铸造工艺设计说明书

铸造工艺设计说明书名目\l“_TOC_250030“零件构造分析 3\l“_TOC_250029“零件信息 3\l“_TOC_250028“技术要求 3\l“_TOC_250027“铸造工艺方案分析 5铸造方法确实定 5\l“_TOC_250026“分型面的选择 5\l“_TOC_250025“铸件浇注位置确实定 7\l“_TOC_250024“铸造工艺参数 9\l“_TOC_250023“铸件尺寸公差 9\l“_TOC_250022“铸件重量公差 9\l“_TOC_250021“机械加工余量 9\l“_TOC_250020“铸造收缩率 9\l“_TOC_250019“起模斜度 9\l“_TOC_250018“最小铸出孔及槽 10\l“_TOC_250017“工艺补正量 10\l“_TOC_250016“分型负数 10\l“_TOC_250015“反变形量 10\l“_TOC_250014“砂芯负数 11\l“_TOC_250013“非加工壁厚的负余量 11\l“_TOC_250012“分型负数 11\l“_TOC_250011“砂芯设计 12\l“_TOC_250010“砂芯的概念 12\l“_TOC_250009“芯头设计 12\l“_TOC_250008“浇注系统设计 16\l“_TOC_250007“浇注系统设计原则 16\l“_TOC_250006“浇注系统位置确定 17\l“_TOC_250005“浇注系统类型确定 17\l“_TOC_250004“浇注系统尺寸计算 17\l“_TOC_250003“冒口及冷铁 22\l“_TOC_250002“冒口补缩原则 22\l“_TOC_250001“冒口及冷铁位置个数的选择 22\l“_TOC_250000“冒口种类选择及参数计算 23铸件成品率 25零件构造分析零件信息产品名称：支架材料：铸钢质量：mv7.85g 58983cm3463000g463Kgcm3生产批量：成批大量生产。造型方法：手工造型其零件示意图如以下图技术要求铸件重要的工作外表，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。铸造工艺方案分析铸造工艺确实定择造型方法、造芯方法的选择依据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型铸造方法的选择依据零件的各参数，比照表格中的工程比较，选择砂型铸造。铸型种类的选择依据铸型的特点和应用状况选用自硬砂。分型面的选择方案Ⅰ：沿主视图中心线分型，两箱造型优点：铸件上方的Φ34缺点：Φ9的孔铸不出②55的台要选择用活块做出③上下箱的质量不均匀，影响零件使用性能Φ34一分型面，三箱造型。Φ9全铸出。缺点：三箱造型过程会简单，用型芯较多，造型难度增大。方案Ⅲ：在铸件前方肋板处，作前方面为分型面优点：与方案Ⅱ比较，工艺简洁，造型便利简洁。2Φ9Φ12孔不行铸出。综合上述三个方案，考虑到工厂实际生产条件、铸件工艺要求，选择方案Ⅲ作为分型面铸件浇注位置确实定铸件浇注位置确实定应留意以下几项原则铸件的重要加工面应朝下或呈侧立面尽可能使铸件的大平面朝下应保证铸件能布满应有利于实现挨次凝固应尽量削减砂芯数量使用条件，先暂选择如下的浇注位置铸造工艺参数铸件尺寸公差由于该铸件为铸钢件，并且承受砂型手工造型铸造方法，查表CT13铸件重量公差－，选用-，因铸件没有要求重量公差等级，MT13机械加工余量询。查表〔GB/T6414－1999〕K8mm铸造收缩率2.08%。起模斜度66cm，模样高度比铸件高度加放一个收67.37cm，按自硬砂木模造型查〔JB/T-，起模斜度为°′，即°。起模斜度形式为增加壁厚法最小铸出孔及槽才铸出，其最小铸出尺寸依据铸造工艺类型，铸造合金种类，铸件壁30-50mm，本铸件的加工孔在放置出。工艺补正量对于成批、大量生产的铸件，或永久性产品，选择不考虑工艺补正量分型负数2m以上的铸件应用，本铸件不考虑分型负数反变形量砂芯负数砂芯负数只应用于大型粘土砂芯，自硬型芯不承受型芯负数非加工壁厚的负余量不引用了分型负数砂芯设计砂芯的概念砂芯的用是形成铸件的内腔、孔以及铸件外形不易出砂的部位。量。由于此次设计的支架有一大孔，此次设计有1个圆柱形砂芯，由芯承受垂直放置的方式。芯头设计是：定位和固定砂芯，使砂芯在铸型中能够准确的位置。并且能够承生的气体，都应能通过芯头排至铸型以外。在设计芯头时，除了要满足上面的要求，但是，为了启芯便利，所以应保证适当斜度。定位的安放的位置，可分为垂直芯头、水平芯头两类。本次设计中，承受的是垂直芯头。芯头它由芯头长度、斜度、间隙、压环、防压环和集砂槽等构造组成。其中局部位置如下图。芯头的高度生产中不必区分上芯头与下芯头，便利下芯。由零件图可知需要0的砂芯，那么16-17芯头高度h35~55h=h1

