右端蓋鑄造工藝設(shè)計(jì)

右端蓋鑄造工藝設(shè)計(jì),右端,鑄造,工藝,設(shè)計(jì) 鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 鑄造工藝課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目 題目 右端蓋鑄造工藝 學(xué) 院 年 級(jí) 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 目錄 1 前言 3 1.1 右端蓋設(shè)計(jì)的目的、意義 3 1.1.1 右端蓋設(shè)計(jì)的目的 3 1.1.2 右端蓋設(shè)計(jì)的意義 4 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 4 1.2.2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 4 1.3 鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 5 1.3.1 零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 5 1.3.2 零件技術(shù)與質(zhì)量要求 5 1.3.3 技術(shù)要求 5 1.3.4 化學(xué)成分 5 1.3.5 質(zhì)量要求 6 2 鑄件結(jié)構(gòu)及工藝性分析 1 2.1 鑄件工藝性分析 1 3 鑄造方法的選擇 2 3.1造型制芯方法選擇 2 1、樹(shù)脂砂在造型過(guò)程中具有以下優(yōu)點(diǎn)： 2 2、對(duì)于可以制芯采用自硬樹(shù)脂砂，具有以下幾點(diǎn)好處： 2 3.2造型制芯設(shè)備 3 3.3型芯砂配方 3 3.4混砂工藝 3 3.5 造型方法 4 3.6造芯方法及材料的選擇 4 4 造型工藝方案的確定 5 4.1 分型面的確定 5 4.2 澆注位置的確定 7 5 砂芯的設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù) 9 5.1 砂芯的形狀 9 5.2 砂芯的固定 10 5.3芯頭的設(shè)計(jì) 10 5.4 工藝參數(shù)的設(shè)置 11 5.4.1 鑄件尺寸公差 11 5.4.2 鑄件重量公差 11 5.4.3 機(jī)械加工余量 11 5.4.4鑄造收縮率 11 5.4.5 起模斜度 11 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 6.1 澆注系統(tǒng)的類型 13 6.2決定直澆道的位置和高度 13 6.3計(jì)算澆注時(shí)間 14 6.4各澆道口截面積計(jì)算 15 6.5各澆道口大小 15 6.5.1直澆道大小 15 6.5.2 內(nèi)澆道截面積 15 6.5.3橫澆道截面積 16 7 鑄造工藝裝備設(shè)計(jì) 16 7.1 鑄型裝配圖的設(shè)計(jì) 16 7.2 模樣及模板 18 7.2 芯盒 19 8 總 結(jié) 21 致謝 23 參考文獻(xiàn) 24 1 前言 1.1 右端蓋設(shè)計(jì)的目的、意義 1.1.1 右端蓋設(shè)計(jì)的目的 鑄造業(yè)在我國(guó)發(fā)展起步起步較早，各種鑄造產(chǎn)品和工藝種類都很齊全,依然在當(dāng)今社會(huì)制造業(yè)起到舉足輕重的作用，為當(dāng)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及國(guó)防力量的增強(qiáng)作出了杰出貢獻(xiàn)。我國(guó)自從改革開(kāi)放以來(lái)大力發(fā)展鑄造業(yè)并取得了輝煌的成績(jī)。21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)鑄造產(chǎn)品產(chǎn)量在世界連續(xù)位列第一，鑄件產(chǎn)量接近世界鑄件產(chǎn)量1/3，在科技高速發(fā)展的今天，基于我國(guó)鑄造成型工藝獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)應(yīng)更充分地發(fā)揮鑄造資源優(yōu)勢(shì)，發(fā)展自己的鑄造工業(yè)。鑄造電機(jī)或油泵等右端蓋有助于在各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更加快捷的發(fā)展。 1.1.2 右端蓋設(shè)計(jì)的意義 20世紀(jì)以來(lái)，鑄造金屬熱加工技術(shù)發(fā)展速度飛快，其重要因素之一是產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)步要求鑄件機(jī)械性能更好，同時(shí)仍具有良好的機(jī)械性能；另一個(gè)原因是機(jī)械行業(yè)和其他行業(yè)的發(fā)展，為鑄造業(yè)打發(fā)展提供有利條件。如檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，使鑄件質(zhì)量的提高得到了保證；電子顯微鏡等的發(fā)明，幫助人們更加全面、深入地了解金屬的微觀世界，探索金屬結(jié)晶的奧秘，研究金屬液態(tài)成型的理論，具有重要意義。 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)內(nèi)鑄造生產(chǎn)技術(shù)水平具體表現(xiàn)在：鑄造原輔料生產(chǎn)供應(yīng)的專業(yè)化、商品化差；工藝策劃多憑自己經(jīng)歷，計(jì)算機(jī)應(yīng)用少；鑄造技術(shù)裝備等基礎(chǔ)條件差；產(chǎn)品過(guò)程手工操縱比例高，現(xiàn)場(chǎng)工人能力低等。大部分企業(yè)質(zhì)量和市場(chǎng)意思不強(qiáng)，質(zhì)量管理研究十分薄弱，鑄件廢品率高。20世紀(jì)以來(lái)，市場(chǎng)上對(duì)中小型電機(jī)的需要呈上漲趨勢(shì)。2009年中國(guó)中小型電機(jī)年產(chǎn)值超過(guò)了2億KW,遙居世界首位，成為世界上中小型電機(jī)的制造大國(guó)。但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，國(guó)內(nèi)中小型企業(yè)數(shù)量龐大，技術(shù)水平落后，技術(shù)裝備陳舊，勞動(dòng)生產(chǎn)率較低；質(zhì)量參差不齊，廢品率高。 1.2.2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外鑄造技術(shù)先進(jìn)、鑄件質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小，產(chǎn)品普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化。