第五届铸造大赛说明书d件
支架零件铸造工艺设计说明书
支架零件铸造工艺设计一、零件的生产条件、结构及技术要求1、生产性质:大批量生产2、材料:HT2003、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:机器制芯4、主要技术要求:满足HT200的机械性能要求,去毛刺及锐边,铸件表面不允取有缺陷。
二、零件图及立体图结构分析1、零件图如下:零件主视图零件俯视图2、立体图如下:三、工艺设计过程1、铸造工艺设计方法及分析(1)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。
(2)造型、制芯方法造型方法:该零件需批量生产,为中小型铸件,因此,采用湿型粘土砂机器造型,模样采用金属模,采用技术先进的机器造型。
制芯方法:在造芯用料及方法选择中,如用粘土砂制作砂芯原料成本较低,但是烘干后容易产生裂纹,容易变形。
在大批量生产的条件下,由于需要提高造芯效率,且常要求砂芯具有高的尺寸精度,此工艺所需的砂芯采用热芯盒法生产砂芯,以增加其强度及保证铸件质量。
选择使用射芯工艺生产砂芯。
采用热芯盒制芯工艺热芯盒法制芯,是用液态固性树脂粘结剂和催化剂制成的一种芯砂,填入加热到一定的芯盒内,贴近芯盒表面的砂芯受热,其粘结剂在很短的时间内硬化。
而且只要砂芯表层有数毫米的硬壳即可自芯取出,中心部分的砂芯利用余热可自行硬化。
(3)砂箱中铸件数目的确定及排布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130mm,长约200mm,宽约110mm,体积约99.7cm^3,密度7.2g/cm^3,重约0.8Kg。
铸造设备操作说明书
铸造设备操作说明书1. 引言铸造设备是用于制造金属或合金制品的重要设备,它具有复杂的结构和操作流程。
本操作说明书旨在提供操作铸造设备的指导,确保操作人员能够正确使用设备,保证生产安全和产品质量。
2. 设备概述铸造设备主要由以下部分组成:熔炉、模具、液态金属处理系统、浇注机械臂、喷砂装置等。
在操作铸造设备之前,务必对设备进行全面了解,并确保设备处于正常工作状态。
3. 安全操作3.1 穿戴个人防护设备在操作铸造设备之前,操作人员应穿戴齐全的个人防护设备,包括耐热手套、防护眼镜、耐热服装和防滑鞋等,以防止热源、金属溅射和其他危险物对人身安全造成伤害。
3.2 检查设备安全装置在开启铸造设备之前,务必检查设备的各项安全装置是否完好,如炉门锁定装置、安全操作开关等。
确保这些装置能够正常工作,以保障操作人员的安全。
3.3 维护操作区域整洁操作铸造设备时,保持操作区域的整洁是十分重要的。
避免杂物、油脂等物质存放在操作区域,以防因此而引发事故。
4. 设备操作流程4.1 熔炉操作4.1.1 装填熔炉材料首先,将预定的金属或合金材料按照指定比例装填入熔炉内,确保熔炉充满了所需的材料。
4.1.2 启动熔炉将熔炉的电源插头插入电源插座,并打开熔炉的电源开关。
根据设备规格,设定熔炉的温度和加热时间,启动熔炉。
4.1.3 温度控制在熔炉加热过程中,通过温度控制装置监测炉内温度,并根据操作要求进行相应的调整,确保炉内温度保持在指定范围内。
4.2 模具准备4.2.1 模具清洁在进行铸造之前,必须对模具进行彻底清洁,确保表面没有杂质和残留物,以防止影响铸件的质量。
4.2.2 涂抹模具防粘剂使用适当的模具防粘剂,涂抹在模具的内部表面,以防止铸件粘在模具上,便于取出铸件。
4.3 浇注铸造4.3.1 接入液态金属处理系统确保液态金属处理系统正常运行,并将其连接到浇注机械臂上,以便进行后续的铸造操作。
4.3.2 浇注金属根据需要浇注的金属或合金种类和数量,操作浇注机械臂将液态金属倒入模具中,确保浇注的过程平稳并避免溅射。
“永冠杯”第五届中国大学生铸造工艺设计大赛评审会议评审结果
本科生
三等奖
大连理工大学
王宇、段家宝、李新明、王婷璐、付木芬
张兴国
本科生
优秀奖
大连理工大学
陈雷、夏英男、李东蓉、周楚繁、张泽
张兴国
本科生
三等奖
大连理工大学
张邵建、王洪科、汪鑫、李子田、张翔宇
王同敏
本科生
推荐答辩
东北大学
张浩、席文飞
辛啟斌、王琳琳
本科生
三等奖
东北大学
陈星瑞、王银平、林启鹏
刘越
本科生
本科生
优秀奖
南京理工大学
陈浩、任瀚洋、涂艺、崔建
杨森、潘诗琰
本科生
优秀奖
南京理工大学
王丽芝、周敏、庄林杰
杨森、潘诗琰
本科生
优秀奖
南京理工大学
李梦桐、苏留帅、任建瑶、杨黎
杨森、潘诗琰
本科生
优秀奖
攀枝花学院
付明、李良、李凯朋
周洪
本科生
三等奖
攀枝花学院
文志波、张贵刚
周洪
本科生
优秀奖
攀枝花学院
刘荣淋、李辉、林伟、徐婷、董惠
赖奇
本科生
优秀奖
攀枝花学院
朱开瑞、庞训强、邓驰、潘飞
周洪
本科生
优秀奖
清华大学
马锐、杨源儒、李永杰
荆涛
本科生
优秀奖
山东大学
邓海峰、许亦鹏、黄志成、贝伟明、杨春晖
郑洪亮
本科生
优秀奖
山东建筑大学
于奉军
赵忠魁、张普庆
本科生
优秀奖
山东建筑大学
姚宇、王盈盈、刘然
赵忠魁、刘喜俊
本科生
三等奖
山东理工大学
工艺说明书
(b)视角2
图2.1 零件的三维实体图
3
3
分型面的选择原则1.
3.1.1方案一
铸件采取底面分型,铸件顶面朝上,以底板上平面为分型面,采用底注式浇注系统浇注,浇注系统置于铸件长轴中间位置。共设置5枚砂芯。
先放置2#、3#砂芯,后将1#芯架在2#、3#砂芯上。如图3.1
图3.1方案一简图
本方案的优缺点:采用底注式分型面位于铸件的最低端,利于飞边毛刺的清理,而且拔模斜度方向一致,机械加工方便,但是需要较大的充型压力,针对该铸件,壁厚较薄,而且铸件上面为大平面,所以浇注速度一定要快,但底注很难提供足够的充型压力,并且上表面为重要加工面,如果浇铸速度过慢,铸件上表面会出现较多的缺陷,因此本方案不予采用。
较方案二、三,本方案浇注系统位于长轴中间位置,温度分布均匀利于铸件成型。然而较其他方案本方案浇注时间长,易造成金属液氧化,由于铸件厚大部分在铸件下部,不利于补缩,砂芯稳定性差,尤其2#和3#砂芯支撑固定困难,所以不予以采用。
3.1.
