K382-泵體鑄造及加工工藝設(shè)計(jì)參考素材

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泵體機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) - 零件圖號(hào) 01 產(chǎn)品名稱 泵體 零件名稱 泵體 共(1)頁 第(1)頁 材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 168mm×102mm×70mm 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注 序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 定位基準(zhǔn) 車間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 單件 準(zhǔn)終 1 按照鑄造工藝圖鑄造毛坯件 鑄 2 清砂 鑄 3 人工時(shí)效處理 熱 4 涂漆 表 5 劃線 下底面 金工 臺(tái)虎鉗，劃針，樣沖，劃線盤等 6 粗銑、半精銑零件的下底面至表面粗糙度為6.3 上底面 金工 萬能銑床 平口虎鉗 7 粗銑、半精銑、精銑零件左側(cè)表面至表面粗糙度為3.2 下底面 金工 萬能銑床 平口虎鉗 8 粗銑、半精銑、精銑上端面凸臺(tái)上表面、內(nèi)腔凸臺(tái)上表面至表面粗糙度為3.2 下底面 金工 萬能銑床 平口虎鉗 9 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ30孔Φ42孔、Φ50孔至表面粗糙度為1.6 下底面 金工 鏜床 四爪卡盤，鏜刀 10 粗車、半精車Φ14深5、Φ22深3的孔和Φ50孔上端倒角1×45° 下底面 金工 臥式車床 四爪卡盤，車刀 鉆孔Φ6、M10×1-7H、M14×15-7H、M6-7H深8孔深10和M6-7H深14孔深18 下底面 金工 臺(tái)式鉆床 麻花鉆，平口虎鉗 11 精鉸孔Φ6至表面粗糙度為0.8 下底面 金工 臺(tái)式鉆床 鉸刀，平口虎鉗 12 攻螺紋得到M10×1-7H、M14×15-7H、M6-7H深8孔深10和M6-7H深14孔深18 下底面 金工 虎鉗，絲錐 13 去毛刺、清洗、檢驗(yàn)測量、打標(biāo)志 金工 千分尺，游標(biāo)卡尺 14 入庫 設(shè)計(jì)日期 校對(duì)日期 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 切削工藝設(shè)計(jì)說明書 課 程 名 稱 ： 切削工藝課程設(shè)計(jì) 目錄 一、 計(jì)算產(chǎn)品數(shù)量N、確定生產(chǎn)類型…………………………………………3 二、 工藝審核……………………………………………………………………3 三、 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)…………………………………………………………4 四、 確定機(jī)械加工余量…………………………………………………………5 五、 綜合分析審查………………………………………………………………8 六、 課程總結(jié)……………………………………………………………………8 七、 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………… 一、 計(jì)算產(chǎn)品數(shù)量N、確定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)的零件為泵體，根據(jù)下面的公式計(jì)算可得生產(chǎn)數(shù)量為11件，屬于單件小批量生產(chǎn)，采用鑄造后加工的方法得到產(chǎn)品。 N = Q n ( 1 + A% + B% ) (臺(tái) / 年） Q ：產(chǎn)品的年產(chǎn)量 (臺(tái) / 年）； n ：每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量 （件）； A ：備品率 （5 — 10 %） B ：廢品率 （<= 1 %） n=1, A=5%, B=1% ,Q=10, N=10.6, 取整N=11 二、工藝審核 1. 圖樣審核 零件圖中給出5個(gè)視圖，分別為主視圖，左視圖，俯視圖，仰視圖以及局部剖視圖，局部剖視圖給出了泵體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，表達(dá)清楚。