滑动轴承座铸造设计

1、铸造工艺设计材料的分析对于滑动轴承座，对于材料的选择较为慎重，由于滑动轴承座主要承受压力，所以应该能够满足且适合滑动轴承座的工作要求。可选用灰口铸铁、球磨铸铁或者铸钢，但是综合考虑选择灰口铸铁较好，因为灰铸铁具有良好的耐磨性，液态流动性好，凝固收缩性小，抗压强度高，吸震性好，使用时有充分的轻度和刚性，况且价格适宜，因此选用灰铸铁件。在灰铸铁中常用是和他ht200性能良好，便于吧加工和铸造，故选用ht200作为铸造滑动轴承座的铸造材料。工艺分析 滑动轴承座主要由上盖，底座，轴瓦组成。由任务书知上方小孔过小不铸出，铸件图样如图3-1。滑动轴承座的中心孔距地尺寸为100mm；圆通外径60mm，长65

2、mm；支撑板厚20mm；地板高25mm。为小型铸件。主要承受径向载荷，使用简单不需要安装轴承，且轴瓦内表面不承担载荷的部分有油槽，这样润滑油可以通过油孔和油沟进入间隙，起到润滑保养作用。由于其经常处于压应力和摩擦状态，故要求能抗压和耐磨损。通过金属成型工艺设计比较分析得到：，故选择灰铸铁ht200作为铸件材料。 图3-1 三维形状及零件图 工艺方案设计1铸型种类及方法确定 铸件按铸型性质不同，可分为砂型铸造、特种铸造和快速成型等方法。而砂型铸造是以砂型作为造型材料，用人工或机械方法在沙箱内制造出型腔及浇筑系统的铸造方法。不受铸件质量、尺寸、材料种类及生产批量限制，原料来源广泛、价格低廉，应用最

3、为普遍。砂型铸造中的湿型铸造比较适用于中小型铸件，对大批量机械化流水线上更为实用。 滑动轴承座在工程中的应用是比较广泛常见的。滑动轴承支座内部结构简单，主要由内腔和小孔等组成，表面形状相对复杂，但无特殊表面质量要求；从尺寸上来讲，属于较小尺寸造型；由于选用了灰铸铁材料且生产批量不大，技术要求不太高，综合分析考虑选用砂型铸造成型，铸型种类为湿型，采用手工分模，这样在满足要求的同时，操作灵活，工艺装备简单，成本低，生产率高，必要时易于采用机械自动化操作。2型芯结构及制造 滑动轴承座零件有一圆柱筒，故型芯应为一圆柱体，其直径应小于40，又型芯比较简单，故采用整体式芯盒制芯的造芯的造芯方法。3分型面的

4、筛选分型面选择时，应在保证铸件质量的前提下，尽量简化工艺过程，对于质量要求不高的外形复杂小批铸件来讲，更应先选择分型面，节省更多的人力物力，由于滑动轴承座分型结构明显，具有垂直分型面，可以选择以下几种：a方案.如图4-1将轴承座的一个对称面a-a作为分型面。这种分型方法思路简单，符合了最大截面原则，但是这样不利于内浇铸口引入，浇注口的选择对铸件质量有重要影响。 b方案.如图4-2选择分型面b-b，此分型面平直，大部分铸型位于下沙箱，便于起模，下芯，提高铸件尺寸精度和生产效率，且只有一个分型面，便于浇铸时铸型填充，其他不合理分型方案不再一一列举，无怪乎不能满足分型原则，分型方式对铸件成型精度等影

5、响较大。根据分型面数量尽量少，尽量平直等原则。保证铸件的质量，选择方案b。 图 4-1图4-24铸造位置及浇注口的确定根据重要表面向下放原则，将滑动轴承座的重要表面放在下面，由于该构件有多个面，因此将其中较大的面朝下放，并对向上的表面采用增加加工余量等措施保证质量，由大而薄表面向下原则，滑动轴承座的大面积平直表面或薄壁部分，在浇铸时应放在铸型下部，并尽量让加固肋板垂直，防止出现浇铸不足，冷隔等缺陷；由厚大断面处向上原则，应将滚动轴承座厚大断面两端放在上下面，这样有利于放置冒口和冷铁补缩。浇注口选择应符合铸件凝固方式及特点，保证铸型填充及铸件质量，尽量选取有利浇注位置，分析此结构及造型位置，选用

