泵蓋鑄造工藝設(shè)計說明書

1、課程設(shè)計說明書泵蓋鑄造工藝設(shè)計院系： 機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：材料成型及控制工程班 級：姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)老師：時 間：目錄1. 鑄造工藝分析 .11.1 零件介紹 .11.2 零件生產(chǎn)方式選擇 .11.3 技術(shù)要求分析 11.4 合金鑄造性能分析 22. 確定鑄造工藝方案 .22.1 確定鑄造方法 22.2 確定澆注位置和分型面 .22.3 確定型內(nèi)鑄件數(shù)目 .32.4 不鑄出孔及槽的確定 .32.5 機(jī)械加工余量和鑄造圓角的確定 32.6 起模斜度和分型負(fù)數(shù)的確定 .52.7 砂芯的確定 72.8 鑄造收縮率的確定 72.9 冒口的確定 72.10 澆注系統(tǒng)的確定 83. 芯盒的設(shè)計 .9 3

2、.1 芯盒材質(zhì)和分盒方式的確定 .94. 總結(jié) 9參考資料 .101. 鑄造工藝分析零件簡介：1.1 零件介紹： 零件名稱：泵蓋 零件材料： HT2001.2 零件生產(chǎn)方式選擇： 大批量生產(chǎn)，零件圖如下：1.3 技術(shù)要求分析按照國家標(biāo)準(zhǔn)， 對于 HT200，其抗拉強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到 200Mpa。鑄件在使用時工作 條件較好，但此鑄件需起隔爆作用， 按照技術(shù)要求， 需在粗加工后進(jìn)行時效處理 及相應(yīng)的熱處理工藝。另外， 鑄件清砂后， 燜火鏟除毛刺噴砂后噴 G04-6 鐵紅過 氯乙烯底漆。除此外無特殊技術(shù)要求。注：其中 21H7 內(nèi)孔為重要加工面，不允許存在氣孔、夾砂等鑄造缺陷。1.4 合金鑄造性能分析灰鑄

3、鐵具有良好的鑄造性能：（ 1） 流動性?；诣T鐵的熔點較低，結(jié)晶溫度范圍較小，在適宜的澆注溫度下， 具有良好的流動性， 容易填充形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，且不易產(chǎn)生氣孔、澆 不足、冷隔等缺陷。（2）收縮性。 灰鑄鐵的澆注溫度較低，凝固中發(fā)生共析石墨化轉(zhuǎn)變，使其線收 縮小，產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力也較小， 所以鑄件出現(xiàn)翹曲變形和開裂的傾向以及 形成縮孔、縮松的傾向都較小。（3）灰鐵充型能力好， 強(qiáng)度較高，耐磨、耐熱性好， 減振性良好， 鑄造性較好， 但需人工時效。2. 確定鑄造工藝方案2.1 確定鑄造方法鑄件材質(zhì)為 HT200，其輪廓尺寸 25× 110，屬中小件，聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)合理，符合灰 鑄鐵鑄造要求，可

4、以進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計。采用濕砂型機(jī)器造型大批量生產(chǎn)。采用濕砂型機(jī)器脫箱造型，熱芯盒水玻璃砂射芯機(jī)制芯。2.2 確定澆注位置和分型面澆注位置選擇原則：（1）重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)；（2）鑄件的大平面應(yīng)朝下；（3）應(yīng)有利于鑄件的補縮；（4）應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件能充滿；（5）應(yīng)盡量少用或不用砂芯；（6）應(yīng)使合型、澆注和補縮位置一致。分型面選擇原則：1）應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一半型內(nèi)；2）應(yīng)盡可能減少分型面數(shù)目；3）平直分型面和曲折分型面的選擇，應(yīng)盡可能選擇平直分型面；4）分型面應(yīng)選取在鑄件最大截面處。經(jīng)考慮，分型面選擇在最大截面處， 內(nèi)澆道也從此處進(jìn)入。 此方案起模方便

