锤头铸造工艺设计

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锤头铸造工艺

锤头铸造工艺

综合设计性生产实验报告——锤头铸造工艺设计学生姓名:班级:学号:实验时间:2013.12.13-2013.12.27实验地点:分析测试中心、工程训练车间等同组人员:指导教师:肖玄1实验目的1.培养学生调查市场能力,了解生产产品所需原材料及其市场价格,对铸造行业市场有大致的初步接触与了解。

2.锻炼学生的分析问题和解决问题的综合协调能力,对本组设计产品的应用范围,工作条件,成分组成,发展状况有较深的认识。

3.加深学生对铸造工艺,熔炼工艺及铸件质量检测过程的进一步了解,使学生将所学专业理论知识、工厂实践综合性的有机结合。

4.着重培养学生的创新能力、综合工程技术能力及团队协调能力。

2实验原理在铸造生产中广泛应用的模板(包括模板、芯盒)依据制作材料可分为木、金属、塑料、泡沫塑料等模样与芯盒。

木模用于单件、批量生产,金属模用于成批量生产,塑料泡沫用于大型件生产。

塑料模具用于消失模生产,它是由环氧树脂制作,具有制造成本低、易加工、表面光洁、环保的特点。

非常适用于大批量、复杂铸件的生产。

但是它也有自身的缺点:质较脆、有较大的毒性。

但是它最大的优点就是:几乎适用于所有不同批量的生产,由于浇注前不用将塑料模具从铸型中取出,因而又叫做实型铸造,在浇注的过程中,金属液的热量使得塑料模具融化,气化之后排除铸型。

因而又叫做消失模铸造,这种塑料只能使用一次,对于大批量生产,并不是特别适用,但是对于复杂、性能要求较高的铸件,它的优势是别的铸造方法所无法替代的。

本实验通过对锤头的铸造分析,从而确定合适的铸造方法以浇注出合格的锤头。

3实验设备及原料3.1实验设备箱式电阻炉、抛光机、个人计算机、CAD绘图软件等。

表1箱式电阻炉参数表电压频率加热功率最高温度最大尺寸参数3×400V 50HZ 12KW 1300℃520×600×650mm 3.2实验原料铝球、原砂、水玻璃、水、硝酸、盐酸、无水乙醇﹑各粒度砂纸、M3及M10抛光膏。

双金属复合垂头铸造工艺及充型模拟模拟设计

双金属复合垂头铸造工艺及充型模拟模拟设计

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)双金属复合锤头铸造工艺设计及充型模拟[摘要]:锤头是反击式破碎机中破碎矿石的主要部件,该部件在使用中锤柄不断承受交变的弯曲应力和冲击力,而锤头部位则主要承受较强的冲击力和摩擦力。

本文通过设计出一种新型的锤头制作工艺,采用镶铸复合技术解决现有技术中存在的锤头易磨损、易破碎、使用寿命短的问题。

采用的技术方案是双金属复合型锤头的制作方法,双金属复合型锤头的结构为:包括相连接的锤柄和端头,所述端头内部设置11根耐磨棒,锤柄部分为高锰钢,耐磨棒的主要成分为高铬铸铁,各耐磨棒之间呈等边三角形放置;与传统的砂型铸造相比较采用消失模模铸造工艺有大大的简化,且零件的质量及精度较高,设计自由度大。

同时利用负压紧实可以解决高铬铸铁的固定问题;进而使耐磨棒的外表面与锤柄主体合金紧密结合,并力求达到冶金结合。

并对铸造过程进行ProCAST铸造模拟。

[关键词]:镶铸复合法;高铬铸铁;高锰钢;消失模;The casting process design of Double metal compositeFan-Hao(Grade08,Class1,Major control materials,Materials Science and Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi)Tutor:Wang-Hua[Abstract]: Hammerhead is the main parts of the broken ore crusher use constantly to withstand alternating bending stress and the impact force. Through the design of a new type of process, using cast-in composite technology to solve existing technology , the short life of the problem. The technical solution adopted for the production of bimetal composite component of , and other equilateral triangle is placed between each wear rod was; compared with the traditional sand casting using the lost foam casting process and accuracy of freedom. While taking advantage of the vacuum tight can solve the fixed problem of ; thus closely integrated rods, wear-resistant outer surface with a alloy, and striving to achieve a metallurgical bond. And the casting process ProCAST casting simulation.[Key words]: cast-composite method; ;毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明使用授权说明学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