=40mm芯头的斜度应大些。3-3h=h=40mm，取α=10°α=7°1 1芯头的间隙小取决于铸型种类、砂芯大小、精度、芯座本身的精度。查表〔JB/T5105-1991〕S=2mm压紧环、防压环和集砂槽垂直芯头的压紧环、防压环和集砂槽比较简洁，查表得最终砂芯图为以下图最终砂芯图为以下图取e=3，f=4，r=3浇注系统设计浇注系统设计原则直浇道窝、横浇道和内浇道等组成。正确的浇注系统还应具有以下作用使液态合金平稳布满型腔，不冲击型壁和砂芯，不产生飞溅和涡以防止金属液过度氧化及产生砂眼、冷豆、气孔等缺陷。阻挡夹杂物进入型腔，以免在铸件上形成渣孔。调整砂型及铸件上各局部温差，掌握铸件的凝固挨次，不阻碍铸件的收缩，削减铸件变形和开裂等缺陷。有肯定的补缩作用，一般是在内浇道凝固前补给局部液态收缩。使液态合金以最短的距离，最适宜的时间布满型腔，并有适宜的型内液面上升速度，得到轮廓完整清楚的铸件。充型液流不要正对冷铁和芯撑。防止外冷铁的激冷效果降低及表面熔化，避开芯撑过早软化和熔化，造成铸件壁厚变化。在保证铸件质量的前提下，浇注系统要有利于减小冒口体积，构造要简洁，在砂型中占据的面积和体积要小，以便利工人操作、去除和浇注系统模样的制造，节约金属液和型砂的消耗量，提高砂型有效面积的利用。浇注系统位置确定此铸件为铸钢件，铸钢的特性熔点高、流淌性差、收缩大、易氧浇口，结合本铸件有砂芯，避开钢液冲击砂芯，选择两个内浇道，最终选择中间注入稳流式浇注系统。浇注系统类型确定依据各浇注系统的特点及铸件的大小和铸件的材质选用开放式浇注系统，断面比例关系为A <A <A <A直上 直下 横 内。浇注系统尺寸计算计算铸件质量V=589.83cm3质量：mv7.85g 58983cm3463000g463Kgcm3各个浇道的截面积计算查找资料文献铸钢件截面积比例A A A A =1:(1.8~2.0):(1.8~2.0):(2.0~2.5)包孔： 直： 横： 内由奥赞公式 2gHp 2gHp阻式中m为流经阻流断面金属液总质量为充填型腔的总时间Hμ为填充全部型腔时，浇注系统阻流断面的流量系数为布满型腔时的平均计算压力头Hp式中各个参数确实定方法如下：金属液总质量G确实定依据铸件质量和生产类型选择铸铁件浇注系统占的质量百分比为浇注时间确实定

=8~10mm·s-1型C为铸件的高度

C型max

C型min最终66~83S，=75S流量系数μ确实定依据铸型种类和阻力大小流量系数μ0.8~0.95p平均静压头H确实定pH H(P2/2C)P 1H1为从浇口杯顶液面到阻流断面的垂直距离P为水平面以上的铸件高度C为铸件总高度Hm≥Ltanα=324H1=Hm+159=483HP485mm 2gHp式为奥赞公式 2gHp阻将每个参数带入求得A2.15cm2A包孔：A直：A横：A内=1:(1.8~2.0):(1.8~2.0):(2.0~2.5)由于浇包口为阻流面所以A直=1.9×2.15=4.0cm2A横=1.9×2.15=4.0cm2A内=2.3×2.15=4.9cm2现阶段铸钢的资料较少，浇口的绘制参考球墨铸铁的数据资料查表确定各浇道数据如下ΣA直=4.2cm2D=23mmΣA横=3.6cm2A=19mm，B=14mm，C=22mmA=28mm，B=26mm，C=9mm冒口及冷铁冒口补缩原则就近设在铸件热节的上方或侧旁.尽量设在铸件最高,最厚部位.对低处的热节增设补贴或使用冷铁,造成补缩的有利条件不设在铸件最重要、受力大部位,防止组织粗大降低强度不选在铸造应力集中处,简洁引起裂纹,应留意减轻对铸件的收缩阻碍尽量用一个冒口同时补缩几个热节或铸件在加工面上,可节约铸件精整工时,零件外观好。不同高度上的冒口,应用冷铁使各个冒口的补缩范围隔开冒口及冷铁位置个数的选择综合以上因素，分析该铸件有三个热节，要保证铸件挨次凝固，考虑下述方案：一个在最高处冒口，两块冷铁。冒口种类选择及参数计算455%yyd91.5mm考虑到补贴和左边的热节，将热节圆d91.5mm×1.1=100.65mmyy于是M

y

2.39cmc 2dy

c〕2106cmc〕为了保证冒口比铸件晚凝固，一般取Mr=1.2Mc=2.88cmMr2.97Gc=68Kg冒口校核考虑到有效补缩距离，参考以下图，增加冒口=4.5T+4T+4.5T=13T=780mm910mm，补缩距离不够，选择在冒口之间添加冷铁，查找资料冷铁对冒口的影