砂型铸造压工艺及模具设计Word下载.docx

1、3.1.2.机械加工余量 . 11 3.1.3.铸造收缩率 . 12 3.1.4.起模斜度 . 12 3.1.5.最小铸出孔和槽 . 12 3.1.6.铸件在砂型内的冷却时间 . 13 3.1.7.铸件重量公差 . 13 3.1.8.工艺补正量 . 13 3.1.9.分型负数 . 13 3.2.砂芯设计 . 13 3.2.1.芯头的设计 . 15 3.2.2.砂芯的定位结构 . 16 3.2.3.芯骨设计 . 173.2.4.砂芯的排气 . 17 第四章、浇注系统及冒口、出气孔等设计 . 18 4.1.浇注系统的设计 . 18 4.1.1.选择浇注系统类型 . 18 4.1.2.确定内浇道在铸

2、件上的位置、数目、金属引入方向 . 18 4.1.3.决定直浇道的位置和高度 . 19 4.1.4计算浇注时间并核算金属上升速度 . 20 4.1.5.计算阻流截面积 . 20 4.1.6.计算直浇道截面积 . 20 4.1.7.浇口窝的设计 . 21 4.2.冒口的设计 . 22 4.3.出气孔的设计 . 22 第五章、铸造工艺装备设计 . 23 5.1.模样的设计 . 23 5.1.1.模样材料的选用 . 23 5.1.2.金属模样尺寸的确定 . 23 5.1.3.壁厚与加强筋的设计 . 23 5.1.4.金属模样的技术要求 . 235.1.5.金属模样的生产方法 . 24 5.2.模板的

3、设计 . 24 5.2.1.模底板材料的选用 . 24 5.2.2.模底板尺寸确定 . 24 5.2.3.模底板与砂箱的定位 . 245.3.芯盒的设计 . 25 5.3.1.芯盒的类型和材质 . 25 5.3.2.芯盒的结构设计 . 25 5.4.砂箱的设计 . 25 5.4.1.砂箱的材质及尺寸 . 25 5.4.2.砂箱型壁尺寸及圆角尺寸 . 25 5.4.3.砂箱排气孔尺寸 . 26 第六章、砂型铸造设备选用 . 27 6.1.造型工部设备选用 . 27 6.2.制芯工部设备选用 . 27 6.3.溶化工部设备选用 . 27 6.4.砂处理工部设备选用 . 27 6.5.清理工部设备选

4、用 . 27 总 结 . 28 参考文献 . 29 第一章、简 介 1.1.我国铸造技术发展现状 尽管近年来我国铸造行业取得迅速的发展,但仍然存在许多问题。第一,专业化程度不高,生产规模小 。我国每年每厂的平均生产量是815t,远远低于美国的4606t和日本的4878t。第二,技术含量及附加值低。我国高精度、高性能铸件比例比日本低约20个百分点。第三,产学研结合不够紧密、铸造技术基础薄弱。第四,管理水平不高,有些企业尽管引进了国外的先进的设备和技术,但却无法生产出高质量铸件,究其原因就是管理水平较低。第五,材料损耗及能耗高污染严重。中国铸铁件能耗比美国、日本高70%,120%。第六,研发投入低

5、、企业技术自主创新体系尚未形成。1.2.我国铸造未来发展趋势 自中国加入WTO以来,我国铸造行业面临机遇与挑战。其未来发展将集中在以下几方面。第一,鼓励企业重组发展专业化生产,包括铸件大型化和轻量化生产。第二,加大科技投入切实推动自主创新,实现铸件的精确化生产和数字化铸造。第三,培养专业人才加强职工技术培训。第四,大力降低能耗抓好环境保护,实现清洁化铸造。第二章、铸造工艺方案的确定 2.1.产品的生产条件、结构及技术要求 , 产品生产性质中批量生产 , 零件材质HT20-40 , 零件的外型示意图如图2.1所示，外形轮廓尺寸为234178225mm，主要壁厚10-22mm，最大壁厚22mm，为