锤式破碎机锤头的设计工艺

锤式破碎机锤头的设计工艺

锤式破碎机锤头的设计工艺
锤头是锤式破碎机的关键易损部件,其使用寿命对破碎机的工作性能有很大的影响,因此要选择合适的锤头。

超强高锰钢锤头就是其中一种性能比较优越的锤头,其金属基体为固溶强化的奥氏体,碳化物弥散分布,使用寿命是高锰钢的2~3倍。

下面我们就来介绍一下这种新型锤头的设计工艺。

1)化学成分设计为了提高在高冲击、高应力的恶劣工况下工作的锤头的使用寿命,在保持足够冲击韧性、使用可靠的前提下,大幅度提高其屈服强度和初始硬度。

因此可在普通高锰钢的基础上,进行多元合金化处理,提高含锰量,并加入一定量的铬、钼及微量钒、钛合金元素。

出钢时冲入稀土元素,净化晶界变质夹杂,进一步提高性能。

2)熔炼工艺采用电弧炉熔炼,融化前期低温去鳞,熔化后期及时造渣,防止钢水吸气,氧化期要求碳控制在0.15%~0.20%,磷小于0.015%,
纯沸腾时间不小于7分钟。

还原期加入钼铁、铬铁、锰铁,之后采用硅
粉还原。

出钢后镇静3分钟后浇注。

3)铸造及热处理工艺采用水玻璃石英砂造型,进炉烘干后刷醇基快干
涂料。

加保温冒口,锤头工作面加外冷铁。

大型锤头浇注后必须保温20
小时以上才可以开箱。

由于该钢含合金元素多,因此必须提高淬火温度
延长保温时间,才能使合金元素固溶在奥氏体中,才能使弥散碳化物析
出在晶内。

高锰钢锤头铸造工艺及工装毕业设计说明书

高锰钢锤头铸造工艺及工装毕业设计说明书

目录摘要 (4)绪论 (6)第一章高锰钢锤头的铸造工艺方案的确定 (7)1.1 高锰钢锤头的铸造工艺性分析 (7)1.1.1 设计任务 (7)1.2 造型材料的选择 (7)1.3 造型和造芯方法的选择 (8)1.4 分型面和浇注位置的选择 (8)1.4.1 分型面的选择 (8)1.4.2 浇注位置的确定 (8)1.4.3 铸件在砂箱中的排列 (9)第二章高锰钢锤头工艺设计 (10)2.1 高锰钢锤头工艺参数的选择 (10)2.1.1 机械加工余量 (10)2.1.2 拔模斜度 (10)2.1.3 铸造收缩率 (10)2.2 砂芯的设计 (10)2.2.1 砂芯的固定 (10)2.2.2 芯头的尺寸和间隙 (10)2.2.3 芯骨的设计 (11)2.3 浇注系统的设计 (11)2.3.1 浇注系统类型的选择 (11)2.3.2 浇注系统各部分尺寸的计算 (11)2.3.3 浇口杯尺寸的设计 (12)2.4 冒口的设计 (13)2.4.1 模数的计算 (13)2.4.2 冒口位置的确定 (13)2.5 冷铁的设计 (14)2.5.1 冷铁的作用 (14)2.5.2 冷铁位置的确定 (15)2.5.3 冷铁尺寸的确定 (15)第三章模拟分析 (15)3.1 分析系统 (15)3.2 设计方案模拟分析结果 (15)第四章铸造工艺装备设计 (16)4.1 摸样的设计 (16)4.1.1 模样材料的选择 (16)4.1.2 模样尺寸的计算 (16)4.1.3 模样壁厚及加强肋 (17)4.2 模板的设计 (18)4.2.1 模板的类型和材料 (18)4.2.2 造型机的选用 (18)4.2.3 确定模板尺寸 (18)4.2.4 模底板的壁厚和加强肋 (18)4.2.5 模底板与砂箱的定位装置 (19)4.2.6 模底板的搬运结构 (21)4.2.7 模底板在造型机上的安装结构 (22)4.2.8 模样与模底板的装配 (22)4.3 热芯盒的设计 (24)4.3.1 热芯盒的材料 (25)4.3.2 芯盒内腔尺寸的计算 (25)4.3.3 热芯盒结构设计 (25)4.3.4 加热装置的设计 (26)4.3.5 芯盒结构图 (27)4.4 砂箱的设计 (28)4.4.1 砂箱的选择 (28)4.4.3 箱壁截面尺寸和尺寸 (28)4.4.4 砂箱侧壁加强肋的布置形式和尺寸 (28)4.4.5箱带的布置形式、结构和尺寸 (29)4.4.6 砂箱调运部分的结构和尺寸 (30)4.4.7 砂箱定位部分的结构和尺寸 (30)4.4.8 砂箱合箱夹紧部分的结构和尺寸 (31)第五章铸件热处理工艺 (31)5.1 水韧处理工艺 (31)5.1.1 加热速度 (32)5.1.2 水韧处理温度 (32)5.1.3 保温时间 (32)5.1.4 水韧处理中的冷却 (32)第六章编制工艺卡 (32)总结与体会 (34)致谢 (35)参考文献 (36)摘要高锰钢锤头是破碎物料的重要部件,需要较高的耐磨性和抗冲击能力。

