拖拉机轮毂铸造工艺设计

《拖拉机轮毂铸造工艺设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拖拉机轮毂铸造工艺设计（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、江苏科技大学本科毕业设计（论文）江苏科技大学本科生毕业设计（论文） 学 院 某某某 专 业 某某某 学生姓名 某某某 班级学号 某某某 指导教师 某某某 二零一四年六月江苏科技大学本科毕业论文拖拉机轮毂工艺设计Casting process design of tractor wheels江苏科技大学毕业设计（论文）任务书 学院：某某某 专业：某某某 学生姓名： 某某某 学 号 某某某 指导教师： 某某某 职 称： 某某某 毕业设计（论文）题目：拖拉机前轮毂工艺设计 一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1 提供条件： 拖拉机轮毂三视图； 2 设计内

2、容与要求:(1) 调研收集分析有关资料，了解拖拉机前轮毂的结构特征和使用性能及铸造性能；(2) 确定轮毂工艺设计的总体原则; (3) 进行支座的铸造参数的计算;(4) 绘制轮毂的铸件三维图和砂型、砂芯、浇注系统的整体图等；(5) 对轮毂绘制铸造工艺图。 二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1. 毕业设计论文一份（不少于1.5万字）；2. 外文译文一篇（不少于5000英文单词）；3. 其它(根据课题性质、类型确定)。4. 铸造工艺图一份（A2纸张打印）三、完成日期及进度2014年3月17日至2014年5月31日，共11周进度安排：（1） 3.17-3.30 查阅文献，理解相关的英文资料

3、内容；（2） 3.30-4.08 熟知毕业设计任务，包括选题背景，意义、目的、具体试验和步骤等并完成开题报告，实施具体方案；并完成英文翻译；（3） 4.09-4.13 设计所需知识及工具书的整理；（4） 4.14-4.19 绘制零件图，对零件重要参数计算和设计；（5） 4.20-5.25 正式进入毕业设计，完成工艺图及工艺规程的编写；（6） 5.26-6.05整理相关文档；撰写毕业设计论文，准备答辩； （7） 6.8-6.9答辩。 4、 主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1 涂晶洁; 裴小珍等， 轮毂铸造工艺的设计. 热加工工艺. 20032 范宏训; 赖华清; 胡沉等， 铝轮毂铸造工

4、艺设计. 热加工工艺. 2002 3 钱翰城; 王公平; 赵建华等，铸件表面缺陷常用挽救技术及其适用性. 2010年中国铸造活动周论文集, 2010, 重庆大学,重庆铸造行业协会4 辜祖勋. 对影响灰铸铁件质量的一些问题的探讨J. 铸造, 2003, 52(5): 356-360.5 崔占全，王昆林等著. 金属学与热处理. 北京大学出版社. 2010:366-368. 6 杨杰, 董怀宇, 熊守美. 灰铁凝固过程中缩孔缩松的预测. 金属学报, 2005, 41(9): 929-932.7 单琨, 叶以富, 姜青河. 磷对灰铸铁性能的影响J. 中国铸造装备与技术, 1999, 2. 系(教研室)

5、主任： （签章） 年 月 日 学院主管领导： （签章） 年 月 日 摘要本设计是对拖拉机前轮毂零件进行铸造工艺设计。通过Proe软件绘制三维图，简单直观的了解铸件各个部位的形状以及结构。根据零件的使用条件、结构特点、生产批量，以及技术要求等进行铸造工艺分析，确定使用树脂砂手工造型。最后进行铸件质量控制分析及制定了检验要求。对于本文浇注系统的设计，采用的是顶注雨淋式浇注方法。通过查表以及计算得到A内 ：A横 ：A直 = 1：1.5：1.2，从而得到了直浇道、横浇道及内浇道的尺寸和形状。对于热节点预防缩松缩孔采取的方法是运用冷铁激冷的方法。在整个设计中，提出了很多工艺分析，并在最后分析了各类缺陷，

