材料成型課程設(shè)計----支座鑄造工藝設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　課程設(shè)計名稱： 支座鑄造工藝設(shè)計 </p><p>　　學 生 姓 名： </p><p>　　學 院： 機電工程學院 </p><p>　

2、　專業(yè)及班級： 材料成型及控制工程3班 </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2012年6月14日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>

3、　　一、零件介紹……………………………………………………………………1</p><p>　　二、造型材料選擇·························

4、3;····································&#

5、183;·················2</p><p>　　三、鑄造工藝參數(shù)設(shè)計·············&#

6、183;····································

7、·························3</p><p>　　1.加工余量的選擇······&

8、#183;····································

9、;····································4&l

10、t;/p><p>　　2.鑄件孔是否鑄出的確定·······························&

11、#183;····································

12、;····5 </p><p>　　3.起模斜度的確定···························

13、;····································

14、83;···············6</p><p>　　4.鑄造圓角的確定···············

15、3;····································&#

16、183;··························7</p><p>　　5. 鑄造收縮率的確定····&

17、#183;····································

18、;··································8</p>&l

19、t;p>　　6.木模的確定 ································&#

20、183;····································

21、···9</p><p>　　四、工藝方案的初步確定……………………………………………………………………10</p><p>　　1．澆注位置的選擇………………………………………………………………………………………10</p><p>　　2.分型面的選擇…………………………………………………………………………………………11</

22、p><p>　　五、型芯的設(shè)計…………………………………………………………………………………………………12</p><p>　　六、澆注系統(tǒng)的的設(shè)計····················

23、83;····································&

24、#183;························13</p><p>　　1.澆口杯的設(shè)計······&#

25、183;····································

26、····································

27、3;··14</p><p>　　2.內(nèi)澆道截面設(shè)計····························

28、3;····································&#

29、183;················14</p><p>　　3.橫澆道···············

30、····································

31、3;·······················。。。?！?15</p><p>　　4.直澆道······

32、3;····································&#

33、183;·····························……………………16</p><p>　　七、冒口的設(shè)計&#

34、183;····································

35、····································

36、3;·············16</p><p>　　八、鑄型裝配圖設(shè)計·················

37、3;····································&#

38、183;······························18</p><p>　　九、設(shè)計體會……………

39、………………………………………………………………………………………19</p><p>　　十、參考文獻……………………………………………………………………………………………………19</p><p><b>　　一，零件介紹</b></p><p>　　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。還要承受操作時的振動

40、與地震載荷。如室外的塔器還要承受風載荷。</p><p>　　2支座結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性</p><p>　　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)，簡化鑄件工藝過程和降低成本。審查、分析應(yīng)考慮如下幾個方面：</p><p>　　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。</p><p>　　

41、鑄件結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴重的收縮阻礙，注意薄壁過渡和圓角 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)采取逐漸過渡和轉(zhuǎn)變的形式，并應(yīng)使用較大的圓角相連接，避免因應(yīng)力集中導(dǎo)致裂紋缺陷。</p><p>　　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。</p><p>　　壁厚力求均勻，減少肥厚部分，防止形成熱節(jié)。 &

42、lt;/p><p>　　利于補縮和實現(xiàn)順序凝固。</p><p><b>　　防止鑄件翹曲變形。</b></p><p>　　避免澆注位置上有水平的大平面結(jié)構(gòu)。</p><p>　　二、造型材料和鑄造合金的選擇 </p><p>　　1. 造型和造芯材料</p><p>　　

43、由于本次課程設(shè)計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)性強的手工造型。但它有生產(chǎn)率低，勞動強度大，鑄件質(zhì)量不易穩(wěn)定的缺點。</p><p>　　造型方法可選用砂箱造型，其操作方便，無論是大、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確

44、定。該鑄件型砂選用瘦沙（粘土含量2~10%）來代替石英砂。在濕模造型時，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10~20%）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度應(yīng)為0.5~0.6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2%。.（鑄件材料是鑄鐵時，制造濕砂型的粘土砂所用粘土為膨潤土，濕抗壓強度一般為80-120kpa。含