锤头工艺流程

锤头工艺流程

锤头工艺流程
锤头是一种常用的金属加工工具,用于锻打、敲击等工作。

锤头工艺流程主要包括原料选择、锻造、热处理、表面处理等环节。

首先,原料选择是锤头工艺流程的第一步。

通常,锤头的原料选择采用优质碳素钢材料,具有良好的韧性和强度。

原料应经过化学分析和物理性能测试,以确保其符合相关标准和要求。

第二,锻造是锤头工艺流程的核心环节。

锻造是通过将原料加热至一定温度,然后采用锻压机械对其进行热加工,使其形成所需的锤头形状。

在锤头的锻造过程中,需要不断地进行锻打和冷却,以保持锤头的强度和韧性。

第三,热处理是锤头工艺流程的重要环节。

热处理是通过对锤头进行加热和冷却处理,以改变其组织结构和性能。

常用的热处理方法包括淬火和回火。

淬火能够增加锤头的硬度和耐磨性,而回火则能够提高锤头的韧性和强度。

第四,表面处理是锤头工艺流程的最后一步。

表面处理是为了提高锤头的抗腐蚀性和外观质量。

常用的表面处理方法包括镀锌、镀镍、喷涂等。

这样可以增加锤头的使用寿命和美观度。

总之,锤头工艺流程主要包括原料选择、锻造、热处理和表面处理等环节。

这一流程确保了锤头的质量和性能,使其能够满足各种工作需求。

锤头在现代工业中具有重要的应用价值,是各种加工和修理工作不可缺少的工具。

我们应该充分认识锤头
的工艺流程,提高其制造技术水平,为各行各业的发展做出更大的贡献。

锤头加工工艺流程

锤头加工工艺流程

锤头加工工艺流程锤头是一种常见的手工具,广泛应用于建筑、冶金、机械制造等行业。

它的加工工艺流程涉及到多个环节,包括原材料选取、锻造、热处理、加工和表面处理等。

下面将详细介绍锤头的加工工艺流程。

一、原材料选取锤头的原材料一般选用高强度的碳素钢或合金钢。

在原材料选取时,需要考虑到锤头的使用环境和使用要求,选择合适的材料以确保锤头的强度和耐久性。

二、锻造锻造是锤头加工的关键环节。

首先,将选好的原材料加热至适当温度,使其变得易于塑性变形。

然后,将加热后的原材料放置在锻造机上,通过锻击力将其压制成锤头的形状。

锻造过程中需要控制锤击的力度和角度,以确保锤头的外形和内部结构都符合要求。

三、热处理热处理是为了改善锤头的组织结构和性能。

通常采用的热处理方法有淬火、回火和正火等。

淬火能够使锤头表面形成硬度较高的硬化层,提高其耐磨性和耐冲击性;回火和正火能够减轻锤头内部的应力,提高其韧性和抗断裂性能。

四、加工加工是将锻造好的锤头进行精细加工的过程。

首先,通过车床、铣床等加工设备,将锤头的外形和尺寸加工到精确的要求。

然后,进行孔加工、螺纹加工等细节处理,以满足不同使用场景的需求。

五、表面处理表面处理是为了增加锤头的耐腐蚀性和美观度。

常见的表面处理方法有镀锌、喷涂和抛光等。

