轴承座铸造工艺课程设计

轴承座铸造工艺课程设计课程设计说明书轴承座铸造工艺设计院系 : 工学院机械系班级 :09 机电二班姓名 : 苏传民学号 :090105061指导教师 : 刘万福日期: 2011 年 5月 18日至 2011年 6月 2日1目录1 课程任务设计书 ,32 绪论 ( 含 摘要 ),53 结构工艺分析 ,64 工艺方案确定 ,64.1铸造种类方法及选择 ,64.2型芯结构及制造 ,64.3分型面选择 ,64.4浇注位置确定 ,75 铸造工艺参数确定 ,75.1切削加工余量 ,75.2铸造收缩率及圆角 ,75.3型芯及芯头 ,75.4浇注系统及浇筑参数 ,75.4.1浇冒口设计方案 ,85.4.2浇冒口尺寸确定 ,85.4.3浇注工艺及参数 ,85.5铸造工艺卡及铸件图 ( 见附图三 ),86 结论 ,87 致谢 ,88 参考文献 ,921 黄河科技学院课程设计任务书工 学院 机 械 系 机械设计制造及其自动化专业 2009 级 普本 2 班学号 090105061 姓名 苏传民指导教师刘万福题目 :轴承座铸造工艺设计课程 :热加工工艺课程设计课程设计时间 : 5月 18 日至 6月 2 日 共 2周课程设计工作内容与基本要求( 已知技术参数、设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料 )( 纸张不够可加页 )1( 已知技术参数 :轴承座零件图2( 设计任务与要求 ( 完成后需提交的文件和图表等):1. 设计任务(1) 选择零件的铸型种类，并选择零件的材料牌号。(2) 分析零件的结构，找出几种分型方案，并分别用符号标出。3(3) 从保证质量和简化工艺两方面进行分析比较，选出最佳分型方案，标出浇注位置和造型方法。(4) 画出零件的铸造工艺图 ( 图上标出最佳浇注位置与分型面位置、画出机加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头，图下注明收缩量) 。 (5) 绘制出铸件图。2. 设计要求(1) 设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用三号图纸出图。 (2) 按所设计内容及相应顺序要求，认真编写说明书( 不少于 1500 字) 。 3( 工作计划 ( 进程安排 )熟悉设计题目，查阅资料，做准备工作1 天 确定铸造工艺方案1天工艺设计和工艺计算2 天 绘制铸件铸造工艺图1 天 确定铸件铸造工艺步骤2天编写设计说明书 3 天 答辩 1 天 4( 主要参考资料热加工工艺基础、工程材料及成形技术基础、机械设计手册系主任审批意见 :审批人签名 :42 绪论金属毛坯成型是机械制造生产过程的重要组成部分，也是机械零件切削加工的基础，其成型对象是各种铸件，锻件，冲压件和焊件，成型材料为钢铁材料和非铁金属材料等。其中钢材材料是国民经济和现代化制造机械产品的支柱材料，也是构成各种机器设备和工程机械的最主要材料。铸造工艺方案是进行铸造工艺设计的重要一环，其目的是使整个铸造工艺过程都实行科学操作，合理的控制铸件成型，从而获得高质量，低成本的合格铸件。其首要的步骤是根据零件的结构特点，技术要求和生产批量等条件确定其铸造工艺，绘制铸造工艺图和铸件图等。摘要( 又叫轴承箱 : 装在汽轮机气缸本体或基础上用本次课程设计的是轴承座来支撑轴承的构体 ) ，轴承座能够支撑固定轴承，紧固轴承和调节轴承，确保轴和承内圈平稳回转，避免因轴承回转引起的轴承扭转或跳动。被广泛的应用在航空领域，汽车领域，机械制造工业领域。轴承座优点 : 降低噪音及减震等性能 : 缺点 : 易磨损。轴承座分类 : 滑动轴承座 型号 H700 系列 H400 系列 2HC2系列 2HC4 系列滚动轴承座 型号 G2Q2 72260 系列 G2Q4130400 系列剖分式轴承座 型号 SNL立式 SDG式立 SONL立式 SDAF立式带法兰的轴承座 型号 FNL 系列 7225(00) 系列法兰轴承座外球面轴承座 型号 H200(00) 带法兰的轴承座关键词 : 支撑 固定 分类53 结构工艺分析140，平均壁厚为 60?，毛坯质量为 72?， 轴承座零件 : 轮廓尺寸为 220 轴承座中有一个直径 60 内腔孔，底部有四个直径为 18? 的小孔。孔的内壁与轴承座上下端的表面粗糙度均为1.6 。由于生产批量不限，零件无特殊质量要求的表面，故属于结构简单的零件。通过查金属成型工艺设计材料应选 HT150灰铸铁 ( 注 : 灰铸铁流动性最好，收缩性小 ) 凝固收缩性小，并具有良好的耐磨性，抗压强度高，吸震性好切价格便宜。HT150强度，硬度大于 HT100，故选 HT150灰铸铁。