泵盖铸造工艺设计说明书

课程设计说明书泵盖铸造工艺设计院系：机械工程学院专业：材料成型及控制工程班级：姓名：学号：指导老师：时间：目录1.铸造工艺分析 (1)1.1零件介绍 (1)1.2零件生产方式选择 (1)1.3技术要求分析 (1)1.4 合金铸造性能分析 (2)2.确定铸造工艺方案 (2)2.1确定铸造方法 (2)2.2确定浇注位置和分型面 (2)2.3确定型内铸件数目 (3)2.4不铸出孔及槽的确定 (3)2.5机械加工余量和铸造圆角的确定 (3)2.6起模斜度和分型负数的确定 (5)2.7砂芯的确定 (7)2.8铸造收缩率的确定 (7)2.9冒口的确定 (7)2.10浇注系统的确定 (8)3.芯盒的设计 (9)3.1芯盒材质和分盒方式的确定 (9)4.总结 (9)参考资料 (10)1.铸造工艺分析零件简介：1.1零件介绍：零件名称：泵盖零件材料：HT2001.2零件生产方式选择：大批量生产，零件图如下：1.3技术要求分析按照国家标准，对于HT200，其抗拉强度应达到200Mpa。

铸件在使用时工作条件较好，但此铸件需起隔爆作用，按照技术要求，需在粗加工后进行时效处理及相应的热处理工艺。

另外，铸件清砂后，焖火铲除毛刺喷砂后喷G04-6铁红过氯乙烯底漆。

除此外无特殊技术要求。

注：其中φ21H7内孔为重要加工面，不允许存在气孔、夹砂等铸造缺陷。

1.4 合金铸造性能分析灰铸铁具有良好的铸造性能：（1）流动性。

灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在适宜的浇注温度下，具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。

（2）收缩性。

灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及形成缩孔、缩松的倾向都较小。

（3）灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好，但需人工时效。

2.确定铸造工艺方案2.1确定铸造方法铸件材质为HT200，，其轮廓尺寸25×φ110，属中小件，联结结构合理，符合灰铸铁铸造要求，可以进行铸造工艺设计。

采用湿砂型机器造型大批量生产。

采用湿砂型机器脱箱造型，热芯盒水玻璃砂射芯机制芯。

2.2确定浇注位置和分型面浇注位置选择原则：（1）重要加工面应朝下或呈直立状态；（2）铸件的大平面应朝下；（3）应有利于铸件的补缩；（4）应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满；（5）应尽量少用或不用砂芯；（6）应使合型、浇注和补缩位置一致。

分型面选择原则：（1）应使铸件全部或大部分置于同一半型内；（2）应尽可能减少分型面数目；（3）平直分型面和曲折分型面的选择，应尽可能选择平直分型面；（4）分型面应选取在铸件最大截面处。

经考虑，分型面选择在最大截面处，内浇道也从此处进入。

此方案起模方便，大部分铸型位于下箱，有利于保证浇注质量，且也能获得质量均衡的铸件。

缺点是下芯稍有不便，但不影响。

如下图：2.3确定型内铸件数目由于铸件外形尺寸较小，也考虑到所选用的造型机型号，采用一箱四件。

2.4不铸出孔及槽的确定铸件的最小铸出孔直径 mm灰铸铁件铸钢件大量生产12~15 ~成批生产15~30 30~50 单件、小批生产30~50 50铸件材质壁厚最小孔径灰铸铁8~10 6~10查表，灰铸铁件大量生产的不铸出孔的最小直径为12~15mm，故只需铸出中间的21H7的孔.2.5机械加工余量和铸造圆角的确定机械加工余量：机械加工余量是指在铸件加工表面上留下的、准备用机械加工方法切去的金属层的厚度，目的是获得精确的尺寸和光洁的表面，以符合设计的要求。

铸件加工余量的大小，要根据铸件的合金种类，生产方法，尺寸大小和复杂程度，以及加工面的要求和所处的浇注位置等因素来确定。

如下表：成批、大量生产灰铸铁件机械加工余量等级手工造型 机器造型及壳型金属型 低压铸造 尺寸公差等级CT 11~13 8~10 7~9 7~9 加工余量等级MAHGFF由题可得：机器造型。

如下表：与尺寸公差配套使用的合金钢件加工余量查表得，铸件的加工余量为：顶面——0.5mm ，侧面——0.5mm ，底面——1.4，尺寸公差等级CET 8910加工余量等级MA GGG基本尺寸/mm 浇注位置 加工余量数值/mm40≤顶面 0.5 0.5 0.5 侧面0.5 0.5 0.5 >63~100 底面1.41.41.4如图：铸造圆角：铸件上相邻两壁之间的交角，应做出铸造圆角，防止在尖角处产生冲砂及裂纹等缺陷。