6、圆筒右上方为浇注口如图4-3，从而避免直浇对铸件造成冲击，而且有利于型芯排气，落砂和检验等。图4-3铸件工艺参数确定1加工余量 根据铸件结构尺寸及造型方法，铸造材料等因素综合考虑，查找（gb/t6414-1999,gb/t6416-1999）表5-1，5-2灰铸铁造型材料为湿砂型，铸件尺寸公差等级与配套加工余量等级（ct/ma）为（15-13）/h，ct选定为14 /h;再由gb/t6416-1999可以查得相应的加工余量数值为7.5mm；据gb/t6414-1999可得公差等级ct为14时，基本尺寸在40-63mm之间时，公差数值为10mm;基本尺寸在65-100mm之间时，公差数值为11m

7、m；基本尺寸在100-160mm之间时，公差数值为12mm。由铸件基本尺寸60mm,100mm，65mm知 ，滑动轴承座铸件的尺寸公差为：60+5，100+5.5，65+5.5 表5-1铸件尺寸公差等级与配套用加工余量等级（gb/t6414-1999）造型材料单件、小批量生产铸件公差等级与配套加工余量等级（ct/ma）铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合金干、湿砂型（1513）/j（1513）/h（1513）/h（1513）/h（1513/h（1513）/h自硬砂（1412）/j (1311)/h (1311)/h(1210)/h(1210)/h (1210)/h铸造工艺方法成批大量生产铸

8、铁件尺寸公差等级与配套加工余量等级（ct/ma）铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金锌合金轻合金砂型手工造型（1311）/j（1311）/h（1311）/h(1311)/h(1210)/h-(119)/h砂型机器造型(108)/h(108)/g(108)/g(108)/g(108)/g-(97)/g 造型材料单件、小批量生产铸件公差等级与配套加工余量等级（ct/ma）铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合金薄壁壳型（108）/h(108)/g(108)/g(108)/g-(97)/g金属铸型-(97)/f(97)/f(97)/e(86)/f低压铸型-(97)/f(970/f(97)/f(86)/

9、f压力铸型-(86)/d、(64)/d(75)/d熔模铸型(75)/e(75)/e-(64)/e(64)/e注：公差等级适于尺寸25mm铸件，铸件可提高公差3等级，1016mm，铸件可提高公差2等级，1625mm铸件则可提高公差一级。 表5-2 灰铸铁件常见基本尺寸及切削加工余量（摘自gb/t 64161999）ct789101112131415maefghghghghhjhjhjhj基本尺寸加工余量数值160-2502.02.03.02.54.03.55.04.54.54.05.55.05.04.06.05.06.04.57.05.58.06.09.57.59.57.0117.5139.01

10、39.0138.51510注：表中每栏有二个加工余量数值，上面是单侧加工时的加工余量值；下面是双侧加工时每侧的加工余量值。 单件小批生产，铸件的不同加工表面，允许采用相同的加工余量值。 砂型铸件顶面的加工余量等级比底侧面的等级降一级选用；孔的加工余量等级，可以采用与顶面相同的等级。2起模斜度及圆角确定 滑动轴承座的测量面高度在55-65mm之间，查找金属成型工艺设计教材，由表中数值宽度a在1.0-1.5mm之间选取，斜度在1-1.5之间，因此综合考虑取起模斜度为1.5，宽度为1mm，未标注处垂直起模斜度为1.0。由上下面相交壁厚为14.5mm，13.5mm查表可知应在1/3-1/6范围内，此处

11、圆角选为5mm。如图5-1.图5-13收缩量选择由铸造材料灰铸铁可知，其收缩量在0.7%-1.0%之间，在单件或小批量生产时取上限，故收缩量选为1.0%.4型芯及型芯头选择 滑动轴承座内腔成圆柱形孔，由分型方式可知，采用垂直型芯，有利于稳固定位，排气和落砂，由基本尺寸知，型芯长度为65mm，由表查得下型芯高度h1值为25-30mm，确定为25mm；上型芯值为15mm，芯头间隙为0.5-1.5mm,定为1.0mm；下芯头斜度5-10选为7，上芯头斜度6-15选择10.表5-3 垂直和水平芯头的尺寸参考数值 mm型芯长度当心头直径d或边长为下列数值时的下芯头高度h下值303160611001011

