鑄造課程設計---軸承座鑄造工藝設計

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　課程設計名稱： 軸承座鑄造工藝設計 </p><p>　　學 生 姓 名： </p><p>　　學 院： 機電工程學院 </p><p>　　專業(yè)

2、及班級： 材料成型及控制工程1班 </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2012年5月28日</p><p>　　一 、零件的簡介…………………………………………………3</p><

3、p>　　1、零件的介紹……………………………………………………3</p><p>　　2、生產(chǎn)方式的選擇………………………………………………4</p><p>　　二 、鑄造工藝的設計………………………………………4</p><p>　　1、鑄造工藝方案的選擇 …………………………………………4</p><p>　?。?）分型面的選擇…

4、……………………………………………4</p><p>　?。?）澆注位置的選擇……………………………………………4</p><p>　　2、鑄造工藝參數(shù)的確定……………………………………………5</p><p>　?。?）最小鑄出孔…………………………………………………5</p><p>　　（2）加工余量………………………………………………

5、…5</p><p>　?。?）型芯設計……………………………………………………7</p><p>　?。?）鑄造縮尺……………………………………………………8</p><p>　?。?）鑄造斜度……………………………………………………9</p><p>　?。?）分型負數(shù)……………………………………………………9</p>&l

6、t;p>　?。?）澆注時間值的確定………………………………………9</p><p>　　三、澆注系統(tǒng)設計………………………………………10</p><p>　　1、澆注系統(tǒng)選擇的原則………………………………………10</p><p>　　2、澆注系統(tǒng)的尺寸………………………………………………11</p><p>　　四、冷鐵的設計………

7、………………………………………11</p><p>　　五、零件工藝性評價…………………………………………12</p><p>　　六、設計心得體會……………………………………………12</p><p>　　七、參考文獻…………………………………………………13</p><p><b>　　摘要</b></p>

8、;<p>　　機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術(shù)基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。</p><p>　　這次設計的是軸承座，有鑄件圖、零件圖、鑄造工藝圖各一張。首先我們要熟悉零件，我所選得零件是軸承座。用于支承和連接若軸承的基礎零件。<

9、;/p><p>　　底座鑄造工藝及砂模設計</p><p><b>　　一、零件的簡介</b></p><p><b>　　1、零件介紹 </b></p><p>　　該軸承座結(jié)構(gòu)簡單，主要用于支撐和連接某些部件，所以需要靜載能力強，要有一定的減摩，自潤滑、吸震效果好的材料，灰鑄鐵價格便宜，性能符合條件

10、，所以該底座就選灰鑄鐵作為材料。</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　2、生產(chǎn)方式的選擇</b></p><p>　　因為所有零件都是按照大批量模板造型為生產(chǎn)條件的，該零件又可以通過兩箱造型來實現(xiàn)，因此該零件的生產(chǎn)選擇機器造型和造芯，生產(chǎn)效率高。</p><p>　

11、　二 、鑄造工藝的設計</p><p>　　1、鑄造工藝方案的選擇 </p><p>　　采用沙型鑄造，兩箱造型和兩個型芯，采用機器造型和造芯。</p><p><b>　?。?）分型面的選擇</b></p><p>　　分型面設計一個，如圖3所示 </p><p>　?。?）澆注位置的選擇

12、

13、

14、 </p><p>　　該零件的澆注高度只有200mm，所以可以采用頂注式澆注系統(tǒng)。零件在沙箱中側(cè)立，其中重要表面圓孔內(nèi)表面。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　2、鑄造工藝參數(shù)的確定</p><p>

15、<b>　?。?）最小鑄出孔</b></p><p>　　查表可知，灰鑄鐵鑄件零件厚度為90mm最小注出孔為35mm，而零件孔的半徑為50mm，所以可以鑄出！</p><p><b>　　（2）加工余量</b></p><p>　　鑄件工藝余量，是為了滿足工藝上的某些要求而附加的金屬層。工藝余量一般都在機械加工時被切除，所

16、以應在鑄件圖上標注清楚。鑄件工藝余量的大小應根據(jù)工藝要求的實際情況而定。工藝余量主要用于如下情況：為保證鑄件順序凝固，有利于冒口補縮，因而在鑄件上附加的工藝余量(即補貼)。一般情況下，工藝補貼余量應盡量附加在加工表面，若在非加工表面，就需要另行安排機械加工。為保證鑄件機械加工精度和簡化鑄造工藝、模具結(jié)構(gòu)，對一些需要進行加工、尺寸精度要求較高的小孔、凸緣、臺階以及難以鑄造的狹窄溝槽等均以工藝余量的形式，由機械加工直接成型。機械加工余量,在

