材料成型課程設(shè)計(jì)支座鑄造工藝設(shè)計(jì)

《材料成型課程設(shè)計(jì)支座鑄造工藝設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《材料成型課程設(shè)計(jì)支座鑄造工藝設(shè)計(jì)（21頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、湖 南 科 技 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 支座鑄造工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 王亞平 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)及班級(jí)： 材料成型及控制工程3班 學(xué) 號(hào)： 0903040318 指導(dǎo)教師： 廖春艷 2012年6月14日目錄一、零件介紹1二、造型材料選擇2三、鑄造工藝參數(shù)設(shè)計(jì)31.加工余量的選擇42.鑄件孔是否鑄出的確定5 3.起模斜度的確定64.鑄造圓角的確定75. 鑄造收縮率的確定86.木模的確定 9 四、工藝方案的初步確定10 1澆注位置的選擇10 2.分型面的選擇11五、型芯的設(shè)計(jì)12六、澆注系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)13 1.澆口杯的設(shè)計(jì)142.內(nèi)澆道截面設(shè)計(jì)143.橫澆道。.154.直

2、澆道16七、冒口的設(shè)計(jì)16八、鑄型裝配圖設(shè)計(jì)18九、設(shè)計(jì)體會(huì)19十、參考文獻(xiàn)19一，零件介紹1、支座是指用以支承容器或設(shè)備的重量，并使其固定于一定位置的支承部件。還要承受操作時(shí)的振動(dòng)與地震載荷。如室外的塔器還要承受風(fēng)載荷。2支座結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性是指零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合鑄造生產(chǎn)的要求，易于保證鑄件品質(zhì)，簡(jiǎn)化鑄件工藝過(guò)程和降低成本。審查、分析應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面：1. 鑄件應(yīng)有合適的壁厚，為了避免澆不到、冷隔等缺陷，鑄件不應(yīng)太薄。2. 鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴(yán)重的收縮阻礙，注意薄壁過(guò)渡和圓角 鑄件薄厚壁的相接拐彎等厚度的壁與壁的各種交接，都應(yīng)采取逐漸過(guò)渡和轉(zhuǎn)變的形式，并應(yīng)使用較大的圓角相連

3、接，避免因應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋缺陷。3. 鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁 鑄件的內(nèi)壁和肋等，散熱條件較差，應(yīng)薄于外壁，以使內(nèi)、外壁能均勻地冷卻，減輕內(nèi)應(yīng)力和防止裂紋。4. 壁厚力求均勻，減少肥厚部分，防止形成熱節(jié)。 5. 利于補(bǔ)縮和實(shí)現(xiàn)順序凝固。6. 防止鑄件翹曲變形。7. 避免澆注位置上有水平的大平面結(jié)構(gòu)。二、造型材料和鑄造合金的選擇 1. 造型和造芯材料由于本次課程設(shè)計(jì)的鑄件是中等批量生產(chǎn)，所以造型和造芯的方法應(yīng)采用靈活多樣，適應(yīng)性強(qiáng)的手工造型。但它有生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量不易穩(wěn)定的缺點(diǎn)。造型方法可選用砂箱造型，其操作方便，無(wú)論是大、中、小型鑄件，還是大量、成批和單件生產(chǎn)均可采用。型砂選擇：鑄鋼用

4、的型砂和泥心砂，其主要的組成部分是石英砂和耐火粘土。作為造型材料的沙子性質(zhì)，由砂粒形狀和大小，氧化硅的含量，以及沙子中存在的各種混合物來(lái)確定。該鑄件型砂選用瘦沙（粘土含量210%）來(lái)代替石英砂。在濕模造型時(shí)，小型和中小型鋼鑄件泥心砂可以采用小顆粒的半肥沙（粘土含量1020%）作為附加物加入石英砂中。加入的耐火粘土，其工藝試樣的抗壓強(qiáng)度應(yīng)為0.50.6公斤/公斤2。耐火粘土應(yīng)該是白色或者淡灰色的，不應(yīng)有可被肉眼看出的混雜物，如砂子、礦石、石灰等。碎粘土所含水分不應(yīng)超過(guò)2%。.（鑄件材料是鑄鐵時(shí)，制造濕砂型的粘土砂所用粘土為膨潤(rùn)土，濕抗壓強(qiáng)度一般為80-120kpa。含水量為4.5-5.5，透氣性

