铸造工艺设计说明书.docx
- 文档编号:8996882
- 上传时间:2023-05-16
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:177.66KB
铸造工艺设计说明书.docx
《铸造工艺设计说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《铸造工艺设计说明书.docx(10页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
材料成型过程控制
院系:
材料科学与工程学院
专业:
材料成型与控制工程
姓名:
学号:
指导老师:
日期:
2012.9.19至2012.10.15
目录
一、铸造工艺分析………………………………………………1
二、砂芯设计……………………………………………………3
三、冒口设计……………………………………………………5
四、浇注系统的设计及计算…………………………………7
五、沙箱铸件数量的确定……………………………………10
六、参考数目、资料……………………………………………11
文字说明、简图与计算步骤
主要结论
与参考资料
图1所示的事U型座,主要用于拆卸主轴上的皮带轮。
材料为ZG25(主要元素含量:
WC%=0.22~0.32%,WMn%=0.5~0.8%,WSi%=0.2~0.45%)。
技术要求:
①未标示的铸造圆角半径R=3~5。
②未标铸造倾斜度按工厂规格H59~21。
③铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。
图1
文字说明、简图与计算步骤
主要结论
与参考资料
一、铸造工艺分析
1.确定铸型种类和造型、制芯方法
此铸件是铸钢件,铸件最大三维尺寸270x110x220mm,为中小型铸件,铸件结构简单,仅有两个加工面,其他非加工面表面光洁度要求不高,采用温型普通机器造型,砂芯外形简单,采用热芯盒射芯机制芯。
2.确定浇注位置和分型面
方案1:
将铸件放置于下箱,分型面选取如图2所示,采用顶注式浇注,此方案浇注系统简单,不用翻箱操作;但是浇注时金属液对型腔冲刷力大,难以下芯,不便设置冒口进行补缩。
容易产生夹砂、结疤类缺陷,补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。
方案2:
将铸件放于上箱,分型面选取如图3所示,采用底注式浇注,此方案浇注系统相对复杂,下芯方便,可以将冒口设计在顶部,补缩效果好。
综合以上两种方案考虑,选择方案2较为合理。
上
下
下
上
图2图3
铸件全部位于上箱,下表面为分型面
文字说明、简图与计算步骤
主要结论
与参考资料
3.选择工艺参数
①最小壁厚确定:
铸件轮廓尺寸为270x220mm,由表1—5查得最小壁厚为10~12mm,铸件满足要求。
②最小铸出孔确定:
铸件位于上部的孔壁厚与孔深为11x50mm,下部位孔壁厚与孔深为11x20mm,由表1—8查得最小铸出孔径为60mm,所以铸件上的孔都不能铸出。
③铸造收缩率:
经过分析,铸件类型为铸钢件受阻收缩由表1—14查得收缩率为1.5%。
④机加工余量:
铸件为铸钢件,砂芯铸造,机器造型,由表1—13查得机加工余量等级为E~H,再由表1—12得加工余量为1.4~5mm,故取3mm。
⑤公差等级:
铸件为铸钢件,砂型铸造机器造型和壳型,由表1—10得公差等级为8—12,由表1—9查得公差数值为2.2~9,取3.5。
⑥拔模斜度:
造型模样为金属模,测量面高为20mm,由表1——15查得α=1°10′,a=0.8mm
⑦铸造圆角:
由铸件技术要求,未标示的铸造圆角半径R=3~5,取5mm。
二、砂芯设计
1.确定砂芯数量和每一砂芯形状、尺寸,砂芯种类及制芯方法、下芯次序
根据零件图,可知只需使用一个砂芯即可满足,砂芯结构简单,属于中小型,砂芯的形状及尺寸如图4所示。
呋喃—1型树脂砂热芯盒制芯工艺,是一种能解决
铸造收缩率:
1.5%
机加工余量:
3mm
文献:
《铸造工艺设计》
公差数值:
3
拔模斜度:
α=1°1′
a=0.8mm
文字说明、简图与计算步骤
主要结论
与参考资料
原料供应,芯砂的流动性好,硬化速度快,硬化温度范围较宽,热态砂芯强度和常温机械强度都很好,浇注后型芯的退让性能好,故选择呋喃树脂热芯盒射芯法造芯,
2.确定砂芯的芯头个数、形状、尺寸、间隙和谐度
根据砂芯及型腔形状,确定芯头个数为1,芯头为自硬型,由表1—31查得:
间隙S=1.0mm,芯头高度为36mm,芯头斜度由表1—33查得α=7°,a=5mm。
砂芯主视图砂芯俯视图
图4
3.确定砂芯的捣砂、排气、定位及固定
砂芯形状简单,尺寸小,材料为自硬树脂砂,查表1—44得,利用扎排气孔法,分析砂芯与性强得砂芯不需要固定。
三、冒口的设计及计算
1.冒口设计计算
分析零件图,其上部分为厚大部位,冷凝过程中易出现缩孔、缩松等缺陷,所以需要设置冒口对其进行补缩。