6、并进行预防。关键词：灰铸铁；拖拉机前轮毂；工艺设计好了,学弟学妹们,在开始做毕业设计之前,请帮你的学长一个忙,学长我辞去了工作,自己创业了,虽然学的是材料化学,但是自己自学了软件开发,最近一段时间,开发了一款手机APP,是淘宝导购类的软件,爱购物的学弟学妹们可以支持一下学长.下载地址: http:/ This design is the casting blank technology design for front hub bearing in tractor.According to Three-dimensional map drawn by Preo Software,we Simp

7、ly understand castings various parts of shapes and the structure.Depending on the condition of parts, structural characteristics, production volume, as well as the technical requirements,we determine using hand molding resin sand. At last,Completed the design of sand core, gating system, cold iron a

8、nd so on.Then,we did the control analysis of casting quality and established the inspection requirements.We use the top note and rain gating methods in the design of gating system. By reading table and computing,we got A内 ：A横 ：A直 = 1：1.5：1.2.Whereby, we got the size and shape of the sprue and runner

9、 and in-runner.We use cold iron processing technologies prevent shrinkage porosity.Throughout the design, made a lot of process analysis, and in the final analysis of the various types of defects and prevention.Keywords:Gray cast iron; the front wheel hub of tractor; process design第一章 绪论.1 1.1 灰铸铁 .

10、 1 1.1.1 灰铸铁简介.1 1.1.2 灰铸铁的牌号、性能及用途.2 1.2 灰铸铁铸件的处理.3 1.2.1 孕育处理及作用.3 1.2.2 灰铸铁铸件的热处理方式.4 1.3 灰铸铁缺陷分析及预防措施.4 1.3.1 工艺、冶金因素.5 1.3.2用孕育剂进行灰铸铁孕育处理时禁止的四则.5 1.3.3 灰铸铁件表面缩陷和缩孔的产生及防止.6 1.4 灰铸铁件生产的工艺要求.7 1.4.1 零件工艺分析的要求.7 1.4.2 对浇注时，位置选取的一般要求.7 1.4.3 分型面的选取要求.8 1.4.4 砂芯设计的一般方法和原则.8 1.4.5 树脂砂造型的优越性.9 1.5 课题研究

11、意义.9第2章 拖拉机轮毂工艺分析.10 2.1 拖拉机轮毂.10 2.2 产品技术要求.10 2.3 轮毂工艺分析.10 2.4 加工面要求.10第三章 工艺方案的确定.12 3.1铸造方案的选择.12 3.2 凝固原则、浇注位置的确定.12 3.3 分型面的确定.13 3.3.1 提出方案.13 3.3.2 综合分析三种方案的优缺点.14 3.4 主要工艺参数的确定.14 3.4.1 最小铸出壁厚.14 3.4.2 最小铸出孔.15 3.4.3 铸造收缩率.15 3.4.4机械加工余量.16 3.4.5 公差等级.17 3.4.6 起模斜度.18第四章 砂芯设计.20 4.1 砂芯的基本介

12、绍.20 4.2 砂芯分块的基本规则. 20 4.3 砂芯芯头设计.20第五章 浇注系统设计与计算.22 5.1 浇注系统综述.22 5.2浇注系统设计与计算.24第六章 补缩设计.27 6.1 补缩概述.27 6.2 补缩设计.27 6.3 出气孔的设计.28第七章 砂箱铸件数量的确定.29 7.1 概述.29 7.2 砂箱铸件数量确定.29第八章 铸件的落砂、清理及后处理.31 8.1 除砂.31 8.2 清理及后处理.31 第九章 铸造缺陷分析以及控制. 32 9.1 铸造缺陷分析及防止措施.32 9.1 .1 缩孔、缩松.32 9.1.2粘砂.32 9.1.3偏芯.32 9.2 铸件质

13、量检验.32结论.34致谢.36参考文献.37第1章 绪论1.1 灰铸铁1.1.1 灰铸铁简介 灰铸铁是通过孕育处理后含有片状石墨的铸铁（图1-1），包含的元素有铁、碳、硅、锰、硫、磷。对于灰铸铁，一般她的价格合理便宜，在生产中，占80%以上1。 研究表明，石墨的具体形态影响着灰口铸铁的性能和微观组织。其中的片状石墨把基体割裂，这样的情况比较严重，因此在石墨顶端会出现集中应力，导致它的抗拉强度和各方面的性能比钢低的多，但是，灰铸铁的抗拉强度不比钢差，同时，灰铸铁的力学性能也受基体组织的一定的影响。如图1-2，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，同时，它的强硬度很低，在生产应用中，使用的较少；珠光体基

