轴承座铸造工艺课程设计

1、热加工工艺课程设计说明书课程： 热加工工艺课程设计 题目： 轴承座铸造工艺设计 姓名： 张斌 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 机电一班 学号： 100163087 指导老师： 课程完成时间：2012/5/18至2012/5/31 摘要在机械制造过程中，由于加工过程十分复杂，加工工序繁多，工艺过程不仅有金属铸造成形，锻压成形，焊接成形，还有非金属的模压成形，挤压成形和滚压成形等。铸造是将液态金属或合金浇注到与零件尺寸，形状相适应的铸型型腔中，待冷却凝固后获得毛坯或零件的方法，是机械零件和毛坯成型的主要方法，尤其适合制造内腔和外形复杂的毛坯或零件，俗称为铸件。通常按照其铸型性质不同，可分为

2、砂型铸造，特种铸造和快速铸造。SummaryIn mechanical manufacturing process, because processing process is very complex, processing operations is various, the process has not only forming metal casting, forging press forming and welding forming, and the moulding nonmetal forming, extrusion forming and rolling forming

3、, etc.The casting is will the liquid metal or alloy casting to and parts size, shape adaptation of the mould cavity, wait for after cooling solidification get blank or parts of the method, is the mechanical parts and blank forming of the main methods, especially suitable for manufacturing the inner

4、cavity and appearance of the complex blank or parts, better known as casting.Usually according to the different properties casting, sand casting can be divided into, special casting and fast casting.目录摘要21. 零件结构工艺分析42. 铸造工艺方案拟定5（1） 铸型及方法选择5（2） 分型面选择5（3） 浇注位置确定63. 铸造工艺参数确定6（1） 切削加工余量6（2） 铸件收缩率6 （3） 起

5、模斜度及圆角6（4） 型芯和芯头64. 浇注系统设置7（1） 浇冒口位置设计方案7（2） 浇冒口尺寸确定7（3） 轴承座铸造工艺卡85. 铸造工艺图绘制（见图纸1）6. 铸件图绘制（见图纸2）7. 总结98. 致谢109. 参考文献111. 零件结构工艺分析轴承座底座轮廓尺寸为220mm*140mm,其上有4个高为5mm凸台ø18mm通孔，由于尺寸小于30mm,为了减少型芯的数量及避免型芯放置不稳定，4个孔均不铸出，而采用钻床上用钻头钻出更加方便。底座中心有一具有60mm的空心圆柱，高为140mm，其上下表面有光洁度要求，考虑到减少切削加工时间并节约金属材料，其ø60mm的

6、孔应铸出。轴承座一般工作在常温下，属于非运动零件，并且主要承受振动载荷、压应力等，从使用性能看，为了减少其危害，应采用灰铸铁毛坯。依靠石墨组织对机械振动的缓冲作用，可阻止振动能量的传播，将振动源消失在片状石墨内，同时灰铸铁抗压能力也较强，从铸造性能上说，灰铸铁流动性最好，收缩率最小，综合考虑HT150灰铸铁较合适，一般用来铸造支座，底座，齿轮箱，工作台等。2.铸造工艺方案拟定(1 铸型及方法选择轴承座具有矩形底板，内腔，凸台小孔等结构，形状较复杂，有特殊表面质量要求，不允许有气孔、夹渣，宜采用铸造行业最普遍的烘干型砂型铸造。由于轴承座中心为回转体，且底板有平直的分型面，故适合采用分模造型，考虑

7、到操作灵活简便，易造型，故采用手工分模造型。(2 分型面选择（见铸造工艺图）轴承座有3个最大横截面，可找出2种轴向分型和1种径向分型方案。第一种方案：以图示1为分型面。此方案在底板底部分型，分型面平直，减少挖沙或假箱造型，节约成本。且分型面处于最高处，重要面处于同一箱体内，且便于固定中心型芯，合箱和检验壁厚，还有利于翻箱和起模。第二种方案：以图示2为分型面。此方案在4个凸台上分型，与1相比较，分型面起伏较多，增加制模及造型工艺和成本，且铸件没有全部位于或大部放在下型，不利于起模和翻箱，且此法易产生错箱，从而影响铸件精度。第三种方案：以图示3为分型面。这种方法不利于固定型芯位置，且4个凸台不利于

