轴承座铸造工艺及工装设计 说明书

毕业设计论文设计（论文）题目：轴承座铸造工艺及工装设计下达日期： 2007 年 4 月 28 日开始日期： 2007 年 4 月 28 日完成日期： 2007 年 6 月 8 日***师：***学生专业：材料成型与控制技术班级：材料0401***名：***教研室主任：材料工程系摘要铸造是一种将金属熔炼成流动的液态合金，然后浇入一定的几何形状、尺寸大小的型腔之中，凝固冷却后成为成为所需要的零件毛坯的一种制作方法。

本文通过对铸造这一特殊工种的诠释和此铸件的特点相结合给予了比较合理的方法。

从铸造工艺的设计到整个铸造工艺的设计我们对此都作了比较详细的论证、对比、数据和计算，并且从中选择较优的方法和方案给以了较合理的应用和实施。

首先我们对所设计的的铸件进行了认真的分析，读懂零件图的几何形状、主要结构和特殊部位以及铸件的工艺要求、工装要求等给以较合理的思考。

其次设计此铸件的整个工艺过程：其中包括铸造方法的选择、分型面的选择及确定、浇注系统的选择及计算设计、铁液的凝固、以及对所要产生缺陷的防止方法和补缩等问题上午考虑设计。

然后对所设计的工艺过程进行工装设计：其中包括模样的设计、模底板的设计、芯盒的设计、砂箱的设计等，而且对这些工装的定位及夹紧等问题进行解决。

最后对所设计的整个过程给以检验、总结。

进一步对此设计的成功率给以进一步的保障。

关键词：铸造，工艺，工装，缺陷BEARINGSEAT TECHNRQUE FROCK DEVISEABSTRACTMaking the smelt metal become the mobile liquid state alloy, pouring-in solidifies in the type cavity having the certain geometry form and dimension, becoming something be needed part blank after cooling down. This making method is called cast-on outwell.This passage has given comparatively rational method through the annotation to one peculiar kind of work in production combining with this casting characteristic .And in entire casting technique design, we have all made comparatively detailed demonstration , contrast, and compute , have chosen the best method and scheme , have carried out more rational application and be put into effect。

We have carried out conscientious analysis on what be designed that casting first , have read the geometry form , main structure and peculiar location knowing part picture, casting technological requirements , frock request etc.，giving more rational thinking. Secondly, design the casting entireness procedure including cast-on outwell method choice, mark type choice and for sure, teeming system choice and secretly scheme against design, iron liquid solidification, and face to face need to come into being defect preventing from method and fill a vacancy and so on . The frock being in progress to what the designed procedure is designed, it includes the appearance design , model bottom board design , core box design , the sand box design etc., the problem such as fixing position and clamping to these frocks is in progress solve. Finally we checked and summed up entire process of the designs, Give a further guarantee further to the success rate that this designs.KEY WORDS:casting，technique，frock，defect目录毕业设计任务书中文摘要英文摘要符号说明一.铸造工艺设计 61、零件分析 62、铸造方法的确定 63、分型面的确定 74、浇注系统的设计 85、冒口的设计 106、冷铁的设计 10二.铸造工装设计 111、模样的设计 112、模板的设计 113、芯盒的设计 124、砂箱的设计 12三.熔炼及砂处理 141、树脂砂型及砂芯的烘干 142、熔炼 153、工艺参数的选择 164、铸造用砂的选择 165、落砂 176、铸件的清理 177、铸件的检验 18 参考文献 19附录 20 致谢 21 教师评语与成绩 22符号说明一、轴承座铸造工艺设计1、零件分析（1）此零件为轴承座，而轴承座是用于定位、支撑、导向或保护传动零件。

从而此零件对基准孔、线的要求，以及对加工表面的要求较高，精度必然也要求较高。

（2）此轴承座是由上面的一个回转体套筒和一个长方体底座组成，其壁厚为25—55mm之间因而其铸件的平均壁厚为40mm。

（3）此零件的材料是QT400，而此铸铁的主要化学成份是WcE=4.5%--4.7%.Wc=3.6%--3.9%.Wsi=2.0%--2.6%.Wmn<0.4%.Wp<0.08%.Ws<0.09%.Wmg=0.04%--0.06%。

