鑄造工藝設(shè)計(jì)說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鑄造工藝設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)：機(jī)械工藝課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：底座鑄造工藝設(shè)計(jì)班 級(jí)：機(jī)自1103設(shè) 計(jì) 人：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：張鎖梅 、賈志新前言學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。其目的是： （1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識(shí)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的

2、能力。 （2）培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。 （3）培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。 （4）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。（5）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會(huì)從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。目錄1.數(shù)量與材料12.圖樣13.零件的結(jié)構(gòu)性11確定工藝方案1（1）澆注位置的選擇2（2）分型面的選擇22.確定鑄造工藝參數(shù)4（1）機(jī)械加工余量和鑄出孔4（2）澆注位置的選擇5（3）拔模斜度5（4）鑄造收縮率63砂芯設(shè)計(jì)64澆注系統(tǒng)的

3、設(shè)計(jì)65. 冷鐵的設(shè)置6專心-專注-專業(yè)一、 工藝審核1、數(shù)量與材料由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是形狀不是很規(guī)則，工作條件一般以承受壓力為主，故要求該零件有良好的剛性和強(qiáng)度。另外，根據(jù)零件圖的要求，該底座零件為單件小批量生產(chǎn)，另外材料選用灰鑄鐵HT200，流動(dòng)性較好，適于鑄造。2、圖樣該零件圖給出了主視圖、左視圖、俯視圖3個(gè)視圖。尺寸標(biāo)注基本完整、清晰，表面粗糙度、圓角等技術(shù)要求基本明確，能比較清楚的讀懂零件圖每個(gè)細(xì)節(jié)。3、 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件圖可知，該零件除了主要的工作表面外，其余表面加工精度都比較低，不需要高精度的機(jī)床加工，通過銑削、鉆削的粗加工即可滿足加工要求。主要加工表面

4、，直徑為47的孔可通過鉸孔得到，直徑為8的孔可通過鉆孔獲得，其他平面可以通過端銑獲得相應(yīng)的粗糙度要求。在正常的生產(chǎn)條件下，均可通過較經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。二、成形工藝設(shè)計(jì)1、確定工藝方案砂型鑄造分為手工造型（制芯）和機(jī)器造型（制芯）。手工造型因其操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，工藝裝備簡(jiǎn)單，無需造型設(shè)備等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn)。由于本底座零件采用單件小批量生產(chǎn)，故選擇手工造型。當(dāng)鑄件的最大截面不在鑄件的端部時(shí)，為了便于造型和起模，模樣要分成兩半或幾部分，這種造型稱為分模造型。當(dāng)鑄件的最大截面在鑄件的中間時(shí)，應(yīng)采用兩箱分模造型，模樣從最大截面處分為兩半部分（用

5、銷釘定位）。造型時(shí)模樣分別置于上、下砂箱中，分模面（模樣與模樣間的接合面）與分型面（砂型與砂型間的接合面）位置相重合。故確定該零件使用分模鑄造的生產(chǎn)方法。（1）澆注位置的選擇澆注位置的選擇原則：1）、鑄件重要的加工面應(yīng)朝下。鑄件上表面容易產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣等缺陷，組織也不如下表面細(xì)致。如果這些表面難以朝下，則應(yīng)盡量位于側(cè)面。2）、鑄件的大平面應(yīng)該朝下。澆注過程中金屬液對(duì)型腔的上表面有強(qiáng)烈的熱輻射，型砂因急劇熱膨脹和因強(qiáng)度下降而拱起或開裂，致使上表面容易產(chǎn)生夾砂或結(jié)疤缺陷。3）、為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆不到或冷隔等缺陷，應(yīng)將面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或使其處于垂直或傾斜的位置。4）、若鑄件

6、圓周表面質(zhì)量要求較高，應(yīng)進(jìn)行立鑄（三箱造型或平作立澆），以便補(bǔ)縮。應(yīng)將厚的部分放在鑄型上部，以便安置冒口，實(shí)現(xiàn)順序凝固。（2）分型面的選擇分型面的選擇原則：1）、將重要加工面或大部分加工或加工基準(zhǔn)面置于同一砂箱以保證尺寸精度。2）、應(yīng)減少分型面額活塊的數(shù)目，盡可能采用平直分型面等來達(dá)到方便起模和簡(jiǎn)化造型工序的目的3）、盡可能減少芯子數(shù)目。4）、分型面位置應(yīng)便于下芯、扣箱及檢查型腔。對(duì)于小批量生產(chǎn)的零件而言，越簡(jiǎn)單工作量越少，對(duì)于工人的要求越低，鑄造就越方便。針對(duì)本零件而言，分型面選擇方案有很多，通過比對(duì)分析得出最佳方案。方案：分型面如鑄造工藝圖所示，以孔的內(nèi)表面作為分型面。選擇此分型面的優(yōu)勢(shì)：

7、1、 此方案將重要平面置于側(cè)面，將大平面置于底面，符合澆鑄位置的選擇原則；2、 可以易于肋板的鑄造成型；3、 可以保證底面的鑄造質(zhì)量和垂直度。本方案的缺點(diǎn)：分型面未取在塑件的最大截面處，拔模時(shí)，不利于模樣的取出；直澆道過長，易產(chǎn)生較大的鑄造缺陷。方案：分型面如鑄造工藝圖所示此方案的優(yōu)勢(shì)在于：1、 分型面為鑄件的最大截面處，方便脫模和加工；2、 本方案不需要做一個(gè)大的砂芯，鑄件全部或者大部分置于下箱，不僅便于造型，下芯、合型時(shí)也更簡(jiǎn)單；3、 相應(yīng)的澆注系統(tǒng)為中注式，可以避免產(chǎn)生較大的缺陷此方案的不足在于：要加工表面底面和側(cè)面的質(zhì)量無法保證，砂芯制造稍微復(fù)雜些。綜上所述：為了使鑄造更加方便，簡(jiǎn)化鑄

