鑄造工藝設(shè)計(jì)

1、鑄造工藝設(shè)計(jì)佳木斯大學(xué)鑄造工藝設(shè)計(jì)說明書鑄造工藝設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 法蘭盤設(shè)計(jì)學(xué)院 材料科學(xué)與工程年級(jí) 09級(jí)專業(yè)材料成型與控制工程學(xué)生姓名 xx學(xué)號(hào) XXXXXXX指導(dǎo)教師 XXXX1設(shè)計(jì)任務(wù)11.1設(shè)計(jì)任務(wù)1.1.2設(shè)計(jì)的技術(shù)要求1.2 鑄造工藝方案的確定 2.2.1 鑄造工藝方案分析與論證 2.2.1.1零件結(jié)構(gòu)分析 2.2.1.2分型面的確定3.2.1.3澆注系統(tǒng)（包括冒口）的選擇 32.1.4工藝參數(shù)的確定 5.2.1.5鑄造工藝簡圖6.2.2芯盒的設(shè)計(jì)7.2.2.1制芯方法的確定7.2.2.2芯盒選材7.2.2.3芯盒簡圖7.2.3模板的設(shè)計(jì)7.2.3.1模板類型7.2.3.2模板

2、的選材7.2.3.3模板的定位裝置 8.2.3.4模板簡圖8.2.4合箱圖.9.2.4.1砂箱的選擇 9.2.4.2砂箱的定位 9.2.4.3砂箱的其它工藝參數(shù)（包括壓鐵、起吊等） 92.4.4合箱簡圖圖9.3鑄造工藝卡1.Q4參考文獻(xiàn)111設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)任務(wù)©IA'I,4亍1亍林*法蘭盤是使管子與管子及和閥門相互連接的零件，連接于管端。法蘭上有孔眼，螺栓 使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。1.2設(shè)計(jì)的技術(shù)要求設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求1. 鑄件材料為45號(hào)鋼,保證符合其機(jī)械性能2. 需要加工的表面須留出必要的加工余量3. 鑄件避免有砂眼、氣孔、裂紋等缺陷4. 未注倒角c12鑄造

3、工藝方案的確定2.1鑄造工藝方案分析與論證2.1.1零件結(jié)構(gòu)分析由零件圖分析可知：鑄件尺寸為130mrK 100mm< 45mm；凈重1.17 kg，為小型鑄件。鑄件的輪廓尺寸v 200mm查表3-2-1知砂型鑄造時(shí)鑄件最小允許壁厚為8mm由零件圖知鑄件的最小壁厚為6.5mm看似不合理但是把加工余量算在內(nèi)就符合要求了，所以 是合理的。根據(jù)零件圖建立 Pro/E 實(shí)體模型如圖。2.1.2分型面的確定鑄件大部在同一半型內(nèi)，便于下芯，合箱，檢查尺寸，并且型芯只有一個(gè)，鑄件容 易清理機(jī)械加工方便，型腔和主要型芯都在下部，起模方便，工藝較為簡單，適用于機(jī) 械大批量生產(chǎn)。<2.1.3澆注系統(tǒng)（

4、包括冒口）的選擇分析鑄件，鑄件材質(zhì)為45號(hào)鋼，熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差、收縮大、易氧化，要求金屬液快速平穩(wěn)的充型則選擇開放式澆注系統(tǒng)澆注，因其進(jìn)入型腔時(shí)金屬液流速度小， 充型平穩(wěn)，沖刷力小，金屬氧化輕，也有阻渣效果。有利于排氣使鑄件順序凝固，直澆道為 圓形，并在直澆道處設(shè)計(jì)直澆道窩。(1) 澆注時(shí)間查表3-4-31得澆注時(shí)間為3s(2) 液面上升速度V型=鑄件高度/澆注時(shí)間=45/3=15 mm/s滿足金屬液允許最小上升速度 15mm/s(3) 直橫內(nèi)澆道截面積的確定澆注系統(tǒng)斷面尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算澆注系統(tǒng)，主要是確定最小斷面積(阻流斷面)，然后按經(jīng)驗(yàn)比例確定其他組 元的斷面積。封閉式澆注系統(tǒng)的最小斷面是內(nèi)

5、澆道， 以伯努利方程為基礎(chǔ)的水力學(xué)近似 計(jì)算公式是：2g H p(cm2)式中：S內(nèi)一內(nèi)澆道總斷面積(cm 2)；m 流經(jīng)內(nèi)澆道的液態(tài)合金重量(Kg );卩一流量總耗損系數(shù)；澆注時(shí)間(s)；Hp 平均靜壓力頭(cm)。液態(tài)合金重量：灰鑄鐵的密度為7. 85kg/cm 3，算出鑄件的質(zhì)量為1.17kg，加上澆注系統(tǒng)中 金屬液的損耗，鑄件 m=1.17kg(1+25% ) =1.46kg。澆注時(shí)間：=3s流量系數(shù)卩：卩=0. 42(濕型鑄型阻力小)按表3-4-10修正：有四個(gè)內(nèi)澆道，阻力減小 0. 05，澆溫升高阻力增大 0.22得卩=0.42-0.05+0.22=0.52確定平均壓頭Hp :近似

