滑動軸承座鑄造工藝設(shè)計.doc

1、課程設(shè)計說明書課程： 金屬熱加工工藝課程設(shè)計 題目: 滑動軸承座鑄造工藝設(shè)計 姓名： 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班級： 10機電 3班 學號： 指導教師： 張保豐 課題完成時間： 2010/5/18 至 2010/5/31 黃河科技學院課程設(shè)計任務(wù)書 工 學院 機 械 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 2010級 3 班學號 姓名 指導教師 張保豐 題目： 滑動軸承座鑄造工藝設(shè)計 課程: 熱加工工藝課程設(shè)計 課程設(shè)計時間:5月 18 日至 5 月 31 日 共 2 周課程設(shè)計工作內(nèi)容與基本要求（已知技術(shù)參數(shù)、設(shè)計要求、設(shè)計任務(wù)、工作計劃、所需相關(guān)資料)（紙張不夠可加頁）1已知技術(shù)參數(shù)：

2、滑動軸承座零件圖2設(shè)計任務(wù)與要求(完成后需提交的文件和圖表等）： 1.設(shè)計任務(wù)(1）選擇零件的鑄型種類,并選擇零件的材料牌號。(2）分析零件的結(jié)構(gòu)，找出幾種分型方案，并分別用符號標出。（3)從保證質(zhì)量和簡化工藝兩方面進行分析比較，選出最佳分型方案，標出澆注位置和造型方法。（4）畫出零件的鑄造工藝圖（圖上標出最佳澆注位置與分型面位置、畫出機加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及型芯頭,圖下注明收縮量）。(5)繪制出鑄件圖。2。設(shè)計要求(1）設(shè)計圖樣一律按工程制圖要求，采用手繪或機繪完成，并用三號圖紙出圖。(2）按所設(shè)計內(nèi)容及相應順序要求，認真編寫說明書（不少于3000字）。3工作計劃（進程安排）

3、熟悉設(shè)計題目，查閱資料，做準備工作 1天確定鑄造工藝方案 1天工藝設(shè)計和工藝計算 2天繪制鑄件鑄造工藝圖 1天確定鑄件鑄造工藝步驟 2天編寫設(shè)計說明書 3天答辯 1天4主要參考資料熱加工工藝基礎(chǔ)、工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計手冊系主任審批意見：審批人簽名：滑動軸承座鑄造工藝設(shè)計摘 要砂型鑄造在機械制造業(yè)中占有非常重要的地位，不受質(zhì)量、尺寸、材料種類及生產(chǎn)批量的限制。而用于裝軸瓦的部分總稱殼件,其上半部稱為軸承蓋，下半部稱為滑動軸承座。本次對滑動軸承座進行設(shè)計?；瑒虞S承座大多用鑄鐵制造，材料為HT200或ZG200ZG400，承受載荷大的采用鑄鋼或鋼板焊接結(jié)構(gòu)。廣泛應用于 冶金,礦山，輸送系

4、統(tǒng)，環(huán)保設(shè)備等。 滑動軸承座在鑄造過程中有嚴格的技術(shù)要求。本文通過對滑動軸承座的研究，得出滑動軸承座的鑄造工藝。關(guān)鍵詞：砂型鑄造，技術(shù)要求，鑄造工藝目 錄摘 要第1章 緒論···································

5、3;··························1 1。1課程設(shè)計的意義·····················

6、3;·································1 1.2設(shè)計題目的提出··············

7、3;········································1第2章 材料的確定········

8、················································3第3章 結(jié)構(gòu)工藝分析&

9、#183;·················································&

10、#183;···4第4章 工藝方案的設(shè)計············································&

11、#183;·······5 4.1鑄型種類及方法確定········································

12、;···········5 4.2型芯結(jié)構(gòu)及制造·····································

13、;··················5 4.3分型面的篩選······························

14、···························5 4。4鑄造位置及澆注口的確定····················&#

15、183;··························6第5章 鑄件工藝參數(shù)確定·····················&

16、#183;·····························8 5.1加工余量··················

17、3;··········································8 5。2起模斜度及圓角確定·····&#

18、183;·············································8 5。3收縮量選擇··

19、3;·················································

20、3;······8 5。4型芯及型芯頭選擇·········································

21、83;···········8第6章 澆注系統(tǒng)的擬定····································

22、83;··············10 6。1系統(tǒng)作用與結(jié)構(gòu)分析·································

