阀体铸造工艺设计说明书

阀体铸造工艺设计说明书

一、工艺分析

1、审阅零件图

查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。

零件名称: 阀体A1

工艺方法：铸造

零件材料：HT250

零件重量：0.7700kg

毛坯重量：0.9200kg

生产批量: 100件/年，为小批量生产

2、零件的技术要求

铸造圆角半径不得超过1mm;零件在铸造方面的技术要求：铸造圆角半径不得超过1mm；铸件应进行时效处理；铸件应进行清理，保证表面平整；零件加工完后所有棱边应去除毛刺；不加工表面先涂以防锈漆，再涂以绿色油漆。

3、选材的合理性

阀体选用的材料是HT250，为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。此零件用于支承,只要求能够承受抗压即可，又是中等静载，选择材料HT250可以满足要求。

4、确定毛坯的具体生产方法

根据以上信息可知,由于零件属小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造。

5、审查铸件的结构工艺性

铸件轮廓尺寸为98*75*72，查表得砂型铸造的最小壁厚为6mm,阀体的壁厚符合其要求。铸件质量为0.7700kg，材料为HT250，查表得砂型铸造铸件的临界壁厚为18mm。壁厚越大，圆角尺寸也相应增大。

二、工艺方案的确定

1、铸造方法的选择

由于扁叉的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，砂型种类为湿型。

2、造型、造芯方法的选择

选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。

3、浇注位置的确定

根据计算机辅助铸造工艺设计中关于浇注位置的确定原则（浇注位置应选在铸件最大截面处，应使合箱位置、浇注位置和位置相一政），所以确定浇注位置为铸件中间对称的最大截面--此截面为最大截面、上下对称、且便于充型和起模。

4、分型面的确定

根据计算机辅助铸造工艺设计中关于分型面的确定原则（分型面应选在铸件最大截面处；分型面应尽量选用平面），所以确定分型面为铸件中间对称的最大截面--以便于起模、下芯和检验；分模面与分型面一致。

5、砂箱中铸件数目的确定

扁叉的重量为0.7700 kg，"铸件质量"选择≤5kg，对应的"砂箱尺寸"为"≤

400mm"，"最小吃砂量"分别为"a=20mm，b=30mm，c=40mm，d或e=30mm，f=30mm，g=20mm"。铸件本身的尺寸为100*80*75，因此在"400mm"的砂箱中只能放置二个铸件（如图所示）（注：砂箱尺寸=（A+B）/2， A、B分别为砂箱内框长宽及宽度）。

三、砂芯设计

查得长度L=37-62,查询得S2=0.3,h=20-25,s=0.5;

由于阀体的结构限制，只能采取悬臂芯。

四、工艺参数的确定

通过查询，扁叉的最小铸出壁厚为6mm；受阻收缩率为0.9%，自由收缩率为1.0%；外表面的拨模斜度为：a=2º55´，内表面的拔模斜度为：a=5º45´；取铸造圆角为1mm；零件中的两个Φ8mm的孔无法直接铸造出来；查表得灰铸铁的机械加工余量等级为F 级；尺寸公差和重量公差等级为11~13级，取12级，查表得尺寸公差和重量公差不做要求；再结合实际生产中的经验，取机械加工余量为4.0/2.5（单边/双边）。

五、浇注系统设计

浇注系统的一般设计内容有:浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道。

浇注系统截面积的大小对铸件质量也有很大影响。截面积太小，浇注时间长，可能产生浇不足、冷隔、砂眼等缺陷；截面积过大，浇注速度快，又可能引起冲砂，带入熔渣和气体，使铸件产生渣孔、气孔等缺陷。为了使金属液以适宜的速度充填铸型，就必须合理确定浇注系统的面积。

（1）浇注系统类型的选择

根据零件的结构选择封闭式（中间注入式）浇注系统较好，因为封闭式浇注系统有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便。

（2）浇注系统的设计与计算

按照铸件的基本尺寸（包括加工余量在内）计算出铸件的体积和铸件的质量。此铸件为0.7700kg ，为单件小批量生产，金属液总质量G 为铸件的1.3倍，则金属液总质量为：

G = 0.7700 kg ×1.3= 1.001kg

（对于中小型灰铸铁件：受阻收缩率为0.9%，自由收缩率为1.0%）

奥赞公式法：

L

式中 t--浇注时间

GL--浇注重量，计算时可按工艺出品率估算（见《铸造工艺设计》表3-71） S--系数，决定于铸件厚度，由《铸造工艺设计》表2-6查得

代入GL 和S 相应数值计算可得浇注时间:

t=1.82s

平均静压头Hp 的确定：选择μ=0.42，由《铸造工艺设计》表2-4查得。选择浇注方式为中间注入式，运用平均静压力头高度计算机公式：

其中： H 0-浇口杯顶面到分型面的距离；C-铸件在铸型中的总高度。

H p =H 0-C/8=72-24/8=72-3=69mm 。运用灰铸铁件浇注系统内浇道的最小横截面积计算

公式，即阿暂公式：

代入G 、H p 、μ、t 相应数值计算，得内浇道的最小控流截面积为F 内=1.456cm ²，选择

扁梯行截面。

由于砂箱中放置两个铸件，所以该浇注系统只需设计内浇道和直浇道。再由计算机辅助工艺设计课件可知，对封闭式中、小型铸铁件（砂型）直浇道截面积为内浇道截面积的1.15倍，即F 直=1.15×1.456=1.6744 cm ²。查表得各浇道的具体尺寸：

F 内=1.5cm ²，a =20mm ，b=18mm ，c=8mm ；F 直=1.8cm 2，直径d=15mm 。