14、体灰铸铁（图1-3）的石墨片细小，无论强度还是硬度，都是很高，在重要的铸件中，通常使用它，比如如制造床身、机体等重要件；铁素体一珠光体（图1-4）基体灰铸铁的石墨片比珠光体灰铸铁大，但是性能没有珠光体灰铸铁好，此种铸铁的强度、硬度尽管比前者低，但仍可满足一般机体要求，其铸造性、减震性均佳，且便于熔炼，应用也很广。因此，珠光体基体子啊工业生产运用中比较多。于此同时，灰铸铁的铸造性能、耐磨性、切削加工性、减震性等都是非常优越的。因此它在生产运用中所占比例较大也不为过。 图1-1 灰铸铁中的片状石墨 图1-2 F基体灰铸铁 图1-3 P基体灰铸铁 图1-4 F+P基体灰铸铁1.1.2 灰铸铁的牌号、

15、性能及用途2 灰铸铁的牌号是由“HT”（“灰铁”两字汉语拼音字首）和最小抗拉强度值（用30mm试棒的抗拉强度来对照）表示。例如牌号HT200表示30mm试棒的最小抗拉强度值为200MPa的灰铸铁。设计铸件时，应根据铸件受力处的主要壁厚或平均壁厚选择铸铁牌号。 当一定牌号铁液浇注壁厚均匀而形状简单的铸件时，壁厚变化所造成抗拉强度的变化，可从本表查出参考性数据；当铸件壁厚不均匀或有型芯时，此表仅能近似地给出不同壁厚处抗拉强度值，铸件设计应根据关键部位实测值进行。如表1-1。表1-1 灰铸铁的牌号、力学性能及用途（摘自GB/T 94391988） 铸铁类别 牌号铸件壁厚/mm 力学性能 b/MPa

16、HBS应用 铁素体 灰铸铁 HT100 2.510 130 10166 适用于载荷小、对摩擦和磨损无特殊要求的不重要铸件，如防护罩、盖、油盘、手轮、支架、底板、重锤、小手柄等 1020 100 93140 2030 90 87131 3050 80 82122 铁素体珠光体 灰铸铁 HT150 2.510 175 137205 承受中等载荷的铸件，如机座、支架、箱体、刀架、床身、轴承座、工作台、带轮、端盖、泵体、阀体、管路、飞轮、电机座等 1020 145 119179 2030 130 110166 3050 120 105157 珠光体 灰铸铁 HT200 2.510 220 157236

17、 承受较大载荷和要求一定的气密性或耐蚀性等较重要铸件，如汽缸、齿轮、机座、飞轮、床身、气缸体、气缸套、活塞、齿轮箱、刹车轮、联轴器盘、中等压力阀体等 1020 195 148222 2030 170 134200 3050 160 129192 HT250 4.010 270 175262 1020 240 164247 2030 220 157236 3050 200 150225 1.2 灰铸铁铸件的处理1.2.1 孕育处理及作用4 我们发现，其显微组织在很大的程度上影响着灰铸铁的力学性能。在没有对灰铸铁进行孕育处理的时候，它的组织形态，力学性能等都比较差，甚至在铸件的薄壁处产生白口。因此

18、，孕育处理是保证铸件质量必不可少的因素。 铸铁孕育处理中需要的孕育剂，如硅铁（可以含锶、钡、锆或者少量的稀土）加入量，进行孕育处理，对铸铁的化学成分影响甚小，对其显微组织的影响却很大，因而能改善灰铸铁的力学性能，对其物理性能也有明显的影响。适当的孕育处理的作用：1. 减少和消除白口的趋向； 2. 避开白口组织； 3. 使得铸件壁厚敏感性降低，使铸件截面的显微组织和硬度都差别小； 4. 促使共晶团的形核，增多共晶团数量；5.促进石墨形态为细小分布的A型石墨，达到改善铸铁的力学性能的要求。孕育处理恰当时，铸件具有较好的流动性，较小的收缩性，并且加工性能得到改善，各方面性能有所提高。 孕育剂让铁中出