铸件采取C-C剖面分型,铸件顶面放置于上砂箱中,本方案共设置5枚砂芯。先将1#砂芯放置于下箱。如图3.2
Keywords:sliding plate casting ,QT500-7,design of foundry process
1
1.1零件名称
熔胶座移动板。
1.
1.球墨铸铁符合GB/T1348-2009,必须保证机械性能;2.球化等级需达到4级以上;3.凡有加工符号的表面需留有加工余量;4.呋喃树脂造型砂造型;5.铸件不得有砂眼、气孔、裂纹等缺陷;6.未注铸造圆角为R10-R15;7.铸造公差等级为ISO 8062,CT12级;8.铸造后需经退火或时效处理;9.去毛刺,锐边锐角倒钝。
D件设计说明书
“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:D件-上冠铸件自编代码:AD2009QY方案编号:目录摘要 (1)1. 零件结构、技术要求分析 (2)1.1零件概述 (2)1。
2结构特点 (2)1。
3技术要求分析 (2)2。
铸造工艺方案拟定 (3)2.1造型方法及涂料的选择 (3)2。
2方案拟定过程 (3)3。
不设冒口模拟浇铸 (5)3。
1初选浇铸工艺图 (5)3。
2模拟结果分析 (5)3。
2.1 模拟结果图 (5)3。
2.2 主要缺陷分析 (5)4.根据缺陷分析设计铸造工艺方案 (6)4。
1 对比方案设计 (6)4。
2 主要参数选择 (6)4。
2.1主要铸造工艺参数的选择 (6)4。
2。
2浇注位置选择 (7)4.3浇注系统设计计算 (8)4.3.1 相关性能参数 (8)4。
3。
2钢液上升速度 (8)4。
3。
3 浇注系统截面尺寸设计 (8)4。
4冒口设计计算 (9)4.4.1模数的计算 (9)4。
4.2冒口尺寸设计与补缩量的计算 (10)4。
4。
3 冒口设计示意图 (10)5。
模拟与优化 (10)5.1主要物性参数设定 (10)5。
2整体思路 (11)5。
3初始条件及边界条件 (11)5。
4模拟结果及分析 (11)5.4。
1充型状态的模拟结果与分析 (11)5。
4.2缩松缩孔和裹气的模拟结果与分析 (14)5.4.3凝固温度——时间曲线对比分析 (15)6。
改进方案的模拟结果 (15)7。
小结 (16)8.参考文献: (18)附图1零件图附图2铸造工艺图摘要对零件的结构、材料、技术要求等进行工艺分析,制定上冠铸件的消失模铸造工艺方案,应用Procast对工艺方案进行数值模拟,并对模拟结果进行了分析。
关键词:上冠, 工艺设计, Procast 模拟1。
零件结构、技术要求分析1。
1零件概述零件名称:水轮机上冠件材料:ZG06Cr13Ni4Mo外形尺寸:1510*1510*622。
8mm. 体积: 224843。
铸造工艺大赛-上冠说明书
“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:D—上冠自编代码:[单击此处键入自编代码]方案编号:[单击此处键入方案编号]目录摘要 (3)1 零件结构及其技术条件的审查 (3)1.1铸件结构的工艺性分析 (3)1.2技术条件的审查 (5)2 型砂,造型、造芯方法的选择 (5)2.1型砂 (5)2.2涂料 (5)2.3造型方法 (6)2.4造芯方案 (6)3 浇注位置的确定 (6)3.1浇注位置选择示意 (6)3.2浇注位置方案比较 (7)4 分型面的确定 (8)4.1分型面选择方安示意 (8)4.2分型面选取的方案比较 (9)5 铸造工艺参数的确定 (10)5.1铸造收缩率 (10)5.2机械加工余量 (10)5.3铸件尺寸公差 (11)5.4起模斜度的确定 (11)5.5最小铸出孔和槽的尺寸 (12)6 砂芯的设计 (12)6.1芯头的设计 (13)6.2压环,积砂槽的设计 (14)7 冒口的设计 (14)7.1铸件各部分模数的计算 (14)7.2外冷铁的计算 (16)7.3冒口尺寸的确定 (17)7.3.1顶圆柱形明冒口与校核 (17)7.3.2顶腰圆形明冒口与校核 (19)207.3.3顶环形明冒口与校核 (19)8 浇注系统的设计 (21)8.1浇注系统的类型 (21)8.2确定内浇道在铸件上的位置,数量和金属液引入方向 (21)8.3包孔直径的选择 (22)8.4计算浇注时间并核算金属夜上升速度 (22)8.5浇注系统各组元截面积的计算 (23)8.6浇口窝的设计 (23)8.7浇口杯的设计 (24)9砂箱设计 (24)9.1砂箱壁的结构形式和尺寸 (24)9.2砂箱外壁加强肋的布置形式和尺寸 (25)9.3砂箱箱带的布置形式和尺寸 (26)9.4砂箱吊运部分的结构和尺寸 (27)10模底板设计 (29)11芯盒的设计 (30)11.1砂芯的修改 (30)11.2芯骨的设计 (31)11.3通气孔的设计 (32)11.4芯盒的设计 (32)11.5砂芯制作的步骤 (33)12铸件凝固过程的模拟及分析 (33)12.1铸件的凝固过程示意图 (34)12.2铸件凝固完全后缩孔、缩松的分布 (35)12.3铸件凝固过程的分析 (36)13工艺调整方案 (37)14关键环节质量控制 (37)参考文献 (37)20摘要本作品主要对ZG06C r13Ni4M o材质的上冠铸件进行了工艺设计。
铸造工艺毕业设计说明书
轮毂的铸造工艺及其热芯盒模具设计摘要随着社会的发展,机动车辆在生产和生活中的越来越广泛。
缸盖是机动车辆中的重要部件,其壳体的结构及加工精度直接影响轮毂的正常工作,因此研究轮毂的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。
本设计是对前轮毂零件进行铸造毛坯工艺设计。
根据零件的使用条件、结构特点、生产批量,结合工厂现有设备等进行铸造工艺分析,确定了铸造方法、造型及造芯方法、凝固原则及浇注位置、分型面、砂箱中铸件数量、砂型数量等,完成了砂芯、浇注系统、冒口及冷铁、相关工装设备等设计。
本设计采用壳芯盒法制芯,根据芯子的形状及重量选用763射芯机进行射芯,采用酚醛树脂砂作为制芯材料。
接着对壳芯盒本体进行设计,芯盒本体的设计主要包括芯盒的结构及分盒面的选择,射砂口的设计,芯盒材料的选择,芯盒中砂芯的数目,排气装置的设计以及芯盒顶出机构的设计。