具體表現(xiàn)在：在鑄件生產(chǎn)中對(duì)原材料和材質(zhì)要求高，采取先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有效控制質(zhì)量，鑄造生產(chǎn)全過(guò)程自動(dòng)；普遍采用液態(tài)金屬過(guò)濾技術(shù)；廣泛應(yīng)用合金包芯線解決技術(shù)，使鑄鐵工藝穩(wěn)定、合金元素收得率高、處理無(wú)污染，實(shí)現(xiàn)了微機(jī)自動(dòng)化操作；重視開(kāi)發(fā)使用互聯(lián)網(wǎng)，鑄造業(yè)的電子商務(wù)、遠(yuǎn)程策劃與制造、虛擬鑄造廠等飛速成長(zhǎng)。 1.3 鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 1.3.1 零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 右端蓋屬于小型灰鑄鐵件，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。因?yàn)橛叶松w的壁厚非常均勻，鑄造工藝比較簡(jiǎn)單，質(zhì)量要求較高。由于鑄件的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，所以在鑄造的過(guò)程中很容易出現(xiàn)夾砂、氣孔等缺陷，因此在確定鑄造工藝的時(shí)候，我們需要綜合考慮鑄件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等各方面的因素。該鑄件所選用的材料為HT200，灰鑄鐵材料容易制造出含有內(nèi)腔、外形復(fù)雜的毛坯，其在鑄件生產(chǎn)過(guò)程中具有很高的靈活性，適用性廣泛，灰鑄鐵材料在液態(tài)成型鑄件的尺寸大小方面限制比較小，其壁厚可由2mm到3m左右。對(duì)于塑性比較低的鑄件，液態(tài)成型是生產(chǎn)其毛坯或零件的唯一的方法。 (1) 零件名稱：右端蓋 (2) 材料：HT200 (3) 零件尺寸：168mm×254.28mm×96mm (4) 生產(chǎn)批量：多件大批量生產(chǎn) 1.3.2 零件技術(shù)與質(zhì)量要求 1.3.3 技術(shù)要求 未注圓角的為R3 1.3.4 化學(xué)成分 HT200化學(xué)成分如下： 碳 C :1.70~2.00% 硅 Si:2.15~2.93% 錳 Mn:0.46~0.66% 硫 S :0.010~0.016% 磷 P :0.027~0.035% 鎂 Mg:0.027~0.050% 稀土Re:0.026~0.043% 碳當(dāng)量:2.3~2.6 1.3.5 質(zhì)量要求 鑄件不允許存在裂紋。鑄件液態(tài)成型不允許存在氣孔、砂眼、縮松、縮孔等缺陷 鑄造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 鑄件結(jié)構(gòu)及工藝性分析 2.1 鑄件工藝性分析 所要生產(chǎn)的鑄件的結(jié)構(gòu)合理與否直接影響鑄件的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)合理的鑄件在鑄造過(guò)程中能夠有效地避免許多鑄造缺陷。右端蓋的三視圖如圖所示，通過(guò)所給零件圖可知右端蓋的外右端蓋廓尺寸為168mm×254.28mm×96mm，其左右結(jié)構(gòu)對(duì)稱，上下結(jié)構(gòu)和前后結(jié)構(gòu)也比較對(duì)稱，右端蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，壁厚均勻，主要壁厚為27mm，最大壁厚處是48mm，最大孔徑為Φ75mm,最小孔徑為Φ15mm。 圖2-1 零件三視圖 由于右端蓋是小型灰鑄鐵件，而且鑄件的壁厚均勻，材料為HT200，屬于灰鑄鐵，澆注溫度比較低，但流動(dòng)性好，所以在澆注和凝固的過(guò)程中不容易產(chǎn)生澆不足、縮孔、縮松以及變形等缺陷。 3 鑄造方法的選擇 3.1造型制芯方法選擇 由于右端蓋的右端蓋廓尺寸適中，屬于小型灰鑄鐵件，所以屬于單件大批量生產(chǎn)。根據(jù)現(xiàn)如今生產(chǎn)條件和成本等綜合因素的綜合考慮一般選擇使用樹(shù)脂砂造型制芯。 1、樹(shù)脂砂在造型過(guò)程中具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1）使用樹(shù)脂砂造型過(guò)程工藝比較簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化造型； (2）型芯是硬化后取出，變形小，尺寸精度高，表面粗糙度低，提高了鑄件的尺寸精確度，可以減少加工余量； (3) 型、芯砂可以在芯盒中在正常環(huán)境下逐漸硬化成型，可以極大地節(jié)約材料和人工成本，改善工人的作業(yè)環(huán)境； (4) 型、芯砂在正常工作中還具有良好的流動(dòng)性，只需要給與非常小的緊實(shí)力，就可以在造型中進(jìn)行較好地填充型腔、芯腔各個(gè)部位，操作方便、高效，可以有效地減少工人的工作量； (5) 樹(shù)脂砂還具有良好的潰散性，鑄件沖型完后，可以方便落砂、便與清理； (6) 相對(duì)于傳統(tǒng)的濕型砂等，可以改善車間工作環(huán)境，極大減少車間的粉塵，有利于工人的健康，并且可以明顯提高車間的單位面積產(chǎn)； 2、對(duì)于可以制芯采用自硬樹(shù)脂砂，具有以下幾點(diǎn)好處： （1）造型和制芯都采用樹(shù)脂砂造型，因?yàn)槎疾捎脴?shù)脂砂，可以防止不同種砂的造型而造成混砂，導(dǎo)致難以清理。 （2）制芯與造型都采用樹(shù)脂砂造型，可用可以使用同一種新砂，可以方便進(jìn)行組織生產(chǎn)，能夠極大增強(qiáng)生產(chǎn)效率，從而縮減生產(chǎn)成本； （3）型芯可以直接在芯盒里加熱硬化，不需要烘干，可以取消烘爐； 3.2造型制芯設(shè)備 ⑴混砂設(shè)備：型砂采用雙臂水平連續(xù)混砂機(jī)混制，型號(hào)為S2530，生產(chǎn)率為25-30t∕h。制芯采用單臂連續(xù)混砂機(jī)，型號(hào)TYHD-05，生產(chǎn)率3-6 t∕h。 ⑵緊實(shí)：可以通過(guò)利用震實(shí)臺(tái)對(duì)造型進(jìn)行緊實(shí)。 3.3型芯砂配方 ⑴原砂要求：①SiO2>97％；②pH值<7；③含泥量：<0.2％；④原砂含水量>0.2％；⑤粒度：50∕100；⑥原砂粒形系數(shù)>1.3；⑦耗酸值：>5；⑧微粉含量>0.5％； ⑵再生砂的性能要求：①含泥量>0.2％；②耗酸值>5；③微粉含量>0.5％； ⑶型砂配方：采用90％的再生砂和10％的芯砂。使用大約占原砂總質(zhì)量的1%呋喃Ⅱ型樹(shù)脂和原砂進(jìn)行混合。并加入少量的對(duì)甲苯磺酸作為固化劑，對(duì)于甲苯磺酸的加入量隨著不同的季節(jié)需要適量的調(diào)整。如果是在春季時(shí)，甲苯磺酸的加入量大概需要占樹(shù)脂的40%；夏季加入量占樹(shù)脂的35％；秋季的加入量和冬季的差不多；冬季加入量占樹(shù)脂的45％。