23、·················10 6。2橫澆道及其結(jié)構(gòu)·······························

24、;·······················10 6。3各組元截面尺寸確定························&#

25、183;·························10 6.4 系統(tǒng)引注位置的選用·····················

26、3;····························11 6.5冒口及尺寸確定···················

27、83;··································11附錄···············

28、;··················································

29、;····13總結(jié)·············································&

30、#183;······················16致謝··························

31、83;··········································17參考文獻······

32、83;·················································

33、83;········18第1章 緒論1.1 課程設(shè)計的意義 金屬熱加工加工工藝課程設(shè)計是學生學完了熱加工工藝基礎(chǔ)課程后,對金屬熱加工工藝過程進一步了解的練習性的教學環(huán)節(jié)，是學習深化與升華的重要過程,是對學生綜合素質(zhì)與工程實踐的能力培養(yǎng)應在指導教師指導下獨立完成一項給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明書，并正確繪制有關(guān)圖表。在課程設(shè)計工作中，應綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題.應學會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書;培養(yǎng)學生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)

34、范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學生掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉學生分析與解決工程實際問題的能力。通過課程設(shè)計，應能樹立正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風；在工作設(shè)計中，應能樹立正確的工程意識與經(jīng)濟意識,樹立正確的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點與全局觀點。 該課程設(shè)計是學完本課程之后的一項重要的實踐,是我們步入社會的一次深刻的鏈接，考察了我們獨立設(shè)計，計算,繪圖和分析的能力，同時提高了我們查閱各種設(shè)計手冊的能力，通過該課程設(shè)計我們了解了鑄造、鍛造、焊接工藝設(shè)計的一般步驟，需要用到的一些結(jié)構(gòu)都需要我們認真查閱后繪制到圖紙上，通過課程設(shè)計我們學會

35、了很多課本上沒有的知識。1。2 設(shè)計題目的提出 熱加工成型技術(shù)是機械制造生產(chǎn)過程的重要部分。機械制造則是將各種原材料經(jīng)過各種金屬毛坯成型、改性、連接等工藝轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器的過程.是機械制造生產(chǎn)過程的重要組成部分，也是機械零件切削加工的基礎(chǔ),其成型對象是各種鑄件，鍛件,沖壓件和焊件，成型材料包括金屬材料、非金屬材料和復合材料等。鑄造是生產(chǎn)零件毛培的主要方法之一，尤其對有些脆性金屬和合金材料的零件毛培。鑄造幾乎不受金屬材料、尺寸大小和重量的限制.可以生產(chǎn)各種復雜的毛坯，特別適用于生產(chǎn)具有復雜內(nèi)腔的零件毛坯。而且鑄件的形狀和大小可以與零件很接近。鑄造工藝是進行鑄造工藝設(shè)計的重要一環(huán),使整個鑄造過程都有據(jù)可

36、依,合理的控制鑄件成型，從而獲得高質(zhì)量，大批量的合格鑄件產(chǎn)品. 滑動軸承座是用來支撐軸承的，始終與傳動的方向保持一致,并且保持平衡;，滑動軸承座的概念就是軸承和箱體的集合體，以便于應用,這樣的好處是可以有更好的配合。在工程中應用廣。第2章 材料的確定灰鑄鐵件主要應用于可鑄造壁較薄且形狀復雜的鑄件.灰鑄鐵有良好的耐磨性，液態(tài)流動性好，凝固收縮性小，抗壓強度高，吸震性好,使用時有充分的強度和剛性，價格適宜?；瑒虞S承座主要承受壓力,能夠滿足且適合滑動軸承座工作要求。因此，選用灰鑄鐵件.在灰鑄鐵中,常用的HT200性能良好，便于加工和鑄造，故選HT200做為鑄造材料。第3章 結(jié)構(gòu)工藝分析 滑動軸承座主