关键字:砂型铸造,工艺分析,工艺设计,壳芯工装设计The Casting Technology and Hot Core BoxMold Design of HubABSTRACTAlong with social develop ment, motor vehicle used in production and life is increasingly wide. Hub is an important vehicle component and its interior structure and processing precisio n directly affect the hub normal work. Study hub cast processing methods and techniq ues of preparation is ne cessary and meaningful.This design is the casting techno logy design for front hub in vehicle. According to the application cond itions, structural features, production batch and existing equipment, it determines the method of casting, modeling, core making, solid ification principles and pouring position, parting surface, the quantity o f casting and mo ld etc. It comp letes the design of sand core, pouring system, riser, chill and related equipment etc.This design uses the shell core box mak ing core. According to the shape and weight it choose 763 shoot core machine shoot core and use phenolic resin sand as the core mak ing material. Then design the shell core box body, the core box body design mainly includes the core box structure and box surface selectio n, sand jetting port core box design, choice of materials, core box of sand core in number, exhaust design and installation o f the core box lifting mechanism design.KEY WORDS:sand casting,technolo gy analysis,techno logy design,Shell core fixture design目录前言 (1)第一章铸造工艺设计 (2)§1.1 零件概述 (2)§1.1.1 零件信息 (2)§1.1.2 技术要求 (2)§1.2 铸造工艺方案的确定 (3)§1.2.1 造型、造芯方法及铸型种类的确定 (3)§1.2.2 浇注位置和分型面的确定 (3)§1.2.3 砂箱中铸件数目的确定 (6)§1.3工艺参数的选择 (7)§1.3.1 铸造收缩率 (7)§1.3.2 机械加工余量、铸件的尺寸和重量偏差 (7)§1.3.3 拔模斜度的确定 (8)§1.3.4 铸造圆角的确定 (8)§1.3.5 最小铸出口及槽 (8)§1.4 浇注系统的设计 (8)§1.4.1 浇注系统的概述 (8)§1.4.2 浇注系统类型的选择 (9)§1.4.3 浇注系统的设计与计算 (10)§1.4.4 出气孔的设计 (13)§1.5 砂芯的设计 (13)§1.5.1 砂芯的概述 (13)§1.5.2 砂芯数量的确定 (14)§1.5.3 芯头的设计 (14)§1.5.4 壳芯的制备 (15)§1.6 冒口及冷铁的设计 (15)§1.6.1 冒口的设计 (15)§1.6.2 冷铁的设计 (16)第二章铸造工艺装备设计 (17)§2.1 模板 (17)§2.1.1 模样的设计 (17)§2.1.2 模底板的设计 (17)§2.2 壳芯工装设计 (18)§2.2.1 壳芯的概述 (18)§2.2.2 壳芯工艺 (18)§2.2.3 壳芯盒的材料 (20)§2.2.4 壳芯工装设计 (20)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)前言近年来,能源,环境和安全问题受到普遍关注,汽车行业尤为突出。
铸造工艺设计说明书
“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:B件---铰接支架自编代码:AB33510A方案编号:目录摘要 (1)1 零件简介 (2)1.1零件名称及用途 (2)1.2零件的技术要求 (2)1.3零件的结构 (2)2铸造工艺方案 (3)2.1材料选择 (3)2.2工艺方案的选择 (3)2.3工艺参数的确定 (5)2.3.1铸件的尺寸公差 (5)2.3.2铸件的质量公差 (5)2.3.3机械加工余量 (5)2.3.4模样的起模斜度 (5)2.3.5铸造收缩率 (5)2.3.6最小铸出孔 (5)2.4浇注系统的设计 (6)2.4.1浇注系统的选择 (6)2.4.2浇注系统尺寸的计算 (6)2.4.3浇注系统设计的校核 (8)2.5砂芯设计 (9)2.5.1砂芯设计的要点 (9)2.5.21#砂芯 (10)2.5.32#砂芯 (11)2.6冒口设计 (12)2.6.1冒口设计的说明 (12)2.6.2冒口的尺寸计算 (12)2.7出气孔的设计 (13)3砂箱的设计 (13)4铸件充型及凝固过程数值模拟 (14)4.1ViewCast 模拟软件 (14)4.2充型过程模拟 (14)4.3铸造凝固过程数值模拟 (17)4.4铸造工艺改进方案 (18)结论 (19)参考文献 (20)附图1 ——铸造工艺图附图2 ——合箱图附图3 ——铸造工艺卡片附图4 ——砂箱图摘要该铸件为驾驶室右铰接支架,通过分析零件的结构特点和性能要求,选用粘土砂湿型手工造型方法,采用两箱造型,确定了浇注位置和分型面等工艺方案,使零件整体位于下箱。
确定了机械加工余量、起模斜度、铸件收缩率等工艺参数。
根据各铸造工艺参数用Pro/Engineer软件画出铸件的三维实体图。
根据零件的形状特征,选用两个竖直放置的砂芯,1#砂芯采用盖板砂芯的形式固定。
选用了封闭式底注式浇注系统,采用了两个内浇道,用奥赞公式计算了浇注系统各部分的截面面积和尺寸,根据工艺方案在铸件顶部放置了两个用于补缩的暗冒口。
铸造工艺大赛-上冠说明书
