毕业设计箱体压盖铸件铸造工艺设计

毕业设计论文设计（论文）题目： 箱体压盖铸件铸造工艺设计 下 达 日 期： 2011 年 12月 1 日开 始 日 期： 2011 年 12月 6 日完 成 日 期： 2011 年 月 日 一.铸造工艺方案的确定 .51、箱体的生产条件、结构及技术要求 52、箱体结构的铸造工艺性 53、铸造方法、造型、造芯方法的选择 54、分型面的确定 55、浇注位置的确定 76、砂箱中铸件数量及排列方式 7二. 铸件工艺参数及砂芯设计 81、工艺参数的确定 82、砂芯设计 8三. 浇注系统设计 101、浇注系统类型的选择 102、铸件体积及质量的计算 103、浇注时间的计算 114、浇注速度的计算 105、内浇道截面积的计算 106、直浇道、横浇道截面积的计算 107、确定内浇道、直浇道、横浇道截面积的尺寸 108、补缩系统的设置 10四. 绘制铸造工艺图 10五. 绘制铸型装配图 10六. 绘制铸件图 10七. 铸造工艺卡 10参考文献 10附录 10致谢 10 教师评语与成绩 101 铸件工艺方案的确定1.1 箱体的生产条件、结构及技术要求 箱体压盖生产性质小批量生产 箱体压盖材质HT200 箱体压盖外形示意图： 该箱体压盖的外形轮廓尺寸为185102，具体形状如下图所示： 1.2 箱体压盖结构的铸造工艺性 该箱体压盖的重要加工面为中间的空腔，铸造时应留有一定的机械加工余量。铸件壁的连接处应逐渐过渡，壁厚均匀，各部位有合适的铸造圆角。以防止铸件出现变形和开裂等缺陷。1.3 铸造方法、造型、造芯方法的选择1.3.1 铸造方法的确定由于该箱体压盖为耐耗件，生产批量较小，使用砂型铸造经济划算，砂型铸造又分为湿型、干型、表干型铸造。湿型铸造法的基本特点是砂型(芯)无需烘干，不存在硬化过程。生产灵活性大，效率高，周期短，便于组织流水生产，易于实现生产过程的机械化和自动化，材料成本低，节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积，容易落砂，但容易使铸件产生一些铸造缺陷，如：夹砂结疤、鼠尾、粘砂、砂眼等。手工造型时，主要用于几十千克以下的工件。干型是将粘土砂型烘干，可显著提高砂型的强度、透气性、降低发气量，使铸件减少气孔，砂眼、粘砂、夹砂等缺陷，但需要烘干设备，增加燃料消耗;干型落砂比较困难，还会产生大量的灰尘，因此，主要用于铸件表面质量要求高和结构特别复杂的单件，小批量生产及大型、重型铸件。表干型是仅将砂型表面烘干，烘干的深度一般为520mm，它与湿型相比，表面强度高，深度小，因而浇注重量较大的铸件时不易产生气孔，粘砂、夹砂、冲砂等缺陷，但表干型要采用粗砂，型砂水份要严格控制，而且工艺操作严格。 故综上，该铸件应选用砂型铸造中的湿型铸造方法1.3.2 造型方法的确定 机器造型生产率高，劳动强度低，质量比较稳定。但需要庞大的机器设备，投资大。主要应用于成批大量生产中，由于该箱体压盖是单件小批量生产，使用机器造型成本高不划算也不经济。 手工造型使用的工艺装备简单，灵活多样，适应性强。适用于单件小批量生产。且投资小、经济划算。适用于该箱体压盖精度要求不太高的铸件的生产。综上，该铸件选用手工造型较为合适。1.3.3 造芯方法的确定手工造芯 芯盒造芯 芯盒造芯的尺寸精度和生产效率高，可以制造各种形状复杂的砂芯，适用范围广，是普遍采用的造芯方法。 刮板造芯 用于简单小批量生产形状简单的砂芯。 机器造芯 适用于成批大量生产且投资大。综上，该箱体压盖的砂芯制作选用手工造芯中的芯盒造芯较为简单且易于操作。1.4 分型面的确定1.4.1 选择合理得分型面应注意的问题 应使铸件全部或者大部分置于同一半型内 应尽量可能减少分型面数量 平直分型面或者曲折分型面的选择 分型面应选取在铸件最大投影面处 避免分型面上出现飞边、毛刺1.4.2 确定分型面的几种方案方案一：图示如下： 选用如上图所示的分型面方便下芯子，但易出现飞边、毛刺等缺陷。 方案二：图示如下： 选用如上图所示的分型面不会出现毛刺、飞边等缺陷，而且该分型面在铸件的最大面上，简单可行。 