37、要由上蓋，底座,軸瓦組成.由任務(wù)書知上方小孔過小不鑄出,鑄件圖樣如圖31。滑動軸承座的中心孔距地尺寸為100mm;圓通外徑60mm,長65mm；支撐板厚20mm；地板高25mm。為小型鑄件。主要承受徑向載荷，使用簡單不需要安裝軸承，且軸瓦內(nèi)表面不承擔載荷的部分有油槽，這樣潤滑油可以通過油孔和油溝進入間隙，起到潤滑保養(yǎng)作用。由于其經(jīng)常處于壓應力和摩擦狀態(tài)，故要求能抗壓和耐磨損.通過查找金屬成型工藝設(shè)計比較分析得到:,故選擇灰鑄鐵HT200作為鑄件材料。 圖31 三維形狀及零件圖第4章 工藝方案的設(shè)計4。1鑄型種類及方法確定 鑄件按鑄型性質(zhì)不同，可分為砂型鑄造、特種鑄造和快速成型等方法.而砂型鑄造

38、是以砂型作為造型材料,用人工或機械方法在沙箱內(nèi)制造出型腔及澆筑系統(tǒng)的鑄造方法.不受鑄件質(zhì)量、尺寸、材料種類及生產(chǎn)批量限制，原料來源廣泛、價格低廉，應用最為普遍.砂型鑄造中的濕型鑄造比較適用于中小型鑄件,對大批量機械化流水線上更為實用。 滑動軸承座在工程中的應用是比較廣泛常見的?；瑒虞S承支座內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，主要由內(nèi)腔和小孔等組成，表面形狀相對復雜,但無特殊表面質(zhì)量要求;從尺寸上來講，屬于較小尺寸造型；由于選用了灰鑄鐵材料且生產(chǎn)批量不大，技術(shù)要求不太高，綜合分析考慮選用砂型鑄造成型，鑄型種類為濕型，采用手工分模,這樣在滿足要求的同時，操作靈活，工藝裝備簡單,成本低，生產(chǎn)率高，必要時易于采用機械自動化

39、操作。4.2型芯結(jié)構(gòu)及制造 滑動軸承座零件有一圓柱筒，故型芯應為一圓柱體,其直徑應小于40，又型芯比較簡單，故采用整體式芯盒制芯的造芯的造芯方法。4。3分型面的篩選分型面選擇時，應在保證鑄件質(zhì)量的前提下，盡量簡化工藝過程,對于質(zhì)量要求不高的外形復雜小批鑄件來講，更應先選擇分型面，節(jié)省更多的人力物力，由于滑動軸承座分型結(jié)構(gòu)明顯，具有垂直分型面，可以選擇以下幾種:A方案.如圖41將軸承座的一個對稱面aa作為分型面.這種分型方法思路簡單，符合了最大截面原則，但是這樣不利于內(nèi)澆鑄口引入，澆注口的選擇對鑄件質(zhì)量有重要影響. B方案。如圖4-2選擇分型面bb，此分型面平直，大部分鑄型位于下沙箱，便于起模，

40、下芯，提高鑄件尺寸精度和生產(chǎn)效率，且只有一個分型面,便于澆鑄時鑄型填充，其他不合理分型方案不再一一列舉，無怪乎不能滿足分型原則，分型方式對鑄件成型精度等影響較大。根據(jù)分型面數(shù)量盡量少,盡量平直等原則.保證鑄件的質(zhì)量，選擇方案B。 圖 4-1圖4-24.4鑄造位置及澆注口的確定根據(jù)重要表面向下放原則,將滑動軸承座的重要表面放在下面，由于該構(gòu)件有多個面，因此將其中較大的面朝下放，并對向上的表面采用增加加工余量等措施保證質(zhì)量，由大而薄表面向下原則，滑動軸承座的大面積平直表面或薄壁部分，在澆鑄時應放在鑄型下部，并盡量讓加固肋板垂直，防止出現(xiàn)澆鑄不足,冷隔等缺陷；由厚大斷面處向上原則，應將滾動軸承座厚大

