端蓋鑄造工藝設計

端蓋鑄造工藝設計端蓋鑄造工藝設計端蓋鑄造工藝設計端蓋鑄造工藝設計編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:湖南科技大學課程設計課程設計名稱：端蓋鑄造工藝設計學生姓名：學院：專業(yè)及班級：學號：指導教師：2015年7月7日鑄造工藝課程設計任務書一、任務與要求1．完成產(chǎn)品零件圖、鑄件鑄造工藝圖各一張，鑄造工藝圖需要三維建模(完成3D圖)。2．完成芯盒裝配圖一張。3．完成鑄型裝配圖一張。4.編寫設計說明書一份(15～20頁)，并將任務書及任務圖放置首頁。二、設計內容為2周1.繪制產(chǎn)品零件圖、鑄造工藝圖及工藝圖的3D圖(2天)。2.鑄造工藝方案設計：確定澆注位置及分型面，確定加工余量、起模斜度、鑄造圓角、收縮率，確定型芯、芯頭間隙尺寸。(1天)。3.繪制芯盒裝配圖(1天)。4.繪制鑄型裝配圖、即合箱圖(包括流道計算共2天)。5.編制設計說明書(4天)。三、主要參考資料1.張亮峰主編，材料成形技術基礎[M]，高等教育出版社，2011.2.丁根寶主編，

鑄造工藝學上冊[M]，機械工業(yè)出版社，1985.3.鑄造手冊編委會，鑄造手冊：第五卷[M]，機械工業(yè)出版社，1996.4.沈其文主編,材料成形工藝基礎(第三版)[M]，華中科技大學出版社，2003.

摘要本設計是端蓋的鑄造工藝設計。端蓋的材料為QT400-15，結構簡單，無復雜的型腔。根據(jù)端蓋的零件圖進行鑄造工藝性分析，選擇分型面，確定澆注位置、造型、造芯方法、鑄造工藝參數(shù)并進行澆注系統(tǒng)、冒口和型芯的設計。在確定鑄造工藝的基礎上，設計模樣、芯盒和砂箱，并利用CAD、Pro/E等設計軟件繪制端蓋零件圖、芯盒裝配圖。關鍵詞：鑄造；端蓋；型芯ABSTRACTThisdesignisaboutthecastingprocessofendcap.ThematerialofendcapisQT400-15.Theendcapwithoutcomplexcavityownssimplestructures.Selecttherightpartingline,pouringposition,modelingmethod,coremakingmethod,parametersofcastingbyanalyzingthepartdrawing,thendesigngatingsystem,riser,core.Afterthedesignofcastingprocess,accomplishthepartdrawingofendcapandassemblydrawingofcoreboxwiththeaidofdesignsoftwaresuchasCADandPro/E.Keywords:Cast;Endcap;Core目錄第一章零件工藝性分析 1零件分析 1鑄造工藝性分析 1第二章鑄造合金和造型材料的選擇 2鑄造合金的選用 2造型和造芯材料 2第三章澆注位置及分型面的確定 3第四章鑄造工藝參數(shù)設計 5加工余量的選擇 5鑄件孔是否鑄出的確定 5起模斜度的確定 6鑄造圓角的確定 6 鑄造收縮率的確定 7第五章造型方法設計 8第六章澆注系統(tǒng)和冒口設計 10澆注系統(tǒng)的選擇 10冒口的選擇 11第七章裝配圖設計 13鑄型裝配圖 13芯盒裝配圖 13第八章總結 14參考文獻 15第一章零件工藝性分析零件分析軸承端蓋起軸向固定作用，同時防塵密封，避免污染。鑄造工藝性分析零件結構的鑄造工藝性是指零件結構應符合鑄造生產(chǎn)的要求，易于保證鑄件品質，簡化鑄造工藝和降低成本。分析時應考慮以下幾個方面：鑄件應有合適的壁厚，鑄件壁厚太薄易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷；鑄件結構不應造成嚴重的收縮受阻，壁的連接處和轉角處應采取逐漸過渡的形式，即鑄造圓角，它既可以使轉角處不產(chǎn)生脆弱面，又可以減少應力集中；鑄件內壁應薄于外壁；壁厚力求均勻，減少肥厚部分，防止形成熱節(jié)。該端蓋底面較大，軸向高度較小，壁的連接處壁厚較大。Φ80的孔質量要求較高，階梯孔較大，用型芯鑄出，6個Φ15小孔可以不鑄出。