5、為60-100，型砂配比70/140目占33，100/200目占17%， 紅砂占50%。芯砂選擇油砂或水玻璃砂。） 造芯的方法可采用芯盒造芯和刮板造芯，前者用于造各種形狀、尺寸和批量的砂芯，后者用于造單件小批量生產(chǎn)，形狀簡(jiǎn)單或回轉(zhuǎn)體砂芯。 2. 鑄造合金采用HT250三、 鑄造工藝參數(shù)設(shè)計(jì) 確定鑄造工藝參數(shù)必須知道的零件尺寸，零件的詳細(xì)尺寸如圖2.1所示。圖2.1 零件尺寸1. 加工余量的選擇假定該槽輪為成批、大量生產(chǎn)，機(jī)器造型及殼型，則由材料成型工藝基礎(chǔ)第三版P68 表4-2查得尺寸公差等級(jí)CT應(yīng)為810級(jí)，選9級(jí)，加工余量等級(jí)MA選G。由課程設(shè)計(jì)題目知基本尺寸400mm，查材料成型工藝基礎(chǔ)

6、第三版P68 表4-3與尺寸公差配套使用的灰鑄鐵機(jī)械加工余量，并由確定加工余量中“頂面（相對(duì)于澆注位置）的加工余量等級(jí)應(yīng)比底、側(cè)面加工余量等級(jí)降一級(jí)選用”的規(guī)定查得，頂面加工余量應(yīng)按照CT10級(jí)、MA-G級(jí)；底面、側(cè)面的加工余量為CT9級(jí)、MA-G級(jí)。則頂面的加工余量取6.0mm,底面和側(cè)面的加工余量取4.5mm。結(jié)論：頂面的加工余量取6.0mm，底面和側(cè)面的加工余量取4.5mm。加工余量如圖2.2圖 2.2 加工余量圖2.鑄件孔是否鑄出的確定圖中8個(gè)小通孔的直徑為26mm，而鑄件的材料為灰鑄鐵，由鑄工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)p72表2.4-16成批生產(chǎn)的灰鑄鐵孔徑=15-30時(shí)，該孔為不鑄出孔。3.起模

7、斜度的確定根據(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2.3：圖 2.3 起模斜度用手工方法加工模具時(shí)用寬度標(biāo)注，該鑄件模具是木模，由材料成型工藝基礎(chǔ)第三版 P70表4-5砂型鑄造時(shí)模樣外表面及內(nèi)表面的起模斜度查得位置123451度25分0度40分2度55分0度30分1度25分A（mm）11.20.61.41 4. 鑄造收縮率的確定該鑄件材料為灰鑄鐵，由材料成型工藝基礎(chǔ)第三版P70知灰鑄鐵的鑄造收縮率為0.7%1.0%，該鑄件選1.0%，則制造尺寸放大一個(gè)線(xiàn)收縮率。 結(jié)論：鑄造收縮率1.0%。5鑄造圓角 A處考慮到起模，應(yīng)鑄出圓角R=5mm，BCDEFG處有尖角，

8、應(yīng)采用鑄造圓角R=5mm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(bǔ)正量及芯頭間隙后的鑄件尺寸如下圖6、木模的設(shè)計(jì)根據(jù)鑄件而得出的木模樣如下圖所示 零件三維圖根據(jù)鑄件圖畫(huà)出鑄件的模樣圖： 三維木模樣圖（1） 三維木模樣圖鑄件質(zhì)量：初步估算，本鑄件的質(zhì)量50-60kg，因此本鑄件應(yīng)屬于中型鑄件四、工藝方案的初步確定 （一）澆注位置的確定 確定澆注位置應(yīng)注意以下原則：1.鑄件的重要部分應(yīng)盡量置于下部2.重要加工面應(yīng)朝下或直立狀態(tài)3.使鑄件的答平面朝下，避免夾砂結(jié)疤內(nèi)缺陷4.應(yīng)保證鑄件能充滿(mǎn)5.應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮6.避免用吊砂，吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯，合箱及檢驗(yàn)考慮到本鑄件的

9、重要面應(yīng)該側(cè)立，因此將本鑄件的澆注位置設(shè)置為水平，且注入位置為分型面處。（二）分型面的確定分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。分型面的優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。選擇分型面時(shí)應(yīng)注意一下原則：1. 應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一半型內(nèi)2. 應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目3. 分型面應(yīng)盡量選用平面4. 便于下芯、合箱和檢測(cè)5. 不使砂箱過(guò)高6. 受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度7. 注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量因?yàn)槭且膳a(chǎn)，且要機(jī)器造型，故采用兩箱式造型,故分型面如下圖所示。 工藝方案初步確定五、 型芯設(shè)計(jì) 根據(jù)本鑄件的工藝方案可知，本鑄件所采用的是濕砂型水平型芯頭型芯的尺寸