還必須加入低含量的KH550作為偶聯(lián)劑，加入量占樹(shù)脂的0.2％左右； ⑷芯砂配方：全部采用新砂。主要成分使用呋喃Ⅱ型樹(shù)脂，大約1.2%的呋喃Ⅱ型樹(shù)脂和原砂進(jìn)行混合。通過(guò)適量的甲苯磺酸作為固化劑，甲苯磺酸加入量要根據(jù)季節(jié)變化進(jìn)行適度調(diào)整。如果是在春季時(shí)，甲苯磺酸的加入量大概需要占樹(shù)脂的40%；；夏季加入量占樹(shù)脂的35％；秋季的加入量和冬季的差不多；冬季加入量占樹(shù)脂的45％。還必須要加入低含量的KH550作為偶聯(lián)劑，加入量占樹(shù)脂的0.2％左右。 3.4混砂工藝 砂＋催化劑＋偶聯(lián)劑 調(diào)制15s 加入樹(shù)脂砂 調(diào)40-45s出砂 ⑵型砂性能要求： 型砂抗拉強(qiáng)度為0.8-1.0MPa； 芯砂抗拉強(qiáng)度為1.0-1.2MPa； 3.5 造型方法 因?yàn)橛叶松w是一小型灰鑄鐵件，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以成批量生產(chǎn)，所以采用機(jī)器造型的方法。機(jī)器造型有以下優(yōu)點(diǎn)，鑄件的尺寸精度相對(duì)較高，其加工表面光潔，而且生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以節(jié)約生產(chǎn)成本。 3.6造芯方法及材料的選擇 造芯的方法選擇和造芯用料的選擇時(shí)，粘土砂作為原料制作砂芯雖然成本較低，但是缺點(diǎn)卻很突出，其制作出的砂芯烘干后將會(huì)出現(xiàn)裂紋、變形等缺陷。所以隨著鑄造技術(shù)的提高，產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提升，粘土砂制芯逐漸被樹(shù)脂砂取代，右端蓋是小型灰鑄鐵件，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高效，降低生產(chǎn)成本，所以采用批量生產(chǎn)，所以右端蓋的砂芯制作采用熱芯盒法生產(chǎn)砂芯，以保證制作出的砂芯確保其精度符合標(biāo)準(zhǔn)。熱芯盒法制芯，將液態(tài)固性樹(shù)脂粘結(jié)劑和催化劑制混合在一起而制作成芯沙，將混合制作成的的芯砂加熱于芯盒之中，采用熱芯盒制芯當(dāng)砂芯表層出現(xiàn)硬化成殼時(shí)就可以自芯盒取出，內(nèi)部砂芯可以通過(guò)余熱自行硬化。 使用熱芯盒法制芯的一些原材料配比如下表所示： 表3-1 熱芯盒砂的配比 配比（質(zhì)量比） 抗拉強(qiáng)度/MPa 混砂時(shí)間/min 原砂 樹(shù)脂 固化劑 附加物 型號(hào) 用量 類別 占樹(shù)脂重（%） 氧化鐵粉 水 干混 濕混 100 呋喃Ⅰ型 2.5 氯化銨尿素水溶液 5 0.25 0.15～0.30 ＞2.8 1 2 4 造型工藝方案的確定 4.1 分型面的確定 鑄造分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。充分分析零件的結(jié)構(gòu)從而選擇出最佳的分型面，可以極大的簡(jiǎn)化鑄造工藝、節(jié)約勞動(dòng)成本，增強(qiáng)生產(chǎn)的效率，在提升鑄件質(zhì)量方面起到關(guān)鍵作用。 選擇分型面需要符合以下要求： (1)盡可能使鑄件全部或大部置于同一箱內(nèi)，以減少錯(cuò)型帶來(lái)的尺寸偏差保證鑄件尺寸精度，便于造型和合型操作。 (2)在合理的情況下，盡可能的的降低分型面的數(shù)目，最好只有一個(gè)分型面，，可以方便造型、合型等工藝。 (3)分型面的選擇一般情況下應(yīng)該選擇平面，分型面選擇平面可以極大地簡(jiǎn)化造型總作以及模底板的制作，可以確保鑄件的精度。鑄件結(jié)構(gòu)特殊的情況下，為了方便工藝設(shè)計(jì)可以選擇曲面。 (4)應(yīng)盡量把鑄件加工定位面和主要加工面放在同一箱內(nèi)，減少加工定位尺寸的偏差。 (5)盡可能使鑄件澆筑后的清理工作能夠方便容易。 根據(jù)右端蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定了以下兩種分型面分型方法。 如下圖所示： 圖4-1 分型面確定方案一 圖4-2 分型面確定方案二 方案一：如圖4-1所示，右端蓋從圖中可以看到增加一個(gè)砂芯，造型復(fù)雜，這將會(huì)極大地增加造型過(guò)程的工作量和工作難度； 方案二：如圖4-2所示，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）分型面位于法蘭的底部且在鑄件最大斷面處，造型時(shí)相比第一種方案更加的簡(jiǎn)單方便； 綜合上述二種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較，可以確定分型面依據(jù)上述方案二。 4.2 澆注位置的確定 鑄件的澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在型內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。由于右端蓋是小型灰鑄鐵件，質(zhì)量較輕。充型金屬液為HT200，澆注溫度較低冷卻較快，金屬凝固時(shí)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)順序凝固的可能，所以設(shè)置澆注位置時(shí)盡量使金屬液同時(shí)凝固，而且澆注位置要設(shè)置到零件的加工面上，易于清理，保證鑄件的表面質(zhì)量與美觀。選定的澆注位置如下： 圖4-3 工藝圖 5 砂芯的設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù) 砂芯的工用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件外形不能出砂的部位。在制作砂芯時(shí)要認(rèn)真分析鑄件的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)一般要符合以下幾個(gè)基本要求：砂芯的形狀和尺寸要根據(jù)鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)符合鑄件地一些技術(shù)要求，砂芯在沙箱中的放置也需要根據(jù)鑄件的技術(shù)要求，砂芯還需要有足夠的強(qiáng)度和剛度。要確保鑄件形成過(guò)程中由于砂芯產(chǎn)生的氣體可以及時(shí)排出型外。 5.1 砂芯的形狀 在對(duì)砂芯設(shè)計(jì)時(shí)需要符合下面幾個(gè)原則： (1)盡量減少砂芯的數(shù)量； (2)復(fù)雜的砂芯分塊設(shè)計(jì)； (3)設(shè)計(jì)砂芯時(shí)要根據(jù)鑄件型腔選擇合適的形狀，鑄型時(shí)方便填砂、排氣、安置芯骨等措施。 (4)砂芯的分盒面應(yīng)盡量與砂型的分型面一致； (5)便于下芯和合型； (6)多個(gè)砂芯相連需要有良好的固定。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的零件為右端蓋，采用樹(shù)脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂芯可以幫助鑄件成型、確保鑄件精度的關(guān)鍵因素。分析鑄件的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵撹T件為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，鑄件的尺寸較適中，只需要做一個(gè)整體砂芯。 圖5-1 砂芯圖 5.2 砂芯的固定 砂芯放置在沙箱中需要固定在合理的位置，保證砂芯在金屬液的沖擊下不可以發(fā)生偏移和損壞，而且砂芯在金屬液體的浮力作用下不可以發(fā)生浮動(dòng)。由于右端蓋的砂芯使用樹(shù)脂自硬砂，所以制出的砂芯會(huì)有很高的強(qiáng)度，不容易發(fā)生損壞。砂芯在沙箱中發(fā)生偏移或者浮動(dòng)，鑄件將會(huì)容易產(chǎn)生一些損壞、缺失甚至發(fā)生較嚴(yán)重的變形從而導(dǎo)致鑄件作廢，因此，必須保證鑄件的砂芯在砂型之中的位置足夠的牢固。砂芯有兩個(gè)垂直芯頭可以確保砂芯在型砂中牢牢固定，不發(fā)生移動(dòng)。因?yàn)殍T件的內(nèi)腔較簡(jiǎn)單，在整個(gè)砂芯的固定中無(wú)需采用芯撐等結(jié)構(gòu)。 5.3芯頭的設(shè)計(jì) 芯頭是伸出鑄件型腔以外的砂芯一部分，它可以起到定位砂芯的作用。 根據(jù)右端蓋的型腔結(jié)構(gòu)，設(shè)置兩個(gè)垂直芯頭。 垂直芯頭：根據(jù)《鑄造工藝手冊(cè)5》表（3-83）因?yàn)長(zhǎng)=96mm,D=60mm, 取間隙S=0.5，H垂直=30mm。單邊斜度為5度， 5.4 工藝參數(shù)的設(shè)置 5.4.1 鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差是指鑄件各部分尺寸允許的極限偏差，右端蓋是大批量生產(chǎn)砂型鑄造、機(jī)器造型，根據(jù)表3-54，鑄件尺寸公差等級(jí)取GB/T 6414-1999 CT10。 5.4.2 鑄件重量公差 鑄件重量公差是以占鑄件公稱質(zhì)量的百分率為單位的鑄件質(zhì)量變動(dòng)的允許值。 查《鑄造工程師手冊(cè)》表6-29得到右端蓋的重量公差等級(jí)為10級(jí)，重量公差數(shù)值10% 5.4.3 機(jī)械加工余量 右端蓋為小型灰鑄鐵件，因?yàn)椴捎脵C(jī)器造型。根據(jù)表3-60，右端蓋為GB/T6414-1999-CT9-RMA6.3(G). 5.4.4鑄造收縮率 為了保證鑄件尺寸精度，需要通過(guò)對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)分析來(lái)選擇適合鑄件的收縮率。金屬液在凝固之后的冷卻過(guò)程中的收縮介于“自由收縮”和“受阻收縮”，所以選擇HT200的收縮率為1.0%。 5.4.5 起模斜度 鑄件成型后，為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定的出模斜度。鑄件技術(shù)要求起模斜度為5O 6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)金屬液進(jìn)入鑄型型腔的通道，如果澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理，可能造成鑄件夾砂、冷隔、澆不到等多種缺陷，從而使鑄件的質(zhì)量大大降低。所以澆注系統(tǒng)對(duì)鑄件的質(zhì)量影響非常大，容易引起各類鑄造缺陷。所以合理的澆注系統(tǒng)應(yīng)滿足金屬液流動(dòng)均勻平穩(wěn)，盡量消除紊流，在金屬中形成理想的溫度分布，分離金屬液中的非金屬夾雜或渣滓。澆注系統(tǒng)是包括四個(gè)基本組成部分，分別是澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道。根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)和鑄件材料的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)也可以適當(dāng)?shù)卦黾踊驕p少組員。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括對(duì)澆注系統(tǒng)類型的選擇，內(nèi)澆道在鑄件位置上的選擇，對(duì)阻流截面、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的截面積計(jì)算，和通過(guò)各組員的界面劑對(duì)各組員大小的選擇。 在對(duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循以下原則： （1）所確定的內(nèi)澆道的位置、方向和個(gè)數(shù)應(yīng)符合鑄件的凝固原則或補(bǔ)縮方法； （2）在所計(jì)算出的時(shí)間內(nèi)確保金屬液進(jìn)入型腔到充型完畢； （3）具有良好的阻渣能力； （4）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要保證適當(dāng)?shù)鼐彌_力，確保金屬液流入鑄型內(nèi)的線速度不能夠太快了，防止產(chǎn)生飛濺、沖刷型壁或砂芯的不良后果； （5）在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要確保冷鐵和芯撐不被毀壞； （6）保證在澆注時(shí)最大限度減少對(duì)金屬液的消耗，并且在澆注完畢后方便進(jìn)行清理。 （7）盡可能地縮小型腔體積，使造型變得更加簡(jiǎn)單，方便制出模樣； 6.1 澆注系統(tǒng)的類型 澆注系統(tǒng)有不同的分類方式：按阻元截面積分類，可分為封閉式澆注系統(tǒng)、開(kāi)放式澆注系統(tǒng)、半封閉半開(kāi)放式澆注系統(tǒng)；由于右端蓋是灰鑄鐵件，根據(jù)《鑄造工藝手冊(cè)》表3-132各類型澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用,可以知道開(kāi)放式澆注系統(tǒng)適用于非鐵合金等易氧化金屬件，右端蓋屬于灰鑄鐵件，選擇封閉式澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)澆道在鑄件上的位置，可以將澆注系統(tǒng)分成頂注式、中注式、底注式和階梯注入式。右端蓋采用底注式澆注。 6.2決定直澆道的位置和高度 實(shí)踐證明，直澆道過(guò)低使充型及液態(tài)補(bǔ)縮壓力不足，容易出現(xiàn)鑄件棱角和右端蓋廓不清晰、澆不到上表面縮孔等缺陷。將直澆道高度設(shè)置為沙箱的高度為300mm。