8、起模，影响精度。综上所述。第一种方案较好。(3 浇注位置确定鉴于浇注位置要处于厚大断面处向上原则，把次要尺寸较少的凸缘放在上面，既保证周围质量均匀一致，保证了加工面无砂眼，便于钻孔，又便于凸缘处放置冒口，还造成自下而上凝固，利于补缩。故浇注位置为方案1。3.铸造工艺参数确定(1 切削加工余量轴承座铸件是采用烘干型铸造灰铸铁件，其最大轮廓尺寸为220mm，加工面与基准面之间的距离为140mm，查金属成型工艺设计书表2-14，尺寸公差等级CT15CT13,与加工余量等级MA配套关系为(CT15CT13/H,选用CT14/H。查表2-15知，内圆孔ø 60的加工余量为5mm，轴承座上下表面

9、的加工余量为7.5mm。(2 铸造收缩率生产中常用灰铸铁的收缩率约为0.7%1.0%，在浇注金属模式，其径向采用一般铸件通用的铸造收缩率0.83%。(3 起模斜度及圆角查表2-18知，由于下测量面高度为105mm，其对应宽度1.5mm2.0mm，斜度为0°300°45，均选用最大值2.0mm和0°45，上测量面高度为30mm，同样，选取宽度最大值选取1.2mm，斜度选2°。中小型铸件的圆角半径一般为3mm5mm，选取4mm。(4 型芯和芯头轴承座中央为ø60mm内腔，宜采用整体型芯和大芯头，以便于稳定、定位、排气和落砂。查表2-21可确定下芯头

10、高度为30mm50mm，下芯头为30mm，上芯头为20mm。由于底板4个通孔较小，不铸出孔槽。4. 浇注系统设置(1 浇冒口位置设计方案(见铸造工艺图将内浇道开设在下分型面上，从底板边缘将融溶金属注入，有利于保证冷却过程中补缩;将横道开设在上分型面上，有利于集渣和排气，在上型开设直浇道，有利于产生压力，便于增加金属流动速度，而且有利于浇注。冒口采用圆形明冒口，位置设置在上分型面中心长度方向上左右2个。(2 浇冒口尺寸确定参考金属成形工艺设计书知，内浇道长度对于中小件可选2030mm，由经验公式知S²=K²G，内，横，直浇道断面面积比例1：1.2：1.4 冒口直径D>=

11、3, H：D=1.5 ,L=4.5计算结果如下：内浇道：20mmx12mmx37mm 总截面积600mm²横浇道：28mmx18mmx31mm 总截面积720mm²直浇道直径：ø 32mm 总截面积800mm²冒口直径：90mm，高度135mm，有效补缩距离130mm(3轴承座铸造工艺卡铸件名称材料牌号毛坯质量最小壁厚轴承底座HT15018.6kg3cm造型造型方法砂型铸造，两箱整模造型砂型内部尺寸/mm规格长宽高紧固方法上箱800600170压铁紧固340kg下箱800600230砂型烘干烘干温度/烘干时间/h方法3005烘干炉浇冒口尺寸/mm浇道数量

12、长宽高截面积mm²横浇道281831720内浇道201237600浇注工艺规范出炉温度/浇注温度/浇注速度/sec浇筑时间/h>1350>1250>3555>10热处理工艺加热24h至550±20，保温均热12h后缓冷。总结、通过本次热加工课程的设计，学到了很多关于铸造方面的知识，真所谓受益匪浅。首先，我明白了在机械设计过程中，不仅要确定产品及各零件的结构，还必须同时确定所选用的的材料以及相应的制造工艺方法，即必须在设计、选材、制造三者之间，在多种方案分析比较优化组合基础上才能确定。其次，我学习了很多关于铸造方面的知识，比如，从零件的结构分析，再到模型的设计，知道分型面如何布局才能使既经济有简单出模，以及冒口和浇道的设置位置会影响铸件的表面质量，同时，学到了型芯的设计技巧，用CAD作出铸件图和工艺图，巩固了计算机绘图技能。最后，也在同学之间的相互交流中，体现了团队合作的重要性。致谢在这次课程设计中不但有自己的努力，更离不开来老师的恳切指导，对此表示由衷的感谢。在这十几天的日子里，有过快乐，也有过苦恼，但当把所有任务完成时，心里有一种说不出的成就感，在没踏进这所学校的时