19、现很多亚显微核心，使得在液相中出现共晶团。靠近共晶凝固温度的时候，首先形成小石墨片，并长出共晶团。结晶时，石墨晶核数目增多，石墨片尺寸变小，更均匀的分布在基体中。因此显微组织是在细小的珠光体基体上分布着细小的片状石墨，铸铁在孕育处理后强度增加了，并且它的塑形以及韧性都有所提高。 1.2.2 灰铸铁铸件的热处理方式1 灰铸铁的热处理后不能改变石墨的形态，因而不可能明显提高灰铸铁件的力学性能。灰铸铁的热处理主要用于消除铸件内应力和白口组织，稳定尺寸，提高表面硬度和耐磨性等。 去应力退火：用以消除铸件在凝固过程中因冷却不均匀而产生的铸造应力，防止铸件产生变形和裂纹。其工艺是将铸件加热到 500600

20、，保温一段时间后随炉缓冷至150200以下出炉空冷，有时把铸件在自然环境下放置很长一段时间，使铸件内应力得到松弛，这种方法叫“自然时效”，大型灰铸铁件可以采用此法来消除铸造应力。 石墨化退火：以消除白口组织，降低硬度，改善切削加工性能。方法是将铸件加热到850900，保温 25小时，然后随炉缓冷至400500，再出炉空冷，使渗碳体在保温和缓冷过程中分解而形成石墨。 表面淬火：提高表面硬度和延长使用寿命。如对于机床导轨表面和内燃机汽缸套内壁等灰铸铁件的工作表面，需要有较高的硬度和耐磨损性能，可以采用表面淬火的方法。常用的方法有高（中）频感应加热表面淬火和接触电阻加热表面淬火。1.3 灰铸铁缺陷分

21、析及预防措施31.3.1 工艺、冶金因素 （1）冷却的速度 冷却速度是铸件的一个非常敏感性质，同一个铸件，厚，薄部件，内外部都能得到相差很大的组织，这主要是因为在石墨化的冷却速度。影响铸件冷却速度的因素较多：铸件壁厚和重量、铸型材料的种类、浇冒口和重量等等。由于铸件的壁厚、重量和结构取决于工作条件，不能随意改变，故在选择化学成分时应考虑到它们对组织的影响。 （2）铸铁液体孕育处理的因素 孕育处理是把孕育剂加入到铁液中达到改变冶金不同的状态，来改善或者改变组织形态和性能。对灰铸铁而言，进行孕育处理是为了获得A型石墨、珠光体基体、细小共晶团的组织，以及减少铸件薄壁或边角处的白口倾向和对铸件壁厚的敏

22、感性；对可锻铸铁而言，是为了缩短短退火周期，增大铸件的允许壁厚和改善组织的结构；对球墨铸铁而言，是为了减少铸件白口倾向，提高球化率和改善石墨的圆整性。 （3）过热处理的因素。细化铁液的石墨，形成枝晶石墨；增加化合物的碳含量减少石墨量；提高断面组织的均匀分布；减少抹除铸铁的原有劣质性能；对铸件的补缩有一定的影响，这些都是可以通过提高铁液过热的温度。于此，还可以通过保温来达到相似的效果。 （4）炉料自有特性的因素 在生产运用中，我们发现改变金属炉料（例如采用不同产地的生铁或改变炉中配料的比例等)然而在化学成分没有变化时，铸铁有不同的性质，这个就可以说明原有材料的性能影响着生产出来的铸件的性能，称之