5、， 大部分鑄型位于下箱，有利于保證澆注質(zhì)量， 且也能獲得質(zhì)量均衡的鑄件。 缺點 是下芯稍有不便，但不影響。如下圖：2.3 確定型內(nèi)鑄件數(shù)目 由于鑄件外形尺寸較小，也考慮到所選用的造型機(jī)型號，采用一箱四件2.4 不鑄出孔及槽的確定鑄件的最小鑄出孔直徑 mm灰鑄鐵件鑄鋼件大量生產(chǎn)1215成批生產(chǎn)15303050單件、小批生產(chǎn)305050鑄件材質(zhì)壁厚最小孔徑灰鑄鐵810610查表，灰鑄鐵件大量生產(chǎn)的不鑄出孔的最小直徑為 1215mm，故只需鑄出中 間的 21H7的孔 .2.5 機(jī)械加工余量和鑄造圓角的確定機(jī)械加工余量：機(jī)械加工余量是指在鑄件加工表面上留下的、 準(zhǔn)備用機(jī)械加工方法切去的金 屬層的厚度，

6、目的是獲得精確的尺寸和光潔的表面，以符合設(shè)計的要求。鑄件加工余量的大小， 要根據(jù)鑄件的合金種類，生產(chǎn)方法，尺寸大小和復(fù)雜 程度，以及加工面的要求和所處的澆注位置等因素來確定。如下表：成批、大量生產(chǎn)灰鑄鐵件機(jī)械加工余量等級手工造型機(jī)器造型及殼型金屬型低壓鑄造尺寸公差等級 CT11138107979加工余量等級 MAHGFF由題可得：機(jī)器造型如下表：尺寸公差等級CET8910加工余量等級 MAGGG基本尺寸/mm澆注位置加工余量數(shù)值 /mm40頂面0.50.50.5側(cè)面0.50.50.5>63100底面1.41.41.4與尺寸公差配套使用的合金鋼件加工余量查表得，鑄件的加工余量為： 頂面 0

7、.5mm，側(cè)面 0.5mm，底面 1.4 ，如圖：鑄造圓角：鑄件上相鄰兩壁之間的交角， 應(yīng)做出鑄造圓角， 防止在尖角處產(chǎn)生沖砂及裂 紋等缺陷。圓角半徑一般為相鄰兩壁平均厚度的 1/3 1/2, 中小件采用 R3-R5mm, 此處取 3mm。2.6 起模斜度和分型負(fù)數(shù)的確定起模斜度： 除零件本身具有的斜度外，除零件本身具有的斜度外，另設(shè) 90 與110 外圓處起模斜度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 鑄件模樣起模斜度中的規(guī)定， 該鑄件選用增加鑄件厚度的起模 斜度形式如圖所示：查詢鑄造工藝設(shè)計手冊 1-15, 得到以上起模斜度為 4° ,a=0.8mm。 分型負(fù)數(shù)：使用黏土砂干型和表干型時， 通常需要在分型面

8、上墊石棉繩或火泥條， 從而 使垂直分型面方向鑄件的高度增高了。如下表：黏土砂干型和表干型的分型負(fù)數(shù)沙箱長度 / mm100010012000分型負(fù)數(shù) /mm干型23表干型12由于鑄件的最大尺寸只有 1101000mm，一般選干砂型，故選分型負(fù)數(shù)為 2mm。鑄件在砂型中的冷卻時間：鑄件在鑄型中的冷卻時間與鑄件形狀、 大小、和壁厚等有關(guān)。鑄鐵件開箱時 鑄件的溫度可控制在下列溫度范圍：一般鑄件 400450易開裂、易變形鑄件 200 300易冷裂 800900壁厚均勻鑄件 600 根據(jù)鑄工實用手冊中小型鑄鐵件在車間地面上澆注時的冷卻時間見下表。鑄件 重量 （kg）<55101030305050

9、100100250鑄件壁 厚（ mm）<8<12<18<25<30<40冷卻 時（ min）2030254030605010080160120300通過對泵蓋鑄件的大體質(zhì)量估算為小于 5 kg ，壁厚不均勻，小于 12mm。因 此旋鈕在砂型中的冷卻時間大致在 2540min 內(nèi)。2.7 砂芯的確定根據(jù)確定的澆注位置和分型面以及鑄件內(nèi)腔的形狀，確定在此鑄件中安放 1 個砂芯就可達(dá)到工藝要求。該鑄件的中心孔需用到垂直型芯及芯頭， 由材料成型工藝基礎(chǔ) 第三版 P71 知，垂直芯頭的高度 h 一般取 15150mm，型芯橫截面積越大， 型芯高度 H 越高， h 亦越