冒口模数的估算:
将零件形状简化成图5所示形状,
砂芯数量:
1
芯砂材料:
呋喃树脂砂
热芯盒射砂制芯
芯头数量:
1
头高度h=36mm
芯头斜度:
α=7°,a=5mm
资料《铸造工艺学》
砂芯排气:
扎排气孔法
文字说明、简图与计算步骤
主要结论
与参考资料
图5
六棱柱体积计算:
S1=652×652√3×12×12=3659mm2,V1=S1×h1=3659×20=73180mm3
圆柱的体积计算:
S2=πR2=πX(1402)2=14315mm2,V2=S2×h2=14315X30=429450mm3
V总=S1+S2=73180+429450=502630mm3
六棱柱侧面积S侧1=752X20x6=4500mm2,
圆柱侧面积S侧2=πdh2=3.14X140X30=13188mm2
S总=S侧+2S2+S1-S1+S侧2=4600+2X14315+13188=46481mm2
MC=V总S总=50263046481=11mm=11cm,Mr=1.2Mc=1.32cm
②确定体收缩率、冒口形状、尺寸、能补缩的最大铸件体积
铸件材料为ZG25,化学成分:
Wc%=0.25,WMn=0.8%,由表6——2得ξ=4.4%,
ξv=4.4+0.0585=4.5%,由表3—33查得d=65mm,h=105mm,VR=0.36L,GR=2.5Kg,Vc=0.8L,Gc=6.5Kg。
冒口如图6所示:
图6
冒口模数:
Mr=1.32cm
文献:
《砂型铸造工艺及工装设计》
《铸造工艺设计》
冒口尺寸:
d=65mm
h=105mm
文字说明、简图与计算步骤
主要结论
与参考资料
四、浇注系统的设计与计算
1.浇注系统类型选择
本铸件为铸钢件,且质量要求较为严格,不允许表面有夹砂、粘砂等缺陷,设计时应考虑浇注系统有较好的挡渣能力。
开放式浇注系统,金属液进入型腔时金属液流动速度小,充型平稳,对型壁冲刷力小,金属氧化轻,适合铸钢件浇注。
底注式浇注系统,内浇道基本上在淹没状态下工作,充型平稳,可避免金属液发生飞溅、氧化及由此产生的铸件缺陷,无论交道口比值多大,横浇道基本上都是被充满的,有利于阻渣,也弥补了开放式浇注系统挡渣能力不足的缺点。
同时,型腔内的气体容易顺序排除,避免产生气孔等缺陷。
综合以上各方面考虑,采用开放式——底注式浇注系统。
2.确定内浇道的数量和引入位置
分析零件图,可设置两个关于中心线对称的内浇道。
采用底注式浇注系统,引入位置在铸件底部,具体详情参照铸件工艺图。
3.各组元断面截面积计算
根据《铸造工艺学》得知,大批量生产小型铸钢件时,常采用转包浇注。
估算铸件体积:
V铸件=πR2h2=π×(1502)2×220=3885750mm3
估算冒口体积:
V冒口=πR2h1=π×(652)2×100=331663mm3
V总=V铸件+V冒口=3885750+331663=4233996mm3=4.23L
冒口质量:
G1=331663×7.8×10-6=2.6Kg,铸件质量G2=9.2Kg。
G=2.6+9.2=11.8Kg
相对密度Kv=GV总=11.84.23=2.78Kg/L
查表5—34得,C=1.0,K=0.7,浇筑时间t=C√G=11.8=3.43s
由表5—33查验,符合要求。
浇注系统:
采用开放——底注式浇注
《铸造工艺学》
浇注时间:
t=3.43s
《砂型铸造工艺及工装设计》
文字说明、简图与计算步骤
主要结论
与参考资料
公式:
A内=Gtkl,L为钢水流动系数,ZG25的L=1.0
A内=Gtkl=11.83.4×0.7×1.0=4.9cm2。
内浇道数量为2,所以内浇道截面积A内=2.45cm2。
大批量生产生产小型铸钢件时多采用可充满式浇注系统,既有加强挡渣的能力,又减轻喷射,常采用浇注系统截面积比为:
A内:
A横:
A直=1.0:
0.9:
1.2。
所以A内=4.9cm2,A横=4.41cm2,A直=5.29cm2。
4.各组元尺寸、形状的确定
已知A内=2.45cm2,A横=4.41cm2,A直=5.29cm2,查表2—50得:
内浇道各部分a=25mm,b=20mm,c=13mm,R=5mm;横浇道各部分尺寸a=22mm,b=18mm,c=22mm,R=5mm;直浇道d中=29mm,d上=33mm,d下=25mm。
各部分剖面图如7所示
直浇道d中横浇道内浇道
图7
根据直浇道下端直径d下=25,查表3—233得浇口杯各部位尺寸为D1=66mm,D2=62mm,h=50mm,R=6mm。
如图8所示:
图8
A内=4.9cm2,
A横=4.41cm2,
A直=5.29cm2
《铸造手册》
文字说明、简图与计算步骤
主要结论
与参考资料
浇注系统示意图如图9,详细参数见铸件工艺图。
图9
共页第页
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 铸造 工艺 设计 说明书