10、：（1） 濕型水平型芯頭長(zhǎng)度， 查表：鑄工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)P100表2.6-4 因L=240mm D=160mm 所以長(zhǎng)度l可以取5565mm ，l取60mm（2） 芯頭頂面與芯座的配合間隙 查表：鑄工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)P102表2.6-5，得配合間隙為0（3） 水平芯頭斜度和芯頭與芯座的配合間隙查表：鑄工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)P104表2.6-6，得，a= 11mm =6度 間隙S=1mm水平型芯頭的尺寸圖如下圖所示： 型芯的尺寸圖六、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（一）、澆口杯、澆口杯是用來(lái)承接來(lái)自澆包的金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注，并可以減輕金屬液對(duì)型腔的沖擊，還可分離渣滓和氣泡，阻止其進(jìn)入型腔。因?yàn)殍T件的材料

11、是HT250，且考慮到鑄件屬于中型鑄件，故采用普通池式澆口杯，此種澆口杯有很好的撇渣作用。經(jīng)查表鑄工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)P120 表2.7-3 鑄件的重量為60kg左右，所以得出數(shù)據(jù)如下圖所示 鑄件質(zhì)量(kg)澆口杯容量(kg)L(mm)R(mm)R1(mm)r(mm)r1(mm)H(mm)l(mm)d(mm)50-10030110704025131107827（二）、澆注系統(tǒng)的尺寸選擇：澆注系統(tǒng)分為封閉式澆注系統(tǒng)，開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，半封閉式澆注系統(tǒng)和封閉-開(kāi)放式澆注系統(tǒng)。因?yàn)榉忾]式澆注系統(tǒng)控流截面積在內(nèi)澆道，澆注開(kāi)始后，金屬液容易充滿(mǎn)澆注系統(tǒng)，呈有壓流動(dòng)狀態(tài)。擋渣能力強(qiáng)，但充型速度快，沖刷力大，易產(chǎn)生

12、噴濺，金屬液易氧化。適用于濕型鑄件小件。而支座就是采用濕型的鑄件小件，所以選擇封閉式澆注系統(tǒng)。1、采用封閉式的澆注系統(tǒng)，各組元比例如下： F內(nèi)：F橫：F直=1：1.2: 1.4； 查表2.7-18得，鑄件的內(nèi)澆口總截面積F內(nèi) 為4,25cm2，取值4.5cm2.采用圓截面內(nèi)澆口，查表2.719，得出圓截面的直徑d=24mm采用兩條內(nèi)澆道，則橫澆道的截面積為10.8cm2 ，采用如下圖所示的橫截面積A=45mm,H=30mm,R=21mm直澆道下端截面積F直=2x1.4x4.5cm2=12.6cm2查表2.7-21得出數(shù)據(jù): 下端截面直徑為40mm，上端直徑為48mm，直澆道每厘米長(zhǎng)重量0.09

13、2kg。采用分型面澆注法，則得出澆注系統(tǒng)如下圖所示： 澆注系統(tǒng)三維意示圖七、 冒口的設(shè)計(jì)；冒口是鑄型內(nèi)用于儲(chǔ)存金屬液的空腔，在鑄件形成時(shí)補(bǔ)給金屬，有防止縮孔、縮松、排氣、集渣的作用。采用明頂冒口，冒口尺寸的確定如下： 冒口尺寸圖冒口根部的直徑d大于鑄件補(bǔ)縮處的熱節(jié)圓直徑dy，鑄件的dy為55mm左右，所以取d為60mm，查表鑄工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)P201表2.8-1則得出d（mm）Dm（mm）h（mm）R（mm）Hm（mm）重點(diǎn)（kg）6097221335024 冒口三維圖八、鑄造工藝方案 九、設(shè)計(jì)體會(huì) 作為一個(gè)工科的學(xué)生，經(jīng)過(guò)本次課程設(shè)計(jì)之后，本人深感所學(xué)知識(shí)匱乏不能科學(xué)的正確的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐瓿烧嬲膶?shí)際的工程設(shè)計(jì)，本人下定決定，往后必將努力學(xué)習(xí)，當(dāng)一名合格的工程界人才。十、參考文獻(xiàn)：沈其文.材料成型工藝基礎(chǔ).北京.華中科技大學(xué)出版社.2003孟慶桂.鑄工實(shí)用技術(shù)手冊(cè).南京.江蘇科學(xué)技術(shù)出版社.200221