镀锌能够在锤头表面形成一层锌层,有效防止锤头生锈;喷涂能够在锤头表面形成一层保护膜,增加其耐磨性;抛光能够使锤头表面光滑平整,提高其美观度。

通过以上工艺流程,锤头可以得到优质的制品。

锤头的加工工艺流程不仅要求工艺精细,还需要操作人员具备丰富的经验和技术,以确保锤头的质量和性能。

同时,加工工艺流程中的每个环节都需要严格控制,以避免出现质量问题。

总结起来,锤头的加工工艺流程包括原材料选取、锻造、热处理、加工和表面处理等环节。

通过这些环节的精细操作和控制,可以制造出性能优良、质量可靠的锤头产品。

这些锤头不仅能够满足各个行业的使用需求,还能够提高工作效率和安全性。

破碎机锤头的双金属复合铸造工艺

破碎机锤头的双金属复合铸造工艺

破碎机锤头的双金属复合铸造工艺摘要:双金属复合铸造是提高破碎机锤头整体性能的有效手段。

文中给出了用以实现锤头双金属复合铸造并获得金属间有效结合的几种方法,分析了其优、缺点,并给出了针对现存问题可行的解决方案。

关键词:复合铸造;锤头;破碎机双金属复合铸造是根据铸件的使用要求,在其不同部位选用不同金属进行铸造的工艺方法。

采用这种方法生产的铸件能够充分发挥不同金属各自的优异性能而有效弥补其不足,从而表现出优良的整体性能。

耐磨锤头是破碎机的关键部件,其端部磨损程度决定出料粒度的大小,因此通常被设计成头部和柄两部分,其中头部直接与物料发生撞击,要求具有较高的硬度和耐磨性,而起连接作用的锤柄并不直接参与磨损,只需具备相应韧性和强度即可。

因此锤头整体采用同一种金属进行生产非但在经济上不可取,在使用上也没有必要。

生产中常采用高铬铸铁(KmTBCr26)与铸钢(ZG270—500)两种材质进行复合铸造。

1机械结合的复合铸造工艺这种工艺方法适用于液一固复合铸造,即事先铸造或加工出铸件的一部分,作为镶嵌块预置在型腔内,然后进行浇注。

试验证实,只有当两部分金属的质量比大于8:1时,其结合面才能被融化,从而实现冶金结合。

但生产中常见的锤头其头部与柄的比例一般在1:l左右,因而只能实现机械结合,一般很少采用高铬铸铁作为预置的头部进行复合。

一方面因为高铬铸铁在急剧受热时具有较大的开裂倾向,另一方面是因为采用铸钢锤柄预置在型腔内,可起到内冷铁的作用,有效降低高铬铸铁的浇注量,提高工艺出品率,降低生产成本。

图1为生产中广泛使用的预置锤柄,主要通过镂空的方法和适当的锥度保证结合强度。

气孔和裂纹是生产中的常见缺陷。

一般说来,锤柄使用前经除锈、去污和高温烘烤可有效避免气孔的产生。

而裂纹主要是因高铬铸铁的铸造应力和相变应力较大,在预置锤柄的激冷作用下,因包覆厚度不足产生的。

通过简化的数学模型推导出的用于计算高铬铸铁包覆厚度的公式(见文献[1])具有一定的参考价值,生产中主要凭经验确定,一般来说包覆厚度应不小于20ram,且应尽可能均匀。

