《毛坯工艺设计》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,毛坯工艺设计,内容与要求,毛坯设计任务,先绘制零件图 10分 张（交贾）,1.绘制铸件工艺图 20分 张,（或：,绘制自由锻件图 10分 张,自由锻件工艺卡 10分 张）,2.编写毛坯工艺设计说明书 25分 份,抽查答辩（每班3个）,注意：,毛坯工艺设计说明书封皮注明铸件或自由锻件,设计要求,1.设计图要正确、完整，文字简明；,2.不准交换题目；,3.允许讨论，但独立完成，杜绝抄袭，否则都不及格；,4.学会查阅相关资料：,教材，张万昌的热加工工艺基础，,自由锻件设计手册，铸造工艺设计手册,铸造工艺设计评分细则,1、铸造工艺图（20分）,1）浇注位置与分型面5分,2）加工余量、拔模斜度、,收缩率和铸造圆角5分,3）型芯、冷铁和芯头确定 5分,4）浇注系统（冒口）5分,注意：1）、2）、4）项用红笔！,2、,铸造工艺说明书 （25分）,内容：20分（各项分配同上）,注意：说明书设计格式有分,自由锻件,工艺设计评分标准,1、自由锻件工艺图 （10分）,1）自由锻件,加工余量、余块、公差,6分,2）自由锻件图规范 4分,2、自由,锻造工艺卡：先下料（有尺寸）（10分）,3、,说明书（20分）,1）自由,锻件,加工余量、余块、公差,：6分,2）自由,毛坯重量、尺寸的计算,：,10分,3）自由,变形步骤、温度和冷却：4分,注意：设计格式分,铸造工艺图,20分,注意：“铸件工艺图”要保留原零件图全部信息,或：,自由锻件图锻造工艺卡,20分,毛坯工艺设计任务,毛坯说明书封面要求,设计题目：“零件名称”砂型铸造工艺设计说明,或自由锻工艺设计说明,班级：0814,设计人学号：,？,设计人姓名：,？,指导教师：张锁梅 贾志新,说明书内容包括：(25分),铸造工艺设计方案确定依据或参数选择的依据,铸造工艺图中各项的依据，如：,浇注位置和分型面（至少2种对比）、,型芯和芯头确定、,工艺参数和浇注系统（冒口）。,自由锻件工步确定依据或参数选择及,工艺卡中各项,的依据，如：,自由锻件机加工余量、余块、公差的选择；,毛坯重量和尺寸计算、,锻造工序、加热温度、冷却方式等。,铸造工艺设计,根据零件结构、技术要求做,砂型铸造,工艺设计。,铸造工艺图上标出：,1、浇注位置和分型面；,2、各种工艺参数；,3、,芯头,和,浇注系统的,尺寸和位置,；,4、布置,冒口,和,冷铁的尺寸和位置,；,；,将这些用红和兰线表达和标注在零件图上。,常用铸造工艺符号,1、,浇注位置、分型面符号：,用红线和箭头表示,。,2、,机械加工余量和起模斜度：,用红线划出轮廓,，,加工余,量值、起模斜度用数字表示。,3、,不铸孔和槽：,用红“,X,”表示,，,剖面处涂以红色,4、,型 芯：,用蓝线划出，并注明尺寸，,型芯应按下芯顺序编号,5、,浇注系统：,用红线绘出，并注明主要尺寸,6、冷铁：,用绿色或蓝色绘出，注明“冷铁”,注意：“,铸造工艺图”,要彩打！,绘制工艺图步骤,1选择浇注位置,1）重要加工面或要求高的面，置于铸型下部或侧立；,2）将大平面朝下，以免出现气孔和夹砂。,3）大面积薄壁件，将薄壁放在下部或处于侧立。,选择分型面,1）将重要加工面或大部分加工或加工基准面置于同一,砂箱以保证尺寸精度。,2）方便起模和简化造型工序。,-减少分型面和活块的数目；,-尽可能采用平直分型面；,3）尽可能减少芯子数目,。,4）分型面位置应便于下芯、扣箱及检查型腔。,）确定铸造工艺参数,1）机械加工余量和铸出孔,所有标注粗糙度的表面均需机加工。机加工余量随铸件大小、材质及加工面在铸型中的位置而变。,如：铸钢加工余量比铸铁大；有色合金加工余 量要小些；铸铁中灰铸铁的加工余量较可锻和球墨铸铁的小。,通常，我们查表定如下表：,注：,1）公称尺寸是指两个相对加工面之间的最大距离，或 从基准面或中心线到加工面之间的距离。,2）不带括号值为,手工造型,。铸件尺寸愈大，机械加工余量,也随之加大；上表面比底面和侧面易产生缺陷，故加工,余量大。,3）较大的孔和槽应铸出。铸铁：30mm；铸钢：50mm,2）拔模斜度：,拔模斜度随垂直壁高度增加而减小；,外壁的拔模斜度也小于内壁的。,一般拔模斜度在,0.5-5,之间。,3）铸造圆角：,铸件壁和壁之间应圆弧过渡。圆角半径：相交两壁平均厚度的1/3,1/2。