45、水量為4.5-5.5％，透氣性為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。）</p><p>　　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)，形狀簡單或回轉(zhuǎn)體砂芯。</p><p>　　2. 鑄造合金采用HT250</p><p>　　鑄造工藝

46、參數(shù)設(shè)計 </p><p>　　確定鑄造工藝參數(shù)必須知道的零件尺寸，零件的詳細尺寸如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 零件尺寸</p><p><b>　　加工余量的選擇</b></p><p>　　假定該槽輪為成批、大量生產(chǎn)，機器造型及殼型，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

47、CT應(yīng)為8~10級，選9級，加工余量等級MA選G。由課程設(shè)計題目知基本尺寸φ400mm，查《材料成型工藝基礎(chǔ)》第三版P68 表4-3與尺寸公差配套使用的灰鑄鐵機械加工余量，并由確定加工余量中“頂面（相對于澆注位置）的加工余量等級應(yīng)比底、側(cè)面加工余量等級降一級選用”的規(guī)定查得，頂面加工余量應(yīng)按照CT10級、MA-G級；底面、側(cè)面的加工余量為CT9級、MA-G級。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。</p&

48、gt;<p>　　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</p><p>　　圖 2.2 加工余量圖</p><p>　　2.　鑄件孔是否鑄出的確定</p><p>　　圖中8個小通孔的直徑為26mm，而鑄件的材料為灰鑄鐵，由《鑄工實用技術(shù)手冊》p72表2.4-16成批生產(chǎn)的灰鑄鐵孔徑<=15-3

49、0時，該孔為不鑄出孔。</p><p>　　3.　起模斜度的確定</p><p>　　根據(jù)標準《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：</p><p>　　圖 2.3 起模斜度</p><p>　　用手工方法加工模具時用寬度標注，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砂型鑄造時模

50、樣外表面及內(nèi)表面的起模斜度查得</p><p>　　4. 鑄造收縮率的確定</p><p>　　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線收縮率。</p><p>　　結(jié)論：鑄造收縮率1.0%。</p><p><b>　　5．鑄造圓角<

51、;/b></p><p>　　A處考慮到起模，應(yīng)鑄出圓角R=5mm，BCDEFG處有尖角，應(yīng)采用鑄造圓角R=5mm</p><p>　　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、工藝補正量及芯頭間隙后的鑄件尺寸如下圖</p><p><b>　　6、木模的設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)鑄件而

52、得出的木模樣如下圖所示</p><p><b>　　零件三維圖</b></p><p>　　根據(jù)鑄件圖畫出鑄件的模樣圖：</p><p><b>　　三維木模樣圖（1）</b></p><p><b>　　三維木模樣圖</b></p><p>　　鑄件質(zhì)

53、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</p><p>　　四、工藝方案的初步確定</p><p>　?。ㄒ唬沧⑽恢玫拇_定</p><p>　　確定澆注位置應(yīng)注意以下原則：</p><p>　　1.鑄件的重要部分應(yīng)盡量置于下部</p><p>　　2.重要加工面應(yīng)朝下或直立狀態(tài)</p

54、><p>　　3.使鑄件的答平面朝下，避免夾砂結(jié)疤內(nèi)缺陷</p><p>　　4.應(yīng)保證鑄件能充滿</p><p>　　5.應(yīng)有利于鑄件的補縮</p><p>　　6.避免用吊砂，吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯，合箱及檢驗</p><p>　　考慮到本鑄件的重要面應(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

55、。</p><p><b>　?。ǘ┓中兔娴拇_定</b></p><p>　　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。</p><p>　　選擇分型面時應(yīng)注意一下原則：</p><p>　　應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一半型內(nèi)</p><p>　

56、　應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目</p><p>　　分型面應(yīng)盡量選用平面</p><p>　　便于下芯、合箱和檢測</p><p><b>　　不使砂箱過高</b></p><p>　　受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強度</p><p>　　注意減輕鑄件清理和機械加工量</p>&l