8、造工藝，方便工人操作，選擇方案比方案好。2、確定鑄造工藝參數(shù)（1）機(jī)械加工余量和鑄出孔所有標(biāo)注粗糙度的表面均需要進(jìn)行機(jī)加工處理，而加工余量與鑄件的大小、材質(zhì)，以及加工面在鑄件中的位置而改變。如：鑄鋼加工余量比鑄鐵大；有色金屬機(jī)加工余量較小；鑄鐵中灰鑄鐵比可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵的機(jī)加工余量小些。確定機(jī)加工余量可以通過查下表來獲得。注：1） 公稱尺寸是指兩個(gè)相對(duì)加工面之間的最大距離，或從基準(zhǔn)面或中心線到加工面之間的距離。2）不帶括號(hào)值為手工造型。鑄件尺寸愈大，機(jī)械加工余量也隨之加大；上表面比底面和側(cè)面易產(chǎn)生缺陷，故加工余量大。3）較大的孔和槽應(yīng)鑄出。鑄鐵：30mm；鑄鋼：50mm查表可以得知各加工表面

9、機(jī)械加工余量均為4mm。（2）拔模斜度起模斜度隨垂直壁高度增加而減小，機(jī)器造型起模斜度比手工造型小，外壁起模斜度比內(nèi)壁小，起模斜度一般在0.55°之間本零件底座所有加工面起模斜度計(jì)算方法可以通過查表確定，考慮到零件起模斜度的對(duì)稱性，兩邊都選擇起模斜度為1°。（3）鑄造圓角鑄件壁與壁之間應(yīng)該以圓弧過渡，圓角半徑一般為相交兩壁平均厚度的1/31/2。因此未標(biāo)注的鑄造圓角通過以下計(jì)算：壁厚A 、壁厚B 兩壁相交 則鑄造圓角的半徑范圍應(yīng)該在,之間。通過計(jì)算得到未注明的鑄造圓角半徑范圍應(yīng)該在R5R6范圍內(nèi)。選擇鑄造圓角R5。（4）鑄造收縮率1、 澆注到鑄型的金屬液，隨溫度降低發(fā)生冷卻

10、、凝固及各部分尺寸的縮減。產(chǎn)生鑄造收縮率。2、 根據(jù)收縮率大小將模型或芯盒放大，保證尺寸的要求。3、 鑄造合金收縮率隨鑄造合金的種類、成分而改變。通常： 灰鑄鐵：0.71.0%、鑄鋼：1.52.0%、有色：1.01.5%由于零件底座的材質(zhì)為灰鑄鐵HT200，所以收縮率定為1.0%。3、砂芯設(shè)計(jì)考慮到型芯高度比較高，做的太薄容易倒塌，將厚度做的厚一點(diǎn)，為了起模方便，在左側(cè)亦設(shè)置起模斜度，再考慮到型芯的高度尺寸，對(duì)芯頭的承載能力有比較高的要求，不能讓型芯倒塌，所以在右側(cè)再加一部分，保證芯頭的穩(wěn)定性和整個(gè)型芯的穩(wěn)定性。具體尺寸如鑄造工藝圖所示。4、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、澆鑄系統(tǒng)按內(nèi)澆道分一般有4種澆鑄方式

11、：頂注式、中注式、底注式及階梯式。橫澆道和內(nèi)澆道均開設(shè)在分型面上，易于操作，并便于控制金屬液的流量分布和鑄型熱分布，用于重量中等、高度不大和壁厚也中等的件，故本設(shè)計(jì)采用中注式澆注系統(tǒng)。2、澆注系統(tǒng)按最小截面位置分為：封閉式、開放式和封閉開放式鑄鐵小件一般采用封閉式澆注系統(tǒng)，擋渣能力好；防止?jié)沧⒕砣霘怏w、易清理；阻流截面在內(nèi)澆道上，金屬液易充滿澆注系統(tǒng)，金屬液消耗少。澆注位置取在分型面。安裝封閉澆注系統(tǒng)一般比例：F直：F橫：F內(nèi) =1.15:1.1:1首先設(shè)計(jì)一個(gè)直澆道，設(shè)定直徑為25，由此可以計(jì)算得到直澆道的面積為：491mm²。由此可得橫澆道的面積大約為：491/1.15=470m

12、m²，內(nèi)澆道的面積大約為470/1.1=427mm²。由此設(shè)計(jì)2個(gè)橫澆道，查表可得每個(gè)橫澆道面積為192 (可確定截面梯形的長、寬、高依次為（14mm、10.5mm、16.5mm)，設(shè)計(jì)內(nèi)澆道為3個(gè)，故每個(gè)的截面積為384/1.1/3=116（截面梯形的長、寬、高依次為18mm、15mm、7mm）.修正后比例為F直：F橫：F內(nèi) =1.42：1.1：1根據(jù)模型結(jié)構(gòu)及尺寸確定直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的位置、數(shù)目和引入方向如鑄造工藝圖。5、冷鐵的設(shè)置冷鐵起增加鑄件局部冷卻速度的作用，因鑄件較小，而且鋁合金冷卻速度較快，不需要額外設(shè)置冷鐵以增加局部冷卻速度。三、心得體會(huì)作為本學(xué)期的最后一次課程設(shè)計(jì)，需要我們綜合前階段所學(xué)習(xí)的機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、金屬材料、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)等多門課程的