23、为：“遗传性”为此，采用提高铁液温度和使用多种铁料配料可消除这种“遗传性”，并改善铸铁的组织和性能。综上所述，铸铁的工艺因素和冶金因素对铸铁的力学性能有着很大的影响，因此，不应忽视对这些影响因素的控制。1.3.2用孕育剂进行灰铸铁孕育处理时禁止的四则 灰铸铁用的孕育剂可以按功能、主要元素、形状等进行分类，在使用孕育剂进行灰铸铁孕育处理时应禁忌四则5： 一则，禁止使用未烘干的孕育剂 未烘干的孕育剂加入金属液中，会因其中的水分与金属液中的金属元素在高温下反应生成金属氧化物及氢，生成的初生氢溶人金属液会导致铸件皮下气孔等缺陷。因此，孕育剂在使用前必须烘干。 二则，禁止使用纯硅或纯硅铁作孕育剂 纯硅或

24、不含钙、锶、钡、铝的硅铁不可用作孕育剂，其原因在于石墨靠铁液中析出的二氧化硅异质生核，而二氧化硅靠钙锶钡的硫氧化物异质生核，才能防止铁液的过冷和白口倾向。应采用至少含ca 1%2%、含Al0.05%0.5%的、含Si为75%的硅铁作孕育剂，或采用硅锆系、硅钙系、硅铈系、硅钡系等高效孕育剂。 三则，孕育剂不可草率加入，要讲究方法 孕育剂若飘浮在金属液面上会很快氧化而难以被金属液吸收，因此采用冲人法时，应准确地加到铁液流与液面接触处或与浇槽接触处。由于孕育方法对孕育效果有直接影响，因此还可采用浇口杯孕育、硅铁棒孕育、大块浮硅孕育、孕育丝孕育、铁液流孕育以及型内孕育等。 四则，孕育剂的粒度不宜过粗或

25、过细 若粒度过粗则不能较迅速地为铁液所溶化吸收，残余的未溶孕育剂颗粒混入铸件将恶化性能或导致报废。粒度亦不宜过细，粉末状的孕育剂极易氧化烧损、失去孕育作用，而且会造成铸件夹渣。1.3.3 灰铸铁件表面缩陷和缩孔的产生及防止 缺陷产生原因：金属液在凝固时产生液态收缩，如无金属液补充，就可能导致铸件不致密。由于灰铸铁在凝固时会发生膨胀，能补偿金属液早期的收缩。灰铸铁良好的铸造工艺性能很大程度上来源于此。但是凝固也伴随着铸件外形胀大倾向，这又促使铸件不致密。铸型刚度越差外形胀大越甚、越大，铸件不致密程度越严重。 缺陷防止措施： 1.提高铸型刚度。如采用干型、自硬砂和提高紧实度铸型。 2.充分的夹紧铸

26、型或足够的压铁质量。 3.采用高强度、高刚度的砂箱。 4.避免不必要的过高的浇注温度。 5.高牌号低碳灰铸铁要考虑补缩 6. 孕育铸铁在满足所需的力学性能的前提下，应限制孕育剂的加 加量以最小必要量为宜。 7.改进浇注系统减少铸件热节。 8.改进铸件结构设计，避免断面突变，转角应圆角过渡。1.4 灰铸铁生产中的工艺方面的要求1.4.1 对零件工艺分析的要求 对于零件的观察与分析应该从如下几点分析： (1)铸件壁厚应适当，以避免冷隔等缺陷，铸件也不宜太薄，也不能太厚，要设计的恰当； （2）预防铸件发生变形 (3)铸件内部壁应比外壁较薄，让内壁和外壁可以均匀地冷却，减少应力，减轻内应力和预防裂纹；

27、 (4)防止在浇注时有大平面结构，如果存在大平面，在金属液体上升到该处，因为断面的存在，金属液体的上升速度就会很小，导致金属液体长时间的烘烤型壁，容易造成夹砂，砂孔等浇注不到的缺陷，因此尽量的把水平壁改为有一点斜度的壁或者是曲面壁6。 (5)对补缩以及顺序凝固有一定帮助； （6）避免出现较大的收缩阻碍，对于薄厚壁的对接以及拐弯处的对接需要采用渐渐过度的形式，同时采用大的圆角惊醒相连接避开集中应力从而避开裂纹。 (7)对于壁厚的要求是尽量均匀，减少过厚，避开热节，对那些壁厚很不均匀的工件来说，在冷却过程中容易形成很大的内部应力，也会在热节点出现铸造缺陷，如缩孔，裂纹等。1.4.2 对浇注时，位置