見下圖圖1 各個(gè)圖中尺寸公差粗糙度（已改為最新標(biāo)準(zhǔn)表示）以及技術(shù)要求明確。所包含的信息基本完整。 圖1 泵體是一個(gè)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的零件，要求材料易成型，切削性能好，同時(shí)要求強(qiáng)度要高，重要表面的表面硬度也要高，故選用鑄鐵材料HT200，鑄鐵材料是最常見的材料，其優(yōu)點(diǎn)是：容易成型，切削性能好，價(jià)格低廉，且吸振性好。為了得到較好的強(qiáng)度和表面硬度，可在加工過程中進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，淬火，同時(shí)為了消除內(nèi)應(yīng)力對(duì)工件的影響，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯r(shí)效處理。根據(jù)零件圖和鑄造工藝圖，做出鑄模，進(jìn)行鑄造，結(jié)合零件和經(jīng)濟(jì)的考慮，用砂型鑄造的方法。 2. 零件的結(jié)構(gòu)工藝性 （1）成型工藝的結(jié)構(gòu)工藝性 零件所用材料為HT200，屬于單件小批量生產(chǎn)，通過鑄造獲得毛坯，零件中的?50、 ?30、?54、?42的孔需鑄出，其他的孔例如M6、M10、M14、?7、?14、?15、?22等孔均需要機(jī)加工。 零件的技術(shù)要求如下表： 加工表面 偏差（mm） 公差及精度等級(jí) 粗糙度Ra（μm） 形位公差 零件的下端面（C） IT11 6.3 1×45°倒角 IT10 6.3 Φ14深5和Φ22深3的孔 IT11 6.3 上端面凸臺(tái)上表面 IT8 3.2 零件左側(cè)表面 IT8 3.2 內(nèi)腔凸臺(tái)上表面 IT8 3.2 底座用于固定位置的孔內(nèi)壁 IT8 2.5 Φ30孔內(nèi)壁 +0.021 0 IT8 1.6 Φ42孔軸線 +0.025 0 IT8 1.6 Φ50孔軸線 +0.025 0 IT8 1.6 Φ30孔軸線 +0.021 0 IT8 1.6 Φ6孔 IT6 0.8 （2）切削工藝的結(jié)構(gòu)工工藝性 零件中除去上表面的左側(cè)平面和右側(cè)面，其他表面均需要機(jī)加工。由于工件為箱體類零件平面的加工個(gè)方式選擇銑床銑平面；主要用平口虎鉗裝夾，孔的加工方式選擇鏜刀，并且在同一道工序中完成，保證同軸度要求。見圖2，圖3 （3）裝配工藝的結(jié)構(gòu)工藝 裝配工藝的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用情況的前提下，使裝配工藝的簡易型和經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳，便于裝配，便于拆卸，以及合理的基準(zhǔn)面，為此，選擇底平面是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。 圖2 圖2 三、 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 1、零件表面加工方法的選擇 該零件總的加工件數(shù)為11件，屬于單件小批量生產(chǎn)，零件材料為鑄鐵。鑄鐵（HT200）切削性能好，價(jià)格低廉，抗振性和耐磨性也較好，且零件尺寸較小，形狀簡單，故不用特意制作夾具和刀具，采用通用設(shè)備進(jìn)行加工即可。在裝卡過程中，采用直接裝卡找正。 孔的加工有兩種選擇，一是選擇用鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔；二是用鏜孔進(jìn)行加工，鏜孔主要是針對(duì)已有的孔。?50、 ?30、?54、?42是鑄造出來，其表面粗糙度都為Ra1.6，宜采用鏜床進(jìn)行精鏜加工。 泵體底面的表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑、半精銑和精銑。對(duì)于平面的加工，還可以選擇刨削加工。但是刨削的刨刀實(shí)際參加切削的切削刃長度有限，一個(gè)表面往往要經(jīng)過多次行程才能生產(chǎn)出來，基本工藝時(shí)間長。刨刀返回行程不進(jìn)行切削，增加了輔助時(shí)間，故刨削適合于狹長平面加工。