鑄造工藝設計說明書

鑄造工藝設計說明書名目\l“_TOC_250030“零件構造分析 3\l“_TOC_250029“零件信息 3\l“_TOC_250028“技術要求 3\l“_TOC_250027“鑄造工藝方案分析 5鑄造方法確實定 5\l“_TOC_250026“分型面的選擇 5\l“_TOC_250025“鑄件澆注位置確實定 7\l“_TOC_250024“鑄造工藝參數(shù) 9\l“_TOC_250023“鑄件尺寸公差 9\l“_TOC_250022“鑄件重量公差 9\l“_TOC_250021“機械加工余量 9\l“_TOC_250020“鑄造收縮率 9\l“_TOC_250019“起模斜度 9\l“_TOC_250018“最小鑄出孔及槽 10\l“_TOC_250017“工藝補正量 10\l“_TOC_250016“分型負數(shù) 10\l“_TOC_250015“反變形量 10\l“_TOC_250014“砂芯負數(shù) 11\l“_TOC_250013“非加工壁厚的負余量 11\l“_TOC_250012“分型負數(shù) 11\l“_TOC_250011“砂芯設計 12\l“_TOC_250010“砂芯的概念 12\l“_TOC_250009“芯頭設計 12\l“_TOC_250008“澆注系統(tǒng)設計 16\l“_TOC_250007“澆注系統(tǒng)設計原則 16\l“_TOC_250006“澆注系統(tǒng)位置確定 17\l“_TOC_250005“澆注系統(tǒng)類型確定 17\l“_TOC_250004“澆注系統(tǒng)尺寸計算 17\l“_TOC_250003“冒口及冷鐵 22\l“_TOC_250002“冒口補縮原則 22\l“_TOC_250001“冒口及冷鐵位置個數(shù)的選擇 22\l“_TOC_250000“冒口種類選擇及參數(shù)計算 23鑄件成品率 25零件構造分析零件信息產品名稱：支架材料：鑄鋼質量：mv7.85g 58983cm3463000g463Kgcm3生產批量：成批大量生產。造型方法：手工造型其零件示意圖如以下圖技術要求鑄件重要的工作外表，在鑄造是不允許有氣孔、砂眼、渣孔等缺陷。鑄造工藝方案分析鑄造工藝確實定擇造型方法、造芯方法的選擇依據(jù)手工造型和機器造型的特點，選擇手工造型鑄造方法的選擇依據(jù)零件的各參數(shù)，比照表格中的工程比較，選擇砂型鑄造。鑄型種類的選擇依據(jù)鑄型的特點和應用狀況選用自硬砂。分型面的選擇方案Ⅰ：沿主視圖中心線分型，兩箱造型優(yōu)點：鑄件上方的Φ34缺點：Φ9的孔鑄不出②55的臺要選擇用活塊做出③上下箱的質量不均勻，影響零件使用性能Φ34一分型面，三箱造型。Φ9全鑄出。缺點：三箱造型過程會簡單，用型芯較多，造型難度增大。方案Ⅲ：在鑄件前方肋板處，作前方面為分型面優(yōu)點：與方案Ⅱ比較，工藝簡潔，造型便利簡潔。2Φ9Φ12孔不行鑄出。綜合上述三個方案，考慮到工廠實際生產條件、鑄件工藝要求，選擇方案Ⅲ作為分型面鑄件澆注位置確實定鑄件澆注位置確實定應留意以下幾項原則鑄件的重要加工面應朝下或呈側立面盡可能使鑄件的大平面朝下應保證鑄件能布滿應有利于實現(xiàn)挨次凝固應盡量削減砂芯數(shù)量使用條件，先暫選擇如下的澆注位置鑄造工藝參數(shù)鑄件尺寸公差由于該鑄件為鑄鋼件，并且承受砂型手工造型鑄造方法，查表CT13鑄件重量公差－，選用-，因鑄件沒有要求重量公差等級，MT13機械加工余量詢。查表〔GB/T6414－1999〕K8mm鑄造收縮率2.08%。起模斜度66cm，模樣高度比鑄件高度加放一個收67.37cm，按自硬砂木模造型查〔JB/T-，起模斜度為°′，即°。起模斜度形式為增加壁厚法最小鑄出孔及槽才鑄出，其最小鑄出尺寸依據(jù)鑄造工藝類型，鑄造合金種類，鑄件壁30-50mm，本鑄件的加工孔在放置出。工藝補正量對于成批、大量生產的鑄件，或永久性產品，選擇不考慮工藝補正量分型負數(shù)2m以上的鑄件應用，本鑄件不考慮分型負數(shù)反變形量砂芯負數(shù)砂芯負數(shù)只應用于大型粘土砂芯，自硬型芯不承受型芯負數(shù)非加工壁厚的負余量不引用了分型負數(shù)砂芯設計砂芯的概念砂芯的用是形成鑄件的內腔、孔以及鑄件外形不易出砂的部位。量。由于此次設計的支架有一大孔，此次設計有1個圓柱形砂芯，由芯承受垂直放置的方式。芯頭設計是：定位和固定砂芯，使砂芯在鑄型中能夠準確的位置。并且能夠承生的氣體，都應能通過芯頭排至鑄型以外。在設計芯頭時，除了要滿足上面的要求，但是，為了啟芯便利，所以應保證適當斜度。定位的安放的位置，可分為垂直芯頭、水平芯頭兩類。本次設計中，承受的是垂直芯頭。芯頭它由芯頭長度、斜度、間隙、壓環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽等構造組成。其中局部位置如下圖。芯頭的高度生產中不必區(qū)分上芯頭與下芯頭，便利下芯。由零件圖可知需要0的砂芯，那么16-17芯頭高度h35~55h=h1

