右端蓋鑄造工藝設計

右端蓋鑄造工藝設計,右端,鑄造,工藝,設計 右端蓋鑄造工藝答辯人：王洪晨指導老師：孫建波佳木斯大學材料成型及控制工程LOGO目錄發(fā)展現狀01鑄件結構特點及技術要求02鑄件結構及工藝性分析03鑄造方法的選擇04造型工藝方案的確定05砂芯的設計及工藝設計參數06澆注系統(tǒng)設計07鑄造工藝裝備設計08一.發(fā)展現狀國內國外國內中小型企業(yè)數量龐大，技術國內中小型企業(yè)數量龐大，技術水平落后，技術裝備陳舊，勞動水平落后，技術裝備陳舊，勞動生產率較低；質量參差不齊，廢生產率較低；質量參差不齊，廢品率高。品率高。國外鑄造技術先進、鑄件質量好、國外鑄造技術先進、鑄件質量好、生產效率高、環(huán)境污染小，產品生產效率高、環(huán)境污染小，產品普遍實現機械化、自動化、智能普遍實現機械化、自動化、智能化?；Ｓ叶松w屬于小型灰鑄鐵件，結構較簡單。因為右端蓋的壁厚非常均勻，鑄造工藝比較簡單，質量要求較高。該鑄件所選用的材料為HT200，灰鑄鐵材料容易制造出含有內腔、外形復雜的毛坯，其在鑄件生產過程中具有很高的靈活性，適用性廣泛，灰鑄鐵材料在液態(tài)成型鑄件的尺寸大小方面限制比較小，其壁厚可由2mm到3m左右。對于塑性比較低的鑄件，液態(tài)成型是生產其毛坯或零件的唯一的方法。二.鑄件結構特點及技術要求 零件名稱：右端蓋 材料：HT200 零件寸：168mm254.28mm96mm 生產批量：多件大批量生產二.鑄件結構特點及技術要求技術要求二.鑄件結構特點及技術要求鑄件不允許存在裂紋。鑄件液態(tài)成型不允許存在氣孔、砂眼、縮松、縮孔等缺陷。三.鑄件結構及工藝性分析所要生產的鑄件的結構合理與否直接影所要生產的鑄件的結構合理與否直接影響鑄件的質量，結構合理的鑄件在鑄造過響鑄件的質量，結構合理的鑄件在鑄造過程中能夠有效地避免許多鑄造缺陷。右端程中能夠有效地避免許多鑄造缺陷。右端蓋的三視圖如圖所示，通過所給零件圖可蓋的三視圖如圖所示，通過所給零件圖可知右端蓋的外右端蓋廓尺寸為知右端蓋的外右端蓋廓尺寸為168mm254.28mm96mm，其左右結構對，其左右結構對稱，上下結構和前后結構也比較對稱，右稱，上下結構和前后結構也比較對稱，右端蓋的內部結構相對簡單，壁厚均勻，主端蓋的內部結構相對簡單，壁厚均勻，主要壁厚為要壁厚為27mm，最大壁厚處是，最大壁厚處是48mm，最，最大孔徑為大孔徑為75mm,最小孔徑為最小孔徑為15mm。零件三視圖 由于右端蓋的右端蓋廓尺寸適中，屬于小型灰鑄鐵件，所以屬于單件大批量生產。根據現如今生產條件和成本等綜合因素的綜合考慮一般選擇使用樹脂砂造型制芯?；焐霸O備：型砂采用雙臂水平連續(xù)混砂機混制，型號為S2530，生產率為25-30th。制芯采用單臂連續(xù)混砂機，型號TYHD-05，生產率3-6 th。緊實：可以通過利用震實臺對造型進行緊實因為右端蓋是一小型灰鑄鐵件，結構相對簡單，可以成批量生產，所以采用機器造型的方法。機器造型有以下優(yōu)點，鑄件的尺寸精度相對較高，其加工表面光潔，而且生產效率高，勞動條件好，易實現自動化，可以節(jié)約生產成本。造型制芯方法選擇造型制芯設備造型方法四四.鑄造方法的選擇鑄造方法的選擇五.造型工藝方案的確定分型面的確定分型面的確定根據右端蓋的結構特點確定了以下兩種分型面分型方法（一）（二）方案一：如圖1所示，右端蓋從圖中可以看到增加一個砂芯，造型復雜，這將會極大地增加造型過程的工作量和工作難度；方案二：如圖2所示，有以下幾個優(yōu)點：（1）分型面位于法蘭的底部且在鑄件最大斷面處，造型時相比第一種方案更加的簡單方便；綜合上述二種方案的優(yōu)缺點比較，可以確定分型面依據上述方案二。