銑刀是多齒刀具，銑削時(shí)有幾個(gè)刀齒同時(shí)在工作，并且銑削的切削刃較長；銑削的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)，有利于高速銑削。泵體的加工的平面不屬于狹長平面，銑削的生產(chǎn)率比刨削高。故選擇用銑削進(jìn)行加工。對(duì)于銑削加工，有周銑和端銑兩種。周銑是指利用分布在銑刀圓柱面上的切削刃來形成平面（或表面）的銑削方法。端銑是指利用分布在銑刀端面上的端面切削刃來形成平面的銑削方法。端銑與周銑相比，其優(yōu)點(diǎn)是：刀軸比較短，銑刀直徑比較大，工作時(shí)同時(shí)參加切削的刀齒較多，銑削時(shí)較平穩(wěn)，銑削用量可適當(dāng)增大，切削刃磨損較慢，能一次銑出較寬的平面。故選擇端銑。 2、定位基準(zhǔn)的選擇 2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇有以下幾個(gè)原則： 1保證互相位置要求原則； 2 余量均勻分布原則； 3 便于工件裝夾原則； 4 粗基準(zhǔn)在一個(gè)定位方向上只允許使用一次； 由以上原則，根據(jù)“便于裝夾原則”可選擇上端面為定位粗基準(zhǔn)。 2.2精基準(zhǔn)的選擇 定位精基準(zhǔn)有以下幾個(gè)原則： 1 “基準(zhǔn)重合”原則 2 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 3 “互為基準(zhǔn)”原則 4 “自為基準(zhǔn)”原則 由以上原則，根據(jù)“基準(zhǔn)統(tǒng)一原則”和“基準(zhǔn)重合原則”可選擇下底面為定位精基準(zhǔn)。 2.3工件安裝方式 由于工件為箱體類零件，則主要在銑床上加工，主要用平口虎鉗裝夾。 鏜孔時(shí)，則在鏜床上裝夾；攻螺紋時(shí)，在平口虎鉗上裝夾。 3、制定工藝路線 3.1擬定加工順序 3.1.1三先三后原則： A、先基準(zhǔn)后其他 B、先粗后精 C、 先主后次 3.1.2加工階段的劃分 零件的加工可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。 1）粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，包括去鑄造毛邊、粗銑端面、倒角、鉆孔。 2）半精加工階段：其目的是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如?50、 ?30、?42孔等。 3）精加工階段：其目的是使零件表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度。 3.2選擇機(jī)床 單件小批生產(chǎn) 成批生產(chǎn) 大量生產(chǎn) 機(jī)床設(shè)備 通用設(shè)備 通用和部分專用設(shè)備 廣泛使用高效率專用設(shè)備 夾具 很少用專用夾具 廣泛使用專用夾具 廣泛使用高效率專用夾具 刀具和量具 一般刀具和通用量具 部分地采用專用刀具和量具 高效率專用刀具和量具 毛坯 自由鍛 部分采用金屬模鑄造和模鍛 機(jī)器造型、壓力鑄造、模鍛、滾鍛 表1 該零件的平面用銑床銑削。所以選擇用普通萬能銑床，鑄造出來的孔用鏜床進(jìn)行半精加工和精加工，較小的孔采用臥式車床和臺(tái)式鉆床加工。 3.3選擇夾具 該軸小批量生產(chǎn)，采用通用手動(dòng)夾具即可，能夠充分發(fā)揮機(jī)床的技術(shù)性能。車削工序四爪卡盤；鏜削用四爪卡盤，銑削用平口虎鉗裝夾。 表2 工藝路線匯總表 序號(hào) 工序名稱 定位基準(zhǔn) 裝夾方式 工具 1 鑄造 2 清砂 3 人工時(shí)效處理 4 涂紅色防銹底漆 5 立體劃線 下底面 劃針，劃規(guī)，直尺，樣沖，劃線盤（高度游標(biāo)尺），V型鐵和直角尺等 6 粗銑、半精銑零件的下底面 側(cè)面的不加工面及泵體上表面 平口虎鉗裝夾 萬能銑床 7 粗銑、半精銑、精銑零件左側(cè)表面 下底面及上表面的不加工面 平口虎鉗裝夾 萬能銑床 8 粗銑、半精銑、精銑上端面凸臺(tái)上表面、內(nèi)腔凸臺(tái)上表面、 下底面、左側(cè)表面及側(cè)面的不加工面 平口虎鉗裝夾 萬能銑床 9 粗鏜、半精鏜、精鏜Φ30孔Φ42孔、Φ50孔 下底面及側(cè)面的不加工面 鏜床裝夾（四爪卡盤） 鏜床 10 粗車、半精車Φ14深5、Φ22深3的孔和Φ50孔上端倒角1×45° 下底面及側(cè)面的不加工面 平口虎鉗裝夾 車床 