锤头加工工艺流程

锤头加工工艺流程

锤头加工工艺流程锤头是一种常见的工具,广泛应用于建筑、机械加工等行业。

它的制作过程需要经过多道工艺流程,下面将为大家详细介绍锤头加工的具体步骤。

第一步,原材料准备。

锤头的主要材料是钢铁,需要选择高质量的钢材作为原材料。

钢材应具备一定的硬度和韧性,以确保制成的锤头具有良好的使用性能。

第二步,材料切割。

将选定的钢材按照锤头的设计尺寸进行切割。

切割可以采用机械切割或激光切割等方法,以确保切割的尺寸精确。

第三步,锻造加工。

将切割好的钢材进行锻造,通过高温和高压的作用使钢材变形,形成锤头的初步形状。

锻造可以提高钢材的密度和硬度,增强锤头的耐用性。

第四步,热处理。

锤头在锻造后需要进行热处理,以消除内部应力,并使其达到理想的硬度和韧性。

热处理可以采用淬火、回火等方法,根据锤头的具体要求进行处理。

第五步,精加工。

经过热处理的锤头需要进行精加工,包括车削、铣削、磨削等工序。

这些工序可以使锤头的外形更加精确,表面更加光滑。

第六步,装配。

将经过精加工的锤头与锤柄进行装配,通常采用焊接或螺纹连接等方式。

装配时需要确保锤头与锤柄的连接牢固,以保证使用时的安全性。

第七步,表面处理。

锤头在装配完成后需要进行表面处理,以增加其美观性和防腐性。

表面处理可以采用喷涂、镀锌等方式,根据具体要求选择合适的处理方法。

第八步,质量检验。

制成的锤头需要进行质量检验,包括外观检查、尺寸检测、硬度测试等。

只有通过了质量检验的锤头才能出厂销售。

第九步,包装和出厂。

通过质量检验的锤头将进行包装,并准备出厂。

包装可以采用纸箱、木箱等方式,以确保锤头在运输过程中不受损坏。

以上就是锤头加工的工艺流程。

通过以上的步骤,我们可以制成高质量的锤头产品,以满足各行业的需求。

锤头加工虽然需要经过多道工艺流程,但每一步都是必不可少的,只有每一步都做好,才能制作出优质的锤头产品。

双液复合锤头铸造工艺_概述说明以及解释

双液复合锤头铸造工艺_概述说明以及解释

双液复合锤头铸造工艺概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代工业生产中,锤头的铸造工艺一直是一个重要的领域。

通过改良和创新锤头铸造工艺,可以提高锤头的性能、延长使用寿命,并降低生产成本。

双液复合锤头铸造工艺是一种应用广泛且效果卓越的铸造技术。

1.2 文章结构本文将从以下几个方面对双液复合锤头铸造工艺进行全面概述和解释:引言、双液复合锤头铸造工艺概述、双液复合锤头铸造工艺说明以及双液复合锤头铸造工艺解释。

1.3 目的本文旨在向读者系统介绍双液复合锤头铸造工艺,包括其背景、原理、流程和步骤,同时还会详细说明原材料选择与配比要点、锻造设备与工具准备要点,以及具体操作过程和注意事项要点。

此外,我们还会解释该工艺的优势、关键技术以及在工业应用领域中的应用情况。

通过阅读本文,读者将全面了解双液复合锤头铸造工艺,为实际应用提供参考和指导。

请注意,以上内容仅作为“1. 引言”部分的示例,请根据实际情况进一步扩充。

2. 双液复合锤头铸造工艺概述2.1 锤头铸造工艺背景双液复合锤头铸造工艺是一种以金属材料为基础,通过特定的加热和冷却过程制造铸件的技术。

传统的锤头铸造工艺存在着一些缺陷,例如易产生气孔、疏松等问题,影响了锤头的使用寿命和性能。

因此,人们不断探索新的改进方法,最终发展出了双液复合锤头铸造工艺。

2.2 双液复合锤头铸造原理介绍双液复合锤头铸造采用两种不同性质的金属液体进行组合,并利用它们在温度和密度上的差异,在特定条件下进行流动和形成所需形状。

其中一个金属液体具有较高的流动性和低的凝固温度,被称为“流动金属”,而另一个金属液体具有较高的凝固温度和较低的流动性,被称为“凝固金属”。

2.3 工艺流程和步骤概述双液复合锤头铸造工艺包括以下主要步骤:1. 原材料准备:根据锤头的设计要求,选择适当的金属材料作为流动金属和凝固金属,并进行相应的配比。

2. 准备模具:制作一个与所需锤头形状相匹配的模具,确保能够容纳流动金属和凝固金属流入的空间。

双金属复合锤头铸造工艺性能研究

双金属复合锤头铸造工艺性能研究

双金属复合锤头铸造工艺性能研究双金属复合材料作为一种新型材料,其工艺性能有别于单一金属材料,因此得到了广泛的应用。

本文以双金属复合锤头铸造工艺性能为研究对象,介绍双金属复合锤头铸造工艺及其分析方法,分析其优缺点,以期提高双金属复合锤头铸造工艺性能并节约能源。

I.双金属复合锤头铸造工艺双金属复合锤头铸造工艺的基本原理是将不同性质的金属材料熔合到一起,其中一种金属为基体,另一种金属可填充形成复合。

双金属复合锤头铸造工艺的基本流程如下:首先将金属材料按一定的比例混合搅拌,然后放入压铸机中进行铸造,最后按照要求进行加工和热处理。

双金属复合锤头铸造工艺有许多优点:首先,双金属复合材料可以增加锤头的强度,在一定的温度下具有较高的抗拉强度,从而使产品的加工和热处理更加容易;其次,双金属复合材料的抗腐蚀性也比单一金属材料要好;此外,双金属复合材料具有较低的维护成本,更加耐用。