但應(yīng)檢驗(yàn)該高度是否足夠。 圖6-1 壓力角 由《鑄造工藝學(xué)》公式3-4-31得，剩余壓力頭需要符合壓力角的要求： A內(nèi)=G/(μ×t×0. 31 √ Hp) ( cm2) 6.3計(jì)算澆注時(shí)間 澆注時(shí)間的長(zhǎng)短表示澆注速度的快慢，每個(gè)鑄件都有一個(gè)最合適的澆注速度，即有一個(gè)適當(dāng)?shù)臐沧r(shí)間。澆注時(shí)間對(duì)鑄件質(zhì)量有重要的影響，澆注時(shí)間太長(zhǎng)，型腔上表面長(zhǎng)時(shí)間受高溫烘烤，會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂、脫落，致使鑄件產(chǎn)生夾砂、粘砂、結(jié)疤等缺陷；澆注時(shí)間太短，可能使型腔中氣體沒(méi)有足夠時(shí)間逸出，而引起脹型、抬型、跑火、氣孔等缺陷。生產(chǎn)中常用經(jīng)驗(yàn)公式確定合適的澆注時(shí)間。 重量小于450kg形狀復(fù)雜的鑄件，其澆注時(shí)間用公式計(jì)算。 式中 t—澆注時(shí)間，s； GL—澆注的金屬液重量，kg； S1—系數(shù)，由鑄件厚度決定，由表5-1可得。 表5-1 系數(shù)S3與鑄件壁厚的關(guān)系 鑄件壁厚/mm 2.5~3.5 3.5~8.0 8.0~15 系數(shù)S1 1.63 1.85 2.2 6.4各澆道口截面積計(jì)算 《鑄造工藝手冊(cè)5》公式（3-13）：A內(nèi)=G/(μ×t×0. 13 √ Hp)= 9.6/(0.5 X 12X 0. 31 X √300)= 1.4cm2 因?yàn)槭怯叶松w是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式—頂注式澆注系統(tǒng)。根據(jù)《鑄造工藝手冊(cè)5》表（3-178）選取： ΣA阻：ΣA橫澆道：ΣA直澆道=1:1.06:1.11 計(jì)算得：A直=1.76A橫=1.56cmA內(nèi)=1.4cm 6.5各澆道口大小 6.5.1直澆道大小 本次設(shè)計(jì)選取圓錐形直澆道，因?yàn)閳A錐形直澆道模制造容易、造型方便，所以適用于中、小型鑄件。 圖6-2 直澆道截面 6.5.2 內(nèi)澆道截面積 通過(guò)上面計(jì)算可以知道整個(gè)澆注系統(tǒng)內(nèi)澆道的截面積是1.4cm2，小型灰鑄鐵件一般選擇截面為扁平平面的內(nèi)澆道。因?yàn)楸馄絻?nèi)澆道可以有效地防止金屬液吸渣而進(jìn)入型腔內(nèi)，扁平內(nèi)澆道還能夠通過(guò)分散分布、增減其數(shù)目的少來(lái)有效地調(diào)節(jié)溫差和凝固順序，內(nèi)澆道的入口處需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡箞A，向型腔口型腔方向逐漸加寬的擴(kuò)張式引入方法。 根據(jù)《鑄造手冊(cè)5》表3-189，a=48mm,b=39mm,h=15mm, 圖6-3 內(nèi)澆道截面 6.5.3橫澆道截面積 根據(jù)《鑄造手冊(cè)5》表（3-178），確定A橫=1.56cm2。查《鑄造工藝手冊(cè)5》表（3-187）,得a=36mm,h=39mm,b=30mm。 圖6-4 橫澆道截面 7 鑄造工藝裝備設(shè)計(jì) 7.1 鑄型裝配圖的設(shè)計(jì) 砂箱是鑄件生產(chǎn)的主要工藝裝備正確設(shè)計(jì)和選擇砂箱對(duì)更好滿足生產(chǎn)要求，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有著重要的作用。 砂箱設(shè)計(jì)要依據(jù)具體的零件鑄造工藝、生產(chǎn)條件以及造型設(shè)備；應(yīng)滿足鑄件工藝要求，如保證砂箱與模樣間足夠的吃砂量、不阻礙鑄件收縮等；對(duì)砂型要有一定的附著力，使用中不掉砂，又便于落砂；具有足夠強(qiáng)度和剛度條件，保證使用中不斷裂、不變形；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工制造，價(jià)格低廉。同時(shí)最好要標(biāo)準(zhǔn)化，降低成本 7.1.1 砂箱的材質(zhì)及尺寸 鑄件機(jī)械造型用砂箱選擇灰鑄鐵作為砂箱材料。 根據(jù)《鑄造手冊(cè)》表4-99通用砂箱，選擇砂箱的尺寸： 上箱為900×1050×300mm 下箱為900×1050×240mm 7.1.2 砂箱型壁尺寸 普通機(jī)械造型砂箱經(jīng)常用向下擴(kuò)大的傾斜壁，底部設(shè)突緣，防止塌箱，便于落砂，箱壁上留出氣孔。 由《鑄造手冊(cè)》表4-101查得： 箱壁壁厚為δ=15mm，b=35mm,h1=12mm,h2=18mm,h3=25mm,h4=30mm,r=5mm. 7.1鑄型裝配圖 7.2 模樣及模板 木質(zhì)模樣具有輕便、容易加工、來(lái)源廣、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，而且木模的傳熱系數(shù)小，有利于樹(shù)脂砂的硬化，適合于手工造型單件小批量生產(chǎn)的鑄件。在本次設(shè)計(jì)中采用多塊紅松木料合理拼接組合制成模樣。 上、下模板如圖所示： 圖7-1 上模板 7.2 芯盒 制作砂芯過(guò)程中必須用到芯盒，芯盒設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)砂芯的質(zhì)量具有關(guān)鍵作用，也會(huì)直接影響到鑄件的質(zhì)量。 在對(duì)芯盒的設(shè)計(jì)制作過(guò)程中必須符合下面幾點(diǎn)要求： （1）在設(shè)計(jì)芯盒結(jié)構(gòu)時(shí)需要根據(jù)生產(chǎn)的批量進(jìn)行相配； （2）制作出的芯盒必須具有一定的強(qiáng)度、剛度和耐磨性等方面優(yōu)點(diǎn)，從而保證設(shè)計(jì)出的芯盒具有一定的使用壽命； （3）芯盒的類型選擇和尺寸要求要根據(jù)設(shè)計(jì)的砂芯形狀和尺寸進(jìn)行合理設(shè)計(jì)； （4）在確保砂芯設(shè)計(jì)合理的情況下，可以通過(guò)減小芯盒尺寸等因素來(lái)降低芯盒重量，從而減輕能耗和勞動(dòng)強(qiáng)度； （5）設(shè)計(jì)的芯盒需要方便操作，在其制作過(guò)程盡量可以簡(jiǎn)單，降低生產(chǎn)成本； 綜合封閉開(kāi)關(guān)所使用地造型方法，因?yàn)殍T件使用樹(shù)脂砂造芯，所以選用自硬芯盒法手工制芯。其優(yōu)點(diǎn)可以制作方便，降低制作成本。 其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖7-2 芯盒 8 總 結(jié) 本次對(duì)右端蓋的鑄造工藝課程設(shè)計(jì)中，我去圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)書(shū)籍，仔細(xì)研究所做課題的設(shè)計(jì)過(guò)程和注意事項(xiàng)。