“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:D—上冠自编代码:[单击此处键入自编代码]方案编号:[单击此处键入方案编号]目录摘要 (3)1 零件结构及其技术条件的审查 (3)1.1铸件结构的工艺性分析 (3)1.2技术条件的审查 (5)2 型砂,造型、造芯方法的选择 (5)2.1型砂 (5)2.2涂料 (5)2.3造型方法 (6)2.4造芯方案 (6)3 浇注位置的确定 (6)3.1浇注位置选择示意 (6)3.2浇注位置方案比较 (7)4 分型面的确定 (8)4.1分型面选择方安示意 (8)4.2分型面选取的方案比较 (9)5 铸造工艺参数的确定 (9)5.1铸造收缩率 (9)5.2机械加工余量 (10)5.3铸件尺寸公差 (10)5.4起模斜度的确定 (10)5.5最小铸出孔和槽的尺寸 (11)6 砂芯的设计 (12)6.1芯头的设计 (12)6.2压环,积砂槽的设计 (13)7 冒口的设计 (14)7.1铸件各部分模数的计算 (14)7.2外冷铁的计算 (15)7.3冒口尺寸的确定 (16)7.3.1顶圆柱形明冒口与校核 (16)7.3.2顶腰圆形明冒口与校核 (18)7.3.3顶环形明冒口与校核 (19)8 浇注系统的设计 (20)8.1浇注系统的类型 (21)8.2确定内浇道在铸件上的位置,数量和金属液引入方向 (21)8.3包孔直径的选择 (21)8.4计算浇注时间并核算金属夜上升速度 (22)8.5浇注系统各组元截面积的计算 (22)8.6浇口窝的设计 (23)8.7浇口杯的设计 (23)9砂箱设计 (24)9.1砂箱壁的结构形式和尺寸 (24)9.2砂箱外壁加强肋的布置形式和尺寸 (25)9.3砂箱箱带的布置形式和尺寸 (26)9.4砂箱吊运部分的结构和尺寸 (27)10模底板设计 (29)11芯盒的设计 (29)11.1砂芯的修改 (29)11.2芯骨的设计 (30)11.3通气孔的设计 (31)11.4芯盒的设计 (31)11.5砂芯制作的步骤 (32)12铸件凝固过程的模拟及分析 (33)12.1铸件的凝固过程示意图 (33)12.2铸件凝固完全后缩孔、缩松的分布 (34)12.3铸件凝固过程的分析 (35)13工艺调整方案 (36)14关键环节质量控制 (36)参考文献 (36)摘要本作品主要对ZG06C r13Ni4M o材质的上冠铸件进行了工艺设计。
(完整word版)铸造工艺课程设计说明书
铸造工艺课程设计说明书目录1 前言 (4)1。
1本设计的意义 (4)1.1.1 本设计的目的 (4)1.1。
2 本设计的意义 (5)1.2本设计的技术要求 (5)1。
3本课题的发展现状 (5)1.4本领域存在的问题 (6)1.5本设计的指导思想 (6)1。
6本设计拟解决的关键问题 (7)2 设计方案 (7)2。
1零件的材质分析 (8)2.2支座工艺设计的内容和要求 (9)2.3造型造芯方法的选择 (11)2。
4浇注位置的选择与分型面的选择 (12)2。
4.1 浇注位置的选择 (12)2.4.2 分型面的确定 (14)2.4.3 砂箱中铸件数目的确定 (15)3 设计说明 (17)3。
1工艺设计参数确定 (17)3。
1.1 最小铸出的孔和槽 (17)3.1.2 铸件的尺寸公差 (18)3。
1.3 机械加工余量 (19)3。
2铸造收缩率 (19)3。
2。
1 起模斜度 (20)3.2。
2 浇注温度和冷却时间 (21)3。
3砂芯设计 (22)3.3。
1 芯头的设计 (22)3。
3。
2 砂芯的定位结构 (23)3。
3.3 芯骨设计 (23)3.3.4 砂芯的排气 (23)3。
4浇注系统及冒口,冷铁,出气孔的设计 (24)3。
4.1 浇注系统的类型和应用范围 (24)3。
4。
2 确定内浇道在铸件上的位置、数目、金属引入方向 (24)3.5决定直浇道的位置和高度 (25)3.5.1 计算内浇道截面积 (25)3.5.2 计算横浇道截面积 (26)3。
5。
3 计算直浇道截面积 (27)3。
5.4 冒口的设计 (27)4 铸造工艺装备设计 (28)4。
1模样的设计 (28)4。
1.1 模样材料的选用 (28)4.1。
2 金属模样尺寸的确定 (29)4。
1。
3 壁厚与加强筋的设计 (29)4。
1。
4 金属模样的技术要求 (29)4.1。
5 金属模样的生产方法 (29)4.2模板的设计 (30)4。
2。
1 模底板材料的选用 (30)4.2。
A件—中座铸造工艺说明书
“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:A件—中座自编代码:AAHBQ123方案编号:目录摘要 (1)1.零件概述 (2)1.1零件主要信息.......................................................... . (2)1.2结构特点 (2)1.3技术要求分析 (2)2.铸造工艺方案设计 (2)2.1造型、造芯方法和浇注位置的确定 (2)2.2分型面的选择 (3)2.3砂芯设计 (3)2.4铸造工艺参数选择 (5)3.浇注系统设计 (6)3.1浇注系统类型的选择 (6)3.2浇注系统的结构设计 (6)3.3浇注系统尺寸的计算 (6)4、设计方案的数值模拟 (7)4.1 Procast主要参数设定 (7)4.2充型状态的模拟结果与分析 (8)4.3拟定优化的方案 (10)5、铸造工装设计 (10)5.1模样及模板 (10)5.1.1上模板 (10)5.1.2下模板 (11)5.2砂箱 (11)5.3芯盒 (11)小结 (12)参考文献 (13)附录 (13)附件1 铸造工艺图附件2 上模板图附件3 下模板图附件4 芯盒1图附件5 芯盒2图附件6 中座铸造工艺卡摘要:本文通过对中座的结构、材料、技术要求等的分析,设计出符合该零件的树脂砂砂型铸造工艺方案,并用ProCAST软件进行了模拟分析,验证工艺方案的合理性。
并设计出了生产其所要用的模样模板,芯盒等铸造工装图。
关键字:中座;工艺设计;模拟分析;工装设计1.零件概述1.1零件主要信息1.2结构特点本件为中大型质量承载件,外形比较简单,属于左右对称零件。
产品三维图如下图1.1所示图1.1 零件结构示意图1.3技术要求分析(1)未注圆角为R10,尺寸公差为CT12级.(2)铸件加工面不得有夹渣、缩孔和疏松缺陷,非加工表面不得有明显凹陷、缩孔,不允许焊补处理。
(3)本件工作中受力较大,生产过程中,需要保证铸件各部分的综合力学性能。
xx铸造工艺说明书
目录一、铸造方案的选择及工艺参数的设计 (1)1.铸造工艺方案的确定 (1)1.1支座结构的铸造工艺性 (1)1.2造型,造芯方法的选择 (2)1.3浇注系统的设计 (2)1.3.1选择浇注系统类型 (2)1.3.2浇注位置的确定 (3)1.3.3分型面的选择 (3)1.3.4计算浇注时间 (5)1.3.5计算阻流截面积 (5)1.3.6确定浇口比 (6)1.3.7计算内浇道截面积 (6)1.3.8计算横浇道截面积 (6)1.3.9计算直浇道截面积 (7)1.3.10浇口窝的设计 (8)1.3.11浇口杯的设计 (8)2.铸造工艺参数及砂芯设计 (8)2.1 工艺设计参数确定 (9)2.1.1铸件尺寸公差 (9)2.1.2机械加工余量 (9)2.1.3铸造收缩率 (10)2.1.4起模斜度 (10)2.1.5铸件重量公差 (10)2.1.6工艺补正量 (10)2.1.7分型负数 (11)2.1.8反变形量 (11)2.1.9非加工壁厚负余量 (11)2. 2砂芯设计 (11)二、铸造工艺装备设计 (13)1选择砂箱尺寸 (13)2模样和模底板设计 (14)2.1模样的设计 (14)2.2模底板的设计 (14)2.2.1模底板材料的选用 (14)2.2.2模底板尺寸确定 (14)2.2.3 模底板的壁厚和加强筋的厚度 (15)2.2.4模底板在造型机上的安装 (15)3热芯盒的设计 (16)参考文献 (18)一、铸造方案的选择及工艺参数的设计铸造生产是用液态合金形成产品的方法,将液态合金注入铸型中使之冷却、凝固,这种制造金属制品的过程称为铸造生产,简称铸造,所铸出的金属称为铸件。