故综上所述，选择方案二的分型面1.5 浇注位置的确定1.5.1 选择合理的浇注位置应注意的问题 重要加工面应朝下或呈直立状态 铸件的大平面应朝下 应有利于铸件的补缩 应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满 应尽量少或不用砂芯 应使合型、浇注和补缩位置相一致1.5.2 确定浇注位置的方案顶注式浇注系统：金属液容易充满型腔，凝固顺序自下而上有利于铸件的收缩，对薄壁铸件可以防止浇不到，冷隔等缺陷，浇注系统结构简单，紧凑，便于造型，节约金属，缺陷对铸件底部冲击大，与空气接触面积大，金属液易产生飞溅，氧化，砂眼，铁豆，气孔夹渣等缺陷，适用于结构简单高度不大的薄壁铸件，以及致密性要求较高，需用顶部冒口补缩的中小型厚壁铸件。分型面中间注入式：兼有顶注和底注的特点，便于选择金属液引入位置应用广泛，适用于中等大小高度适中，中等壁厚的铸件。底注式浇注系统：冲型平稳，不会产生飞溅，铁豆，氧化倾向小，排气容易，但铸件的温度分布不利于自下向上的定向凝固，铸件较高时补缩效果差，因此，适用高度不大，结构简单，如铸铁，铝镁合金等。故综上，该铸件应选择中注式浇注系统较为合适1.6 砂箱中铸件数量及排列方式2 铸件工艺参数及砂芯设计2.1 工艺参数的确定 铸造收缩率 由于该铸件是中小型灰铸铁铸件，所以收缩率为1.0 机械加工余量 JZ67-62得机械加工余量为3mm 拔模斜度 经表JZ68-63查得 拔模斜度为1 最小铸出孔和槽 由于该铸件是单件小批量生产的灰铸铁件。经查表最小铸出孔直径为30-50mm,故该铸件只有中间的台阶孔需铸出，其它的孔均不需铸出。 分型负数 由于该箱体铸件为湿砂型，所以可以不留有分型负数 工艺补正量 所有非加工面均补正1mm2. 2 砂芯设计砂芯应满足以下要求：砂芯的形状、尺寸以及在铸型中的位置应符合铸件要求；具有足够的强度和刚度；在铸件形成过程中砂芯所产生的气体能及时排出型外；铸件收缩时阻力小；造芯、烘干、组合装配和铸件清理等工序操作简便；芯盒的结构简单。查表得：砂芯高度为30mm ，斜度为5，芯头间隙为0.5mm砂芯形状如下图所示： 3 浇注系统设计3.1 浇注系统类型的选择 封闭式浇注系统金属液充满快，有较好的挡渣能力，浇道中不易吸气；金属液进入型腔中的速度大，易冲刷铸型，易使金属液产生喷溅、氧化和卷入气体。一般地说，金属也消耗少且清理方便，适于铸铁的湿型小件及干型中、大件。 开放式浇注系统 在浇注初期，液态合金不能充满浇注系统，随着型腔内金属液面的上升才逐渐充满整个型腔；充型平稳，对砂型冲刷力小，但挡渣能力较差，一般地说，金属液消耗少，不利于清理，常用于非铁合金、球铁及铸钢等易氧化金属铸件，灰铸铁上很少应用。 半封闭式浇注系统浇注系统的充满时间晚于封闭式而比开放式早，撇渣能力较好；由于横截面大，金属液在横浇道中流速小，故冲型平稳性及对型腔的冲刷力都好于封闭式。适于各类灰铸铁件及球铁件。综上，该铸件应选用封闭式浇注系统。3.2 铸件体积及质量的计算铸件质量 （灰铸铁密度为7.3 g/cm）3.3浇注时间的计算铸件壁厚mm2.53.53.58.08.01.5系数s1.631.852.2查表得系数为2.2 3.4浇注速度的计算查表铸件壁厚11404104最小速度1120213031100验证：V=C/t=102/5.3=19.2mm/s3.5内浇道截面积的计算 （查表得取0.55） (其中取40) （查表得保险压力角为10度）3.6直浇道、横浇道截面积的计算查表得故1.36 1.433.7确定内浇道、直浇道、横浇道的尺寸经查表得出：内浇道、横浇道、直浇道的截面尺寸如下图所示：3.8补缩系统的设置安放外冷铁时应注意以下几点： 冷铁工作表面不得有空洞、裂纹、氧化皮等缺陷。 在铸件厚度大于150mm处，尽量不用外冷铁以免与铸件熔接。 对于厚壁铸件，最好采用内冷铁。 砂型和冷铁界面处要有平缓的过渡，防止因温差过大而产生裂纹。 冷铁安放位置要得当，以保证补缩通道畅通，避免在热节处形成缩孔。冷铁安防的位置尺寸备注1.（1）bat=(0.70.90)(2)按转角处的半径，采用相同R的冷铁。转角半径R15，放圆钢外冷铁，转角R15，用成型圆角冷铁。冒口的设计： 取15 取20 取9 取5(T为铸件的厚度或热节圆直径)