28、选取的一般要求7 如何确定浇注位置：(1)对于铸件的加工面和受力的面都是应该放置的最低面以及侧面，这样可以防止产生气孔和沙眼等铸造缺；(2)在浇注中，她的位置应该有利于凝固顺序的原则，那些收缩率大的铸件，应该要满足顺序凝固的要求，对于壁厚较大的铸件，厚的部分应该放置于最上方，这样有利于建设冒口对其缺陷进行补缩； (3)位置要对砂芯的定位和排气有一定的帮助，避免吊芯和悬臂着的砂芯； (4)大的平面需要至于底部或者是倾斜一定的角度，防止夹砂等，同时，为了方便制造型，我们会采用“横做立浇”、“平做立浇”的特殊方法；(5) 对于有较薄的壁，应该放在底部以及旁边，目的是防止浇不到等； (6)在生产量大的

29、情况下，需要考虑到铸件的后处理方便如去毛边去飞刺等； (7)在大工件生产过程中，应避免冒口处出现成分不均匀现象； (8)冒口的设定应设置在加工面，减轻后期铸件的处理量。1.4.3 对分型面的选取要求 下面是对分型买你的选择要求： (1)为了减少错位和尺寸的偏差等，应尽可能的把铸件的大部分放置在一个沙箱里； (2) 对铸件尺寸偏差减小的方法是尽可能把定位面和那个加工面置于一个砂型箱里面； (3)分型面个数不适合过多，一般生产运用中都是采用一个分型面； (4)在使用机器时，最好不要运用活块，必要的时刻需要用砂芯； (5)砂芯数量不适合多； (6)分型面一般采用的是平整的面，特殊情况下，会使用非平面

30、； (7)在起磨时，分型面的选取会在截面最大的地方，铸件过大时，应该把铸件放置在一个箱子里； (8)分型面的设置时要考虑最后清砂时方便； (9)分型面的适合需要考虑造型的方法8。1.4.4 砂芯设计的一般方法和原则 砂芯的个数在铸件铸造过程中有一定的影响，砂芯的数量在很大程度中决定于铸件的构造和工艺。设计时要使砂芯的量少，还得减少制芯的费用减少成本，在做芯时要方便，同时要使铸件的质量高。 制芯原则有： (1)铸件内部不能偏离尺寸，有一定的精度。如果内腔尺寸较为严格时，需要由同一砂芯制成，避开分盒面，减少砂芯数量； (2)操作方便。内腔复杂结构不规整的铸件，可以划分几个砂芯来铸造；(3)铸件的壁

31、厚比较均称。砂芯的起模斜度和模样起模斜度保持一致 (4)尽可能减少砂芯数目； (5)填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面，需要进炉烘干的大砂芯，常被沿最大截面切分为两半制作； (6)砂芯形状应该适合铸造；除此之外，砂芯也应该有一定的力学性能，保证不会在铸造时损坏，并且能正常排气，以及芯盒的结构不那么复杂，容易铸造和利用等等。1.4.5 树脂砂造型的优越性 树脂型砂铸造的优点：(1) 树脂砂能够排除砂型变形，使铸件外表面轮廓较佳，精度较大； (2)流动性能较好，无需机器紧固，避免了模样的损坏和延迟了使用寿命； (3)使用方便，不要修正和灼烧烘干，减少了热变形 (4)较大强度，稳定性能好，分型负数较小，

32、在生产铸件时，铸型的破坏小，增大了精度； (5)树脂砂制造的型和芯各个方面的性能较好，如稳定性硬度等都是很好的，有效的减少了热冲击变形； (6)后处理中，砂型砂易于敲碎，对清理打磨有一定的帮助，减少了铸件在清理的时候受到的一些损坏； 因此，在各个生产工序中，会尽可你能的减少了铸件变形和损坏的因素，从而生产出来的铸件各个方面的质量和尺寸都不错10。1.5 本课题研究所得（1） 在这次设计中，了解了本专业设计的一般方法和步骤，增加了砂型铸造的认识，进一步的认识到了本专业的方向； （2）学习和参考中，了解了铸造学的发展趋势。（3）通过铸造工艺设计过程，理解铸造工艺设计要领。（4）增强了自主学习能力，