41、斷面兩端放在上下面，這樣有利于放置冒口和冷鐵補縮。澆注口選擇應符合鑄件凝固方式及特點，保證鑄型填充及鑄件質(zhì)量，盡量選取有利澆注位置,分析此結(jié)構(gòu)及造型位置，選用圓筒右上方為澆注口如圖43，從而避免直澆對鑄件造成沖擊，而且有利于型芯排氣，落砂和檢驗等。圖4-3第5章 鑄件工藝參數(shù)確定5.1加工余量 根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)尺寸及造型方法，鑄造材料等因素綜合考慮，查找（GB/T6414-1999,GB/T6416-1999）表51，52灰鑄鐵造型材料為濕砂型，鑄件尺寸公差等級與配套加工余量等級(CT/MA）為（15-13）/H,CT選定為14 /H；再由GB/T64161999可以查得相應的加工余量數(shù)值為7.5

42、mm;據(jù)GB/T6414-1999可得公差等級CT為14時，基本尺寸在4063mm之間時，公差數(shù)值為10mm;基本尺寸在65-100mm之間時，公差數(shù)值為11mm；基本尺寸在100160mm之間時，公差數(shù)值為12mm。由鑄件基本尺寸60mm，100mm，65mm知 ，滑動軸承座鑄件的尺寸公差為：60+5，100+5。5，65+5。5 表5-1鑄件尺寸公差等級與配套用加工余量等級（GB/T6414-1999）造型材料單件、小批量生產(chǎn)鑄件公差等級與配套加工余量等級（CT/MA)鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金輕金屬合金干、濕砂型(1513）/J（1513）/H(1513）/H（1513)/H(15

43、13/H（1513）/H自硬砂(1412）/J (1311)/H （1311)/H(1210）/H（1210)/H (1210）/H鑄造工藝方法成批大量生產(chǎn)鑄鐵件尺寸公差等級與配套加工余量等級（CT/MA）鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金鋅合金輕合金砂型手工造型（1311)/J（1311）/H（1311）/H(1311）/H(1210)/H-（119)/H砂型機器造型（108)/H（108）/G(108）/G（108）/G（108）/G-(97)/G 造型材料單件、小批量生產(chǎn)鑄件公差等級與配套加工余量等級（CT/MA）鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵銅合金輕金屬合金薄壁殼型（108）/H（108）/

44、G（108)/G（108)/G-(97）/G金屬鑄型-(97)/F（97)/F(97）/E(86)/F低壓鑄型（97)/F(970/F（97）/F（86)/F壓力鑄型-（86）/D、（64）/D（75）/D熔模鑄型(75)/E（75)/E-(64)/E(64)/E注:公差等級適于尺寸25mm鑄件，鑄件可提高公差3等級，1016mm,鑄件可提高公差2等級，1625mm鑄件則可提高公差一級. 表5-2 灰鑄鐵件常見基本尺寸及切削加工余量（摘自GB/T 64161999）CT789101112131415MAEFGHGHGHGHHJHJHJHJ基本尺寸加工余量數(shù)值1602502.02.03。02.5

45、4.03.55.04.54.54。05。55。05。04。06。05.06.04。57.05。58。06。09。57.59。57。0117。5139。0139。0138。51510注：表中每欄有二個加工余量數(shù)值，上面是單側(cè)加工時的加工余量值；下面是雙側(cè)加工時每側(cè)的加工余量值。 單件小批生產(chǎn)，鑄件的不同加工表面，允許采用相同的加工余量值. 砂型鑄件頂面的加工余量等級比底側(cè)面的等級降一級選用；孔的加工余量等級，可以采用與頂面相同的等級。5。2起模斜度及圓角確定 滑動軸承座的測量面高度在5565mm之間，查找金屬成型工藝設(shè)計教材，由表中數(shù)值寬度a在1。0-1.5mm之間選取,斜度在1°-1

46、.5°之間，因此綜合考慮取起模斜度為1.5°，寬度為1mm,未標注處垂直起模斜度為1.0°。由上下面相交壁厚為14.5mm，13。5mm查表可知應在1/31/6范圍內(nèi)，此處圓角選為5mm。如圖51.圖515.3收縮量選擇由鑄造材料灰鑄鐵可知，其收縮量在0。71.0之間，在單件或小批量生產(chǎn)時取上限，故收縮量選為1。0%.5.4型芯及型芯頭選擇 滑動軸承座內(nèi)腔成圓柱形孔，由分型方式可知，采用垂直型芯，有利于穩(wěn)固定位，排氣和落砂，由基本尺寸知，型芯長度為65mm，由表查得下型芯高度H1值為2530mm，確定為25mm；上型芯值為15mm，芯頭間隙為0.51.5mm，定為

