬殊的大型回转体结构。上冠零件图： 图1.1 上冠零件图1.2 材料成分要求根据相关资料查得HT200具体成分及其含量如表1.2.1所示。表1.2.1 HT200化学成分表（质量分数，%）CSiMnPSCr3.33.551.952.150.600.900.080.120.150.301.

5、3铸造工艺参数的确定1.3.1铸造尺寸公差和重量公差该铸件材质为HT200，手工造型，经查得，铸件的尺寸公差等级为13级；重量公差等级为13级，该铸件的重量公差为10。1.3.2机械加工余量该铸件为铸铁件，砂型人工造型，经查加工余量等级为H，经查得，该铸件法兰端面以及锥面的加工余量为13mm、孔的加工余量为8mm。1.3.3铸造收缩率由于铸件的固态收缩（线收缩）将使铸件各部分尺寸小于模样原来的尺寸，因此，为了使铸件冷却后的尺寸与铸件图示尺寸一致，则需要在模样或芯盒上加上其收缩的尺寸。加大的这部分尺寸为铸件的收缩量，一般用铸造收缩率表示。经查可知该锥体铸件的线收缩率为1.0。1.3.4拔模斜度由

6、于该铸件为锥形而且锥度大非常易于拔模，因此锥体部分不设拔模斜度，而在立壁处可设置3mm的起模斜度以便拔模。拔模斜度的示意如图1.2和1.3。 图1.2外立壁拔模斜度示意图 图1.3内立壁拔模斜度示意图1.4其他工艺参数的确定1.4.1工艺补正量对中小批量的铸件由于选用的收缩尺寸与实际的收缩率不符，或由于铸件产生变形、操作中不可避免的误差等原因使加工后铸件的尺寸小于图样要求尺寸，为提高尺寸精度，要在铸件相应的非加工表面上增加金属层厚度来弥补,但由于该件在垂直分型面的立壁上都设有较大的拔模斜度,故不放工艺补正量。1.4.2分型负数干砂型、表面烘干型、自硬砂型以及砂型尺寸超过2m以上的湿型才应用分型

7、负数。而此铸件采用树脂自硬砂造型且砂箱尺寸小于2m，故不留分型负数。1.4.3非加工壁厚的负余量由于该铸件采用木模，手工造型、造芯过程中，为取出木模要进行敲模，同时木模受潮时会膨胀，这些情况会使型腔尺寸增大，从而造成非加工壁厚增加，为保证铸件尺寸的准确性应该减小厚度尺寸，但由于该件在无拔模斜度，且该件不是很大故不放非加工壁厚的负余量。1.4.4反变形量铸造较大的平板类、床身等类铸件时由于冷却速度的不均匀性，铸件冷却后常出现变形。为了解决挠曲变形问题，在制作模样时，按铸件可能产生变形的相反方向做出反变形模样，使铸件冷却后变形的结果正好将反变形抵消，得到符合设计要求的铸件。一般中小型壁厚差别不大且

8、结构上刚度较大时，不必留反变形量。由于该铸件为中小型铸件，所以不需留反变形量。1.4.5分芯负数对于分段制造的长砂芯或分开制造的大砂芯，在接缝处应留出分芯间隙量，即在砂芯的分开面处，将砂芯尺寸减去间隙尺寸，被减去的尺寸即为分型负数。此铸件没有分段制造的长砂芯，故可不设分芯负数。第二章 铸件三维实体造型2.1上冠件图纸技术要求： （1）铸件应作正回火处理； （2）铸件材料及机械性能应符合JB/T10264-2001的要求； （3）粗加工后按GB7233-87标准作超声波探伤检查，达级要求；过流面加工后按GB/T9444-1988进行磁粉探伤，达级要求； （4）同炉浇铸试验棒，回厂做化学成分和机械

9、性能复核试验； （5）过流面用样板检查； （6）请刻出叶片进出水边与上冠的交点圆线。2.2上冠件结构工艺分析： 上冠件属壁厚相差悬殊的回转体结构，其主要壁厚为50mm，最小壁厚为25mm，最大壁厚为275mm，零件的外形轮廓尺寸为上法兰直径1510，法兰另一端直径217.2，该件质量为1665kg。由零件图可知，该零件外形不是很复杂，内腔结构也不复杂，壁厚不均匀，材料为灰铁，流动性较好，收缩大，在浇注时容易产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、热裂、内应力以及变性和冷裂等缺陷。该件为中大型铸件，可采用砂型铸造中湿型铸造，操作方便，劳动量较小。2.3基于UG零件的三维造型2.3.1软件简介 UG NX是由Siemens PLM Software发布的集CAD/CAM/CAE一体化解决方案软件，它涵盖了产品设计、工程和制造中的全套开发流程。NX 产品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具。 NX 与 UGS PLM 的其他解决方案的完整套件无缝结合，这些对于 CAD 、 CAM 和 CAE 在可控环境下的协同、产品数据管理、数据转换、数字化实体模型和可视化都是一个补充。本件采用UG NX进行三维立体建模使工艺设计直观形象，便于后续分析、模拟及加工等过程的管理与控制。2.3.2零件的三维造型图通