通過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)我對(duì)自己的課題更加了解，在軟件制圖上的應(yīng)用方面也有了很大提升，在繪制右端蓋零件圖時(shí)遇到復(fù)雜結(jié)構(gòu)，在向老師請(qǐng)教后，成功解決了問(wèn)題。我選用砂型鑄造是因?yàn)榇髓T件璧薄且內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還是小型零件單件成產(chǎn)。分型面的選擇非常合適，選在零件的對(duì)稱線上，易分型，澆注更充分。從澆注系統(tǒng)上分析，采用中間注入封閉式澆注系統(tǒng)，其具有阻渣性能好，不易吸氣，內(nèi)澆道易清理，金屬消耗少，不易氧化，金屬澆注平穩(wěn)且不噴射等優(yōu)點(diǎn)。把直澆道放置于靠近砂箱內(nèi)壁處，便于澆注。由于選用的造型材料為脲醛樹(shù)脂砂，含氮量高，因此要仔細(xì)考慮砂芯的透氣性。設(shè)置出氣孔，其主要目的是降低型腔內(nèi)壓力，使整體砂芯和砂型有良好的排氣環(huán)境。經(jīng)分析此方案選用的參數(shù)合理，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)良和有可行性，可以在實(shí)際生活中使用。 致謝 在此對(duì)孫建波導(dǎo)師這段時(shí)間的指導(dǎo)和表示感謝，正是在孫建波老師的悉心指導(dǎo)下，這次設(shè)計(jì)得以順利完成，在此對(duì)老師致以深深的謝意。老師廣博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,靈活的思維方式，耐心細(xì)致的言傳身教深深感染激勵(lì)著我;但生活中她卻是平易近人的，對(duì)學(xué)生關(guān)懷備至，這份師恩令我永生難忘要特別感謝我的指導(dǎo)老師，整個(gè)過(guò)程無(wú)不浸透著老師的心血。正是在老師的悉心指導(dǎo)下，這次設(shè)計(jì)得以順利完成，在此對(duì)老師致以深深的謝意。老師廣博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,靈活的思維方式，耐心細(xì)致的言傳身教深深感染激勵(lì)著我;但生活中她卻是平易近人的，對(duì)學(xué)生關(guān)懷備至，這份師恩令我永生難忘 參考文獻(xiàn) [1] 李魁盛主編. 鑄造工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ), 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1981 [2] 葉榮茂等.鑄造工藝課程設(shè)計(jì)手冊(cè), 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1995 [3] 鑄造手冊(cè)----鑄造工藝, 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 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Advanced Materials Research,2011,1168. 右端蓋 鑄造工藝設(shè)計(jì) 鑄 造 工 藝 卡 卡片編號(hào)205 HT200 共1頁(yè) 第1頁(yè) 產(chǎn)品名稱 右端蓋 每臺(tái)件數(shù) 1 澆冒口重 9.6kg 零件圖號(hào) A3 每型件數(shù) 1 每型金屬液 38.4kg 零件名稱 右端蓋 凈 重 8.5kg 活塊數(shù) 0 材 質(zhì) HT-200 毛 重 9.6kg 芯 盒 數(shù) 1 準(zhǔn) 備 　砂　　　 箱 砂芯數(shù)量 2個(gè) 上箱 900mm×1050mm×300mm 1#芯盒 270mm×270mm×300mm 下箱 900mm×1050mm×240mm 2#芯盒 270mm×270mm×240mm 備 砂 型 砂 酸硬化樹(shù)脂自硬砂 芯 砂 磷酸鹽粘接劑砂 涂料 醇基涂料粉 造 芯 設(shè) 備 震動(dòng)落砂機(jī) 硬化方法 CO2 造 型 設(shè) 備 震動(dòng)落砂機(jī) 硬化方法 自硬 易割冒口數(shù) 0 直澆道尺寸 Φ45 橫澆道尺寸 36*30*3939 內(nèi)澆道尺寸 39*48*15555555 直澆道數(shù)量 1 橫澆道數(shù)量 1 內(nèi)澆道數(shù)量 2 合 箱 合箱至澆注時(shí)間 ≤ 24h 澆注溫度 1400℃ 開(kāi)箱時(shí)間 3h 工藝要求要求及操作要點(diǎn)： 1. 鑄造收縮率為1%； 2. 未注拔模斜度均為2°； 3. 上下面加工余量4.5mm，其余5mm； 4. 下箱芯頭四周均向內(nèi)斜5mm； 5. 鑄件底部澆注。 右端蓋鑄造工藝答辯人：王洪晨指導(dǎo)老師：孫建波佳木斯大學(xué)材料成型及控制工程LOGO目錄發(fā)展現(xiàn)狀01鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求02鑄件結(jié)構(gòu)及工藝性分析03鑄造方法的選擇04造型工藝方案的確定05砂芯的設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù)06澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)07鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)08一.發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)國(guó)外國(guó)內(nèi)中小型企業(yè)數(shù)量龐大，技術(shù)國(guó)內(nèi)中小型企業(yè)數(shù)量龐大，技術(shù)水平落后，技術(shù)裝備陳舊，勞動(dòng)水平落后，技術(shù)裝備陳舊，勞動(dòng)生產(chǎn)率較低；質(zhì)量參差不齊，廢生產(chǎn)率較低；質(zhì)量參差不齊，廢品率高。品率高。國(guó)外鑄造技術(shù)先進(jìn)、鑄件質(zhì)量好、國(guó)外鑄造技術(shù)先進(jìn)、鑄件質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小，產(chǎn)品生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小，產(chǎn)品普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化?；?。右端蓋屬于小型灰鑄鐵件，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。因?yàn)橛叶松w的壁厚非常均勻，鑄造工藝比較簡(jiǎn)單，質(zhì)量要求較高。