铸造工艺设计说明书

目录

一、工艺分析 (1)

1、审阅零件图 (1)

2、零件的技术要求 (1)

3、零件的技术要求 (1)

4、确定毛坯的具体生产方法 (1)

5、审查铸件的结构工艺性 (1)

二、工艺方案的确定 (1)

1、铸造方法的选择 (1)

2、造型、造芯方法的选择 (2)

3、浇注位置的确定 (2)

4、确定毛坯的具体生产方法 (2)

5、砂箱中铸件数目的确定 (2)

三、砂芯设计 (2)

1、水平砂芯设计 (3)

2、凹槽处采用自带型芯 (3)

四、工艺参数的确定 (3)

1. 加工余量 (3)

2.起模斜度 (4)

3. 铸造圆角 (4)

4. 铸造收缩率 (4)

5. 最小铸出孔 (4)

6、机械加工余量的选取 (4)

五、浇注系统设计 (4)

六、冒口及冷铁设计 (5)

七、铸造工艺图和铸件图 (6)

八、小结 (7)

九、参考文献 (8)

一、工艺分析

1、审阅零件图

查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。

零件名称: 套筒座

工艺方法：铸造

零件材料：HT250

零件重量：3.1955kg

毛坯重量：4.3303kg

生产批量: 100件/年，为小批量生产

2、零件的技术要求

零件在铸造方面的技术要求：未铸造圆角半径：R=2~3 mm；时效处理。

3、选材的合理性

套筒座选用的材料是HT250，为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。此零件用于支承,只要求能够承受抗压即可，选择材料HT250可以满足要求。

4、确定毛坯的具体生产方法

根据以上信息可知,由于零件属中型零件小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，采用砂型铸造具有生产周期短，灵活性大、成本低的优点。

5、审查铸件的结构工艺性

铸件轮廓尺寸为162x134x133mm，查表得砂型铸造的最小壁厚为6mm,套筒座的壁厚符合其要求。在套筒座中最小壁厚为6mm,最大铸造壁厚为15mm。

二、工艺方案的确定

1、铸造方法的选择

由于套筒座的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，由于铸件的高度为133mm，浇注位置上没有较大的壁厚、材料为HT250不需要冷铁。所以砂型种类为湿型。

2、造型、造芯方法的选择

选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。

3、浇注位置的确定

根据计算机辅助铸造工艺设计中关于浇注位置的确定原则（浇注位置应选在铸件最大截面处，应使合箱位置、浇注位置和位置相一政），所以确定浇注位置为铸件中间对称的最大截面--此截面为最大截面、上下对称、且便于充型和起模。

4、分型面的确定

根据计算机辅助铸造工艺设计中关于分型面的确定原则（分型面应选在铸件最大截面处；分型面应尽量选用平面），所以确定分型面为铸件中间对称的最大截面--以便于起模、下芯和检验；分模面与分型面一致。

5、砂箱中铸件数目的确定

套筒座铸件的重量为4.3303 kg，"铸件质量"选择≤5kg，对应的"砂箱尺寸"为"≤400mm"，"最小吃砂量"分别为"a=20mm，b=30mm，c=40mm，d或e=30mm，f=30mm，g=20mm"。铸件本身的尺寸为162x134x133mm,但考虑到到在凹槽出需要砂芯与浇注位置的距离，因此在"400mm"的砂箱中只能放置一个铸件（如图所示）（注：砂箱尺寸=（A+B）/2， A、B分别为砂箱内框长宽及宽度）。

三、砂芯设计

砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位。根据零件的结构可知此零件需要进行水平砂芯设计与凹槽处的砂芯设计。

1、水平砂芯设计如下图,查表得l=40mm,S=0.3mm.

2、凹槽处采用自带型芯如图

四、工艺参数的确定

工艺参数的确定包括以下几个方面的内容

1. 加工余量

1) 尺寸公差

铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许的极限尺寸之差。在两个允许极限尺寸之内，铸件可满足机械加工，装配，和使用要求。造型材料为湿砂型，铸件的加工余量的公差等级：13~15。选择加工余量等级为14H。

2) 加工余量

机械加工余量是铸件为了保证其加工面尺寸和零件精度，应有加工余量，即在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属层厚度。查表

可知6x直径d=20,2xM6，下底面的单边加工余量为7.5mm,直径d=50的双边加工余量为5mm,直径为70的圆柱上下底面的加工余量为6mm.

2.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。这个斜度，称为起模斜度。内表面的拔模斜度为5°45′。

3. 铸造圆角

选择铸造方法“砂型铸造”,材料“HT250”，查表得铸造圆角的值为

3mm,(铸造圆角计算公式:R=1/5~1/10(A+B)) 。

4. 铸造收缩率

铸造收缩率又称铸件线收缩率，用模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示：ε=[（L1-L2）/L1]*100％

ε—铸造收缩率 L1—模样长度 L2—铸件长度

受阻收缩率为0.9%，自由收缩率为1.0%。

5. 最小铸出孔

材料为HT250小批量生产查表得最小铸出孔直径为30~50mm。

6、机械加工余量的选取

灰铸铁的机械加工余量等级为H级。

五、浇注系统设计

浇注系统的一般设计内容有:浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道。（其中内浇道取2个）

浇注系统截面积的大小对铸件质量也有很大影响。截面积太小，浇注时间长，可能产生浇不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面积过大，浇注速度快，又可能引起冲砂，带入熔渣和气体，使铸件产生渣孔、气孔等缺陷。为了使金属液以适宜的速度充填铸型，就必须合理确定浇注系统的面积。

（1）浇注系统类型的选择

根据零件的结构选择封闭式（中间注入式）浇注系统较好，因为封闭式浇注系统有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。

（2）浇注系统的设计与计算