热加工工艺设计

绍兴文理学院

热加工工艺设计拨叉零件砂型铸造工艺设计

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指导老师

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目录

1.对零件进行工艺分析 (3)

2.确定浇注位置和分型面 (4)

3.确定工艺参数 (5)

4.确定浇注系统位置和尺寸 (6)

5.绘制铸造工艺图 (7)

拨叉零件砂型铸造工艺设计

图1—1所示的拨叉零件，生产批量100件，材料选用QT500—7。

图1—1

技术要求：未注铸造圆角R3~R5(注：可采用两件连铸的形式，这对带半圆叉口的拨叉可简化制造工艺)

1.对零件进行工艺分析

根据零件图，该铸件形状并不复杂，且壁厚比较均匀，拨叉和其他零件配合，在改变转速的时候承受轻微的载荷。因此耍求其表面铸造状态优良，如不得有砂眼、气孔，夹砂等缺陷，且要求组织细密，有良好的耐磨性能。因此，釆用球墨铸铁QT500—7是可以满足要求的。该零件的生产批量为100件，为小批量生产，因此采用砂型铸造，手工造型。粘土砂在造型、造芯后都必须经过烘干，以增加造型强度。防止翻箱及合型时塌箱，产生夹砂以及由于型砂中水分过多而产生气孔等缺陷，以保证铸件质量，铸件为湿型。

2.确定饶注位置和分型面

该铸件由于对质量的要求较高，其浇注位置和分型面的确定方法，有两个方法可供选择：

方案I：采用分模两箱造型，顶注式系统，如图1—2所示。

图1-2 采用该方案，分型面在顶部，制造模样和造型比较简单。充型能力好，有利于铸件形成自上而下的凝固顺序，补缩效果好。但对砂型的冲击力较大，要避免产生砂眼，气孔。上端的质量稍差，可采用增大加工余量的方法来解决。

方案II：采用两箱造型，中注式系统，如图1—3所示。

图1—3

该方案分型面在中部，安放型芯平稳，且型芯排气也较通畅。不足的地方是上型腔铸件表面质量不如下型腔部分；采用水平浇注，在造型时考虑起模方便，

模样上必须有起模斜度，这样铸件的两端就不平整，使以后的切削加工时在机床上的装夹找正比较费时。半圆叉口要装型芯，起模难度大。

根据上面两种造型方案的分析，考虑到该铸件结构简单，但对整体质量要求较高。因此采用方案I。

3.确实工艺参数

(1)确定机械加工余量

1)铸件尺寸公差据该铸件用球墨铸铁QT500—7，小批量生产，湿型，尺寸较小等已知条件，查表1-1可取铸件尺寸公差CT13级。

2)加工余量等级根据铸型为湿型，铸件为球墨铸件，由表1-1查得小批量和单件生产的铸件机械加工余量等级为MA-H级。

3）加工余量数值根据尺寸公差为CT13和加工余量等级为MA-H级，以及基本尺寸为232 mm,由表1-2底面加工余量数值为7. 0mm，侧面、圆筒内壁、半圆叉口的加工余量数值为9.5mm上面的加工量等级，应比底面、侧面的加工余量等级降一级选用，即顶面的加工余量等级应取MA-J级，则顶面的加工余量由表1-2查得8.5 mm…

(2)确定起模斜度因为圆筒内部要进行切削加工，外侧不进行加工，壁厚等于

12mm，采用加减壁厚法。对于木模，由表1—3查得a=1.0—1.5mm，这里取1.5mm (3)确定铸件收缩率该铸件在冷却收缩时，由于由型芯阻碍,因此径向收缩较小，可视为自由收缩，而轴向收缩率较大，对球墨铸铁、小型铸件，其祷件收缩率统一为0.9%。

(4)铸造圆角对此小型铸件，除了己经标出的圆角半径，未注圆角半径R3~5,这里半径取5mm。

(5)型芯设计,因为直径为40mm。可以省去型芯，在后期加工用机床车出圆孔。

4.确定浇注系统位置和尺寸

(1)铸件质量的计算该铸件的体积约为v=1073 cm3，灰口铁密度p=7.2g/cm.所以

铸件质量m=pv=7.73kg。考虑浇、冒口质量常占铸件本身质量的10%〜35%,该铸件取为15% (因无横浇道)，则m .e=m ( 1+15% ) kg=8.89kg

(2)浇注系统截面积及截面尺寸由于铸件尺寸并不算很高，采用顶注式浇注系统，省去横浇道、内浇道沿铸件圆筒上部开设。内浇道总截面积由表1-10可知A1=1.5cm^2 a=20mm,b=18mm,c=8mm.直浇道面积A2=1.725cm^2 查表的最近的面积1.8cm^2 直径D=15mm.

5.绘制铸件工艺图

按照表1-11中规定的铸件工艺符号和表示方法，把上述的:艺分析、浇注位罝和分型面、工艺参数、浇注系统等绘制在铸造.图上，如图1—4所示。

图1-4

技术要求：未注铸造圆角R3~R5