五.造型工藝方案的確定澆注位置的確定澆注位置的確定鑄件的澆注位置是指澆注時鑄件在型內所處的狀態(tài)和位置。由于右端蓋是小型灰鑄鐵件，質量較輕。充型金屬液為HT200，澆注溫度較低冷卻較快，金屬凝固時沒有實現順序凝固的可能，所以設置澆注位置時盡量使金屬液同時凝固，而且澆注位置要設置到零件的加工面上，易于清理，保證鑄件的表面質量與美觀。工藝圖六.砂芯的設計及工藝設計參數對于本次設計的零件為右端蓋，采用樹脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂對于本次設計的零件為右端蓋，采用樹脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂芯可以幫助鑄件成型、確保鑄件精度的關鍵因素。分析鑄件的結構，因為該鑄件為芯可以幫助鑄件成型、確保鑄件精度的關鍵因素。分析鑄件的結構，因為該鑄件為對稱結構，鑄件的尺寸較適中，只需要做一個整體砂芯。對稱結構，鑄件的尺寸較適中，只需要做一個整體砂芯。砂芯圖砂芯圖六.砂芯的設計及工藝設計參數工藝參數的設置工藝參數的設置鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差:鑄件尺寸公差等級取鑄件尺寸公差等級取GB/T 6414-1999 CT10。鑄件重量公差鑄件重量公差:查鑄造工程師手冊表查鑄造工程師手冊表6-296-29得到右端蓋的重量公差得到右端蓋的重量公差等級為等級為1010級，重量公差數值級，重量公差數值10%.10%.鑄造收縮率鑄造收縮率:為了保證鑄件尺寸精度，需要通過對鑄件的結構分析來選為了保證鑄件尺寸精度，需要通過對鑄件的結構分析來選擇適合鑄件的收縮率。金屬液在凝固之后的冷卻過程中的收縮介于擇適合鑄件的收縮率。金屬液在凝固之后的冷卻過程中的收縮介于“自自由收縮由收縮”和和“受阻收縮受阻收縮”，所以選擇，所以選擇HT200HT200的收縮率為的收縮率為1.0%1.0%。鑄件成型后，為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定的鑄件成型后，為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定的出模斜度。鑄件技術要求起模斜度為出模斜度。鑄件技術要求起模斜度為5度。度。澆注系統(tǒng)有不同的分類方式：按阻元截面積分類，可分為封閉式澆注系統(tǒng)、開放式澆注系統(tǒng)、半封閉半開放式澆注系統(tǒng)；由于右端蓋是灰鑄鐵件，根據鑄造工藝手冊表3-132各類型澆注系統(tǒng)的特點和應用,可以知道開放式澆注系統(tǒng)適用于非鐵合金等易氧化金屬件，右端蓋屬于灰鑄鐵件，選擇封閉式澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)根據內澆道在鑄件上的位置，可以將澆注系統(tǒng)分成頂注式、中注式、底注式和階梯注入式。右端蓋采用底注式澆注。七七.澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)的類型澆注系統(tǒng)的類型七七.澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計決定直澆道的位置和高度決定直澆道的位置和高度實踐證明，直澆道過低使充型及液態(tài)補縮實踐證明，直澆道過低使充型及液態(tài)補縮壓力不足，容易出現鑄件棱角和右端蓋廓壓力不足，容易出現鑄件棱角和右端蓋廓不清晰、澆不到上表面縮孔等缺陷。