12 鉆孔Φ6、M10×1-7H、M14×15-7H、M6-7H深8孔深10和M6-7H深14孔深18 下底面、上端面及側(cè)面的不加工面 平口虎鉗裝夾 臺(tái)式鉆床 13 精鉸孔Φ6 下底面，左側(cè)表面 平口虎鉗裝夾 臺(tái)式鉆床 11 攻螺紋得到M10×1-7H、M14×15-7H、M6-7H深8孔深10和M6-7H深14孔深18 下底面、上端面及側(cè)面的不加工面 平口虎鉗裝夾 絲錐 13 去毛刺、檢驗(yàn)、打標(biāo)志 14 入庫 4、確定機(jī)械加工余量 該零件為單件小批量生產(chǎn)，采用的材料為灰鑄鐵，所以可以采用查表的方法來確定加工余量 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為10-13級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)。故取CT為13級(jí)，MA為G級(jí)。 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，用查表法確定各表面的總余量如表所示。 加工表面 基本尺寸 （mm） 加工余 量等級(jí) 加工余量數(shù)值（mm） 說明 零件的下端面 距底座上表面11 H 3.5 單側(cè)加工 零件左側(cè)表面 距最近平行表面5 G 3.5 單側(cè)加工 上端面凸臺(tái)上表面 距下端面62 H 4 單側(cè)加工 內(nèi)腔凸臺(tái)上表面 距下端面14 G 3.5 單側(cè)加工 Φ30孔 Φ30 H 3.5 雙側(cè)加工 Φ42孔 Φ42 H 3.5 雙側(cè)加工 Φ50孔 Φ50 H 3.5 雙側(cè)加工 經(jīng)查表總的加工余量已在圖紙中標(biāo)出，各道工序的加工余量如下： 工序 工序名稱 工序內(nèi)容 工序余量 1 鑄造 0 2 熱處理 退火，改善切削工藝 0 3 劃線 確定加工余量 0 4 粗銑 粗銑零件的下底面，以此作為粗基準(zhǔn) 2.5 5 半精銑 銑底平面至粗糙度為6.3 1 6 粗銑 以下底面作為精基準(zhǔn)，粗銑零件左側(cè)表面 2 7 半精銑 以下底面為基準(zhǔn)，半精銑零件左側(cè)表面 1 8 精銑 精銑左側(cè)表面至粗糙度為3.2 0.5 9 粗銑 以下底面、左側(cè)表面及右側(cè)面的不加工面作為基準(zhǔn)，粗銑上端面凸臺(tái)上表面、內(nèi)腔凸臺(tái)上表面 2.5 10 半精銑 半精銑上端面凸臺(tái)上表面、內(nèi)腔凸臺(tái)上表面 1 11 精銑 精銑上端面凸臺(tái)上表面、內(nèi)腔凸臺(tái)上表面至粗糙度為3.2 0.5 12 粗鏜 粗鏜Φ30孔Φ42孔、Φ50孔 2 13 半精鏜 半精鏜Φ30孔Φ42孔、Φ50孔 1 14 精鏜 精鏜Φ30孔Φ42孔、Φ50孔至粗糙度為1.6 0.5 15 粗車 粗車Φ14深5、Φ22深3的孔和Φ50孔上端倒角1×45° 2．5 16 半精車 半精車Φ14深5、Φ22深3的孔和Φ50孔上端倒角1×45° 1 17 鉆孔 以下底面、上端面為精基準(zhǔn)，以側(cè)面的不加工面為粗基準(zhǔn)，鉆孔Φ6、M10×1-7H、M14×15-7H、M6-7H深8孔深10和M6-7H深14孔深18 18 精鉸 以下底面，左側(cè)表面為精基準(zhǔn)，精鉸孔Φ6 0.1 19 攻絲 攻螺紋得到M10×1-7H、M14×15-7H、M6-7H深8孔 20 檢驗(yàn)測量 21 入庫 5.繪制工序簡圖 首先加工底平面，以此作為基準(zhǔn)加工其他表面，以泵體上表面為粗基準(zhǔn)，加工精度為6.3，加工方式為銑平面,工件采用平口虎鉗夾緊。 銑零件左側(cè)表面，加工精度為3.2，以下底面為精基準(zhǔn)，采用平口虎鉗夾緊工件。 銑上端面凸臺(tái)上表面、內(nèi)腔凸臺(tái)上表面、加工精度為3.2，以下底面為精基準(zhǔn)，采用平口虎鉗夾緊工件。 鏜Φ30孔、Φ42孔、Φ50孔，同時(shí)加工兩個(gè)孔，以保證同軸度的要求，以下底面為精基準(zhǔn)，鏜Φ42孔、Φ50孔、30孔，加工精度都為1.6，采用平口虎鉗夾緊工件。 車Φ14深5、Φ22深3的孔和Φ50孔上端倒角1×45°。以下底面為精基準(zhǔn)，車Φ14深5和Φ50孔上端倒角1×45°，以下底面為精基準(zhǔn)，車Φ14深5，采用平口虎鉗夾緊工件。 鉆孔Φ6、M10×1-7H、M14×15-7H、M6-7H深8孔深10和M6-7H深14孔深18，以下底面為精基準(zhǔn)，采用平口虎鉗夾緊工件 精鉸孔Φ6，以下底面為精基準(zhǔn)，采用平口虎鉗夾緊工件，加工精度為0.8。 