II.双金属复合锤头铸造工艺性能分析双金属复合锤头铸造工艺性能分析分为双金属复合材料力学性能、结构性能、耐磨性能、耐腐蚀性能以及综合性能五个方面。

1.双金属复合材料力学性能双金属复合锤头的力学性能一般以双金属复合材料的抗张强度、抗压强度、屈服强度、断裂强度以及拉伸应变率为指标,研究从试样的试验结果出发,综合研究双金属复合材料力学性能,找出影响双金属复合材料力学性能的因素。

2.双金属复合材料结构性能双金属复合锤头的结构性能主要取决于其结构的设计和复合工艺处理,如晶粒细化处理、抛光处理等。

重点评价其结构变形范围、容错空间以及耐磨性的变化,以此确定双金属复合锤头的结构性能。

3.双金属复合材料耐磨性能双金属复合锤头的耐磨性能主要取决于其成分、组织结构以及复合工艺处理,根据具体应用情况,采用腐蚀磨损实验、热力学磨损试验等研究方法,研究双金属复合材料的耐磨性能。

4.双金属复合材料耐腐蚀性能双金属复合锤头的耐腐蚀性能主要取决于双金属复合材料的化学成分、复合工艺处理和组织结构,可以采用腐蚀电位法、腐蚀电流法和腐蚀率法等研究方法,研究双金属复合锤头的耐腐蚀性能。

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目录目录 (2)1实验目的 (3)2实验原理 (3)3实验设备及原料 (3)3.1实验设备 (3)3.2实验原料 (3)3.3原料市场价格 (3)4 实验步骤 (4)4.1在生产中的应用情况 (4)4.2铸件图 (4)4.3成分设计 (4)4.4铸造工艺方案及参数设计 (5)4.4.1 铸造工艺方案的确定 (5)4.4.2 铸造工艺方案的确定 (5)4.4.3铸造工艺参数 (9)4.4.4 冷铁的设定 (10)4.5配料 (10)4.6混砂及造型 (11)4.7熔炼、浇注以及清理 (12)4.7.1 熔炼 (12)4.7.2浇注 (13)4.7.3清理 (13)4.8取样 (14)4.9性能测试 (14)4.9.1硬度测试 (14)4.9.2 金相组织分析 (14)5 试验结果及分析 (15)5.1实验结果 (15)5.2断裂分析 (15)5.3表面和断口分析 (15)5.4金相图分析 (16)5.5硬度分析 (16)6实验心得 (17)参考文献 (18)1实验目的1. 培养学生调查市场能力,了解生产产品所需原材料及其市场价格,对铸造行业市场有大致的初步接触与了解。

2. 锻炼学生的分析问题和解决问题的综合协调能力,对本组设计产品的应用范围,工作条件,成分组成,发展状况有较深的认识。

3. 加深学生对铸造工艺,熔炼工艺及铸件质量检测过程的进一步了解,使学生将所学专业理论知识、工厂实践综合性的有机结合。

4. 着重培养学生的创新能力、综合工程技术能力及团队协调能力。

2实验原理通过对锤头工作状况的了解,选择成分牌号,并根据牌号进行配料计算。

再根据其结构进行分析选择铸造方式,并进行铸造工艺的设计,浇冒口的设计。

再进行混砂、造型和制芯。

最后进行实际的感应炉熔炼和浇注。

将获得的铸件进行清砂、硬度和金相观察。

根据根据检测的结果进行分析讨论并进行方案的修改。

3实验设备及原料3.1实验设备非真空中频感应、MCE金相显微镜、个人计算机、CAD 绘图软件等。

表 1 MCE热处理炉参数表3.2实验原料废钢、生铁、铬铁、硅铁、锰铁、原砂、粘土、水玻璃、水、淬火冷却油、硝酸、酒精﹑Cr2O3细抛光粉。

3.3原料市场价格本设计所需原料为废钢、回炉料、硅铁、锰铁等,其价格大致如下表1所示:表1 四川地区铸造原料市场价格表4 实验步骤4.1在生产中的应用情况锤头是锤式破碎机核心零部件之一,排列在破碎机转子的锤轴上,锤头在破碎机高速运转时直接打击物料,最终破碎成合适的物料粒度。