第二章鑄造合金和造型材料的選擇鑄造合金的選用端蓋起軸向固定作用，同時防塵密封，避免污染，鑄造合金材料為球墨鑄鐵QT400-15，質量估算為。造型和造芯材料本次課程設計的鑄件是大批量生產(chǎn)，故造型方法采用機器造型，其具有生產(chǎn)效率高、鑄件尺寸精度高、表面質量好、加工余量小、生產(chǎn)總成本低和鑄件質量穩(wěn)定等特點。造型方法可選用砂箱造型，兩箱造型，其操作方便。造型材料選擇濕型砂。濕型砂是以膨潤土作粘結劑的一種不經(jīng)烘干的型砂，適用于中小型鑄件的大批量生產(chǎn)。濕型砂的主要性能指標：水分質量分數(shù)%~%，濕壓強度60kPa~150kPa，緊實率40%~50%，破碎指數(shù)65%~75%。用于球墨鑄鐵濕型砂的配比和性能：舊砂質量分數(shù)93%~95%，新砂加入量3%~5%，膨潤土%~%，煤粉%~%，含水量%~%，緊實率34%~45%。造芯方法可采用芯盒造芯，機器制芯，芯盒材料選用灰鑄鐵。

第三章澆注位置及分型面的確定零件尺寸如圖所示，零件中心是階梯孔，零件底端大，頂端小，軸向高度小，徑向長度大。選擇澆注位置時應考慮如下原則：質量要求高的加工面、工作面或大平面應該朝下或處于側面或斜面的位置；為防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆不足或冷隔等缺陷，應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位置。選擇分型面時應考慮如下原則：分型面應盡量選擇在鑄件的最大截面處，并盡量使逐漸地的大部分或全部置于同一砂箱內，或使加工面和加工基準面在同一砂箱中，以便于造型，保證鑄件的精度、型芯的安放和檢驗及合箱操作；盡量減少分型面的數(shù)量；分型面的選擇應盡量減少型芯和活塊的數(shù)量，以便簡化制模、造型和合箱等工序；分型面的選擇不宜使型腔過深；分型面的選擇應考慮鑄件的不加工面盡量避免有披縫。分型面位置的選擇有兩種方案，分別如圖和圖所示。對于方案二，分型面不在截面最大處，會使型腔過深，而且容易產(chǎn)生披縫。方案一，最大截面處為分型面，直徑為180的孔朝下，利于型芯放置的穩(wěn)定；上下模都有斜度，利于取模。綜合分析，方案一更為合理。圖零件尺寸圖方案一圖方案二