因为球铁生产时要经过球化和孕育处理，因此浇注温度需要严格的控制其浇注温度一般为：1450度左右，以便浇注后球铁能够充分的进行球化和结晶，从而产生合格的铸件。

（4）铸件上产生缺陷的主要原因分析球墨铸铁的铁液收缩，凝固收缩和型腔扩大的总和大于石墨化膨胀和固体收缩总和时，铁件即产生缩孔。

在最后凝固的残余金属液中由于温度梯度小，使其按同时凝固原则凝固，在金属液中出现许多的很小的晶粒，当晶粒再长大互相连接后，将其剩余的金属液分割成互不相通的小熔池，这些小熔池进一步冷却后得不到液体的补缩，会产生许多细小的孔洞，从而形成缩松。

此铸件为轴承座从而产生这些缺陷的位置主要是有热节的地方和铸件壁厚较厚的地方，也就是其底座与回转体连接的的地方。

（5）对所产生缺陷采取的措施1)合理的选择此铸造过程的工艺，使其能够形成逐层凝固。

2)合理地确定浇口开设位置，及浇注工艺。

3)合理正确的设计冒口，冷铁等补缩措施。

4)采用不同蓄热系数的铸型材料。

2、铸造方法的确定方案一：整体模造型：其造型方法的分型面取于模样的一端，使模样直接可以从砂箱中起出。

此方法操作简单，适应于各种批量的生产，但是由于此件结构较为复杂，如果选择整体模造型使其分型面的选择，浇注系统的选择及起模会带来许多的不方便。

方案二：分开模造型：正因为此零件结构较为复杂，而且要安放芯子必须合理正确，而且便于开设浇注系统和安放冒口，所以我们应该选择分开模造型，以便完成规定的条件：如图1-1图1-1 分模铸造图3、分型面的选择（1）选择时注意原则1)使铸件全部或大部分置于同一半型内，因为此铸件需要分开模造型，故只能是让铸件的大部分置于同一半型内。

2)应尽可能的减少分型面的数目，因为铸件的分型面越少，铸件的精度就容易保证，且砂箱的数目也就越少。

3)平直分型面和曲折分型面的选择要尽量地选择平直分型面以简化工装结构及其制造，加工工序和造型操作，故应该在此零件的工艺设计应选择平直分型面。

4)分型面应选择在铸件最大投影面处，当分型面选取在铸件最大投影面处的时候，可以不用或者少用活块，这样可以进一步的提高此铸件的精确度。

（2）分型面具体位置的确定综上所述：当分型面的选择最大程度上满足以上四个原则时，此分型面才为最优分型面，故我们应该把此铸件的分型面选取在分模面处。

其详见下图1-2。

图1-2 分型面选择图4、浇注系统的设计（1）浇注系统位置的确定方案一.顶注式：此浇注系统（内浇道）开设在铸件的顶部，这种浇注系统可以简化金属型结构；浇注完之后较热的金属液处于铸件顶部，这有利于建立自上而下对铸件补缩的条件；且浇注系统消耗的金属少，但充型时液体金属易飞溅，因而出现卷气、氧气、铁豆等问题。

而且此铸件又有一定的型腔高度，易产生冲砂现象。

方案二.底注式：此浇注系统的内浇道布置在铸件的底部。

这种浇注系统可使金属液能自型腔底部平稳地向上充填型腔，有利于型腔排气和浇注系统挡渣作用的发挥。

但先进入型腔的金属液处于铸件上部，其温度较铸件底部的金属温度低，不利于铸件的凝固补缩，并使金属型结构复杂。

它适用于各种尺寸的铸件，为了改善铸件的补缩条件，可在铸件上部设冒口；在考虑工艺余量时可设法使铸件壁上厚下薄；也可同时增大型腔上部的涂料厚度或在型腔上部采用绝热性较好的涂料，使铸件上部凝固较慢。

此铸件结构较为复杂，起模和开设浇道极为不便。

方案三：中间注入式浇注系统：此浇注系统的内浇道设在铸件高度方向上的中部，金属液充型较为平稳，铸件温度在高度上的分布较底注式合理，而且铸件也有一定的高度，因此较为合适。

综上所述：此铸件的浇注系统的位置应该是选择中间注入式浇注系统，并且为封闭式。

（2）重量的计算V总=(V1+V2+V3)-(V4+V5+V6)=21720673mmm 铸= Vx7.1=21.720673x7.1=149.6kg（3）浇冒口重量的计算因为是大批量的生产，冒口的重量应该是铸件重量的20%--30%。