17、鑄件加工表面上留出的，準備切削去的金屬層厚度，稱為機械加工余量。</p><p>　　加工余量過大，將浪費金屬和機械加工工時，增加零件成本，過小，則不能完全除去鑄件表面的缺陷，甚至露出鑄件表皮，達不到設計要求。因此選擇合適的加工余量有著很重要的意義。</p><p>　　鑄件的機械加工余量，一般按GB／T11350—89或HB6103—86規(guī)定的方法和表格選用。有時為了消除鑄造缺陷或由于其

18、它工藝要求，而增加的工藝余量以及切割澆冒口后的殘留量，均不屬于加工余量的范圍。該鑄件的機械加工余量已在鑄造工藝圖上標出。</p><p>　　如圖3所示1、2、3、4、5、6、7分別代表零件的平面。</p><p>　　根據(jù)機械加工余量等級，便可以查表得出要求的鑄件的加工余量（RMA）。底座的材料是灰鑄鐵，機械加工余量的等級是E～G，查表可以得出加工余量。頂面1,2的加工余量RMA=4，底

19、面3,4的加工余量RMA=4，側(cè)面5,6,7的加工余量RMA=2，鑄出孔直徑50mm孔的加工余量為RMA=2</p><p><b>　　圖3</b></p><p><b>　?。?）型芯設計</b></p><p>　　零件上有一個R為25的孔，根據(jù)零件在鑄造時的位置設計一個水平型芯。底座上的槽需要設計一個懸臂式型芯如

20、圖3和圖4所示。</p><p><b>　　圖4</b></p><p><b>　?。?）、鑄造縮尺</b></p><p>　　鑄件線收縮率又稱鑄件收縮率或鑄造收縮率，是指鑄件從線收縮開始溫度（從液相中析出枝晶搭成的骨架開始具有固態(tài)性質(zhì)時的溫度）冷卻到室溫時的相對線收縮量，以模樣與鑄件的長度差除以模樣長度的百分比表示

21、：鑄件線收縮率!是考慮了各種影響因素之后的鑄件的實際收縮率，它不僅與鑄造金屬的收縮率和線收縮起始溫度有關，而且還與鑄件結(jié)構(gòu)、鑄型種類、澆冒口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、砂型和砂芯的退讓性等因素有關。</p><p>　　查表可知灰鑄鐵中小型鑄件阻礙收縮率0.8-1.0取0.9，自由收縮率0.9-1.1取1.0</p><p><b>　?。?）、鑄造斜度</b></p>

22、<p>　　為便于起?；驈男竞兄腥〕鲂托?，需要在模樣和芯盒垂直分型面的壁設計一個向著分型面逐漸擴大的斜度，即稱起模斜度。</p><p>　　模樣選擇木模樣，查表可知起模斜度，第一個沙箱α1=0°25′，a1=1.8mm； 第二個沙箱α2=0°25′，a 2 =1.8。</p><p><b>　?。?）分型負數(shù)</b></

23、p><p>　　鑄件模型因分型面而高度減少的尺寸數(shù)叫分型負數(shù). </p><p>　　由于修型和烘干過程中砂型的變形，引起分型面不能嚴密貼合，為了防止?jié)沧r產(chǎn)生跑火，合箱時需在分型面上放上耐火泥條或石棉繩，這樣就增加了型膛的高度。為了使鑄件尺寸符合要求，在鑄模上需減去相應的高度，這個減去的尺寸α稱為分型負數(shù)。分型負數(shù)α隨砂型尺寸增大而增加。查表取α=1</p><p>

24、　　澆注時間值的確定 </p><p>　　澆注時間對鑄件質(zhì)量影響很大，尤其對大、中型鋁、鎂合金鑄件質(zhì)量的影響，更為明顯。合適的澆注時間應根據(jù)鑄件具體結(jié)構(gòu)和鑄造工藝來確定。目前確定澆注時間的經(jīng)驗公式尚不完善，航空產(chǎn)品鋁合金和鎂合金鑄件常以液面在型腔中適宜的上升速度為確定澆注時間的最基本依據(jù)，按下式計算澆注時間：</p><p>　　式中：――澆注時間，s; ――包括冒口在內(nèi)的鑄件總

25、質(zhì)量，kg；</p><p>　　――鑄件壁厚，mm，對于寬度大于厚度4倍的鑄件，即為壁厚，對于圓形或正方形的鑄件，取其直徑或邊長的一半，對壁厚不均勻的鑄件，可取平均壁厚，主要壁厚或最小壁厚。――系數(shù)。對普通球墨鑄鐵一般取1.0，灰鑄鐵取2.0，需快澆時可取1.7-1.9，對于需要慢澆小澆口可取3-4，鑄鋼件可取1.3-1.5。對于該鑄件：鑄件總質(zhì)量G為3kg，鑄件壁厚為90mm，系數(shù)取2.0。則澆注時間=2.7

