制动盘铸造工艺设计样本

1．结合所学知识, 查找相应资料, 对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析( 工艺图设计, 参数选取, 砂芯设计, 冒口设计, 模板设计等) 谈谈你的体会, 及对教材、课堂教学的建议。2．查资料, 完成所指定锻件的生产过程, 锻件图设计、相应的计算过程、下料、加热、锻造及热处理工艺进行分析。

3．结合汽车零件生产。阐述埋弧焊原理、工艺特点、质量保证措施。

1.结合所学知识, 查找相应资料, 对所给零件或铸件原铸造工艺进行分析( 工艺图设计, 参数选取, 砂芯设计, 冒口设计, 模板设计等) 。

1.1 制动盘铸造要求及现状

一、生产技术状况 : 制动盘种类繁多, 特点是壁薄, 盘片及中心处由砂芯形成。不同种类制动盘, 在盘径、盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差异, 盘毂的厚度和高度也各不相同。单层盘片的制动盘结构比较简单。铸件重量多为 6-18kg。

二、技术要求 : 铸件外轮廓全部加工, 精加工后不得有任何缩松、气孔、砂眼等铸造缺陷。金相组织为中等片状型, 石墨型, 组织均匀, 断面敏感性小( 特别是硬度差小) 。

三、力学性能: σb ≥250MPa , HB180～240 , 相当于国际HT250 牌号。

四、有些外商对铸件的化学成分也作要求, 本设计不作详细介绍。

1.2 设计内容

用金属型覆砂技术克服上述局限性, 解决当前所遇到的铸造问题, 保证工艺出品率。即在金属型与铸件外形间覆薄砂层, 形成砂型胶。优点是同时具备金属型和砂型铸造的特点, 金属型与熔体不直接接触, 冷却速度和金相组织易于控制, 同时提高金属型寿命, 铸件形状可较复杂。铸件可保证致密无气孔、缩孔、缩松等缺陷, 工艺出口率高。

2.1 设计任务要求

名称:制动盘

材料: HT220

类型: 成批生产

本铸件属于盘状薄壁件, 盘面上的风道利于空气对流, 达到散热的目的。如下图所示。采用金属型覆砂工艺, 需考虑金属型材料及芯砂材料。

2.2金属型材料选择

根据以往金属型设计经验, 选择常见的HT200作为金属型材料, 参数如下:

牌号: HT200

标准: GB 9439-88

特性: 珠光体类型的灰铸铁。其强度、耐磨性、耐热性均较好, 减振性良好, 铸造性能较优, 需进行人工时效处理, 其原理是把铸件重新加热到530-620℃, 目的在于消除铸件内应力, 减少变形、开裂的缺陷。

化学成分: 碳 C : 3.16～3.30

硅 Si: 1.79～1.93

锰 Mn: 0.89～1.04

硫 S : 0.094～0.125

磷 P : 0.120～0.170

力学性能: 抗拉强度σb (MPa): 200

硬度 : (RH=1时)209HB

试样尺寸: 试棒直径: 30mm

金相组织: 片状石墨＋珠光体

2.3铁型覆砂工艺介绍

覆膜砂: 在造型、制芯前砂粒表面上已覆盖有一层固态树脂膜的型砂、芯砂称为覆膜砂。她是最早的一种热固性树脂砂, 由德国克罗宁博士于1944年创造。其基本工艺过程是利用射芯在加热的铁型上填上一层覆膜砂, 以形成精密的型腔来生产铸件。本设计覆膜砂厚度为5mm。

覆膜砂基本配比

2.4芯砂选择

造型材料性能的基本要求:

1、具有一定强度, 保证在合型、搬运和浇注过程中不变

形、不损坏。

2、良好的透气性。

3、对铸件收缩的可退让性。

4、一定的耐火度和化学稳定性。

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芯砂, 其基本特点是:

1）型砂加热无需加热烘干, 更节省资源, 同时能够采用木质或塑料芯盒和模板。

2）铸件质量高, 铸铁件的尺寸精度可达CT8～CT10。铸铁件的表面粗糙度为R a=25～50μm, 比粘土砂、水玻璃砂好。

3）型砂容易紧实, 易溃散, 好清理, 旧砂容易再生回用, 因而大大减轻劳动强度, 改进车间劳动环境, 使单间小批量

生产实现机械化。

4）树脂价格较高, 同时要求使用优质原砂, 因而型砂成本比粘土砂水玻璃砂高。

5）混砂、造型、浇注时, 有刺激性的气味, 应注意劳动保护。

树脂自硬砂用原砂的技术指标( %)

树脂自硬砂配比

项目砂子100% 占砂子的百分比占树脂的百分比

型砂组分新砂再生砂树脂固化剂

加入量( %) 10 90 0.8～1.5 30～50

再生砂的质量指标

灼减量

( %) ＜

酸耗值

( mL) ＜

PH值

＜

0.075筛～

底盘( %) ＜

底盘

( %) ＜

含水量

( %) ＜

含氮量

( %) ＜

2.0 2.0 5 1.0 0.2 0.2 0.1

6）砂芯如下图:

比例

构成

3.1 零件结构的铸造工艺性分析

制动盘产品图

(1)产品质量要求较高 ,不但需要较高的精度 ,还要有足够的