壳体零件的工艺性分析

1、壳体零件的工艺性分析

1.1壳体零件图

图1-1 壳体零件图

此零件的材料为铸钢，外轮廓尺寸为182.5x207.5x165mm。

1.2生产条件及技术要求

1.3零件的工艺性分析

铸件的生产，不仅需要采用合理的、先进的铸造工艺和设备，而且还要求零件的设计结构适合铸造生产的要求。

铸造工艺设计的意义在于：

（1）有利于采用先进的工艺获得高质量、低成本的铸件；

（2）根据工艺进行工序检查，产生铸造缺陷时便于寻找原因、采取纠正措施；

（3）根据工艺设计进行技术准备，如准备砂箱、芯骨、必要的工艺装备和工具，有利于保证正常的生产秩序，方便生产计划调度；

（4）可以不断的积累和总结经验，提高铸造生产技术水平。

1.3.1、铸件质量对零件结构的要求

（1）铸件的最小壁厚

为了避免铸件的浇不到和冷隔等缺陷应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。对于砂型铸造铸钢件的最小壁厚可参考表1-1。

表1-1 砂型铸造铸件最小壁厚（单位：mm）

铸钢种类

当铸件最大轮廓尺寸为下列值时

<200 200-400 400-800 800-1250 1250-2000

碳钢8 9 11 14 16-18 低合金结构钢8-9 9-10 12 16 20 高锰钢8-9 10 12 16 20

不锈钢8-10 10-12 12-16 16-20 20-25 灰铸铁3-4 4-5 5-6 6-8 10-12

根据此零件图的形状及特点,此零件图的最小壁厚6mm,满足上表的要求。 1.3.2 铸造工艺对零件结构的要求

（1）简化或减少分型面的铸件结构

（2）减少砂芯数量的铸件结构

（3）方便起模的铸件结构

（4）有利于砂芯的固定和排气的铸件结构

此铸件的分型面的选择、砂芯数量及结构、起模方式等，如铸造工艺图所示2、工艺方案的确定

2.1铸造方法的确定

铸造是指熔炼金属，制造铸型并将熔融的金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。

铸造方法算然很多，但习惯上一般把铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。

本次设计采用的是砂型铸造。

2.2造型种类及方法的选择

2.2.1造型种类的确定

造型种类分为手工造型和机械造型两大类，本次设计采用手工造型。

2.2.2造型方法的选择

造型方法有很多种主要有整模造型、分箱造型、挖沙和价箱造型、活块和砂芯造型、活砂造型（抽砂造型）、多箱造型、实物造型、刮板造型、抽芯模造型和劈箱造型、脱箱造型（活箱造型）、叠箱造型、模板造型、漏模造型、地坑造型等。

本次设计我们将采用分箱造型。分箱造型是将模样沿着截面最大处分成两半造型师分别放置于上砂箱和下砂箱内，称为分模造型。

2.3制芯方法的选择

砂芯制备按其成型方法，可分为用芯盒制芯和刮板制芯两类

（1）芯盒制芯

用芯盒制芯须根据芯盒的种类及结构进行规范操作。

（2）刮板造芯

根据刮板移动方式的不同，有以下两种刮板造芯方法：（1）水平车板车制砂芯；（2）移动刮板。

本次设计采用芯盒制芯的方法制芯。芯盒造芯的尺寸精度和生产效率高，可以制造各种形状复杂的砂芯，适用范围广，是普遍采用的造芯方法。

2.4凝固原则的确定

合金从液态转变为固态的状态变化称为凝固，从液态转变为固态的过程称为凝固过程。

铸件的凝固原则分为顺序凝固（也称定向凝固）原则和同时凝固原则。

2.4.1顺序凝固（也称定向凝固）原则

顺序凝固（也称定向凝固）原则是通过采取工艺措施，使铸件各部分能按照远离冒口的部分先凝固，然后是靠近冒口部分，最后才是冒口本身凝固的次序进

行。顺序凝固的铸件冒口补缩作用好，铸件内部组织致密。但铸件不同位置温差较大，易使铸件变形或产生热裂。另外，顺序凝固一般需要加冒口补缩，增加了金属的消耗和切割冒口的工作量。

2.4.2同时凝固原则

同时凝固原则是采取工艺措施保证铸件结构各部分之间没有温差或温差很小，使铸件厚度不同的各部分同时凝固，采用同时凝固的原则，铸件不易产生热裂，且应力和变形小。

本次设计采用顺序凝固原则。

2.5浇注位置的确定

浇注位置的确定

铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。浇注位置是根据铸件的结构特点、尺寸、重量、技术要求、铸造合金特性、铸造方法以及生产车间的条件决定的。

正确的浇注位置应能保证获得健全的铸件，并使造型、制芯和清理方便。确定浇注位置应注意以下原则：

(1)铸件的重要部分应尽量置于下部

(2)重要加工面应朝下或直立状态

(3)使铸件的答平面朝下，避免夹砂结疤内缺陷

(4)应保证铸件能充满

(5)应有利于铸件的补缩

(6)避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验

初步对支座对浇注位置的确定有：方案一如图2-1、方案二图2-2.

方案一：

方案二：

浇注位置方案二图2-2

通过方案一和方案二的对比我们可以发现方案二浇注方法比较单一不利于更好的充型。而方案一利用多个位置同时浇注既能保证合理的充型而且能够保证

金属的合理流动。所以本次设计我们决定采用方案一作为这次这次浇注的方案。

2.6分型面的选择

分型面是指两半铸型相互接触的表面。分型面的优劣在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。

选择分型面时，应注意以下原则：

（1）应使铸件全部或大部分置于同一半型内。

（2）应尽可能减少分型面数目。

（3）平直分型面和曲折分型面的选择，要尽可能地选择平直分型面。

（4）分型面应选择在铸件最大投影面处。

初步对支座进行分析有：分型面的选择有以下几种方案如图方案一2-3 、方案二2-4

方案一：

如图2-3分型面选择方案一

方案二：