將直不清晰、澆不到上表面縮孔等缺陷。將直澆道高度設置為沙箱的高度為澆道高度設置為沙箱的高度為300mm。七七.澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計各澆道口截面積計算各澆道口截面積計算公式：公式：A內內=G/(t0.13 Hp)=9.6/(0.5 X 12X 0.31 X 300)=1.4cm 因為是右端蓋是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式因為是右端蓋是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式頂注式澆注系統(tǒng)。選?。喉斪⑹綕沧⑾到y(tǒng)。選?。篈阻：阻：A橫澆道：橫澆道：A直澆道直澆道=1:1.06:1.11計算得：計算得：A直直=1.76A橫橫=1.56cmA內內=1.4cm七七.澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計直澆道大小直澆道大小本次設計選取圓錐形直澆道，因為圓錐形直澆道模制造容易、造型方便，所以適用于中、小型鑄件。內澆道截面積內澆道截面積 通過上面計算可以知道整個澆注系統(tǒng)內澆道的截面積是1.4cm2，小型灰鑄鐵件一般選擇截面為扁平平面的內澆道。橫澆道截面積橫澆道截面積確定A橫=1.56cm2。得a=36mm,h=39mm,b=30mm。七七.澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)設計各澆道口截面積計算各澆道口截面積計算公式：公式：A內內=G/(t0.13 Hp)=9.6/(0.5 X 12X 0.31 X 300)=1.4cm 因為是右端蓋是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式因為是右端蓋是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式頂注式澆注系統(tǒng)。選?。喉斪⑹綕沧⑾到y(tǒng)。選?。篈阻：阻：A橫澆道：橫澆道：A直澆道直澆道=1:1.06:1.11計算得：計算得：A直直=1.76A橫橫=1.56cmA內內=1.4cm八八.鑄造工藝裝備設計鑄造工藝裝備設計砂箱的材質及尺寸砂箱的材質及尺寸鑄件機械造型用砂箱選擇灰鑄鐵作為砂箱材料。砂箱的尺寸：上箱為9001050300mm 下箱為9001050240mm鑄型裝配圖八八.鑄造工藝裝備設計鑄造工藝裝備設計模樣及模板模樣及模板木質模樣具有輕便、容易加工、來源廣、價格低廉等優(yōu)點，而且木模的傳熱系數小，有利于樹脂砂的硬化，適合于手工造型單件小批量生產的鑄件。在本次設計中采用多塊紅松木料合理拼接組合制成模樣。八八.鑄造工藝裝備設計鑄造工藝裝備設計芯盒芯盒制作砂芯過程中必須用到芯盒，芯盒設計的合理與否對砂芯的質量具有關鍵作用，也會直接影響到鑄件的質量。芯盒本次設計，分型面的選擇要合適，選在零件的對稱線上，易分型，澆注更充分。從澆注系統(tǒng)上分析，采用中間注入封閉式澆注系統(tǒng)，其具有阻渣性能好，不易吸氣，內澆道易清理，金屬消耗少，不易氧化，金屬澆注平穩(wěn)且不噴射等優(yōu)點。把直澆道放置于靠近砂箱內壁處，便于澆注。由于選用的造型材料為脲醛樹脂砂，含氮量高，因此要仔細考慮砂芯的透氣性。設置出氣孔，其主要目的是降低型腔內壓力，使整體砂芯和砂型有良好的排氣環(huán)境。經分析此方案選用的參數合理，澆注系統(tǒng)設計優(yōu)良和有可行性，可以在實際生活中使用?？偨Y謝謝LOGO