12、5015130030150050170070110001001200030151520-3150202520252025-511002530253025302025202530404060-101150303530353035253025304060406050705070151300354535403545304030354060507050706080301500-406040603555354540605070507080100501700-6080608045654565507060806080801007011000-709070906080608080100801001001200

13、0-100120100120801008010080120芯头高度由下芯头高度值查得上芯头高度h上值h下1520253035404550556065708090100120150h上1515152020252530303535404550556580型芯长度当芯头直径d或边长为下列数值时的水平芯头直径2526505110015120020130030140040150050170070110001002023353040405050706080-101200253530403545507060070080100-201400-35454060608070908010090100-401600-

14、4060507070908010090110100120120140130150601800-608080100901101101201101301301501401608011000-90110110130110130120140130150150170 浇注系统的拟定1系统作用与结构分析 系统浇注是指砂型中引导金属液流入型腔的通道，一般由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等组成。浇口杯承接金属液，并经直浇道流入横浇道，再分配给各内浇道流入型腔，因此各交道形状及截面大小均影响铸件质量.2横浇道及其结构横浇道除将金属液分配给个各内浇道外，最主要的作用是挡渣，课阻止水平流动中的熔渣进入型腔。通常为加

15、强其挡渣作用，常采用锯齿形横浇道，稳流式横浇道或带滤网的横浇道。3各组元截面尺寸确定 各组元截面尺寸可根据铸件合金种类、质量、尺寸、壁厚、浇铸时间等，利用简便经验公式求得。 1：1.5：2 适用于大件 1：1.2：1.4 适用于大件s内:s模：s直 1：1.1：1.15 适用于中小件 1：10.6：1.11 适用于薄壁小件生产中最小的内浇道截面积为0.04cm2，直浇道最小直径一般不小于15-18mm。 1内浇道横截面选择扁平梯形如图6-1，其特点是扁平梯形内浇道高度低，熔渣不易进入，广泛用于铸铁件生产。根据内浇道横截面积s内=1 .3 cm2，查表6-1“灰铸铁件浇注系统标准值”a=20mm

16、，b=18mm，c=8mm，内浇道横截面积如下图所示 2横浇道的界面形状选择梯形如图6-2，因为梯形横浇道当渣能力强、开设容易，应用广。由s横=1.2c，表6-1“灰铸铁件浇注系统标准值”得：a=12mm，b=6mm，c=14mm。所以横浇道横截面积如下图所示：3、直浇道。直浇道横截面积通常采用圆形如图6-3，由s直=1.4 c，查表6-1“灰铸铁件浇注系统标准值”d=13mm。所以该轴承座的直浇道的横截面积如下图所示： 图6-1内浇道横截面积图 6-2横浇道横截面积图 6-3直浇道表6-1灰铸铁件浇注系统标准值内浇道尺寸/mm（s内/m )横浇道尺寸/mm（s横/m直浇道尺寸/mm（s直/

17、m)abcs内abcs内abcs横ds直1195506410501611182401723014126808512801914223602031018157115106151202315254802342020188150117171502818317202757024211022513921225322235950328003026113101410263103828421380381130403012455171133450463250195045159045411460020123760056405828005322005652179202416469206545703850653320

18、585322120028205012008060805600805030灰铸铁阻流截面计算公式：f阻浇注系统中的最小断面总面积（cm2）；g流经f阻断面的金属液总重量（kg）；总流量损耗系数；t浇注时间（s）；hp平均静压力头（cm）式中g=1.56 kg；=0.42；hp=24 cm；浇注时间t的计算如下：g型内金属液的总质（重量）（kg）s1系数，取决于铸件壁厚，由表查出。4 系统引注位置的选用 类浇口常设在铸件中部某一高度的分型面上，且内浇道开在横浇道尾端15-40mm处，可将金属液从合适的地方引入型腔，这种浇注方法应用普遍，适用于各种壁厚均匀、高度不大的中、小型铸件。故滑动轴承座应选择中注式浇口5冒口及尺寸确定 一般小型、壁厚均匀的铸件可不设冒口，故在此省略。 综上所述：将内浇道开设在下型的分界面上，并分两道将金属液从两端法兰处注入，有利于法兰冷却过程中补缩，将横浇道开设在上型分型面上，起集渣排气作用；在上型开设直浇道，以形成必要的静压力，在上型顶面开设浇