华中科技大学机械设计作业答案.ppt

1、作业及其参考答案,第二次作业 综 合 题,第一次作业 1.1.5、 1.2.2 、1.4.2,1.1.5 某厂自行设计了一批如图1-12所示的铸铁槽型梁。 铸后立即进行了机械加工，使用一段时间后，在梁的长度 方向上发生了弯曲变形。 该梁壁厚均匀，为什么还会变形?判断梁的变形方向。 有何铸造工艺措施能减少变形？ 为防止铸件变形，请改进槽型梁的结构。,(1) 铸件不同部分凝固顺序不一致(热节23.2最后凝固)， 产生铸造热应力； 铸造后立即机加工，残余应力导致变形。,(2)：在梁上方放置外冷铁(推荐)； 反变形法(增加上部分梁的长度等，不推荐)。,(3)：如图所示。,或,1.2.2 确定图1-31

2、所示铸件的铸造工艺方案，要求如下: (1)按单件小批生产条件分析最佳方案； (2)按所选方案绘制浇注位置、分型面、分模面。,方案(2)比方案(1)好,方案(4)比方案(3)好；,方案(4)和方案(3)比方案(1)和方案(2)好。,1.4.2 在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下，图1-62所示铸件结构有何值得改进之处？怎样改进？,(a) 轴托架,改进 省去型芯,造型简便； 成本降低。,问题 中空结构, 需造芯； 芯为悬臂芯,难固定，下芯费工。,(b) 角架,问 孔结构不便拔模； 立壁太长，不便拔模； 题 存在大的水平面。,改进 便于拔模,问 中空结构, 需造芯； 题 芯为吊芯，难固定。,(c)

3、 圆盖,改 吊芯改为自带型芯, 造型简便； 进 成本降低。,(d) 空心球,问 须用芯撑固定型芯， 难固定牢靠； 题 型芯不能排气。,(e) 支座,问 壁厚不均，产生缩孔等； 题 截面厚大，浪费合金。,(f) 压缩机缸盖,问 不便拔模； 型芯排气不便； 题 型芯不易固定。,改 拔模方便； 自带型芯易于排气； 进 自带型芯形成内腔。,综合题：下图为承压液压缸, 要求选用40# 钢制造, 一共200件。液压缸的工作压力为1.5MPa, 要求水压试验压力为3MPa; 两端法兰接合面及内孔要求切削加工, 加工表面不允许有缺陷, 其余外圆等不加工。就此液压缸毛坯的制造方法进行分析比较(从工艺难易程度、合

4、格率、经济性等方面), 找出最佳方案。,返回 继续,方案2： 砂型铸造毛坯 (点击进入),返回前一部分 继续,方案1： 圆钢毛坯 (点击进入),方案5： 焊接结构毛坯 (点击进入),方案4： 胎模锻毛坯 (点击进入),方案3： 模锻毛坯 (点击进入),总 结 (点击进入),方案1: 圆钢毛坯 直接选用150mm圆钢(40# )，经切削加工成形，能全部通过水压试验。但材料利用率低，切削加工工作量大，生产成本高。,返回前一部分 继续,方案2： 铸造毛坯 用ZG270-500铸钢砂型铸造, 可水平浇注或垂直浇注。,1. 水平浇注 水平浇注时在法兰顶部安置冒口。该工艺简便、节省材料、切削加工工作量小，

5、但内孔质量较差，水压试验的合格率低。,返回前一部分 继续,2. 垂直浇注 垂直浇注时在上部法兰处安置冒口，下部法兰安置冷铁，使之定向凝固。该方案提高了内孔的质量，但工艺比较复杂，也不能全部通过水压试验。,返回前一部分 继续,方案3： 模 锻 毛 坯,1. 立 放 锻件立放时能锻出孔(有连皮), 但不能锻出法兰，外圆的切削加工工作量大。,返回前一部分 继续,选用40钢模锻成形，锻件在模膛内有立放和卧放两种。,模锻件的内在质量好，全部能通过水压试验。,2. 卧放 锻件卧放时, 能锻出法兰, 但不能锻出孔, 内孔的切削加工工作量大。,返回前一部分 继续,方案4：胎 模 锻,选用40钢坯料加热镦粗、冲孔、带心轴拔长，然后在胎模内带心轴锻出法兰。其锻件如图所示。胎模锻件毛坯能全部通过水压试验。,与模锻相比，胎模锻既能锻出孔，又能锻出法兰，但生产率较低。,返回前一部分 继续,选用40钢无缝钢管，在其两端按承压液压缸尺寸焊接上40钢法兰，如右图所示。,方案5： 焊 接 毛 坯,返回前一部分 继续,焊接结构件毛坯能全部通过水压