47、1。0mm；下芯頭斜度5°-10°選為7°，上芯頭斜度6°-15°選擇10°.表5-3 垂直和水平芯頭的尺寸參考數(shù)值 mm型芯長度當心頭直徑d或邊長為下列數(shù)值時的下芯頭高度H下值3031606110010115015130030150050170070110001001200030151520-3150202520252025-511002530253025302025202530404060101150303530353035253025304060406050705070151300354535403545304030354060

48、507050706080301500-406040603555354540605070507080100501700-6080608045654565507060806080801007011000-7090709060806080801008010010012000-100120100120801008010080120芯頭高度由下芯頭高度值查得上芯頭高度H上值H下1520253035404550556065708090100120150H上1515152020252530303535404550556580型芯長度當芯頭直徑d或邊長為下列數(shù)值時的水平芯頭直徑2526505110015120

49、020130030140040150050170070110001002023353040405050706080101200253530403545507060070080100-20140035454060608070908010090100-4016004060507070908010090110100120120140130150601800-608080100901101101201101301301501401608011000-90110110130110130120140130150150170第6章 澆注系統(tǒng)的擬定6。1系統(tǒng)作用與結(jié)構(gòu)分析 系統(tǒng)澆注是指砂型中引導金屬液流入型腔

50、的通道，一般由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道等組成。澆口杯承接金屬液，并經(jīng)直澆道流入橫澆道，再分配給各內(nèi)澆道流入型腔，因此各交道形狀及截面大小均影響鑄件質(zhì)量。6.2橫澆道及其結(jié)構(gòu)橫澆道除將金屬液分配給個各內(nèi)澆道外，最主要的作用是擋渣,課阻止水平流動中的熔渣進入型腔。通常為加強其擋渣作用,常采用鋸齒形橫澆道，穩(wěn)流式橫澆道或帶濾網(wǎng)的橫澆道.6.3各組元截面尺寸確定 各組元截面尺寸可根據(jù)鑄件合金種類、質(zhì)量、尺寸、壁厚、澆鑄時間等,利用簡便經(jīng)驗公式求得。 1：1.5：2 適用于大件 1:1.2：1。4 適用于大件S內(nèi):S模：S直 1：1.1：1.15 適用于中小件 1：10.6：1。11 適用于薄壁小

51、件生產(chǎn)中最小的內(nèi)澆道截面積為0.04cm2,直澆道最小直徑一般不小于15-18mm。 1內(nèi)澆道橫截面選擇扁平梯形如圖6-1，其特點是扁平梯形內(nèi)澆道高度低,熔渣不易進入，廣泛用于鑄鐵件生產(chǎn)。根據(jù)內(nèi)澆道橫截面積S內(nèi)=1 。3 cm2，查表61“灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)標準值”a=20mm，b=18mm，c=8mm,內(nèi)澆道橫截面積如下圖所示 2橫澆道的界面形狀選擇梯形如圖62，因為梯形橫澆道當渣能力強、開設(shè)容易,應用廣。由S橫=1。2c，表6-1“灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)標準值”得：A=12mm,B=6mm，C=14mm。所以橫澆道橫截面積如下圖所示:3、直澆道。直澆道橫截面積通常采用圓形如圖63,由S直=1。4

52、c，查表61“灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)標準值”D=13mm.所以該軸承座的直澆道的橫截面積如下圖所示： 圖61內(nèi)澆道橫截面積圖 62橫澆道橫截面積圖 63直澆道表61灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)標準值內(nèi)澆道尺寸/mm(S內(nèi)/m ）橫澆道尺寸/mm(S橫/m直澆道尺寸/mm(S直/ m）abcS內(nèi)abcS內(nèi)ABCS橫DS直1195506410501611182401723014126808512801914223602031018157115106151202315254802342020188150117171502818317202757024211022513921225322235950328003026113101410263103828421380381130403012455171133450463250195045159045411460020123760056405828005322005652179202416469206545703850653320585322120028205012008060805600805030灰鑄鐵阻流截面計算公式：F阻澆注系統(tǒng)中的最小斷面總面積（cm2）;G流經(jīng)F阻斷面的金屬液總重