6、于頂端注入，p=0p2由 Hp=Ho ，Ho= H M Ltan ，其中，L=150mm，鑄件壁厚在 58mm，2C壓力角a= 9° 10°，取10°，得H M >24mm，由于下芯頭尺寸較大，所以高度適當(dāng)增加，取 h 0 =40mm，得 h P 40mm。S 內(nèi)=1.19cm2。設(shè)置四個(gè)內(nèi)澆道，則每個(gè)內(nèi)澆道截面積為1.19cm2,則內(nèi)澆道總截面積為4.76cm2。截面尺寸：A=11mm， B=9mm，C=5mm。由圭寸閉式系統(tǒng)各組元的斷面比為： S內(nèi)： S橫：S直=1.525:1,則 S橫=7.9cm2 取 S橫=1.92cm2。截面尺寸：A=14mm ,

7、B=10.5mm，C=16.5mm。S直=3.2cm2，圓形截面直澆道下部直徑為10mm。查表得，澆口杯尺寸:D1=56mm , D2=52mm , h=30mm。核算最小剩余壓頭H MH m =上砂箱的高度，直澆道中心到鑄件最高最遠(yuǎn)點(diǎn)距離L=150mm，若壓力角a =10°,我們只需要大于 HM>24mm即可，這樣進(jìn)行澆鑄，就能得到輪廓清晰 的完整鑄件?？紤]到澆注系統(tǒng)的高度，我們?nèi)∩舷涓叨葹?65mm。(4) 冒口設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)的鑄件為小型鑄鋼件，鑄件太小無需補(bǔ)縮，故不設(shè)計(jì)冒口2.1.4工藝參數(shù)的確定尺寸公差：根據(jù)零件圖技術(shù)要求：鑄鐵砂型手工造型公差等級(jí)為CT10級(jí)，零件基本

8、尺寸130mm,查表3-3-1得尺寸公差為3.6mm。機(jī)械加工余量根據(jù)所選尺寸公差等級(jí) CT10級(jí)，加工余量等級(jí)H級(jí)，根據(jù)表3-3-31得機(jī)械加工余量為5.0mm。鑄件收縮率鑄件材料為45號(hào)鑄鋼，收縮過程為受阻收縮，根據(jù)表3-3-7，得鑄造收縮率為2.08%。起模斜度按 JB/T5105-1911 般木模起模斜度 a=0.3-3 °，a=0.6-3mm。最小鑄出孔及槽根據(jù)表3-3-81查得最小鑄出孔為 30-50mm。零件中小于 30mm的孔不鑄出， 其余孔均鑄出2.1.5鑄造工藝簡圖2.2芯盒的設(shè)計(jì)221制芯方法的確定根據(jù)工藝方案，采用手工制芯采用常用的水平對(duì)開式芯盒2.2.2芯盒

9、選材芯盒是工藝過程中所必需的工藝裝備，為了提高砂芯的精度，以及滿足實(shí)際操作要求，采用木質(zhì)芯盒2.2.3芯盒簡圖2.3模板的設(shè)計(jì)2.3.1模板類型一般模板由模底板、模樣、澆冒口系統(tǒng)模、定位元件等組成。本設(shè)計(jì)采用水平分型 無箱造型用雙面模板，其適用于成批，大量生產(chǎn)的小件2.3.2模板的選材對(duì)模板的要求是有足夠的強(qiáng)度，有良好的耐磨性，抗壓抗震性和鑄造加工型。根據(jù)模樣結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求，由表3-6-4確定，模板選材為鑄鋁。233模板的定位裝置模板的定位采用，直接定位法，利用定位銷直接安裝在模底板上2.3.4模板簡圖(0 u 2.4合箱圖241砂箱的選擇砂箱是造型過程中必不可少的一部分，設(shè)計(jì)的基本原則如下放

10、、（1）滿足鑄造工藝要求，要是模樣有足夠的吃砂量、箱帶、不妨礙冒口的安 不嚴(yán)重阻礙鑄件收縮等。（2）要有足夠的強(qiáng)度和剛度，使用中保證不斷裂和出現(xiàn)過大的變形。（3）對(duì)型砂要有足夠的附著力使用中不掉砂或塌箱，但是又要便于落砂。為此, 在大的砂箱中才設(shè)置砂帶。（4）經(jīng)久耐用，便于制造，盡可能的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)批量，本設(shè)計(jì)采用通用鑄鐵整鑄式砂箱。2.4.2砂箱的定位本設(shè)計(jì)使用機(jī)械造型，采用定位銷定位2.4.3砂箱的其它工藝參數(shù)（包括壓鐵、起吊等）2.4.4合箱簡圖圖XXX X X K X X X話話工莒卡片前焊耐柑 Hi肘瑩件哥蛋山A啟加ffi-里2週S.lcri*2匸匹，T 比'+1r4內(nèi)淒1, 1U冒+,*衛(wèi)1出氣 冨口十V¥d*£Q>*去*FqI1討曰口 3鑄造工藝