现在市场上的破碎机锤头根据制造工艺可以分为两种:铸造和锻造,但是他们的耐磨程度是不一样的。

由于破碎物料,头部需要良好的耐磨性而柄部又需要足够韧性,通常用合金钢、高锰钢、铸钢加高铬铸铁双金属复合等材料用锻造或铸造方法一次成型,配上相应的热处理工艺就比较经济一点,破碎机锤头根据材质可以分为种:高锰钢锤头、双金属锤头、复合锤头、大金牙锤头、中铬合金锤头,硬质合金锤头等. 现代工业下的技术表明:锤头最耐磨的是采用硬质合金锤头在耐磨性上表现良好[1]。

图14.2铸件图图2 铸件零件图4.3 成分设计根据锤头的工况条件,选定锤头的成分为高锰钢牌号为ZGMn13-4。

高锰钢能承受高冲击,具有良好的韧性,当在工作时表层组织发生加工硬化,而形成高硬度具有高的表面耐磨性。

能够承受锤头高冲击,高耐磨的要求。

ZGMn13-4的成分表为下表1:表2 ZGMn13-4的化学成分C Mn Si Cr S P 1%14%0.6%2%≤0.07≤0.044.4 铸造工艺方案及参数设计4.4.1 铸造工艺方案的确定通过对图纸的审查,铸件要求不得有裂纹、夹杂、气孔、缩孔等缺陷,铸件要进行清砂处理。

4.4.2 铸造工艺方案的确定1. 浇注位置的确定 通过对锤头结构的分析,各个部分要求基本相似,无重要加工面。

根据造型和砂箱的条件综合考虑选择如图3所示的浇注位置:2. 分型面的选择 分型面的确定,根据以下原则 ①造型简单,因为铸件为对称 ②图形分型面为大平面 ③有利于下芯和尺寸的检验 最终确定如图3所示的分型面。

图3 装配图1-铸件 2-上箱 3-下箱 4-砂芯 5-排气空 6-浇口杯 7-分型分模面3. 浇注系统的设计浇注系统分为几种,根据浇注系统各单元截面的比例关系,可分为封闭式,半封闭式,开放式,封闭开放式,而根据内浇道在铸件上的相对位置关系,可分为顶注式,中注式,底注式和阶梯注入式,针对本铸件,选用半封闭顶注式浇注1234567系统,使其具有一定的撇渣能力、使充型容易,可减少浇不足、冷隔方面的缺陷。

直浇口放在锤头的底部,保证钢水浇入时靠近合金块课达到冶金熔合的目的。

充型后上部温度高于底部,有利于铸件自下而上的顺序凝固和冒口的补缩,结构也简单,便于清除。

在铸件的凝固和冷却过程中很容易开裂,要减少铸件收缩的各种阻碍因素。

为提高冒口补缩能力,内浇道尽量经过冒口进入型腔[2]。

(1)铸件质量计算质量方法有很多,最简单的方法用制图软件,直接可以得出铸件的质量。

也可以根据图形尺寸,用几何方法计算铸件体积,根据铸件材质密度,算出铸件的质量,具体步骤如下。

铸件材质为高锰钢,查出密度为7.8X103kg/m3。

为了计算简单,可不铸件分成两部分计算体积。

第一部分为为吼为28mm的平板件,体积为V1,第二部分为四棱柱体,底面为等腰梯形,厚度为80mm。

计算V1=[3.14×(0.1302-0.0502)÷4+0.070×0.120] ×0.028=0.0005517m3。

V2=(0.1+0.11)×0.11÷2×0.08= 0.000924 m3。

V=V1+V2=0.0005517+0.000924=1.4757 X 10-3kg m3。

M铸件=ρ钢×V=1.4757 X 10-3×7.8X103≈11.5kg。

单件高锰钢出品率65%计算钢水质量M钢水=M/65%=11.5/0.65=17kg. (2)冒口计算和设计图4如图9的各个位置的模数为:①处模数)(b a 2abM +==40×30/(2×(40+30))=8.5cm②处模数)(b a 2abM +==70×30/(2×(40×70))=10.5cm③处模数)(b a 2abM +==110×80/(2×(110+80))=22cm可以看出模数①>②>③遵守顺序凝固的原则,又因为在①处开设的浇道可利用浇道的补缩,则不用开设浇冒口进行补缩。

(3)最小剩余压头高度的计算如图5所示:经查表得a=8° L=360mm 由公式h m ≥Ltana =360×tan8° =51mm取h m =100mm又因为 Ho=hm+1/2hc =100+1/2×110 =155mm则平均压力头Hp=Ho-0.125hc =155-0.125×110 =142mm图 5(4)平均压头的确定H ——内浇道以上的金属紧压头,即内浇道至浇口杯液面高度,cm ;P ——内浇道以上的铸件高度,cm ; C ——浇注时铸件的高度。

