支撐臺(tái)鑄造工藝設(shè)計(jì)

--目錄1緒論..........................................................................................................................2材料的確定.............................................................................................................3結(jié)構(gòu)工藝分析.........................................................................................................4工藝方案的設(shè)計(jì).....................................................................................................2223......................................................................................................4.................................................................................3............................................................................................55鑄件工藝參數(shù)的確定.............................................................................................6............................................................................................鑄出孔..............................................................................................................................................................................................................................688...............................................................................................86澆注系統(tǒng)的設(shè)置............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................99999..................................................................................................7鑄件工藝圖和鑄件圖............................................................................................附錄...........................................................................................................................總結(jié)...........................................................................................................................參考文獻(xiàn).....................................................................................................................----1工藝，澆注系統(tǒng)，補(bǔ)縮系統(tǒng)，出氣孔，激冷系統(tǒng)，特種鑄造工藝等內(nèi)容。就是將低的表面粗糙值；要求具有某些特殊性能，如耐熱、耐蝕、耐磨等，同時(shí)還要求樣才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的效果。所選定得造型方案和工藝卡，便可繪制出模樣圖及鑄型圖。2材方案對(duì)比，最后才能確定選材方案。一般應(yīng)遵循使用性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和工藝性原則。[1]作用，而經(jīng)常處于壓應(yīng)力狀態(tài)，要求能抗壓和耐磨即可，故選用灰鑄鐵HT150制成。硅較高（碳3.0%-3.7%、硅1.8%-2.4%）其鐵水不經(jīng)任何處理，出爐后可進(jìn)行直接澆注?；诣T鐵具有良好的減磨性、吸振性和切削加工性，以及鑄造流動(dòng)性好，HT150的工作條件是承受中等負(fù)荷，且摩擦面間的單位面積壓力不大于490kpa，一般機(jī)械制造中的鑄件，如：支柱、底座、齒輪箱、刀架、軸承座、軸承滑座等。符合本設(shè)計(jì)的[2]要求，故支撐臺(tái)零件的材料選用灰鑄鐵HT150。3件小批量生產(chǎn)。灰鑄鐵具有良好的耐磨性，液態(tài)流動(dòng)性好，凝固收縮性小，抗壓強(qiáng)度高，吸振性好，使用時(shí)有充分的強(qiáng)度和剛性，能夠滿足支撐臺(tái)工作要求，而且價(jià)格適宜，故選用灰鑄鐵作為鑄件材料。----此零件外形輪廓尺寸為160mm*200mm*200mm，主要壁厚12mm，最大壁厚20mm，為一小型鑄件；機(jī)器支撐臺(tái)零件主要用于承受靜載荷，即在工作時(shí)起故選擇灰鑄鐵HT150制成。零件結(jié)構(gòu)圖及三維圖3.1如下所示。圖44.1鑄型種類及造型方法的確定[3]鑄型包括將熔化的金屬倒入鑄模同鑄錠過程，鑄模的型腔提供了最終有用模的材料或進(jìn)鑄模的方法進(jìn)行分類，鑄造工藝有四種基本類型:砂型鑄造、永久型鑄造、壓模和離心式鑄造。考慮其經(jīng)濟(jì)性、合理性、工藝性，對(duì)本設(shè)計(jì)采用砂型鑄造。砂型鑄造的鑄型主要分為濕型、干型、表面干型、自硬型四種。每種鑄型的硬化過程，其主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)靈活性大，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，便于組織流水生產(chǎn)，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的機(jī)械化和自動(dòng)化，材料成本低。通常情況下，中小型鑄件應(yīng)盡可能選擇濕型。