绝大多数铸件用作毛坯,需要经机械加工后才能成为各种机器零件;少数铸件当达到使用的尺寸精度和表面粗糙度要求时,可作为成品或零件而直接使用。
铸造生产有以下特点:1. 适用范围广2.可制造各种合金铸件3.铸件的尺寸精度高4.成本低廉1.铸造工艺方案的确定1.1支座结构的铸造工艺性零件结构的铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求,易于保证铸件品质,简化铸件工艺过程和降低成本。
铸造工艺设计说明书电子教案
铸造工艺设计说明书精品文档“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:B件---铰接支架自编代码:AB33510A方案编号:目录摘要 (1)1 零件简介 (2)1.1零件名称及用途 (2)1.2零件的技术要求 (2)1.3零件的结构 (2)2铸造工艺方案 (3)2.1材料选择 (3)2.2工艺方案的选择 (3)2.3工艺参数的确定 (5)2.3.1铸件的尺寸公差 (5)2.3.2铸件的质量公差 (5)2.3.3机械加工余量 (5)2.3.4模样的起模斜度 (5)2.3.5铸造收缩率 (5)2.3.6最小铸出孔 (5)2.4浇注系统的设计 (6)2.4.1浇注系统的选择 (6)2.4.2浇注系统尺寸的计算 (6)2.4.3浇注系统设计的校核 (8)2.5砂芯设计 (9)2.5.1砂芯设计的要点 (9)2.5.21#砂芯 (10)2.5.32#砂芯 (11)2.6冒口设计 (12)2.6.1冒口设计的说明 (12)2.6.2冒口的尺寸计算 (12)2.7出气孔的设计 (13)3砂箱的设计 (13)4铸件充型及凝固过程数值模拟 (14)4.1ViewCast 模拟软件 (14)4.2充型过程模拟 (14)4.3铸造凝固过程数值模拟 (17)4.4铸造工艺改进方案 (18)结论 (19)参考文献 (20)附图1 ——铸造工艺图附图2 ——合箱图附图3 ——铸造工艺卡片附图4 ——砂箱图摘要该铸件为驾驶室右铰接支架,通过分析零件的结构特点和性能要求,选用粘土砂湿型手工造型方法,采用两箱造型,确定了浇注位置和分型面等工艺方案,使零件整体位于下箱。
确定了机械加工余量、起模斜度、铸件收缩率等工艺参数。
根据各铸造工艺参数用Pro/Engineer软件画出铸件的三维实体图。
根据零件的形状特征,选用两个竖直放置的砂芯,1#砂芯采用盖板砂芯的形式固定。
选用了封闭式底注式浇注系统,采用了两个内浇道,用奥赞公式计算了浇注系统各部分的截面面积和尺寸,根据工艺方案在铸件顶部放置了两个用于补缩的暗冒口。
第五届全国大学生先进成图大赛机械类
-0.025
2
2
15°
Ra 3.2
9
A
15°
42 f6 -0.041
Ra 3.2
36
60
60 24 16
36
31 21
-0.025
50 90°
A
50
90°
Ra 6.3
(
LY12
)
序号 8 图号 WLJSQ475-004 名称
Ra 6.3
(
LY12
)
序号
3
图号
WLJSQ475-003
名称
蜗杆轴轴承盖15
Ra 3.2
技术要求
1.调质220~ 250HBW; 2.未注倒角 1x45 ; 3.表面发黑。
比例 1:1 数量
Ra 6.3
90°
0.025 A-B
(
比例 1:1 数量 1 材料 ZL 102
)
序号 14 图号 WLJSQ475-006 名称 蜗轮轴
(
4
20.8 +0.1 0
49
49
0.015 A 18 H8
序号
2
图号
WLJSQ475-002
名称
蜗杆轴D
数量
1
材料
40Cr
共7页
2
A-A
0.040 A
22
15 -00.050
Ra 3.2
A-A
5
16
Ra 3.2
A
48
3XM6 8配作
A
4X 6 88 75 h8 -00.046 70 0 64 h9 -0.074 48 G7 ++0.034 0.009
4
第五届铸造大赛说明书d件
第五届铸造⼤赛说明书d件⽬录摘要 (3)1 ZG270-500的化学成分与性能 (4)1.1 ZG270-500的化学成分 (4)1.2 ZG270-500的⼒学性能与铸造性能 (4)1.2.1 ⼒学性能 (4)1.2.2 铸造性能 (4)2铸造⼯艺⽅案选择 (5)2.1零件结构的铸造⼯艺性 (5)2.2造型、造芯⽅法选择 (5)2.3⼯艺⽅案确定 (6)3砂芯设计及铸造⼯艺参数选择 (8)3.1砂芯的设计及芯头的校核 (8)3.1.1砂芯设计 (8)3.1.2芯头校核 (9)3.2铸造⼯艺参数 (10)3.2.1铸件尺⼨公差 (10)3.2.2机械加⼯余量 (10)3.2.3铸造收缩率 (11)3.2.4起模斜度 (11)4浇注系统及冒⼝的设计 (12)4.1浇注系统类型 (12)4.2浇注时间确定 (12)4.3确定浇⼝⽐及各组员的截⾯积 (13)4.3.1直浇道设计 (13)4.3.2直浇道窝设计 (14)4.3.3横浇道设计 (14)4.3.4内浇道设计 (14)4.3.5浇⼝杯的设计 (15)4.4冒⼝的设计 (15)5铸造⼯艺数值模拟 (17)5.1搭边注⼊式浇注系统的模拟 (17)5.1.1充型过程 (17)5.1.2凝固过程 (19)5.1.3缺陷分析 (20)5.2搭边注⼊式浇注系统改进及模拟 (21)6铸造⼯艺装备的设计 (23)6.1模样设计 (23)6.1.1模样材料选择 (23)6.1.2模样形状 (23)6.1.3⽊模的坯料拼接 (23)6.2模板设计 (24)6.3芯盒设计 (24)6.3.1芯盒材料和结构形式 (24)6.3.2⽊质芯盒结构设计 (24)6.4砂箱确定 (25)6.5铸件的后续处理流程 (25)6.5.1铸件的冷却 (25)6.5.2铸件的热处理⼯艺 (25)6.5.3铸件冒⼝去除 (25)6.5.4铸件后续处理 (26)结论 (27)参考⽂献 (28)附图 (29)摘要ZG270-500后梁⽀座选⽤⼿⼯造型,可以降低⽣产成本,提⾼经济效益。
带轮铸造工艺设计说明书
带轮铸造工艺设计说明书一、工艺分析1、审阅零件图仔细审阅零件图,熟悉零件图,而且提供的零件图必须清晰无误,有完整的尺寸和各种标记.仔细审查图样。
注意零件图的结构是否符合铸造工艺性,有两个方面:(1)审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。
(2 )在既定的零件结构条件下,考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷,在工艺设计中采取措施避免。
