支撑台铸造的工艺设计.docx

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1、1绪论32材料确实定43构造工艺分析54工艺方案的设计64.1 铸型种类和造型措施确实定64.2 分型面的选择84.3 铸件浇注位置确实定95铸件工艺参数确实定1151加工余量115.2 起模斜度和圆角确定1353铸出孔135.4 型芯和型芯头选择146浇注系统的设置156.1 浇注系统作用与构造分析156.2 浇口杯和直浇道156.3 横浇道和内浇道156.4 各组元截面尺寸确定166.5 冒口和尺寸确定187铸件工艺图和铸件图18附录19总结21参照文献221绪论铸造工艺是应用铸造有关理论和系统知识生产铸件的技术和措施。包括铸件工艺，浇注系统，补缩系统，出气孔，激冷系统，特种铸造工艺等内容

2、。就是将液态合金注入到与零件尺寸、形状相适应的铸型空腔内使之冷却、凝固，制备铸件B工艺措施。现代科学技术日勺发展，规定铸件具有高的力学性能、尺寸精度和低的表面粗糙值；规定具有某些特殊性能，如耐热、耐蚀、耐磨等，同步还规定生产周期短，成本低。合理的铸件构造是获得优质铸件的前提，是简化铸造工艺,提高生产率，减少生产成本的主线措施。需铸造的零件构造不仅满足工作性能和力学性能的规定，同步还应满足铸造工艺、措施和合金铸造性能B基本规定，这样才能到达优质、高产、低耗B效果。铸造工艺设计中最重要0环节就是工艺方案，其重要包括零件构造分析和铸造工艺方案分析两部分内容。根据零件的构造特点、技术规定和生产批量等条

3、件确定其铸造工艺，绘制铸造工艺图和铸型图；然后根据绘制的铸造工艺图，结合所选定得造型方案和工艺卡，便可绘制出模样图和铸型图。2材料确实定机械零件材料的选择是一种复杂的问题，需要在掌握工程材料理论和其应用理论知识的基础上，明确目的J和限制条件，进行详细分析，进行必要时试验和选材方案对比，最终才能确定选材方案。一般应遵照“使用性、合理性、经济性和工艺性”原则。支撑台零件重要用于承受中等静载荷，即在工作时起支撑机器上其他部件的作用，而常常处在压应力状态，规定能抗压和耐磨即可，故选用灰铸铁HT150制成。灰铸铁是一种断面呈灰色,碳重要以片状石墨形式出现的铸铁。并且其含碳、硅较高（碳3.0%-3.7%硅

4、1.8%-2.4%）其铁水不经任何处理，出炉后可进行直接浇注。灰铸铁具有良好0减磨性、吸振性和切削加工性，以和铸造流动性好，充斥型腔0能力较强，有助于金属渣中的气体和杂质上浮。HT150的工作条件是承受中等负荷，且摩擦面间的单位面积压力不不小于490kpa,一般机械制造中的铸件，如：支柱、底座、齿轮箱、刀架、轴承座、轴承滑座等。符合本设计的规定，故支撑台零件的材料选用灰铸铁HTI50。3构造工艺分析支撑台零件由法兰、锥度、内腔和小孔等构造构成。此产品的生产性质为单件小批量生产。灰铸铁具有良好的耐磨性，液态流动性好，凝固收缩性小，抗压强度高，吸振性好，使用时有充足的强度和刚性，可以满足支撑台工作

5、规定，并且价格合适，故选用灰铸铁作为铸件材料。此零件外形轮廓尺寸为160mm*200mm*200mm,重要壁厚12mm,最大壁厚20mm,为一小型铸件；机器支撑台零件重要用于承受静载荷，即在工作时起支撑机器上和其他部件的作用，而常常处在压力状态，故规定能抗压和耐磨即可。故选择灰铸铁HT150制成。零件构造图和三维图3.1如下所示。0160图3.1零件图和三维图4工艺方案日勺设计4.1 铸型种类和造型措施确实定铸型包括将熔化B金属倒入铸模（同铸锭过程），铸模的型腔提供了最终有用的形状，之后仅需根据详细应用进行加工和焊接。铸型一般按照造模的措施、造模的材料或进铸模的措施进行分类，铸造工艺有四种基本

6、类型:砂型铸造、永久型铸造、压模和离心式铸造。考虑其经济性、合理性、工艺性，对本设计采用砂型铸造。砂型铸造的铸型重要分为湿型、干型、表面干型、自硬型四种。每种铸型B选择需要根据铸件重量、构造和质量规定、生产批量和车间生产条件等原因确定。湿型是应用最广泛的一种铸型。湿型铸造法的基本特点是砂型无需烘干，不存在硬化过程，其重要长处是生产灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产，易于实现生产过程中0机械化和自动化，材料成本低。一般状况下，中小型铸件应尽量选择湿型。故本设计采用湿型铸造法。因湿型铸造法水分多，强度低，铸件易产生结疤、鼠尾、粘砂、气孔、砂眼、胀砂等缺陷，在使用时应注意如下几种状况：

7、1 .浇注时铸件有较大水平壁时，用湿型轻易引起夹砂缺陷，应考虑使用其他砂型。2 .铸件过高，金属静压力超过湿型B抗压强度时，应考虑使用干砂型或自硬砂型。3 .型内放置冷铁过多时，应防止使用湿型，由于冷铁生锈或变冷而凝结“水珠”，浇注后会引起气孔缺陷。假如必须使用冷铁时，冷铁应事先预热，放入型内后要和时合型浇注。4 .造型过程长或需长时间等待浇注的砂型不适宜采用湿型，由于湿型放置过久会风干，使表面强度减少，易出现冲砂缺陷。支撑台零件为回转体构造，且平直分型面，故适合分模造型。因其生产批量小，因此采用手工造型和制芯。综上所述，本设计采用湿砂手工分模造型。4.2 分型面的）选择分型面是指两半铸型互相

