端盖零件铸造工艺课程设计说明书

端盖零件铸造工艺课程

设计说明书

Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

课程设计说明书（论文）课程名称：成型工艺及模具课程设计II

设计题目：端盖零件铸造工艺设计

院系：

班级：

设计者：

学号：

指导教师：

设计时间：

1、设计任务

、设计零件的铸造工艺图

、设计绘制模板装配图

、设计并绘制所需芯盒装配图

、编写铸造工艺设计说明书

2、生产条件和技术要求

、生产性质：大批量生产

、材料：HT200

、零件加工方法：

零件上有多个孔，除中间的大孔需要铸造以外，其他孔在考虑加工余量后不宜铸造成型，采用机械方法加工，均不铸出。

造型方法：机器造型

造芯方法：手工制芯

、主要技术要求：

满足HT200的机械性能要求，去毛刺及锐边，未注明圆角为R3－R5，未注明的筋和壁厚为8，铸造拔模斜度不大于2度，铸造表面不允取有缺陷。

3、零件图及立体图结构分析

、零件图如下：

图1.零件主视图图2.零件左视图

三维立体图如下：

图3.三维图（1）

图4.三维图（2）

4、工艺设计过程

、铸造工艺设计方法及分析

铸件壁厚

为了避免浇不到、冷隔等缺陷，铸件不应太薄。铸件的最小允许壁厚与铸造的流动性密切相关。在普通砂型铸造的条件下，铸件最小允许壁厚见表1。

表1. 铸件最小允许壁厚引【1，表1-3】

查得灰铁铸件在100~200mm的轮廓尺寸下，最小允许壁厚为5~6mm。由零件图可知，零件中不存在壁厚小于设计要求的结构，在设计过程中，也没有出现壁厚小于最小壁厚要求的情况。

造型、制芯方法

造型方法：该零件需批量生产，为中小型铸件，应创造条件采用技术先进的机器造型，暂选取水平分型顶杆范围可调节的造型机，型号为Z145A。

制芯方法：由生产条件决定，采用手工制芯。

砂箱中铸件数目的确定

当铸件的造型方法、浇注位置和分型面确定后，应当初步确定一箱中放几个铸件，作为进行浇冒口设计的依据。一箱中的铸件数目，应该是在保证铸件质量的前提下越多越好。

本铸件在一砂箱中高约52mm，长约130mm，宽约100mm，重约。这里选用一箱四件，根据本铸件分型面的确定，可以先确定下箱的尺寸。根据铸件重量在<5kg时，查得模型的最小吃砂量a=20mm， h=30mm， c=40mm，d或e=30mm， f=30mm， g=200mm，其中各字母所代表的含义如图5所示。先确定下箱的尺寸，再根据表格可以选择标准的砂箱。选用Z145A顶杆式起模的震实式造型机，砂箱最大内尺寸为500mm X 400mm X 300mm。根据本铸件的大概尺寸，在设计中采用一箱四件，因为浇注系统位于上箱，所以上砂箱的高度我们还要考虑到浇注系统才可以确定。铸件在砂箱中的放置方式初步设计为图6所示方式。

图5. 最小吃砂量示意图图6. 铸件排布的初步设计

、铸造工艺参数的确定

铸件尺寸公差和重量公差

在实际生产中，铸件的实际尺寸和重量与设计图纸所规定的尺寸和重量相比，总会有一些偏差，这种偏差愈小，铸件的精度也愈高。但铸造过程中影响铸件精度的因素很多，如铸造收缩率等工艺参数的选择，分型面、浇冒口系统和砂芯的设计，造型和制芯的工艺操作以及工艺装备本身的精度等。如果其中某个因素处理不当，就会降低铸件的精度。也不应该不顾铸件的要求和具体生产条件，盲目提高对铸件的精度要求，否则会导致铸件成本的提高和使工艺复杂化，造成不必要的浪费。二级精度灰铸铁铸件的尺寸偏差如表2所示，重量偏差如表3所示。

表2.二级精度灰铸铁件的尺寸偏差（JZ67-62） (毫米)

表3. 灰铸铁件重量偏差

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。二级精度灰铸铁件的机械加工余量如表4所示。

表4. 二级精度灰铸铁件机械加工余量（mm）查表得，铸件的加工余量为：底面——，侧面——3mm，顶面——4mm，如图7所示。

图7. 铸件加工余量示意图

拔模斜度

为了在造型和制芯时便于起模而不致损坏砂型和砂芯，应该在模样或芯盒的出模方向带有一定的斜度。如果零件本身没有设计出相应的结构斜度时，就要在铸型工艺设计时给出拔模斜度。拔模斜度的大小应根据模样的高

度，模样的尺寸和表面光洁度以及造型方法来确定，见表5。对于本设计中的零件，选取拔模斜度为1°30′。

表5 拔模斜度

铸孔起模斜度

由表6可知，对于大批量生产的灰铁铸件来说，最小铸出孔的直径为

12~15mm，在端盖零件上，最大的孔径为12mm，故该孔不铸出。所以不需要考虑铸孔的拔模斜度。

表6. 铸件的最小铸出孔（毫米）

铸铁的铸造收缩率

铸件在冷却和凝固过程中，体积一般都要收缩。由于铸件的固态收缩(线收缩）使铸件各部分的尺寸小于模样原来的尺寸，为了使铸件冷却后的尺寸与铸件图示尺寸一致，则需要在模样或者芯盒上加上其收缩的尺寸。增加的这部分尺寸为铸件的收缩量，一般用铸造收缩率表示：

k=(L

模样一L

铸件

)/L

铸件

×100%

式中：L

模样—模样尺寸；L

铸件

—铸件尺寸。

铸造收缩率主要和铸造合金的种类及成分有关，同时还取决于铸件在收缩时受到阻碍的大小等因素。由表7可知，本设计中选用中小型灰铸铁件受阻收缩，其收缩率为%。