零件名称:带轮零件材料:HT150生产批量:大批量生产2、零件技术要求铸件重要的工作表面,在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。
3、选材的合理性铸件所选材料是否合理,一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等,参考常用铸造合金(如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等)的种类、牌号、性能、工艺特点、价格和应用等,进行综合分析,判断所选的合金是否合理.4、审查铸件结构工艺性铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20—25以下.二、工艺方案的确定1、铸造方法的确定铸造方法包括:造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择(1)造型方法、造芯方法的选择根据手工造型和机器造型的特点,选择手工造型(2)铸造方法的选择根据零件的各参数,对照表格中的项目比较,选择砂型铸造.(3)铸型种类的选择根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。
2、浇注位置的确定根据浇注位置选择的4条主要规则,选择铸件最大截面,即底面处。
3、分型面的选择本铸件采用两箱造型,根据分型面的选择原则, 分型面取最大截面,即底面。
三、工艺参数查询1、加工余量的确定根据造型方法、材料类型进行查询。
查得加工余量等级为11~13,取加工余量等级为12。
根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。
查得铸件尺寸公差数值为10。
根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。
查得机械加工余量为5.5。
2、起模斜度的确定根据所属的表面类型查得测量面高140,起模角度为0度25分(0.42°).3、铸造圆角的确定根据铸造方法和材料,查得最小铸造圆角半径为3.4、铸造收缩率的确定根据铸件种类查得:阻碍收缩率为0.8~1。
铸造大赛设计说明书---路铝合金框架
“永冠杯”第四届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:外框架目录摘要 (1)1零件结构特点、技术要求与分析 (1)1.1 零件结构分析 (1)1.2 零件生产分析 (2)2零件的铸造工艺性分析 (3)2.1 零件的最小壁厚 (3)2.2 零件的临界壁厚 (4)2.3 零件壁的过渡与连接 (4)3 浇铸位置与分型面 (5)3.1 浇铸位置的确定 (5)3.2 分型面的确定 (7)4 机械加工余量 (10)5 砂芯的设计 (13)5.1 砂芯的形状 (13)5.2 芯头的结构尺寸..………………………………………….……...………...…..1 95.3 芯骨的设置 (21)6 各工艺参数设置 (21)6.1 起模斜度 (21)6.2 铸造收缩率 (22)6.3 分型负数 (22)7 浇铸系统设计 (23)7.1 浇铸系统类型 (25)7.2 浇铸系统结构 (26)7.3 浇铸系统各组元尺寸 (27)7.3.1 平均静压头 (27)7.3.2 各浇道横截面尺寸 (28)7.3.3 浇口杯尺寸 (28)8补缩系统设计 (28)9 合箱图及铸造工艺卡 (26)10 铸造工艺优化 (32)10.1 原始工艺方案中铸件的充型和凝固分析 (34)10.2铸件的优化方案 (36)11砂箱 (37)11.1 砂箱的结构尺寸 (38)11.2 砂箱的定位 (39)参考文献 (40)附图 (41)摘要:铸造是通过熔炼金属,制造铸型,并将熔炼金属液浇入铸型,凝固后获得一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。
在机器制造业中用铸造方法生产的毛坯零件,在数量和吨位上迄今仍是最多的。
而铸造工艺(造型、制芯、浇注、落砂、清理及其后处理等)是铸造生产的核心,是能否生产优质铸件的关键。
重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺,砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。
铸造工艺大赛作品
“永冠杯”第五届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:A件——横梁自编代码:AA0000W1方案编号:[单击此处键入方案编号]铸造具有十分悠久的发展历史,是现代装备制造业的基础共性技术之一,在现今制造技术中占有重要地位。
在改革开放后的30多年,我国的铸造技术有了很大的发展,突出地表现在三个方面:造型、制芯机械化、自动化程度明显提高,取代干型粘土砂和油砂的化学硬化砂的广泛应用;伴随着计算机技术的应用,铸造工艺由凭经验走向科学化。
这些对于提高生产效率,降低劳动强度,改善铸件的内在质量和外观质量,节省原材料和能源,起了重大作用。
本设计在对A—横梁的铸造工艺设计过程中,便紧随铸造工艺的发展趋势,采用树脂自硬砂造型,摒弃手工制图等传统方法,熟练运用CATIA V5、AutoCAD、Hypermesh、ProCAST等软件进行铸造工艺的设计与改善。
本设计对A—横梁采用呋喃树脂砂型铸造,一方面是因为“树脂自硬砂”具有很好的“流动性”,能够获得“紧实度”均匀的铸型;另一方面,“树脂”硬化得到的铸型强度很高,从而能够获得高质量的铸型,为充分利用球墨铸铁的体积膨胀进行自补缩创造了条件。
用CATIA V5创建模型,通过对铸件结构、形状和尺寸的详细分析设计了铸造生产时的“浇注位置”、“分型面”,设计了砂芯的形状和数量等铸造工艺方案内容以及铸造生产所涉及到的“加工余量”、“拔模斜度”、“铸造收缩率”等工艺参数,采用大孔出流方法设计了浇注系统的类型、内浇口的开设位置及浇注系统各组元的界面形状和尺寸;利用“均衡凝固的原理”设计了铸件生产过程中的补缩系统,采用“压边冒口”可以有效地发挥球墨铸铁凝固过程中由于石墨的膨胀而减少冒口尺寸的设计原理。
最后应用Hypermesh软件剖分网格,采用ProCAST软件对铸件进行充型及凝固过程数值模拟,根据模拟结果的分析,提出增加冒口压边距离、增设保温套和冷铁等优化方案并成功消除了铸件的缩孔、缩松缺陷,最终获得了质量均匀的铸件。
A件说明书