26、8s。</p><p><b>　　三、澆注系統(tǒng)設計</b></p><p>　　1澆注系統(tǒng)選擇的原則</p><p>　　鑄件的重要加工面應朝下或呈直立狀態(tài)，鑄件在澆注時，朝下或垂直安放部位的質(zhì)量比朝上安放的高。氣孔、非金屬夾雜物等缺陷多出現(xiàn)在朝上的表面，而朝下的表面或側(cè)立面通常比較光潔，出現(xiàn)缺陷的可能性小。</p><p

27、>　　鑄件的大平面應朝下，鑄件的大平面朝下可避免氣孔和夾雜，又可以防止在大平面上形成砂眼缺陷。</p><p>　　應有利于鑄件的補縮，對于因合金體收縮大或鑄件結(jié)構(gòu)上厚薄不均勻而易于出現(xiàn)縮孔、縮松的鑄件，澆注位置的選擇應優(yōu)先考慮實現(xiàn)順序凝固的條件，要便于安放冒口和發(fā)揮冒口的補縮作用。</p><p>　　應保證鑄件有良好的液態(tài)金屬導入未注，保證鑄件能充滿，較大而壁薄的鑄件 應朝下、側(cè)

28、立、或傾斜以保證金屬液的充填。</p><p>　　應盡量少用或不用砂型；若需要使用砂芯時，應注意保證砂芯定位穩(wěn)固排氣通暢和下芯檢驗方便。</p><p>　　考慮到砂芯安放固定與排氣、起模、充型等，選擇將澆注位置確定為方形部位中間位置。</p><p>　　綜合以上因素，該鑄件采用頂注式澆注系統(tǒng)。</p><p>　　2 澆注系統(tǒng)的尺寸&

29、lt;/p><p>　　因該鑄件質(zhì)量不大、高度不高和形狀簡單，則選用直澆口式的澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)。</p><p>　　因為鑄件比較小，直接用直澆道澆注，采用開放式澆注系統(tǒng)，則澆注系統(tǒng)中最小的截面是直澆道的橫截面，直澆道直徑采用15mm。</p><p><b>　　四冷鐵的設計</b></p><p>　　1使用冷鐵的注意

30、事項</p><p>　　外冷鐵緊貼鑄件表面的部位應光潔，除去銹污等各種贓物，最好刷一層涂料；外冷鐵邊緣與砂型相接處不宜有尖角；冷鐵的厚度要恰當。</p><p><b>　　2冷鐵的作用</b></p><p>　　提高工藝出品率；防止縮孔、縮松；在局部部位使用冷鐵可控制鑄件的凝固順序；消除局部熱應力，防止裂紋等作用。冷鐵有外冷鐵和內(nèi)冷鐵之分

31、，該零件在鑄造時加外冷鐵，外冷鐵放置位置如工藝圖所示。</p><p>　　五、零件工藝性評價及缺陷分析</p><p>　　缺陷分析與改進措施 </p><p><b>　　六、設計心得體會</b></p><p>　　這次關于材料成型技術(shù)的課程設計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設計概念

32、和設計過程的實踐考驗，對于提高我們模具設計的綜合素質(zhì)大有用處。通過一個星期的設計實踐，使我對鑄造工藝有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎.</p><p>　　首先是pro/e、和CAD的應用，由于長時間沒有應用軟件畫圖，畫圖時感覺很吃力。所以此次畫圖加深了對以上軟件的理解，為以后畢業(yè)設計打下一定的基礎。其次，設計時不能與實踐相結(jié)合，有許多的結(jié)構(gòu)設計在實際操作中很難實現(xiàn)，經(jīng)過老師的指導才能經(jīng)得起

33、實踐的考驗。所以，工作經(jīng)驗在設計中非常重要，我在今后的工作中要多加注意。最后，設計中有很多數(shù)據(jù)要查表、修改。須要很大的耐心，搞一次設計很鍛煉人的心境。</p><p>　　這次的課程設計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設計思想、訓練綜合運用模具設計和有關先修課程的理論,加深和擴展有關模具設計方面的知識等方面有重要的作用。</p><p><b>　　參考文獻</b><

34、;/p><p>　　[1]《材料成型工藝基礎》沈其文主編 3版 華中科技大學出版社 2003</p><p>　　[2]《機械設計》濮良貴，紀名剛主編　8版 高等教育出版社 2006</p><p>　　[3]《材料力學》劉鴻文主編 高等教育出版社 8版 2009</p><p>　　[4]《鑄造工程師手冊》李傳栻主編 機械工業(yè)出版設 2