故本設(shè)計(jì)采用濕型鑄造法。脹砂等缺陷，在使用時(shí)應(yīng)注意以下幾種情況：1.澆注時(shí)鑄件有較大水平壁時(shí)，用濕型容易引起夾砂缺陷，應(yīng)考慮使用其他砂型。2.鑄件過高，金屬靜壓力超過濕型的抗壓強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮使用干砂型或自硬----3.型內(nèi)放置冷鐵過多時(shí)，應(yīng)避免使用濕型，因?yàn)槔滂F生銹或變冷而凝結(jié)“水珠”，澆注后會(huì)引起氣孔缺陷。如果必須使用冷鐵時(shí)，冷鐵應(yīng)事先預(yù)熱，放入型內(nèi)后要及時(shí)合型澆注。4.會(huì)風(fēng)干，使表面強(qiáng)度降低，易出現(xiàn)沖砂缺陷。小，因此采用手工造型和制芯。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用濕砂手工分模造型。4.2分型面的選擇生產(chǎn)成本和生產(chǎn)率影響很大。選擇分型面時(shí)應(yīng)注意一下幾項(xiàng)原則：1.盡可能將整個(gè)鑄件或其主要加工面和基準(zhǔn)面置于同一砂箱內(nèi)；2.盡可能減少分型面數(shù)目；8.受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；9.有利于下芯、驗(yàn)型與合型。B因此選擇軸向分型。----圖4.3鑄件澆注位置的確定件質(zhì)量有重要影響，而且與工藝裝備（如模樣、芯盒）結(jié)構(gòu)，下芯、合型甚至清。[3]幾點(diǎn)原則:1.澆注的重要加工面應(yīng)朝下或呈側(cè)立面底面和側(cè)立面比較光潔，出現(xiàn)缺陷的可能性小。2.盡可能使鑄件的大平面朝下既可避免氣孔和夾渣，又可防止大平面處發(fā)生夾砂缺陷。3.應(yīng)保證鑄件能充滿件能充滿。4.應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)順序凝固鑄件的厚大或局部厚實(shí)部分，應(yīng)置于鑄型的頂部或側(cè)面，以便于安放冒口，實(shí)現(xiàn)自下而上的順序凝固。----5.應(yīng)盡量減少砂芯數(shù)量并使其穩(wěn)定避免使用吊砂、吊芯或懸臂砂芯，以便于下芯、檢驗(yàn)、固定和排氣。精度，并且有利于下芯、檢驗(yàn)、固定和排氣。其示意圖如圖4.2所示。圖55.1加工余量為了保證零件加工面尺寸和精度，在鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，將加工面上留出的、件的質(zhì)量。在選擇加工余量時(shí)要考慮鑄造合金種類、鑄造工藝方法、生產(chǎn)批量、響。支撐臺(tái)零件采用砂型手工造型且最大輪廓尺寸為630-1000之間，且其基本尺寸為160mm、200mm，查表5.1表5.2表5.3和表5.4可知其加工余量等級(jí)為，尺寸公差等級(jí)為確定其加工余量為7.5mm。表[3]造DEEDD----表）[3]CDEFGHJK3112112345442687KCDEFGH6J934570369①②A和B表[3]法料鐵鐵金金造型表[3]）-----至123456---678978①②到5.2起模斜度及圓角確定少1mm的加工余量，取起模斜度為1度。砂而缺角、因集中力而產(chǎn)生開裂等缺陷。一般為兩交壁平均厚度的1/3-1/2,這里取R5mm。[3]5.3鑄出孔對(duì)于支撐臺(tái)零件上8要性。小批量孔直徑30mm-50mm，而本次設(shè)計(jì)零件小孔直徑為20mm，且如果要鑄出，會(huì)增加型芯數(shù)量，而且還不好放置，所以不用鑄出，直接在鉆床上用鉆頭鉆出。5.4型芯及型芯頭選擇鑄件上的孔腔要用芯型鑄出，芯型要芯頭支撐、定位、排氣和落砂，芯頭是型芯的外伸部分，起輔助作用。型芯頭的形狀尺寸：一般情況下，同一個(gè)內(nèi)腔用一個(gè)整體型芯鑄出，當(dāng)內(nèi)腔簡(jiǎn)單，可以自帶砂芯成型而不采用型芯。當(dāng)復(fù)雜時(shí)，芯的穩(wěn)定性，通常加大或增長(zhǎng)芯頭，從而使型芯穩(wěn)固并增加透氣。利于穩(wěn)固、定位、排氣和落砂。由基本尺寸可知，型芯長(zhǎng)度為200mm。選用垂直芯頭，一般小中芯頭長(zhǎng)為20mm-80mm，確定芯頭長(zhǎng)為50mm，大端芯頭直徑90mm，小端芯頭直徑50mm。芯頭的間隙查表5.5得1mm。表[3]----D0066.1澆注系統(tǒng)作用與結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)澆注是指砂型中引導(dǎo)金屬液流入型腔的通道，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，再分配給適用于壁厚較均勻、高度不太大的各類中小鑄件。對(duì)于支撐臺(tái)零件正好適合。[4]6.2澆口杯和直澆道澆注，減輕液流對(duì)型腔的沖擊，分離渣滓和氣泡，阻止其進(jìn)入型腔，增加充型壓且在上型面開設(shè)澆口杯。用下能克服流動(dòng)過程中的各種阻力，充滿型腔的各個(gè)部位。[5]6.3橫澆道和內(nèi)澆道個(gè)澆道。其作用除了液流的分配，就是起到擋渣的作用。橫澆道截面多為梯形、件。對(duì)支撐臺(tái)零件的橫澆道采用梯形截面。理的結(jié)構(gòu)尺寸以及與橫澆道的連接方式將有助于擋渣。內(nèi)澆道對(duì)于小件20mm-30mm有助于橫澆道擋渣，且制模及切除方便。支撐臺(tái)零件的下型面開設(shè)內(nèi)澆道，并分兩道將金屬液從兩端法蘭處注入，有利于法蘭冷卻過程中的補(bǔ)縮。且內(nèi)澆道采用梯形截面。[4]6.4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(shí)間等，利用簡(jiǎn)便經(jīng)驗(yàn)公式求得。----1:1.5:2適用于大件1:1.2:1.4適用于大中件適用于中小件S:S：S內(nèi)模直1:1.1:1.151:1.06:1.11適用于薄壁小件生產(chǎn)中最小的內(nèi)澆道截面積為0.04cm，直澆道最小直徑一般不小于15-18mm。2灰鑄鐵阻流截面計(jì)算公式：mAH阻PA——澆注系統(tǒng)中的最小斷面總面積（cm2阻）；m——流經(jīng)F阻斷面的金屬液總重量（）；μ——總流量損耗系數(shù)；s——澆注時(shí)間（）；H——平均靜壓力頭（cm）P式中m由proe分析的毛坯質(zhì)量；μ=0.42；H=；[3]p澆注時(shí)間的計(jì)算如下：sm1m——型內(nèi)金屬液的總質(zhì)（重量）（）s——系數(shù)，取決于鑄件壁厚，由表查出是s=2.2。[3]11計(jì)算得出澆注時(shí)間為6.5s。由于支撐臺(tái)零件為中小型鑄件，確定其截面比為1：1.1：1.15。由阻流截面計(jì)算公式可得出內(nèi)澆道截面積A＝8.90cm,查表得2內(nèi)a=56mm,b=52mm,c=17mm；直澆道截面積A=10.24cm2，查表得D=18mm；橫澆道截面積直A=9.97cm2a=32mm,b=22mm,c=35mm橫所示：圖----表[4]S㎡S/m)S㎡)ab