“永冠杯”第三届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称:A件—中座自编代码:AA201203方案编号:目录摘要 (1)1零件概述 (2)1.1 零件信息- 2 -2铸造工艺方案设计- 2 -2.1 铸造方法选择 (2)2.2 分型面选择……………………………………………………………………… -2 -2.3 浇注位置选择……………………………………………………………………… -3 -2.3.1 浇注系统设计计算………………………………………………………… -5 -2.4主要铸造工艺参数的选择…………………………………………………………- 5-2.5砂芯设计……………………………………………………………………………- 6-2.5.1 砂芯结构设计……………………………………………………………… -6 -2.5.2 砂芯参数校核……………………………………………………………… -7 -2.5.3 芯盒设计……………………………………………………………- 8 - 3设计方案的数值模拟………………………………………………………………………- 9-3.1 模拟流程图………………………………………………………………………… -9 -3.2 ProCAST主要参数设定………………………………………………………………-9 -3.3 模拟结果及分析……………………………………………………………………-10 -3.3.1 模拟浇注过程展示…………………………………………………………-10 -3.3.2 表面缺陷……………………………………………………………………-11 -3.3.3 内部缩孔情况………………………………………………………………-11 - 4改进方案的数值模拟……………………………………………………………………- 12-4.1 改进方案示意图……………………………………………………………………-12 -4.2 方案改进具体措施…………………………………………………………………-13 -4.2.1 直浇道改进…………………………………………………………………-13 -4.2.2 排气冒口设计………………………………………………………………-13 -4.3 改进方案数值模拟…………………………………………………………………-14 -4.3.1 充型状态模拟结果与分析…………………………………………………-14 -4.3.2 改进方案表面缺陷…………………………………………………………-14 -4.3.3 内部缩孔情况………………………………………………………………-15 - 5模板设计……………………………………………………………………………………-15 -6工艺出品率的验算…………………………………………………………………………-17 -7结论…………………………………………………………………………………………-17 -8参考文献……………………………………………………………………………………-18 -9附图…………………………………………………………………………………………-18 -附图1:中座铸造工艺图附图2:中座零件图附图3:上模板图附图4:中模板图附图5:下模板图附图6:芯盒图附表:工艺卡摘要:结合零件的具体情况,决定采用手工树脂砂造型,根据内浇道位置的不同制定出两种方案,用ProCAST 模拟浇注,对结果进行分析,优化完善工艺方案,完成相应的工装设计。
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目录摘要 (3)1 ZG270-500的化学成分与性能 (4)1.1 ZG270-500的化学成分 (4)1.2 ZG270-500的力学性能与铸造性能 (4)1.2.1 力学性能 (4)1.2.2 铸造性能 (4)2铸造工艺方案选择 (5)2.1零件结构的铸造工艺性 (5)2.2造型、造芯方法选择 (5)2.3工艺方案确定 (6)3砂芯设计及铸造工艺参数选择 (8)3.1砂芯的设计及芯头的校核 (8)3.1.1砂芯设计 (8)3.1.2芯头校核 (9)3.2铸造工艺参数 (10)3.2.1铸件尺寸公差 (10)3.2.2机械加工余量 (10)3.2.3铸造收缩率 (11)3.2.4起模斜度 (11)4浇注系统及冒口的设计 (12)4.1浇注系统类型 (12)4.2浇注时间确定 (12)4.3确定浇口比及各组员的截面积 (13)4.3.1直浇道设计 (13)4.3.2直浇道窝设计 (14)4.3.3横浇道设计 (14)4.3.4内浇道设计 (14)4.3.5浇口杯的设计 (15)4.4冒口的设计 (15)5铸造工艺数值模拟 (17)5.1搭边注入式浇注系统的模拟 (17)5.1.1充型过程 (17)5.1.2凝固过程 (19)5.1.3缺陷分析 (20)5.2搭边注入式浇注系统改进及模拟 (21)6铸造工艺装备的设计 (23)6.1模样设计 (23)6.1.1模样材料选择 (23)6.1.2模样形状 (23)6.1.3木模的坯料拼接 (23)6.2模板设计 (24)6.3芯盒设计 (24)6.3.1芯盒材料和结构形式 (24)6.3.2木质芯盒结构设计 (24)6.4砂箱确定 (25)6.5铸件的后续处理流程 (25)6.5.1铸件的冷却 (25)6.5.2铸件的热处理工艺 (25)6.5.3铸件冒口去除 (25)6.5.4铸件后续处理 (26)结论 (27)参考文献 (28)附图 (29)摘要ZG270-500后梁支座选用手工造型,可以降低生产成本,提高经济效益。
该铸件为单件小批量生产的大型铸件,且其形状对称。
通过分析铸件,分型面选为铸件的下平面,铸件完全位于下砂箱。
为提高零件铸造的可行性、保证充型顺序,开设两边对称的开放式浇注系统。
为了补缩铸件,在铸件热节处设置明冒口。
为了承接来自浇包的金属液,增加充型压力头,砂箱上设置一个浇口杯。
通过Solidworks三维实体造型,对所设计的铸造工艺利用AnyCasting进行数值模拟分析,并反复优化方案,直至设计出最优的铸造工艺。
关键词:手工造型;工艺设计;实体造型;数值模拟1 ZG270-500的化学成分与性能1.1ZG270-500的化学成分后梁支座的材质为铸钢,牌号为ZG270-500,其化学成分见表1.1。
表1.1 ZG270-500的化学成分(质量分数,%)C Si Mn S,P Ni Cr Cu Mo V Fe O.4 0.5 0.9 0.01 0.3 0.35 0.3 0.2 0.05 96.991.2 ZG270-500的力学性能与铸造性能1.2.1 力学性能ZG270-500具有很高的强度,硬度和很好的耐腐蚀性能。
其力学性能见表1.2 表1.2 ZG270-500的力学性能屈服强度/M 抗拉强度/M伸长率δ/%断面收缩率ψ/%冲击韧性/J/(J/cm2)270 500 18 25 22 351.2.2 铸造性能铸钢的特点是熔点高,流动性差,收缩大,易氧化。
铸钢件的收缩分为液态收缩,凝固收缩和固态收缩。
凝固收缩主要取决于钢的化学成分。
C有利于改善流动性,Cr增加体收缩量,Ni可以改善流动性,Mo在低合金范围内降低流动性,Si能改善流动性。
固态收缩主要与铸钢的组织有关。
对于ZG270-500铸钢来说,体收缩和线收缩均较大,因此,在铸造工艺设计时必须考虑合理的设置冒口或冷铁,造成顺序凝固条件,避免缩孔缩松缺陷产生。
2铸造工艺方案选择根据合金特性、铸件结构、产品质量要求和生产批量,合理选择铸造工艺方法,不仅确保产品质量,还能提高生产效率,降低成本,提高经济效益。
后梁支座铸件尺寸较大,单件小批量生产,故采用手工砂型铸造。