,4）铸造收缩率,（1）浇注到铸型的金属液，随温度降低发生冷却、凝固,及各部分尺寸的缩减。产生铸造收缩率。,（2）根据收缩率大小将模型或芯盒放大，保证尺寸要求。,（3）铸造合金收缩率随铸造合金种类、成分而改变。,通常：灰铸铁为0.71.0%；,铸钢为 1.52.0%；,有色的为1.01.5%。,芯头设计,1）按芯头位置分垂直和水平两类。,2）立芯头的高度主要取决于直径大小，范围为15150mm；,高度较小而粗的芯子可以省去上芯头；,细长高芯子应有上、下芯头，且,下面芯头的斜度小一点、高度大一点,（3）水平芯头长度随型芯长度和芯头直径的增大而增加，芯头与芯座间留14mm间隙，以便下芯和合箱。,注意：,无论是水平、还是垂直芯头，当其数量不止一个时，若排成一条直线只留两个芯头；若排成一个平面要留三个芯头，且选择对称性好的三个,。,至于芯头的斜度、间隙、和定位等可查,铸造工艺设计手册。,浇注系统设计,浇注系统分类,A、按内浇道位置：顶注式、中注式、底注式及,阶梯式,1）顶注式,优点：容易实现顺序凝固和补缩；,缺点：金属液对铸型冲击大，易产生飞溅、氧化和卷,入空气。,适合高度不大、形状简单、薄壁或中等壁厚铸件,。,2）中注式,横浇道和内浇道均开设在分型面上，易于操作，并便于控制金属液的流量分布和铸型热分布。,用于重量中等、高度不大和壁厚也中等的件。,3）底注式,优点：金属液充型平稳、无飞溅、型腔中气体,易于排出，且挡渣效果好。,缺点：不能利用金属液自重补缩。,多用于易氧化合金。,4）阶梯式,兼有底注式和顶注式优点，缺点是结构较复杂、,增加造型和清理难度。,用于高度大、复杂或要求高的件。,B、按最小截面位置：封闭式、开放式和 封闭开放式,1）封闭式,内浇道总截面积最小,即：F,直,F,横,F,内,一般比例：,F,直,：,F,横,：,F,内,=1.15:1.1:1,优点：挡渣能力好；防止浇注卷入气体；易清理。,缺点：金属液进入铸型流速高、易喷溅、冲砂和造,成金属氧化。,用于铸铁件。,2）开放式,最小截面在直浇道,：即,F,直,F,横,F,阻,F,内,兼有封闭和开放式浇注系统优点，应用也广泛。,内浇道设计原则,1）内浇道位置、数目应符合所选凝固方式：,顺序凝固开在厚壁；同时凝固则应开在薄壁。,2）内浇道位置应避开重要部位。,3）内浇道位置能顺型壁注入金属液，,不直接冲刷芯子、铸型、冷铁和芯撑。,4）内浇道截面尽量薄、且在铸件易清理部位。,浇注系统设计步骤,1）,先,选择浇注系统类型；,2）确定内浇道位置、数目和引入方向。,3）确定直浇道位置和高度。,4）确定各浇道截面的比例，并计算其各,浇道组元的截面大小。,最后，绘出浇注系统,冒口、冷铁及补贴的设计,（1）冒口设计,1）冒口设在厚壁处，以防止缩孔。,形状多用圆柱形。,2）冒口种类：,按与外界相通与否分,明冒口和暗冒口,明冒口：方便出气、浮渣和观察，但它散热快。,暗冒口：,通常，热节不在最高处时采用暗冒口。,3）按冒口位置分为,顶冒口,和,侧冒口,顶冒口：补缩能力较强。,设计冒口注意：,1）冒口尺寸足够大，保证冒口中有足够金属液；,2）冒口数目据每个冒口有效补缩距离和要补部位而定。,3）通过加冷铁或补贴来增大冒口有效补缩距离,（2）冷铁,用铸铁、钢或铜等制成，因其冷速快可以,调节铸件的凝固方式：顺序或同时凝固。,（,3,）,补贴,在垂直壁与冒口根部增加一个楔形，使壁厚朝冒口方向张开，形成大的温度梯度，以消除缩孔和缩松,。,自由锻件工艺设计,1绘制锻件图,（独立于说明书和,锻造工艺卡）,在锻件图上表示出,(1)敷料（余块）；,(2)尺寸公差；,(3)机加工余量。,自由锻件图：机加工余量、余块及公差表示方法,齿轮坯零件图和锻件图,2写说明书,1）锻件,加工余量、余块、公差的确定；,2）毛坯重量、尺寸的计算,；,3）变形步骤、温度和冷却。,坯料重量和尺寸计算,(1）重量：,G,坯,=G,锻,+G,锻损,=G,锻,+G,锻烧,+G,锻芯,+G,锻切,(2）尺寸：,y,钢锭,y,钢型材,1.轴类件计算：D,计,y,1/2,X D,max,y,钢型材,1.3-1.5 L=?,2.饼块类件计算：D,计,0.8,X V,1/3,坯,y,钢型材,1.3-1.5 L=?,3编工艺卡,（不含锻件图，只一张）,内容：,1）自由锻件名称,2）坯料重量和尺寸,3）加热温度和次数,4）自由变形工步及尺寸,5）所用工具和设备,