10、高，下芯頭的斜度較小些，一般選 5°，上芯頭的斜度一般為 10°。為了 便于下芯裝配，芯頭與芯座之間留有間隙 。機(jī)器造芯時， 較小。砂芯為垂直砂芯，水玻璃砂、機(jī)器造型，安放位置如工藝圖所示。該砂芯有 兩個芯頭，根據(jù) JB/T 5106-1991 鑄件模樣型芯頭 基本尺寸確定：下芯頭高 15mm，與芯座間隙 0.5mm；上芯頭高 15mm，與芯座間隙 0.5mm；上、下芯頭斜度 均為 10°。如圖所示：2.8 鑄造收縮率的確定 灰鑄鐵中小型鑄件收縮率： 0.9 1.1%，取中值 1.0% 。2.9 冒口的確定 由于灰鑄鐵補縮要求較低，故在鑄件澆口處設(shè)置一個暗冒口，冒

11、口頸直徑4mm，高度 5mm。2.10 澆注系統(tǒng)的確定 (1)該件從分型面進(jìn)行澆注，澆注系統(tǒng)開設(shè)位置詳見工藝圖。 內(nèi)澆道采用扁平梯形， 如此可有效防止夾雜物流入鑄型型腔， 不易在鑄件連接處 產(chǎn)生縮松，同時便于清理。橫澆道采用高梯形，直澆道為圓柱形，澆口杯采用普 通漏斗形。澆注系統(tǒng)為封閉式澆注系統(tǒng)，各基元尺寸及比例關(guān)系為：F 內(nèi)：F橫：F 直=1:1.3:1.05(2 )澆注位置選擇取決于：合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件質(zhì)量要求及生產(chǎn)條件； 確定澆注位置的主要原則有：1. 要加工面朝下或呈直立狀態(tài)2. 應(yīng)有利于鑄件補縮3. 應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件充滿 .4. 應(yīng)使合型、澆注和補縮

12、位置相一致綜上所述，應(yīng)該選擇中間注入式澆注系統(tǒng)。如圖所示：3. 芯盒的設(shè)計3.1 芯盒材質(zhì)和分盒方式的確定由于采用熱芯盒射芯法制芯，故選用 HT200做芯盒，采用垂直對開式芯盒 詳細(xì)材料和相應(yīng)熱處理要求見下表：名稱用材料熱處理要求熱芯盒主體HT200消除應(yīng)力處理， 500550保溫 48 小時銷套定位銷4545 鋼淬火 HRC5055頂芯桿回位導(dǎo)桿45淬火 HRC4550固定板、蓋板45調(diào)質(zhì)芯棒454. 總結(jié)本文為鑄造工藝課程設(shè)計的課題設(shè)計報告， 設(shè)計課題為泵蓋。 報告從泵蓋零 件圖開始分析，逐步確定鑄造工藝方案， 至模樣模板以及芯盒的設(shè)計， 其過程和 數(shù)據(jù)均已一一給出。由于我對鑄造工藝有相應(yīng)的不了解， 故去查找了相關(guān)資料。 每份圖紙的設(shè)計 和審核工作都按要求完成。在課題設(shè)計過程中， 鑄造工藝圖無疑是很重要的，其標(biāo)示出了分型面、機(jī)械加工余量、砂芯形狀尺寸、 澆注系統(tǒng)等一系列鑄造中必不可少的參數(shù)。 工藝圖也 是一改再改，不理解之處就去查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，并詢問老師意見。我發(fā)現(xiàn)， 鑄造工藝設(shè)計中有著大量的工藝參數(shù)需要去查找， 并且面對大量的 數(shù)據(jù)信息， 如何從中選出適合本課題鑄件的相關(guān)參數(shù)有著一定難度。 信息的取舍 與否直接影響到課題設(shè)計的嚴(yán)密性、嚴(yán)謹(jǐn)性， 因此在這個問題上， 不斷地改善我 的