砂型铸造工艺方案通常包括下列内容:审查零件结构的铸造工艺性、造型、造芯方法的选择,浇注位置的确定,分型面的选择。
2.1零件结构的铸造工艺性后梁支座,该零件的尺寸较大且对称,如图2.1所示。
图2.1后梁支座图轮廓尺寸为46002550的大型铸钢件,对于砂型铸造最小允许壁厚为20~25mm,而本铸件最小壁厚为60mm,满足铸造要求。
铸件薄、厚部分的相接、铸件拐弯处,采取逐渐过渡和转变的形式,并应使用较大的圆角相连接,避免因应力集中导致裂纹缺陷。
铸件下表面为分型面最后凝固,此处有很多热节,由于金属凝固收缩,在这些热节处需设置冒口来保证补缩和实现顺序凝固。
2.2造型、造芯方法选择该铸件为单件小批量生产的大型铸件,选用手工造型,这种造型能适应各种复杂的要求,比较灵活,不要求很高的工艺装备。
考虑到铸件为铸钢件,而且为平面大件,为简化操作、减小铸造缺陷,造型、造芯采用树脂砂。
造型采用树脂自硬砂,树脂自硬砂是指原砂或再生砂,以合成树脂为粘结剂,在相应的固化剂作用下,在室温下自行硬化成形的一类型(芯)砂。
树脂自硬砂的优点: 硬化无需烘干;型砂容易紧实,易溃散,好清理,旧砂容易再生回用。
因而,可大大减轻劳动强度,改善车间生产环境,使单件小批生产车间容易实现机械化;铸件质量比粘土砂和水玻璃砂的高。
造芯采用树脂砂。
因为自硬冷芯盒法具有提高铸件的尺寸和精度,节约能源和降低成本,减轻造芯、落砂的劳动强度的优点,特别适用于单件和小批量生产,可生产铸钢,铸铁及各种有色合金,因此采用冷芯盒制芯法。
芯砂采用呋喃树脂铬铁矿砂。
在铸造生产中,用于铸钢件的树脂,多要求氮含量小于3%甚至无氮树脂,因为含量大于3%时铸件易发生气孔,耐火度也会下降,故树脂采用无氮或低氮自硬呋喃树脂,固化剂采用对甲苯磺酸类固化剂。
混砂时树脂加入量为芯砂的1%,固化剂加入量为树脂的45%。
采用固定式双臂连续混砂机混砂。
树脂砂的混制工艺:砂+固化剂——加树脂——出砂上述顺序不可颠倒,否则局部会发生剧烈的硬化反应,缩短可使时间,影响树脂砂的性能。
2.3工艺方案确定铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。
确定浇注位置是铸造工艺设计中主要的环节,关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易。
由于后梁支座的大部分表面都需要进行加工,对铸件表面质量和尺寸精度要求较高。
针对后梁支座铸件,砂型铸造工艺方案大致有两个方案可供选择。
图2.2不同的方案表达方案Ⅰ方案Ⅰ如图2.2所示。
优点:(1)分型面为最大截面;(2)铸件全部位于下箱,有利于保证铸件精度;(3)砂芯放置简便;缺点:(1)分模造型;(2)容易产生错箱方案Ⅱ方案Ⅱ如图2.2所示优点:(1)分型面为最大平面,便于造型;(2)铸件全部位于下箱,有利于保证铸件精度;(3)铸件厚大部位位于上部,有利于铸件的补缩;(4)便于下芯和检查壁厚;(5)整模造型;缺点:铸件的厚大部位位于下部,不利于铸件的补缩;综上所述,方案Ⅱ优点较多,既能保证铸件质量,又能简化造型操作。
方案Ⅰ虽然也行,但下箱分型面处的型砂不好固定,容易脱落。
所以选择方案Ⅱ为最终的工艺方案。
3砂芯设计及铸造工艺参数选择3.1砂芯的设计及芯头的校核3.1.1砂芯设计砂芯的功用是形成铸件内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位。
砂芯应满足以下要求:砂芯的形状、尺寸以及在砂型中的位置应符合铸件要求,具有足够的强度和刚度,在铸件形成过程中砂芯所产生的气体能及时排出铸型外,铸件收缩时阻力小并且容易清砂。
本铸件有多个砂芯,且各不相同。
其中的一个砂芯位置及尺寸如图3.1所示。
图3.1砂芯位置及尺寸本砂芯为垂直砂芯,为了定位和固定砂芯,使砂型在铸件中有准确的位置,故需设置芯头。
为了合箱方便,上芯头高度须较小,斜度较大。
铸件芯头的长度,斜度和芯头与芯座之间的间隙,以及和集砂槽尺寸可参考《铸造手册》表3-91、3-92、3-93、3-94得出:芯头长度:101D200mm,301mmL500mmD为砂芯直径,L为砂型高度上芯头高度取40mm,下芯头高度取25mm芯头斜度:α=5˚芯头与芯座之间的间隙:D=200mm时,干型砂芯头间隙S取1mm,由于树脂砂型的间隙比干型砂小50%,故间隙取0.5mm。
集砂槽:芯头直径为200mm,垂直芯头,e=3mm,f=4mm。
集砂槽的形状如图3.2所示。
图3.2垂直芯头的集砂槽3.1.2芯头校核承压面积的核算:芯头的承压面积S应满足下式:S式3.1 式中——计算的最大浮力或重力;K——安全系数,K=1.3~1.5,取1.3[]——铸型许用应力,干砂型可取0.6~0.8,本铸件为树脂砂,取0.7=0.036m3=ρg=2.77KN=G=2.4KN=1.32400/0.7=4457mm2S=π=3.14=31400mm2利用式3.1,S经校核芯头S满足金属液浮力要求。
其它不同类型的芯头也满足金属液浮力要求。
此铸件中所有砂芯都比较重,需要用机械搬运,因此,在设计砂芯时需设计吊环以便转运,在砂芯安装好后为了不影响合箱应把吊环去掉。
3.2铸造工艺参数工艺参数选取的准确、合适,才能保证铸件尺寸精确,使造型、制芯、下芯、合箱方便,提高生产率,降低成本。
3.2.1铸件尺寸公差铸件的尺寸精度取决于工艺设计及工艺过程控制的严格程度,其主要考虑因素有:铸件结构复杂程度:铸件设计及铸造工艺设计水平:造型、制芯设备及工装设备的精度和质量:造型、制芯材料的性能和质量:铸造金属和合金种类:铸件热处理工艺:铸件清理质量:铸件表面粗糙度和表面质量:铸造厂的管理水平等。
该铸件为铸钢单件生产的大型铸件,采用树脂砂手工造型,按照技术要求,铸件尺寸公差等级为CT12。
3.2.2机械加工余量为保证铸件的加工面尺寸和零件精度,应留有加工余量,即在铸件工艺设计时预先增加的,而后者机械加工时又被切去的金属层厚度。
加工余量过大浪费金属和加工工时:过小,不能完全去除铸件表面缺陷,甚至达不到设计要求。
该铸件按GB/T11350-89《铸件机械加工余量》规定的加工余量的数值和确定方法,与GB6414《铸件尺寸公差》配合最终选取,具体位置如图3.3,具体数值见表3.1图3.3机械加工部位表3.1机械加工余量具体数值序号位置基本尺寸(mm)加工余量等级数值(mm)说明铸件尺寸(mm)1 底面400 J 11 单侧加工4112 支架侧面4360 J 21 双侧加工43183 长向侧面2550 J 19 双侧加工25884 凸台100 J 11 单侧加工1115 上表面400 J 11 单侧加工4116 孔95 J 4.5 双侧加工99.57 宽向侧面4600 J 21 双侧加工46428 凹槽40 J 6 单侧加工469 凹槽侧壁180 J 15 双侧加工1503.2.3铸造收缩率铸造收缩率K定义为K= 100%式3.2式3.2中—模样工作面的尺寸—铸件尺寸查《铸造工艺学》表3-3-7,铸钢自由收缩率1.5%~1.7%,受阻收缩率1.0%~1.4%,选取收缩1.6%。