由于采用侧注式:P=C/2。

有: P=110mm Ho=110+60+60=230mm Hp=Ho-P/4=230-30 = 200mm(5)浇注时间 根据经验公式nt Am = 式中 t —浇注时间A 、n —系数 m —浇注金属质量其中A=2,m=G=13.55kg ,n=0.5计算得到t=7.36s (6)内浇道面积根据阻流截面设计法:1S =式中 S1—内浇道横截面积(cm 2);G —流经内浇道的金属液质量(kg );u —流量系数,可参考传统工艺查表,一般铸铁件0.40-0.60,铸刚件0.30-0.50;跟据本铸件,u 取0.3。

t —浇注时间; pH —平均静压力头高度,对于顶注式浇注,H 0= H p带入数据得,S 1=17.8cm 2(7) 浇口比及各组元截面积据查表[3],可得浇口比:3S :2S :1S =1:1.5: 2 其中:1S —内浇道面积;2S —横浇道面积;3S —直浇道面积由内浇道面积S1和其比例关系可以得出横浇道和直浇道面积及直径:2则根据浇口比得:横浇道的面积A横=5.4cm2内浇道的面积A内=7.2cm根据尺寸确定浇道的形状:图 6直浇道的尺寸为:如图6图 7横浇道的尺寸为:如图7图8内浇道的尺寸为:如图84.4.3铸造工艺参数工艺设计参数是:铸造收缩率(缩尺)、机械加工余量、起模斜度等。

工艺参数选取得准确、合适,才能保证铸件尺寸(形状)精确,使造型、制芯、下芯、合箱方便,提高生产率,降低成本。

工艺参数选取不准确,则铸件精度降低,甚至因尺寸超过公差要求而报废[3]。

1.机械加工余量由于高铬铸铁的硬度较大,难于切削加工,所以不设定加工余量。

2. 铸件的线收缩率铸造收缩率受许多因素的影响,例如,合金的种类及成分、铸件冷却、收缩时受到阻力的大小、冷却条件的差异等用于铸造的金属液均需有一定的过热度,具有一定过热度的液态合金浇注后,随着温度下降,存在于液态金属原子集团间的空穴数逐渐减少,原子集团的距离缩短,液态合金体积缩小,温度继续下降,液态合金发生固态转变,空穴消失,原子间距离进一步缩短。

凝固完毕后继续冷却,原子间距离还要缩短。

大部分金属从液态浇注后到常温,都要经历液态收缩、液固态收缩和固态收缩三个联系的收缩阶段,由于不同阶段的收缩特性不同,因而对铸件质量就产生不同的影响,液态和固液态收缩是铸件产生缩孔、缩松的原因,在固态收缩阶段,铸件各方向上所表现的线尺寸缩小,不仅对铸件尺寸精度有直接的关系,而且也是铸件产生应力、变形和热裂的基本原因。

据查表,参考其成分,可得收缩率为2.45%[4]。

3. 起模斜度为了方便起模,在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度,以免损坏砂型或砂芯。

由于该铸件厚度较小,我们选择无斜度[5]。

4.4.4 冷铁的设定为了防止在冒口难于补缩的部位产生缩孔、缩松,减轻铸件变形及厚壁铸件中的偏析,使整个铸件接近于同时凝固,防止或如细化基体组织,提高铸件表面硬度和耐磨性,本设计采用外冷铁,与冒口配合使用,扩大冒口补缩距离或范围,减少冒口数目或体积[6]。

4.5 配料根据前面计算的零件质量和浇冒口参数,我们同时浇注一个锤头,可以共用一个冒口和铁液大概17kg。

已经选定的成分为ZGMn13-4原料的含量如表3:表3 原材料的含量及收得率(%)则需要废钢和回炉料的总质量为:17-4.7=12.3kg设需要废钢的质量为X则0.2%X+2%(12.3-X)=17×1%求的 X=4.2kg则回炉料的量为12.3-4.2=8.1kg硅铁质量的计算:M Si-Fe=(17×0.6%-8.1×1%-4.2×0.35)÷75%=6.3g铬铁质量的计算:M Cr-Fe=(17×2%-8.1×0.8%)÷(60%×95%)=0.5kg通过计算的到配料的质量如表4:表4 原材料质量4.6混砂及造型1. 混砂比例表5型砂配料表(%)2. 混砂工艺(1)筛砂选取筛网筛除粒度一定的原砂。

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