57、t;p>　　因為是要成批生產(chǎn)，且要機器造型，故采用兩箱式造型,故分型面如下圖所示。</p><p><b>　　工藝方案初步確定</b></p><p><b>　　型芯設(shè)計 </b></p><p>　　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</p><p><b&

58、gt;　　型芯的尺寸：</b></p><p>　　濕型水平型芯頭長度，</p><p>　　查表：《鑄工實用技術(shù)手冊》P100表2.6-4 因L=240mm D=160mm</p><p>　　所以長度l可以取55～65mm ，l取60mm</p><p>　　芯頭頂面與芯座的配合間隙</p><p>　

59、　查表：《鑄工實用技術(shù)手冊》P102表2.6-5，得配合間隙為0</p><p>　　水平芯頭斜度和芯頭與芯座的配合間隙</p><p>　　查表：《鑄工實用技術(shù)手冊》P104表2.6-6，得，</p><p>　　a= 11mm α=6度 </p><p><b>　　間隙S=1mm</b></p>

60、<p>　　水平型芯頭的尺寸圖如下圖所示：</p><p><b>　　型芯的尺寸圖</b></p><p><b>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計</b></p><p><b>　?。ㄒ唬?、澆口杯</b></p><p><b>　　、</b><

61、;/p><p>　　澆口杯是用來承接來自澆包的金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注，并可以減輕金屬液對型腔的沖擊，還可分離渣滓和氣泡，阻止其進入型腔。</p><p>　　因為鑄件的材料是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《鑄工實用技術(shù)手冊》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</p>

62、;<p>　?。ǘ沧⑾到y(tǒng)的尺寸選擇：</p><p>　　澆注系統(tǒng)分為封閉式澆注系統(tǒng)，開放式澆注系統(tǒng)，半封閉式澆注系統(tǒng)和封閉-開放式澆注系統(tǒng)。因為封閉式澆注系統(tǒng)控流截面積在內(nèi)澆道，澆注開始后，金屬液容易充滿澆注系統(tǒng)，呈有壓流動狀態(tài)。擋渣能力強，但充型速度快，沖刷力大，易產(chǎn)生噴濺，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)。</p>&l

63、t;p>　　1、采用封閉式的澆注系統(tǒng)，各組元比例如下：</p><p>　　F內(nèi)：F橫：F直=1：1.2: 1.4； </p><p>　　查表2.7-18得，鑄件的內(nèi)澆口總截面積∑F內(nèi) 為4,2—5cm2，取值4.5cm2.</p><p>　　采用圓截面內(nèi)澆口，查表2.7—19，得出圓截面的直徑d=24mm</p><p>　　采用

64、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</p><p>　　A=45mm,H=30mm,R=21mm</p><p>　　直澆道下端截面積F直=2x1.4x4.5cm2=12.6cm2</p><p>　　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，直澆道每厘米長重量0.092kg。</p>

65、;<p>　　采用分型面澆注法，則得出澆注系統(tǒng)如下圖所示：</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)三維意示圖</b></p><p><b>　　冒口的設(shè)計；</b></p><p>　　冒口是鑄型內(nèi)用于儲存金屬液的空腔，在鑄件形成時補給金屬，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

66、：</p><p><b>　　冒口尺寸圖</b></p><p>　　冒口根部的直徑d大于鑄件補縮處的熱節(jié)圓直徑dy，鑄件的dy為55mm左右，所以取d為60mm，查表《鑄工實用技術(shù)手冊》P201表2.8-1則得出</p><p><b>　　冒口三維圖</b></p><p><b>

67、　　八、鑄造工藝方案</b></p><p><b>　　九、設(shè)計體會</b></p><p>　　作為一個工科的學生，經(jīng)過本次課程設(shè)計之后，本人深感所學知識匱乏不能科學的正確的嚴謹?shù)耐瓿烧嬲膶嶋H的工程設(shè)計，本人下定決定，往后必將努力學習，當一名合格的工程界人才。</p><p><b>　　十、參考文獻：</b&