6、一小型铸件;铸件除满足几何尺寸精度及材质方面的要求外，无其他特殊技术要求。均布均布钻孔旋 转K向旋转图2.1.零件图 2.2.零件铸造工艺性 零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸件工艺过程和降低成本。审查、分析应考虑如下几个方面: 1.铸件应有合适的壁厚，为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。 2.铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意薄壁过渡和圆角，铸件薄厚壁的相接拐弯等厚度的壁与壁的各种交接，都应采取逐渐过渡和转变的形式，并应使用较大的圆角相连接，避免因应力集中导致裂纹缺陷。3.铸件内壁应薄于外壁，铸件的内壁和肋等，散热条件较差，应薄于外壁，以

7、使内、外壁能均匀地冷却，减轻内应力和防止裂纹。4.壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节。5.利于补缩和实现顺序凝固。6.防止铸件翘曲变形。7.避免浇注位置上有水平的大平面结构。对于该产品的铸造工艺性审查、分析如下:产品轮廓尺寸为234225mm。砂型铸造条件下该轮廓尺寸允许的最小壁厚查铸造工艺学表3-2-1得:最小允许壁厚为6,8 mm。而本次设计的产品的最小壁厚为10mm。符合要求。产品设计壁厚较为均匀，两壁相连初采用了加强肋，可以有效构成热节，不易产生热烈。2.3.造型，造芯方法的选择 225mm，铸件尺寸较小，属于中型零件，且要大批量生产。采用湿型粘土砂造型灵活性大，生产率高，生产周

8、期短，便于组织流水生产，易于实现机械化和自动化，材料成本低，节省烘干设备、燃料、电力等，还可延长砂箱使用寿命。因此，采用湿型粘土砂机器造型，模样采用金属模是合理的。在造芯用料及方法选择中，如用粘土砂制作砂芯原料成本较低，但是烘干后容易产生裂纹，容易变形。在大批量生产的条件下，由于需要提高造芯效率，且常要求砂芯具有高的尺寸精度，此工艺所需的砂芯采用热芯盒法生产砂芯，以增加其强度及保证铸件质量。选择使用射芯工艺生产砂芯。采用热芯盒制芯工艺热芯盒法制芯，是用液态固性树脂粘结剂和催化剂制成的一种芯砂，填入加热到一定的芯盒内，贴近芯盒表面的砂芯受热，其粘结剂在很短的时间内硬化。而且只要砂芯表层有数毫米的

9、硬壳即可自芯取出，中心部分的砂芯利用余热可自行硬化。2.4.浇注位置的确定 铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的环节，关系到铸件的内在质量，铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易程度。初步对本次设计产品的浇注位置的确定有:方案如图2.2 图2.2 浇注位置确定方案 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 综合以上原则，本设计中的方案合理，科学，可行。2

10、.5.分型面的确定 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。初步对产品图进行分型有:方案如图2.3:ACBCC - CB - B图2.3 分型面确定方案一 而选择分型面时应注意一下原则:应使铸件全部或大部分置于同一半型内 应尽量减少分型面的数目 分型面应尽量选用平面 便于下芯、合箱和检测 不使砂箱过高 受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度 注意减轻铸件清理和机械加工量 2.6.砂箱中铸件数量及排列方式确定 产品单件质量约为16.5kg，因此看铸件为中小型简单件。考虑到年产量不是很高，因此采用一箱一件结构，减少模具成本。初步选取砂箱尺寸由铸

11、造实用手册查表1.5-45得:上箱为500400357mm 下箱为500347mm 铸件在砂箱中排列最好放模具中心，这样金属液作用于上砂型的抬芯力均匀，也有利于浇注系统安排，在结合已经确定分型面及浇注位置以及砂箱尺寸，基本确定铸件在砂箱内的位置。第三章、铸造工艺参数及砂芯设计 3.1.工艺设计参数确定 铸造工艺设计参数通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据，这些工艺数据一般都与模样及芯盒尺寸有关，及与铸件的精度有密切关系，同时也与造型、制芯、下芯及合箱的工艺过程有关。这些工艺数据主要是指加工余量、起模斜度、铸造收缩率、最小铸出孔、型芯头尺寸、铸造圆角等。工艺参数选取的准确、合适，才能保证铸件尺寸精确，使造型、制芯、下芯及合箱方便，提高生产率，降低成本。3.1.1.铸件尺寸公差 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。本次产品为砂