最后攻螺紋得到M10×1-7H、M14×15-7H、M6-7H深8孔深10和M6-7H深14孔深18。 五、 綜合分析、審查 該零件屬于單件小批量生產(chǎn)，尺寸較小，采用整模造型，均在一個(gè)砂箱內(nèi)，精度較高。澆注系統(tǒng)采用中注式，獲得毛坯后進(jìn)行熱處理，以方便切削。所用材料為HT200，熱處理可以改善金屬切削工藝，切屑完成之后可再熱處理改善材料的性能，加強(qiáng)零件的可用性。按三先三后原則設(shè)計(jì)工藝路線，查表獲得各個(gè)表面加工余量，用普通機(jī)床加工，最后獲得合格產(chǎn)品。 六、 課程總結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)，通過查閱各種資料，讓我增進(jìn)了機(jī)械加工過程的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)提高了繪圖操作能力，也進(jìn)一步了解切削工藝方面的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)讓我明白理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性。這次課程設(shè)計(jì)為我接下來的生產(chǎn)實(shí)習(xí)鋪墊了理論知識(shí)基礎(chǔ)。溫故而知新，經(jīng)?；仡櫼郧暗闹R(shí)會(huì)有深刻的理解，將所學(xué)知識(shí)用于實(shí)踐才能學(xué)活，學(xué)深。 七、 參考文獻(xiàn) 【1】 張世昌，李旦. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)【M】.北京：高等教育出版社，2007. 【2】 楊慧智. 工藝材料及成形工藝基礎(chǔ). 第三版【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 【3】 張萬昌. 工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)（II）—熱加工工藝基礎(chǔ)【M】. 北京：高等教育出版社，1995. 【4】 楊慧智. 工程材料及成型工藝基礎(chǔ)【M】. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 【5】 李洪. 機(jī)械加工工藝手冊(cè)【M】. 北京：北京出版社，1990 15 鑄造工藝設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： “泵體”砂型鑄造工藝設(shè)計(jì) 目錄 一、 澆注位置與分型面-------------------------------------------3 二、 加工余量、拔模斜度、收縮率和鑄造圓角--------------------3 三、 型芯和芯頭確定----------------------------------------------5 四、 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)------------------------------------------------7 五、 參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------8 六、 課程總結(jié)---------------------------------------------------- 9  一、 澆注位置與分型面 I、鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析 本零件是泵體，屬于中小型鑄件，因?yàn)槭菃渭?、小批量生產(chǎn)，所以采用砂型鑄造。鑄件的壁厚要力求均勻，在保證能澆注成型的條件下盡量采用最小壁厚; 根據(jù)泵體的零件圖所示，壁厚基本均勻，其中最小壁厚為6mm，滿足HT200砂型鑄造中的最小允許壁厚為6mm。 1．選擇澆注位置原則： 　　1）重要加工面或要求高的面，置于鑄型下部或側(cè)立； 　　2）將大平面朝下，以免出現(xiàn)氣孔和夾砂。 　　3）大面積薄壁件，將薄壁放在下部或處于側(cè)立 ２．選擇分型面原則： 1）將重要加工面或大部分加工或加工基準(zhǔn)面置于同一砂箱以保證尺寸精度。 　 