8、接触的表面。分型面的得选用优劣,对铸件的精度、生产成本和生产率影响很大。选择分型面时应注意一下几项原则：1 .尽量将整个铸件或其重要加工面和基准面置于同一砂箱内；2 .尽量减少分型面数目；3 .尽量选用平面分型；4 .分型面应选用在铸件最大投影面处；5 .尽量少用砂芯；6 .尽量防止铸件非加工面产生飞边；7 .尽量减少砂箱高度；8 .受力件的分型面的选择不应减弱铸件构造强度；9 .有助于下芯、验型与合型。支撑台零件有三个最大截面，可以设计轴向分型和径向分型两种方案。径向分型有两个分型面，分别为A、B在上下法兰下面。需要用三箱造型，工艺复杂,砂箱数量多且轻易出现错箱等错误，生产效率低。而轴向分型

9、为一种分型面，在零件垂直轴线上，分两箱造型。便于起模、下芯和验型等且分型面与分模面相似,因此选择轴向分型。4.34.4 铸件浇注位置确实定铸件的浇注位置是浇注时铸件在铸型中所处的位置。浇注位置不仅对保证铸件质量有重要影响，并且与工艺装备（如模样、芯盒）构造，下芯、合型甚至清理等工序均有亲密的关系，还能影响到机械加工。浇注位置0选择要根据铸件B大小、构造特点、合金性能、生产批量、现场工艺条件和综合等方面加以确定叫以保证铸件质量为出发点，应尽量简化造型工艺和浇注工艺。同步还应注意如下几点原则：1 .浇注的重要加工面应朝下或呈侧立面一般状况下，铸件顶面形成气孔和夹杂物等缺陷0也许性大，而铸件向下0底

10、面和侧立面比较光洁，出现缺陷时也许性小。2 .尽量使铸件0大平面朝下既可防止气孔和夹渣，又可防止大平面处发生夹砂缺陷。3 .应保证铸件能充斥对薄壁部分的铸件，应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道如下，以免出现浇不到和冷隔等缺陷。当铸件薄壁部分面积较大时，可采用倾斜浇注，以保证铸件能充斥。4 .应有助于实现次序凝固铸件B厚大或局部厚实部分，应置于铸型0顶部或侧面，以便于安放冒口，实现自下而上的次序凝固。5 .应尽量减少砂芯数量并使其稳定防止使用吊砂、吊芯或悬臂砂芯，以便于下芯、检查、固定和排气。本次设计中，支撑台在工作中起支撑和承受载荷B作用。下法兰受力大，应宽敞。按照重要加工面或大平面应朝下或呈

11、侧立面，为了防止出现浇不到和冷隔等缺陷，将支撑台水平浇注，可使两端加工面处在侧立面，以保证铸件的质量和精度，并且有助于下芯、检查、固定和排气。其示意图如图4.2所示。图4.2浇注位置图5铸件工艺参数确实定5.1 加工余量为了保证零件加工面尺寸和精度，在铸造工艺设计时，将加工面上留出的、准备切去的金属层厚度，称为机械加工余量。加工余量过大或者过小都会影响零件的质量。在选择加工余量时要考虑铸造合金种类、铸造工艺措施、生产批量、设备与工装的J水平、加工表面处的浇注位置、铸件0基本尺寸的大小和构造的影响。支撑台零件采用砂型手工造型且最大轮廓尺寸为630-1000之间，且其基本尺寸为160mm、200m

12、m,查表5.1表5.2表5.3和表5.4可知其加工余量等级为F-H,尺寸公差等级为CT(U-13),确定其加工余量为7.5mm0表5.1毛坯铸件经典的机械加工余量等级(GB/T6414/999)规定H勺机械加工余量等级措施铸件材料铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合金砂型手工造型G-kF-HF-HF-HF-HF-H砂型机器造型或E-HE-GE-GE-GE-GE-G壳型金属型或低压铸D-FD-FD-FD-FD-F造压力铸造B-DB-D熔模铸造DDDEE表5.2规定U勺铸件加工余量(GB/T6414-1999单位(mm)最大规定加工的机械余量等级尺寸ABCDEFGHJK40-60.130.20

13、.30.30.40.50.711.4263-10.2000.30.40.50.711.422.84100-0.31600.40.50.81.11.52.2346160-0.32500.50.711.422.845.58250-0.44000.60.91.31.42.53.55710（续）最大尺寸规定加工的机械余量等级ABCDEFGHJK400-6300.50.71.11.52.2346912630-10000.60.81.21.82.53.55710146300-100001.11.52.234.569121724最终机械加工后铸件的最大轮廓尺寸.等级A和B仅用于特殊场所，例如，在供需双方已就

14、夹持面和基准面或基准目的约定了模样装备、铸造工艺和机械加工工艺的成批生产的状况下。表5.3小批量或单件生产的毛坯铸件公差尺寸等级网公差等级铸造措施造型材料铸件材料铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金轻金属合金银基合金钻基合金砂型铸造粘土砂13-1513-513-1513-1513-1511-1313-1513-15表5.4铸件尺寸公差数值单位（mm）毛坯铸件基铸件尺寸公差等级CT本尺寸不小于至12345.111213-100.090.130.180.260.36.2.84.2-10160.100.140.200.280.38.3.04.4-16250.110.150.220.300.42.3.24.6625400.120.170.240.320.46.3.65.0740630