第四章鑄造工藝參數(shù)設計確定鑄造工藝參數(shù)必須以零件尺寸為依據(jù)，零件的詳細尺寸如圖所示。加工余量的選擇該端蓋為成批、大量生產(chǎn)，可采用機器造型及造芯。由《材料成形技術基礎》P54表查得尺寸公差等級CT應為8~12級，選10級，加工余量等級RMA應為E~G，選擇F。端蓋的最大尺寸為320mm，查《材料成形技術基礎》P56表，并根據(jù)加工余量中“頂面（相對于澆注位置）的加工余量等級應比底、側面加工余量等級降一級選用”的規(guī)定得，頂面的加工余量取，底面和側面的加工余量取。結論：頂面的加工余量取，底面和側面的加工余量取。加工余量如圖所示。圖加工余量鑄件孔是否鑄出的確定因為該鑄件材料是QT400-15鋼，大量生產(chǎn)，最小孔徑15mm，由《鑄造工藝及工裝設計》表2-11查得鑄件的最小鑄出孔直徑是35mm~40mm，則該孔不需要鑄出。結論：該孔徑為15mm的孔不需要鑄出。起模斜度的確定根據(jù)《材料成形技術基礎》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。圖起模斜度該鑄件模具是金屬模，由《新編鑄造技術數(shù)據(jù)手冊》查得砂型鑄造時模樣外表面起模斜度查得外表面起模斜度α=1°10′，a=。結論：α=1°10′，a=。鑄造圓角的確定如圖所示，1~4、6、7處均有尖角，考慮到起模及避免剩余兩壁渡部分澆不足，以上這些部分需要鑄出圓角，查《鑄造工藝及工裝手冊》得知鑄造圓角可選為內壁圓角R4，外壁圓角R2。圖尖角所在位置鑄造收縮率的確定該鑄件材料為球墨鑄鐵，由《鑄造技術數(shù)據(jù)手冊》P755知球墨鑄鐵的鑄造收縮率為%~%，該鑄件可以選1%，則制造尺寸放大一個線收縮率。結論：鑄造收縮率1%。綜上所述考慮到鑄件的加工余量、收縮量、拔模斜度、鑄造圓角、工藝補正量后的鑄件尺寸如圖所示。圖鑄件尺寸

第五章造型方法設計要確定造型方法必須根據(jù)鑄件的外形來選擇分型面和型芯形狀。鑄件的外形如圖所示。圖鑄件的外形由上圖可看出，該鑄件結構簡單，如前所述分型面選在直徑320處，模樣需要設計出定位銷，模樣如圖所示。圖模樣3D圖端蓋的階梯孔采用外型芯來成型，型芯垂直放置，型芯尺寸如圖所示。圖型芯尺寸型芯需要埋入透氣繩，透氣繩直徑可以選用Φ8，材質通常為塑料制品。該鑄件孔的直徑為Φ73mm~Φ182mm，可以用到水平型芯及芯頭，查閱《新編鑄造技術數(shù)據(jù)手冊》P765知，對于Φ73mm垂直上芯頭的長度h1=30~35mm，S=，S2=，α1=8°；對于垂直下芯頭長度h=35~40mm，S=1，α=6°。S1可以按~2)S計算。結論：下芯頭h=40，S=1，a=3,α=6°；上芯頭h1=30，S=，S2=，α1=8°，S1=。端蓋大批量生產(chǎn)，芯盒材料應選用灰鑄鐵?；诣T鐵芯盒機械強度和硬度高、耐磨性好、尺寸精度高，適用于成批和大量生產(chǎn)。芯盒開模圖如圖所示。圖芯盒開模圖第六章澆注系統(tǒng)和冒口設計澆注系統(tǒng)的選擇因該鑄件質量約為、高度不高和形狀簡單，則選用直澆口式的澆注系統(tǒng)。澆口杯選用漏斗形澆口杯，參數(shù)如圖所示。圖澆口杯直澆道的參數(shù)如圖所示。圖直澆道內澆道數(shù)量為兩個，對稱布置，其參數(shù)如圖所示。圖內澆道橫澆道的參數(shù)如圖所示。圖橫澆道澆注系統(tǒng)的3D圖如圖所示。圖澆注系統(tǒng)冒口的選擇冒口應設置在鑄件熱節(jié)圓直徑dy較大的部位，該端蓋頂部適合安放明冒口，冒口參數(shù)如圖所示。圖冒口

第七章裝配圖設計鑄型裝配圖鑄型裝配圖如圖所示。圖鑄型裝配圖芯盒裝配圖芯盒裝配圖如圖所示。圖芯盒裝配圖

第八章總結此次課程設計涉及到了分型面、澆注位置的確定，造型材料、鑄造工藝參數(shù)的選擇，澆注系統(tǒng)、金屬模的設計，以及運用繪圖軟件繪制零件圖和裝配圖。端蓋鑄造工藝參數(shù)的確定需要查閱鑄造數(shù)據(jù)手冊，在查閱手冊的過程中，我了解到了較為更廣泛的鑄造工藝知識