該鑄件所選用的材料為HT200，灰鑄鐵材料容易制造出含有內(nèi)腔、外形復(fù)雜的毛坯，其在鑄件生產(chǎn)過(guò)程中具有很高的靈活性，適用性廣泛，灰鑄鐵材料在液態(tài)成型鑄件的尺寸大小方面限制比較小，其壁厚可由2mm到3m左右。對(duì)于塑性比較低的鑄件，液態(tài)成型是生產(chǎn)其毛坯或零件的唯一的方法。二.鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 零件名稱：右端蓋 材料：HT200 零件寸：168mm254.28mm96mm 生產(chǎn)批量：多件大批量生產(chǎn)二.鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求技術(shù)要求二.鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求鑄件不允許存在裂紋。鑄件液態(tài)成型不允許存在氣孔、砂眼、縮松、縮孔等缺陷。三.鑄件結(jié)構(gòu)及工藝性分析所要生產(chǎn)的鑄件的結(jié)構(gòu)合理與否直接影所要生產(chǎn)的鑄件的結(jié)構(gòu)合理與否直接影響鑄件的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)合理的鑄件在鑄造過(guò)響鑄件的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)合理的鑄件在鑄造過(guò)程中能夠有效地避免許多鑄造缺陷。右端程中能夠有效地避免許多鑄造缺陷。右端蓋的三視圖如圖所示，通過(guò)所給零件圖可蓋的三視圖如圖所示，通過(guò)所給零件圖可知右端蓋的外右端蓋廓尺寸為知右端蓋的外右端蓋廓尺寸為168mm254.28mm96mm，其左右結(jié)構(gòu)對(duì)，其左右結(jié)構(gòu)對(duì)稱，上下結(jié)構(gòu)和前后結(jié)構(gòu)也比較對(duì)稱，右稱，上下結(jié)構(gòu)和前后結(jié)構(gòu)也比較對(duì)稱，右端蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，壁厚均勻，主端蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，壁厚均勻，主要壁厚為要壁厚為27mm，最大壁厚處是，最大壁厚處是48mm，最，最大孔徑為大孔徑為75mm,最小孔徑為最小孔徑為15mm。零件三視圖 由于右端蓋的右端蓋廓尺寸適中，屬于小型灰鑄鐵件，所以屬于單件大批量生產(chǎn)。根據(jù)現(xiàn)如今生產(chǎn)條件和成本等綜合因素的綜合考慮一般選擇使用樹(shù)脂砂造型制芯?；焐霸O(shè)備：型砂采用雙臂水平連續(xù)混砂機(jī)混制，型號(hào)為S2530，生產(chǎn)率為25-30th。制芯采用單臂連續(xù)混砂機(jī)，型號(hào)TYHD-05，生產(chǎn)率3-6 th。緊實(shí)：可以通過(guò)利用震實(shí)臺(tái)對(duì)造型進(jìn)行緊實(shí)因?yàn)橛叶松w是一小型灰鑄鐵件，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以成批量生產(chǎn)，所以采用機(jī)器造型的方法。機(jī)器造型有以下優(yōu)點(diǎn)，鑄件的尺寸精度相對(duì)較高，其加工表面光潔，而且生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以節(jié)約生產(chǎn)成本。造型制芯方法選擇造型制芯設(shè)備造型方法四四.鑄造方法的選擇鑄造方法的選擇五.造型工藝方案的確定分型面的確定分型面的確定根據(jù)右端蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定了以下兩種分型面分型方法（一）（二）方案一：如圖1所示，右端蓋從圖中可以看到增加一個(gè)砂芯，造型復(fù)雜，這將會(huì)極大地增加造型過(guò)程的工作量和工作難度；方案二：如圖2所示，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）分型面位于法蘭的底部且在鑄件最大斷面處，造型時(shí)相比第一種方案更加的簡(jiǎn)單方便；綜合上述二種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較，可以確定分型面依據(jù)上述方案二。五.造型工藝方案的確定澆注位置的確定澆注位置的確定鑄件的澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在型內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。由于右端蓋是小型灰鑄鐵件，質(zhì)量較輕。充型金屬液為HT200，澆注溫度較低冷卻較快，金屬凝固時(shí)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)順序凝固的可能，所以設(shè)置澆注位置時(shí)盡量使金屬液同時(shí)凝固，而且澆注位置要設(shè)置到零件的加工面上，易于清理，保證鑄件的表面質(zhì)量與美觀。工藝圖六.砂芯的設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)于本次設(shè)計(jì)的零件為右端蓋，采用樹(shù)脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂對(duì)于本次設(shè)計(jì)的零件為右端蓋，采用樹(shù)脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂芯可以幫助鑄件成型、確保鑄件精度的關(guān)鍵因素。分析鑄件的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵撹T件為芯可以幫助鑄件成型、確保鑄件精度的關(guān)鍵因素。分析鑄件的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵撹T件為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，鑄件的尺寸較適中，只需要做一個(gè)整體砂芯。對(duì)稱結(jié)構(gòu)，鑄件的尺寸較適中，只需要做一個(gè)整體砂芯。砂芯圖砂芯圖六.砂芯的設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù)工藝參數(shù)的設(shè)置工藝參數(shù)的設(shè)置鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差:鑄件尺寸公差等級(jí)取鑄件尺寸公差等級(jí)取GB/T 6414-1999 CT10。鑄件重量公差鑄件重量公差:查鑄造工程師手冊(cè)表查鑄造工程師手冊(cè)表6-296-29得到右端蓋的重量公差得到右端蓋的重量公差等級(jí)為等級(jí)為1010級(jí)，重量公差數(shù)值級(jí)，重量公差數(shù)值10%.10%.