4 工艺方案确定4.1铸型种类方法及选择由于轴承座内部结构简单，主要由内腔，底孔组成，并且表面形状相对简单，无特殊质量表面要求 ; 从尺寸上讲，属于小尺寸造型; 本次选用 HT150灰铸铁且生产批量不限，技术要求较低，因此综合靠考虑选用砂型造型，分模造型，手工造型。4.2型芯结构及制造轴承座零件内有一内腔孔，故型芯应为一圆柱体，其直径应小于60?，又型芯比较简单，故采用整体式芯盒制芯的造芯的造芯方法。4.3分型面选择分型面的选择应在保证铸件质量的前提下，尽量简化工业过程，节约人力物力，对零件质量要求不高且批量不限，故轴承座铸件可以有轴向对称分型，径向分型两种方案。径向分析为两个分型: 分别为 A ，B 需要纸箱造型，工艺复杂，沙箱数量多且错箱，而轴向分型为分型面C，在零件垂直轴线上仅需两箱造型，便于期末下芯与检验，造型方便，铸件尺寸精确且分模与分型面一致，故选轴向分型方案。64.4浇注位置确定根据轴承座结构特点考虑卧浇和立浇两种浇注方案。卧浇容易在轴承座的上下端面及圆柱斜面形成气孔，夹渣等缺陷，而上下端面及圆柱斜面上需铸后进行切削加工后只需保持一定的表面粗糙度，没有高温高压工作的要求，故采用卧浇就可达到技术要求。而采用立浇需多箱，并且高温高压易对轴承座的型件造成一定的损坏。采用卧浇，将轴承座水平放置，可使两端加工处于侧立位置以利于保证铸件质量及精度，并利于型芯稳固，排气落砂和检验。5 铸造工艺参数确定5.1切削加工余量由于轴承座铸件是采用湿型砂芯铸造的HT150灰铸铁，其最大尺寸为220?，加工面与基准面的距离为220?，内圆尺寸公差为10?，外圆尺寸公差为12?，轴承座上下端面尺寸公差为12?，轴承座底部矩形长边的尺寸公差为14?，短边尺寸公差为 12?。查表 214 尺寸公差等级为CT15CT13，与加工余量等级MA配套的关系是 (CT15CT13)/H，故选 CT14/H。再查表 2 15 中“大于 160250?双侧切削加工”，轴承座侧面加工余量为7.5? ，考虑到起模斜度，可在分型面处减少1?加工余量，以获得起模斜度，选斜度1度。5.2铸造收缩率及圆角查表 217 尺寸公差为 14?，查表 213 灰铸铁线收缩率为 1%，其他未注明的垂直壁起模斜度为 1 度，铸造圆角半径 R 接相邻壁厚平均值的 1/31/5 计算，圆角应选 R3R5。5.3型芯与芯头轴承座内腔为圆柱形孔，查表2 21 水平水平芯头的长度为40?，心头直径为50?，芯头斜度为 6 度，由于四个直径 18?的孔尺寸太小不予铸出。 ( 注 : 铸件小孔，小槽一般不铸出，待切削加工时切出，以免使造型工艺复杂或铸出的孔偏斜难以切削，且不经济 )5.4浇注系统与浇注参数75.4.1 浇冒口设计方案烧杯口开设在上型顶圆，横浇道开设在上型分型面，内浇道开设在下型的分型面，熔融金属从轴承座上下端注入。5.4.2浇冒口尺寸确定13: 查表 2内浇道截面尺寸403012?，总截面 910 平方毫米。横浇道截面尺寸231525?，总截面 960 平方毫米。直浇道截面尺寸直径27?，总截面 570 平方毫米5.4.3浇注工艺参数铁水出炉温度不低于1300?，浇注温度不低于1250?，浇注速度为 35,55min 。铁水包必须干燥良好且需容量足够，以便保证出炉铁水的质量合乎规定的要求，一般需大于 3200?。5.5铸造工艺卡及铸件图见附图三6 结论这次的课程设计让我学到了许多: 材料选择时应充分考虑零件的性能与要求，尤其是零件的工作环境，是否在高温高压，还是经常暴露在潮湿的空气中等情况;零件铸造时的尺寸要求与零件的基本尺寸密切相关; 铸型方法的选择与零件的结构形状及生产状况性能要求有关; 知道了铸型的种类及各自的特点; 在实际工作中还应充分考虑生产成本、生产周期及生产设备等多方面因素; 选分型面时应尽量选择使箱数较少且加工面不易出现缺陷的造型方案; 浇冒口的位置选择影响零件性能; 学会铸件工艺图、铸件图、铸型图的绘制方法及注意事项。7 致谢在此，真诚的感谢刘万福老师。如果没有刘万福老师的课程设计指导课，我就不会知道怎样开始课程设计及应注意的问题，对这次课程设计具有重要的指导意义，是完成课程设计的前提，同时也要感谢刘万福老师在这学期课程工程材料中对同学们理论课程的辛苦教学及对人生的启发与教育。刘老师在给我们讲课时，8我们学生对他感性的同时也有敬仰，想起老师在课堂上的口若悬河，脑中知识脱口而出的轻松与潇洒，我知道自己离老师还有很长的距离，不过，不放弃，相信经过大量学成和经验积累，自己也能像老师一样甚至超越老师。春蚕到死丝方尽，这是对老师的最佳评价。在最后，再次感谢刘万福老师。8 参考文献【 M】王爱珍 . 金属成形工艺设计【 M】. 北京 : 北京航空航天大学出版社，2009.王爱珍 . 机械工程材料【 M】. 北京 : 北京航空航天大学出版社，2009.王爱珍 . 热加工工艺基础【 M】. 北京 : 北京航空航天大学出版社，2009.9