2）方便起模和簡化造型工序。 ---減少分型面和活塊的數(shù)目； ---盡可能采用平直分型面； 　 3）盡可能減少芯子數(shù)目。 4）分型面位置應(yīng)便于下芯、扣箱及檢查型腔。 根據(jù)鑄件的形狀，擬定了兩種方案，如鑄造工藝圖所示①和②。 方案①將分型面選在零件對(duì)稱軸線處，雖然可以保證內(nèi)腔及鑄出孔結(jié)構(gòu)完整，但是上箱鑄出質(zhì)量要明顯低于下箱，導(dǎo)致對(duì)稱位置鑄出質(zhì)量不一致，甚至出現(xiàn)偏心，同時(shí)還會(huì)由于上下箱錯(cuò)位，導(dǎo)致孔的圓柱度和圓度不符合零件工作的要求，故方案①不太合理；方案②根據(jù)重要加工面或要求高的面，置于鑄型下部 將大平面朝下，以免出現(xiàn)氣孔和夾砂的要求，將分型面選在零件最大截面處即零件底面，既可以保證內(nèi)腔及鑄出孔結(jié)構(gòu)完整，又可以保證對(duì)稱位置鑄出質(zhì)量一致性，且符合工藝要求，故選擇方案② 二、 加工余量、拔模斜度、收縮率和鑄造圓角的確定： 加工余量： 根據(jù)表 1）公稱尺寸是指兩個(gè)相對(duì)加工面之間的最大距離，或從基準(zhǔn)面或中心線到加工面之間的距離。 2）不帶括號(hào)值為手工造型。鑄件尺寸愈大，機(jī)械加工余量也隨之加大；上表面比底面和側(cè)面易產(chǎn)生缺陷，故加工余量大。 3）較大的孔和槽應(yīng)鑄出。鑄鐵：30 mm； 泵體的公稱尺寸為156，總件數(shù)為1；是單件、小批量加工，故選擇手工造型，應(yīng)用不帶括號(hào)值。因?yàn)樯媳砻姹鹊酌婧蛡?cè)面易產(chǎn)生缺陷，故加工余量大。綜上，選擇上表面的加工余量為4.5 mm，其它加工表面為3.5 mm。 灰鑄鐵鑄件中，直徑大于30mm的孔應(yīng)該鑄出。直徑小于30mm的孔可以不用鑄出。所以在泵體鑄件中， M6、M10、M14、?7、?14、?15、?22的孔不用鑄出，通過機(jī)加工獲得。 拔模斜度： 在垂直于起模表面的方向上需要有拔模斜度。通過查表： 在加工表面拔模斜度為0.5°，在非加工表面，拔模斜度為1°。由于?50、 ?30、?54、?42的孔是由砂芯形成的，且砂芯是通過木盒形成，砂芯不需要拔模斜度，所以孔的內(nèi)表面沒有拔模斜度。詳細(xì)要求見鑄造工藝圖 收縮率： 金屬的收縮性取決于合金的種類、澆鑄溫度、鑄型條件與鑄件結(jié)構(gòu)等因素。合金種類不同，收縮率也不同，見下表。 通常澆鑄溫度每提高100℃，體積收縮增加約1.6%。但是灰鑄鐵由于析出比體積較大的石墨所能產(chǎn)生的體積膨脹（每析出1%石墨，體積膨脹約為2%），而能抵消部分體積收縮，所以灰鑄鐵收縮率最小，且隨著含碳量的增加而收縮率減小。 泵體的材料是HT200，鑄件的收縮率為0.9%。詳細(xì)要求見鑄造工藝圖 鑄造圓角： 為防止在鑄件相鄰兩壁上產(chǎn)生縮孔、因沖砂而缺角、應(yīng)力集中而開裂等缺陷，應(yīng)設(shè)計(jì)鑄造圓角。鑄造圓角一般為兩相交壁平均厚度的1/3~1/2，因?yàn)楸皿w的最小壁厚為6mm，鑄件的所有的最小鑄造圓角為R2。如下圖所示，詳細(xì)要求見鑄造工藝圖。 三、 型芯和芯頭確定 根據(jù)泵體的結(jié)構(gòu)，只需要一個(gè)垂直和水平砂芯才能滿足要求。 砂芯的高度相對(duì)較高，故設(shè)計(jì)需要上下芯頭。 L=62mm，取h=25mm。根據(jù)鑄造設(shè)計(jì)手冊(cè)上，h1=（0.6~0.7）h，取h1 = 20mm。根據(jù)表： 上芯頭α=7°，下芯頭α=8° 。 芯頭的間隙、和定位等其它參數(shù)可通過設(shè)計(jì)手冊(cè)查到。 下芯頭與芯座的間隙s1=1.2mm 水平芯頭的L=156mm， h1 = 13.5mm。 四、 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 按內(nèi)澆道在鑄型中的位置有：頂注式、中注式、底注式及階梯式。鑄件的高度不大和壁厚較小，選擇中注式。這樣可以避免金屬液對(duì)鑄型沖擊大，易產(chǎn)生飛濺、氧化和卷入空氣。同時(shí)，橫澆道和內(nèi)澆道開設(shè)在分型面上，易于操作，并便于控制金屬液的流量分布。 為了使?jié)茶T系統(tǒng)擋渣好，防止卷入氣體，易清理，故澆鑄系統(tǒng)采用封閉式，即內(nèi)澆道處的截面積最小，F(xiàn)直>ΣF橫>ΣF內(nèi)。一般比例： F直：ΣF橫：ΣF內(nèi) =1.15:1.1:1。 