=40mm芯頭的斜度應大些。3-3h=h=40mm，取α=10°α=7°1 1芯頭的間隙小取決于鑄型種類、砂芯大小、精度、芯座本身的精度。查表〔JB/T5105-1991〕S=2mm壓緊環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽垂直芯頭的壓緊環(huán)、防壓環(huán)和集砂槽比較簡潔，查表得最終砂芯圖為以下圖最終砂芯圖為以下圖取e=3，f=4，r=3澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計原則直澆道窩、橫澆道和內澆道等組成。正確的澆注系統(tǒng)還應具有以下作用使液態(tài)合金平穩(wěn)布滿型腔，不沖擊型壁和砂芯，不產生飛濺和渦以防止金屬液過度氧化及產生砂眼、冷豆、氣孔等缺陷。阻擋夾雜物進入型腔，以免在鑄件上形成渣孔。調整砂型及鑄件上各局部溫差，掌握鑄件的凝固挨次，不阻礙鑄件的收縮，削減鑄件變形和開裂等缺陷。有肯定的補縮作用，一般是在內澆道凝固前補給局部液態(tài)收縮。使液態(tài)合金以最短的距離，最適宜的時間布滿型腔，并有適宜的型內液面上升速度，得到輪廓完整清楚的鑄件。充型液流不要正對冷鐵和芯撐。防止外冷鐵的激冷效果降低及表面熔化，避開芯撐過早軟化和熔化，造成鑄件壁厚變化。在保證鑄件質量的前提下，澆注系統(tǒng)要有利于減小冒口體積，構造要簡潔，在砂型中占據(jù)的面積和體積要小，以便利工人操作、去除和澆注系統(tǒng)模樣的制造，節(jié)約金屬液和型砂的消耗量，提高砂型有效面積的利用。澆注系統(tǒng)位置確定此鑄件為鑄鋼件，鑄鋼的特性熔點高、流淌性差、收縮大、易氧澆口，結合本鑄件有砂芯，避開鋼液沖擊砂芯，選擇兩個內澆道，最終選擇中間注入穩(wěn)流式澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)類型確定依據(jù)各澆注系統(tǒng)的特點及鑄件的大小和鑄件的材質選用開放式澆注系統(tǒng)，斷面比例關系為A <A <A <A直上 直下 橫 內。澆注系統(tǒng)尺寸計算計算鑄件質量V=589.83cm3質量：mv7.85g 58983cm3463000g463Kgcm3各個澆道的截面積計算查找資料文獻鑄鋼件截面積比例A A A A =1:(1.8~2.0):(1.8~2.0):(2.0~2.5)包孔： 直： 橫： 內由奧贊公式 2gHp 2gHp阻式中m為流經阻流斷面金屬液總質量為充填型腔的總時間Hμ為填充全部型腔時，澆注系統(tǒng)阻流斷面的流量系數(shù)為布滿型腔時的平均計算壓力頭Hp式中各個參數(shù)確實定方法如下：金屬液總質量G確實定依據(jù)鑄件質量和生產類型選擇鑄鐵件澆注系統(tǒng)占的質量百分比為澆注時間確實定

=8~10mm·s-1型C為鑄件的高度

C型max

C型min最終66~83S，=75S流量系數(shù)μ確實定依據(jù)鑄型種類和阻力大小流量系數(shù)μ0.8~0.95p平均靜壓頭H確實定pH H(P2/2C)P 1H1為從澆口杯頂液面到阻流斷面的垂直距離P為水平面以上的鑄件高度C為鑄件總高度Hm≥Ltanα=324H1=Hm+159=483HP485mm 2gHp式為奧贊公式 2gHp阻將每個參數(shù)帶入求得A2.15cm2A包孔：A直：A橫：A內=1:(1.8~2.0):(1.8~2.0):(2.0~2.5)由于澆包口為阻流面所以A直=1.9×2.15=4.0cm2A橫=1.9×2.15=4.0cm2A內=2.3×2.15=4.9cm2現(xiàn)階段鑄鋼的資料較少，澆口的繪制參考球墨鑄鐵的數(shù)據(jù)資料查表確定各澆道數(shù)據(jù)如下ΣA直=4.2cm2D=23mmΣA橫=3.6cm2A=19mm，B=14mm，C=22mmA=28mm，B=26mm，C=9mm冒口及冷鐵冒口補縮原則就近設在鑄件熱節(jié)的上方或側旁.盡量設在鑄件最高,最厚部位.對低處的熱節(jié)增設補貼或使用冷鐵,造成補縮的有利條件不設在鑄件最重要、受力大部位,防止組織粗大降低強度不選在鑄造應力集中處,簡潔引起裂紋,應留意減輕對鑄件的收縮阻礙盡量用一個冒口同時補縮幾個熱節(jié)或鑄件在加工面上,可節(jié)約鑄件精整工時,零件外觀好。不同高度上的冒口,應用冷鐵使各個冒口的補縮范圍隔開冒口及冷鐵位置個數(shù)的選擇綜合以上因素，分析該鑄件有三個熱節(jié)，要保證鑄件挨次凝固，考慮下述方案：一個在最高處冒口，兩塊冷鐵。冒口種類選擇及參數(shù)計算455%yyd91.5mm考慮到補貼和左邊的熱節(jié)，將熱節(jié)圓d91.5mm×1.1=100.65mmyy于是M

y

2.39cmc 2dy

c〕2106cmc〕為了保證冒口比鑄件晚凝固，一般取Mr=1.2Mc=2.88cmMr2.97Gc=68Kg冒口校核考慮到有效補縮距離，參考以下圖，增加冒口=4.5T+4T+4.5T=13T=780mm910mm，補縮距離不夠，選擇在冒口之間添加冷鐵，查找資料冷鐵對冒口的影