鑄造收縮率鑄造收縮率:為了保證鑄件尺寸精度，需要通過(guò)對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)分析來(lái)選為了保證鑄件尺寸精度，需要通過(guò)對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)分析來(lái)選擇適合鑄件的收縮率。金屬液在凝固之后的冷卻過(guò)程中的收縮介于擇適合鑄件的收縮率。金屬液在凝固之后的冷卻過(guò)程中的收縮介于“自自由收縮由收縮”和和“受阻收縮受阻收縮”，所以選擇，所以選擇HT200HT200的收縮率為的收縮率為1.0%1.0%。鑄件成型后，為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定的鑄件成型后，為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定的出模斜度。鑄件技術(shù)要求起模斜度為出模斜度。鑄件技術(shù)要求起模斜度為5度。度。澆注系統(tǒng)有不同的分類方式：按阻元截面積分類，可分為封閉式澆注系統(tǒng)、開(kāi)放式澆注系統(tǒng)、半封閉半開(kāi)放式澆注系統(tǒng)；由于右端蓋是灰鑄鐵件，根據(jù)鑄造工藝手冊(cè)表3-132各類型澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用,可以知道開(kāi)放式澆注系統(tǒng)適用于非鐵合金等易氧化金屬件，右端蓋屬于灰鑄鐵件，選擇封閉式澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)澆道在鑄件上的位置，可以將澆注系統(tǒng)分成頂注式、中注式、底注式和階梯注入式。右端蓋采用底注式澆注。七七.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的類型澆注系統(tǒng)的類型七七.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定直澆道的位置和高度決定直澆道的位置和高度實(shí)踐證明，直澆道過(guò)低使充型及液態(tài)補(bǔ)縮實(shí)踐證明，直澆道過(guò)低使充型及液態(tài)補(bǔ)縮壓力不足，容易出現(xiàn)鑄件棱角和右端蓋廓壓力不足，容易出現(xiàn)鑄件棱角和右端蓋廓不清晰、澆不到上表面縮孔等缺陷。將直不清晰、澆不到上表面縮孔等缺陷。將直澆道高度設(shè)置為沙箱的高度為澆道高度設(shè)置為沙箱的高度為300mm。七七.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)各澆道口截面積計(jì)算各澆道口截面積計(jì)算公式：公式：A內(nèi)內(nèi)=G/(t0.13 Hp)=9.6/(0.5 X 12X 0.31 X 300)=1.4cm 因?yàn)槭怯叶松w是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式因?yàn)槭怯叶松w是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式頂注式澆注系統(tǒng)。選?。喉斪⑹綕沧⑾到y(tǒng)。選?。篈阻：阻：A橫澆道：橫澆道：A直澆道直澆道=1:1.06:1.11計(jì)算得：計(jì)算得：A直直=1.76A橫橫=1.56cmA內(nèi)內(nèi)=1.4cm七七.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)直澆道大小直澆道大小本次設(shè)計(jì)選取圓錐形直澆道，因?yàn)閳A錐形直澆道模制造容易、造型方便，所以適用于中、小型鑄件。內(nèi)澆道截面積內(nèi)澆道截面積 通過(guò)上面計(jì)算可以知道整個(gè)澆注系統(tǒng)內(nèi)澆道的截面積是1.4cm2，小型灰鑄鐵件一般選擇截面為扁平平面的內(nèi)澆道。橫澆道截面積橫澆道截面積確定A橫=1.56cm2。得a=36mm,h=39mm,b=30mm。七七.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)各澆道口截面積計(jì)算各澆道口截面積計(jì)算公式：公式：A內(nèi)內(nèi)=G/(t0.13 Hp)=9.6/(0.5 X 12X 0.31 X 300)=1.4cm 因?yàn)槭怯叶松w是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式因?yàn)槭怯叶松w是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式頂注式澆注系統(tǒng)。選?。喉斪⑹綕沧⑾到y(tǒng)。選?。篈阻：阻：A橫澆道：橫澆道：A直澆道直澆道=1:1.06:1.11計(jì)算得：計(jì)算得：A直直=1.76A橫橫=1.56cmA內(nèi)內(nèi)=1.4cm八八.鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)砂箱的材質(zhì)及尺寸砂箱的材質(zhì)及尺寸鑄件機(jī)械造型用砂箱選擇灰鑄鐵作為砂箱材料。砂箱的尺寸：上箱為9001050300mm 下箱為9001050240mm鑄型裝配圖八八.鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)模樣及模板模樣及模板木質(zhì)模樣具有輕便、容易加工、來(lái)源廣、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，而且木模的傳熱系數(shù)小，有利于樹(shù)脂砂的硬化，適合于手工造型單件小批量生產(chǎn)的鑄件。在本次設(shè)計(jì)中采用多塊紅松木料合理拼接組合制成模樣。八八.鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)芯盒芯盒制作砂芯過(guò)程中必須用到芯盒，芯盒設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)砂芯的質(zhì)量具有關(guān)鍵作用，也會(huì)直接影響到鑄件的質(zhì)量。芯盒本次設(shè)計(jì)，分型面的選擇要合適，選在零件的對(duì)稱線上，易分型，澆注更充分。從澆注系統(tǒng)上分析，采用中間注入封閉式澆注系統(tǒng)，其具有阻渣性能好，不易吸氣，內(nèi)澆道易清理，金屬消耗少，不易氧化，金屬澆注平穩(wěn)且不噴射等優(yōu)點(diǎn)。把直澆道放置于靠近砂箱內(nèi)壁處，便于澆注。由于選用的造型材料為脲醛樹(shù)脂砂，含氮量高，因此要仔細(xì)考慮砂芯的透氣性。設(shè)置出氣孔，其主要目的是降低型腔內(nèi)壓力，使整體砂芯和砂型有良好的排氣環(huán)境。經(jīng)分析此方案選用的參數(shù)合理，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)良和有可行性，可以在實(shí)際生活中使用?？偨Y(jié)謝謝LOGO