右端蓋鑄造工藝設(shè)計(jì)

右端蓋鑄造工藝設(shè)計(jì),右端,鑄造,工藝,設(shè)計(jì) 右端蓋鑄造工藝答辯人：王洪晨指導(dǎo)老師：孫建波佳木斯大學(xué)材料成型及控制工程LOGO目錄發(fā)展現(xiàn)狀01鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求02鑄件結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù)06澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)07鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)08一.發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)國(guó)外國(guó)內(nèi)中小型企業(yè)數(shù)量龐大，技術(shù)國(guó)內(nèi)中小型企業(yè)數(shù)量龐大，技術(shù)水平落后，技術(shù)裝備陳舊，勞動(dòng)水平落后，技術(shù)裝備陳舊，勞動(dòng)生產(chǎn)率較低；質(zhì)量參差不齊，廢生產(chǎn)率較低；質(zhì)量參差不齊，廢品率高。品率高。國(guó)外鑄造技術(shù)先進(jìn)、鑄件質(zhì)量好、國(guó)外鑄造技術(shù)先進(jìn)、鑄件質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小，產(chǎn)品生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小，產(chǎn)品普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化?；?。右端蓋屬于小型灰鑄鐵件，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。因?yàn)橛叶松w的壁厚非常均勻，鑄造工藝比較簡(jiǎn)單，質(zhì)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(nèi)腔、外形復(fù)雜的毛坯，其在鑄件生產(chǎn)過(guò)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(duì)于塑性比較低的鑄件，液態(tài)成型是生產(chǎn)其毛坯或零件的唯一的方法。二.鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 零件名稱：右端蓋 材料：HT200 零件寸：168mm254.28mm96mm 生產(chǎn)批量：多件大批量生產(chǎn)二.鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求技術(shù)要求二.鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)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(jié)構(gòu)及工藝性分析所要生產(chǎn)的鑄件的結(jié)構(gòu)合理與否直接影所要生產(chǎn)的鑄件的結(jié)構(gòu)合理與否直接影響鑄件的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)合理的鑄件在鑄造過(guò)響鑄件的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)合理的鑄件在鑄造過(guò)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(guò)所給零件圖可蓋的三視圖如圖所示，通過(guò)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(jié)構(gòu)對(duì)，其左右結(jié)構(gòu)對(duì)稱，上下結(jié)構(gòu)和前后結(jié)構(gòu)也比較對(duì)稱，右稱，上下結(jié)構(gòu)和前后結(jié)構(gòu)也比較對(duì)稱，右端蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，壁厚均勻，主端蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)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(chǎn)。根據(jù)現(xiàn)如今生產(chǎn)條件和成本等綜合因素的綜合考慮一般選擇使用樹(shù)脂砂造型制芯?；焐霸O(shè)備：型砂采用雙臂水平連續(xù)混砂機(jī)混制，型號(hào)為S2530，生產(chǎn)率為25-30th。制芯采用單臂連續(xù)混砂機(jī)，型號(hào)TYHD-05，生產(chǎn)率3-6 th。緊實(shí)：可以通過(guò)利用震實(shí)臺(tái)對(duì)造型進(jìn)行緊實(shí)因?yàn)橛叶松w是一小型灰鑄鐵件，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以成批量生產(chǎn)，所以采用機(jī)器造型的方法。機(jī)器造型有以下優(yōu)點(diǎn)，鑄件的尺寸精度相對(duì)較高，其加工表面光潔，而且生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以節(jié)約生產(chǎn)成本。造型制芯方法選擇造型制芯設(shè)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(jù)右端蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(gè)砂芯，造型復(fù)雜，這將會(huì)極大地增加造型過(guò)程的工作量和工作難度；方案二：如圖2所示，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）分型面位于法蘭的底部且在鑄件最大斷面處，造型時(shí)相比第一種方案更加的簡(jiǎn)單方便；綜合上述二種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較，可以確定分型面依據(jù)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(shí)鑄件在型內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。由于右端蓋是小型灰鑄鐵件，質(zhì)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(shí)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)順序凝固的可能，所以設(shè)置澆注位置時(shí)盡量使金屬液同時(shí)凝固，而且澆注位置要設(shè)置到零件的加工面上，易于清理，保證鑄件的表面質(zhì)量與美觀。工藝圖六.砂芯的設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)于本次設(shè)計(jì)的零件為右端蓋，采用樹(shù)脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂對(duì)于本次設(shè)計(jì)的零件為右端蓋，采用樹(shù)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(guān)鍵因素。