采用1個(gè)橫澆道，8個(gè)內(nèi)澆道，如上圖所示。采用同時(shí)凝固原則，將內(nèi)澆道開在如圖的位置。這樣是為了讓內(nèi)澆道避開鑄件的重要部位，不沖刷芯子、鑄型，讓內(nèi)澆道在鑄件易清理的部位同時(shí)增加冷鐵。澆鑄后，內(nèi)澆道和毛坯相連，將澆鑄系統(tǒng)切去或者拍去后，會(huì)產(chǎn)生一定的缺陷。如果將內(nèi)澆道設(shè)計(jì)在圓柱表面，而圓柱表面本來是不加工表面，這樣會(huì)多出加工工序。而平面壁是需要加工的表面。通過機(jī)加工可以除去切除澆鑄系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的缺陷，避免額外的工序。 澆鑄系統(tǒng)的長度和高度如果過大，會(huì)照成沙箱過大，不利于手工造型。但是長度太短，距離鑄型太近，對(duì)鑄型的冷卻順序會(huì)產(chǎn)生影響；高度太小，金屬液沒有足夠的壓力，不利于金屬液的充填。根據(jù)鑄件的大小和經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)澆鑄口比鑄型高35mm，距離鑄型36mm。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，確定直澆道的直徑為20mm，故F直 = 314mm2。根據(jù)F直：ΣF橫：ΣF內(nèi) =1.15:1.1:1。故ΣF橫 = 300mm2，ΣF內(nèi) = 273mm2。有8個(gè)內(nèi)澆道，F(xiàn)內(nèi) = 34mm2。設(shè)計(jì)橫澆道的上底為12 mm，下底為17 mm，高為20.5 mm。計(jì)算得面積為297 mm2。設(shè)計(jì)內(nèi)澆道高為橫澆道高的1/3，為7mm，根據(jù)F內(nèi) = 34mm2，得內(nèi)澆道的上底加下底為9.7 mm，故設(shè)計(jì)內(nèi)澆道的尺寸為，上底 = 4mm，下底 = 6 mm，高 = 7 mm。F內(nèi) = 35mm2。 ΣF內(nèi) = 280mm2，ΣF橫 = 300mm2，F(xiàn)直 = 314mm2。F直：ΣF橫：ΣF內(nèi) = 1.12:1.05:1，符合要求。 冒口設(shè)計(jì) 1）冒口設(shè)在厚壁上方，防止縮孔。 形狀多用圓柱形。 2）冒口種類： 按與外界相通與否有 明冒口和暗冒口 3）按冒口在鑄型中的位置分為頂冒口和側(cè)冒口 頂冒口：補(bǔ)縮能力較強(qiáng)。 根據(jù)泵體的結(jié)構(gòu)采用頂冒口，增強(qiáng)補(bǔ)縮能力。 冷鐵 如下圖所示，采用環(huán)形冷鐵實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固。 五、 參考文獻(xiàn) 【1】 張萬昌. 工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)（II）—熱加工工藝基礎(chǔ)【M】. 北京：高等教育出版社，1995. 【2】楊慧智. 工程材料及成型工藝基礎(chǔ)【M】. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 【3】工程材料及成形工藝/王愛珍編著【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.9 【4】機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)/吳宗澤等主編【M】.北京：高等教育出版社，2012.5 六、 課程總結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)，自己被安排到所有鑄造題目中最難一個(gè)，開始設(shè)計(jì)零件圖時(shí)很是抱怨，經(jīng)過思想斗爭，自己說服自己，既來之，則安之，就把這次課設(shè)當(dāng)做自己的畢設(shè)的前奏來做吧。通過設(shè)計(jì)零件圖、鑄件圖，確定澆注位置與分型面加工余量、拔模斜度、收縮率和鑄造圓角、型芯、冷鐵和芯頭等基本參數(shù)，最后畫出鑄造工藝圖。此次課程設(shè)計(jì)，通過查閱各種資料，讓我增進(jìn)了鑄造的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)提高了繪圖操作能力，也進(jìn)一步了解鑄造工藝方面的專業(yè)知識(shí)。 15