圆角半径一般为相邻两壁平均厚度的1/3~1/2,中小件采用R3-R5mm,此处取3mm。

2.6起模斜度和分型负数的确定起模斜度：除零件本身具有的斜度外，除零件本身具有的斜度外，另设Φ90与Φ110外圆处起模斜度。

根据标准《铸件模样起模斜度》中的规定，该铸件选用增加铸件厚度的起模斜度形式如图所示：查询铸造工艺设计手册1-15,得到以上起模斜度为4°,a=0.8mm。

分型负数：使用黏土砂干型和表干型时，通常需要在分型面上垫石棉绳或火泥条，从而使垂直分型面方向铸件的高度增高了。

如下表：黏土砂干型和表干型的分型负数沙箱长度/ mm ≤1000 1001~2000分型负数/mm 干型 2 3表干型 1 2由于铸件的最大尺寸只有110≤1000mm，一般选干砂型，故选分型负数为2mm。

铸件在砂型中的冷却时间：铸件在铸型中的冷却时间与铸件形状、大小、和壁厚等有关。

铸铁件开箱时铸件的温度可控制在下列温度范围：一般铸件 400~450℃易开裂、易变形铸件 200~300℃易冷裂 800~900℃壁厚均匀铸件 600℃根据《铸工实用手册》中小型铸铁件在车间地面上浇注时的冷却时间见下表。

铸件<5 5~10 10~30 30~50 50~100 100~250重量（kg）铸件壁<8 <12 <18 <25 <30 <40厚（mm）冷却时（min）20~30 25~40 30~60 50~100 80~160 120~300通过对泵盖铸件的大体质量估算为小于5 kg，壁厚不均匀，小于12mm。

因此旋钮在砂型中的冷却时间大致在25~40min内。

2.7砂芯的确定根据确定的浇注位置和分型面以及铸件内腔的形状，确定在此铸件中安放1个砂芯就可达到工艺要求。

该铸件的中心孔需用到垂直型芯及芯头，由《材料成型工艺基础》第三版P71知，垂直芯头的高度h一般取15~150mm，型芯横截面积越大，型芯高度H越高，h亦越高，下芯头的斜度较小些，一般选5°，上芯头的斜度一般为10°。

为了便于下芯装配，芯头与芯座之间留有间隙δ。

机器造芯时，δ较小。

砂芯为垂直砂芯，水玻璃砂、机器造型，安放位置如工艺图所示。

该砂芯有两个芯头，根据《JB/T 5106-1991铸件模样型芯头基本尺寸》确定：下芯头高15mm，与芯座间隙0.5mm；上芯头高15mm，与芯座间隙0.5mm；上、下芯头斜度均为10°。

如图所示：2.8铸造收缩率的确定灰铸铁中小型铸件收缩率：0.9~1.1%，取中值1.0% 。

2.9冒口的确定由于灰铸铁补缩要求较低，故在铸件浇口处设置一个暗冒口，冒口颈直径4mm，高度5mm。

2.10浇注系统的确定（1）该件从分型面进行浇注，浇注系统开设位置详见工艺图。

内浇道采用扁平梯形，如此可有效防止夹杂物流入铸型型腔，不易在铸件连接处产生缩松，同时便于清理。

横浇道采用高梯形，直浇道为圆柱形，浇口杯采用普通漏斗形。

浇注系统为封闭式浇注系统，各基元尺寸及比例关系为：F内：F横：F直=1:1.3:1.05(2）浇注位置选择取决于：合金的种类、铸件结构、铸件质量要求及生产条件；确定浇注位置的主要原则有：1.要加工面朝下或呈直立状态2.应有利于铸件补缩3.应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件充满.4.应使合型、浇注和补缩位置相一致综上所述，应该选择中间注入式浇注系统。

如图所示：3.芯盒的设计3.1芯盒材质和分盒方式的确定由于采用热芯盒射芯法制芯，故选用HT200做芯盒，采用垂直对开式芯盒。

详细材料和相应热处理要求见下表：名称用材料热处理要求热芯盒主体HT200 消除应力处理，500~550℃保温4~8小时销套定位销45 45钢淬火 HRC50~55顶芯杆回位导杆45 淬火 HRC45~50固定板、盖板45 调质芯棒454.总结本文为铸造工艺课程设计的课题设计报告，设计课题为泵盖。

报告从泵盖零件图开始分析，逐步确定铸造工艺方案，至模样模板以及芯盒的设计，其过程和数据均已一一给出。

由于我对铸造工艺有相应的不了解，故去查找了相关资料。

每份图纸的设计和审核工作都按要求完成。

在课题设计过程中，铸造工艺图无疑是很重要的，其标示出了分型面、机械加工余量、砂芯形状尺寸、浇注系统等一系列铸造中必不可少的参数。

工艺图也是一改再改，不理解之处就去查找相关文献资料，并询问老师意见。

我发现，铸造工艺设计中有着大量的工艺参数需要去查找，并且面对大量的数据信息，如何从中选出适合本课题铸件的相关参数有着一定难度。

信息的取舍与否直接影响到课题设计的严密性、严谨性，因此在这个问题上，不断地改善我的设计。

此次铸造工艺课程设计，对于我进一步认识铸造领域起到了极大的作用，通过实际的工艺设计，亲身投入到设计中去，体会学习设计思路，对于我而言，有着不可小觑的意义。

参考资料：1.叶荣茂吴维冈高景艳编，《铸造工艺课程设计手册》，哈尔滨工业大学出版社，1993.112.《铸造手册》中国机械工程学会铸造专业学会编，1994.103.高文清李魁盛编，《铸造工艺学》，机械工业出版社，2010.7。