分析鑄件的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵撹T件為芯可以幫助鑄件成型、確保鑄件精度的關(guān)鍵因素。分析鑄件的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵撹T件為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，鑄件的尺寸較適中，只需要做一個(gè)整體砂芯。對(duì)稱結(jié)構(gòu)，鑄件的尺寸較適中，只需要做一個(gè)整體砂芯。砂芯圖砂芯圖六.砂芯的設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)參數(shù)工藝參數(shù)的設(shè)置工藝參數(shù)的設(shè)置鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差:鑄件尺寸公差等級(jí)取鑄件尺寸公差等級(jí)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(cè)表查鑄造工程師手冊(cè)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(jí)為等級(jí)為1010級(jí)，重量公差數(shù)值級(jí)，重量公差數(shù)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(guò)對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)分析來(lái)選為了保證鑄件尺寸精度，需要通過(guò)對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)分析來(lái)選擇適合鑄件的收縮率。金屬液在凝固之后的冷卻過(guò)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(guò)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(shù)要求起模斜度為出模斜度。鑄件技術(shù)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(kāi)放式澆注系統(tǒng)、半封閉半開(kāi)放式澆注系統(tǒng)；由于右端蓋是灰鑄鐵件，根據(jù)鑄造工藝手冊(cè)表3-132各類型澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用,可以知道開(kāi)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(jù)內(nèi)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(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的類型澆注系統(tǒng)的類型七七.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定直澆道的位置和高度決定直澆道的位置和高度實(shí)踐證明，直澆道過(guò)低使充型及液態(tài)補(bǔ)縮實(shí)踐證明，直澆道過(guò)低使充型及液態(tài)補(bǔ)縮壓力不足，容易出現(xiàn)鑄件棱角和右端蓋廓壓力不足，容易出現(xiàn)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(shè)置為沙箱的高度為澆道高度設(shè)置為沙箱的高度為300mm。七七.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)各澆道口截面積計(jì)算各澆道口截面積計(jì)算公式：公式：A內(nèi)內(nèi)=G/(t0.13 Hp)=9.6/(0.5 X 12X 0.31 X 300)=1.4cm 因?yàn)槭怯叶松w是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式因?yàn)槭怯叶松w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)。選取：A阻：阻：A橫澆道：橫澆道：A直澆道直澆道=1:1.06:1.11計(jì)算得：計(jì)算得：A直直=1.76A橫橫=1.56cmA內(nèi)內(nèi)=1.4cm七七.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)直澆道大小直澆道大小本次設(shè)計(jì)選取圓錐形直澆道，因?yàn)閳A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(nèi)澆道截面積內(nèi)澆道截面積 通過(guò)上面計(jì)算可以知道整個(gè)澆注系統(tǒng)內(nèi)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(nèi)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(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)各澆道口截面積計(jì)算各澆道口截面積計(jì)算公式：公式：A內(nèi)內(nèi)=G/(t0.13 Hp)=9.6/(0.5 X 12X 0.31 X 300)=1.4cm 因?yàn)槭怯叶松w是灰鑄鐵件，選擇的是封閉式因?yàn)槭怯叶松w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(jì)算得：計(jì)算得：A直直=1.76A橫橫=1.56cmA內(nèi)內(nèi)=1.4cm八八.鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)砂箱的材質(zhì)及尺寸砂箱的材質(zhì)及尺寸鑄件機(jī)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(shè)計(jì)鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)模樣及模板模樣及模板木質(zhì)模樣具有輕便、容易加工、來(lái)源廣、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，而且木模的傳熱系數(shù)小，有利于樹(shù)脂砂的硬化，適合于手工造型單件小批量生產(chǎn)的鑄件。在本次設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)鑄造工藝裝備設(shè)計(jì)芯盒芯盒制作砂芯過(guò)程中必須用到芯盒，芯盒設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)砂芯的質(zhì)量具有關(guān)鍵作用，也會(huì)直接影響到鑄件的質(zhì)量。芯盒本次設(shè)計(jì)，分型面的選擇要合適，選在零件的對(duì)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(nèi)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(diǎn)。把直澆道放置于靠近砂箱內(nèi)壁處，便于澆注。由于選用的造型材料為脲醛樹(shù)脂砂，含氮量高，因此要仔細(xì)考慮砂芯的透氣性。設(shè)置出氣孔，其主要目的是降低型腔內(nèi)壓力，使整體砂芯和砂型有良好的排氣環(huán)境。經(jīng)分析此方案選用的參數(shù)合理，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)良和有可行性，可以在實(shí)際生活中使用?？偨Y(jié)謝謝LOGO