33、能够独立完成铸造学的工艺设计。第二章 拖拉机轮毂工艺分析2.1 拖拉机轮毂 图2-1 拖拉机三维立体图 图2-1是拖拉机前轮毂的三维立体图，拖拉机在行驶过程中，轮毂是作旋转运动，内孔连接有轴承，由于拖拉机前轮也起支撑拖拉机的作用，因此，装于前轮中央的轮毂也是受力零件。2.2 产品技术要求1. 生产性质：大批量生产；2. 材质：HT200；3. 未注圆角：R5；4. 铸件内部不得有缩孔、缩松等缺陷，铸件表面光洁，轮廓清晰。5.造型：树脂砂2.3 轮毂工艺分析 这个零件的主要壁厚为15mm，最大壁厚为33mm，和轮圈相连接的法兰盘为19mm，整个铸件的壁厚较均匀，外轮廓尺寸为：215148。法兰与

34、轮毂体交接处形成热节可能会需要冒口补缩或者使用冷铁激冷，最小壁厚处通过加工余量后可以铸出来，安装轴承的90和100表面有较高的加工要求，零件的结构铸造工艺性较好，为成批生产，所以毛坯的生产方法为砂型铸造。材料HT200能满足零件的使用要求和适于砂型铸造9。本铸件属于典型的小型铸件，并采用灰铸铁作为原材料浇注而成，灰铸铁自身的流动性好，收缩性也小，为下面的工艺设计精简了很多。2.4 加工面要求 对于零件的加工面，我们需要尽量避免铸造缺陷，表面要求平整，重要的工作面需要通过机加工操作，如图2-2所示： 图2-2 加工面图 第三章 工艺方案的确定3.1铸造方案的选择 由于拖拉机前轮毂生产类型为成批量

35、的生产，零件结构不复杂，结合工厂材料的供应情况，以及尺寸的大小，考虑技术上的先进性与经济的合理性，因此，我们对于本设计的造型方法是普通砂型铸造，结合工厂情况，进行一箱一个型进行铸造，同时运用湿型铸造6 3.2 凝固原则、浇注位置的确定 凝固原则：材质为灰铸铁，流动性好，体收缩和线收缩较小，适合顺序凝固1。 先对浇注位置进行选择：铸件的浇注位置指的是浇注时铸件在型内所处的位置。浇注的位置是设计中非常重要的一部分，合理恰当的位置可以保证最后得到的铸件有着完整的形态，也让造型下芯以及后来的清理有着一定的帮助，同时，这也与内部的铸件质量有关也关系到铸件的精度和造型中工艺的难易程度6。 由零件的技术要求

36、知道：86和75的圆表面光洁度要求高，内部安装轴承，尺寸精度比较高，因此，应将两圆柱面呈直立状态，同时从顺序凝固的原则出发，将厚大部位放在上面，同时有利于补缩，得到顺序凝固。综合考虑结果：确定本件的浇注位置如图3-1所示。 图3-1 浇注位置图冷却位置和凝固位置一致。3.3 分型面的确定 分型面是指上下两个砂型箱的两个面相互接触的部分，恰到好处的分型面，有利于铸造工艺的进度、提高效率，减少成本，对提高铸造质量等都有直接关系。分型面的选择与浇注的位置应该保持一致，以避免合型后翻转13。3.3.1 提出方案 结合选定的浇注位置，对尾板进行初步的分析，选定如下 3 套方案： 图3-2：分型面一 图3

37、-3：分型面二 图3-4：分型面三3.3.2 下面三种方案的优缺点分析 方案一：如图3-2所示可将铸件对称分布在两铸型内，模样易制作，但造型、下芯不方便，铸件内孔的精度不易保证，且为了保证浇注位置须将铸型翻转90，劳动量大。 方案二：方案II：如图3-3所示铸件在同一铸型内，可以保证其尺寸精度，且下芯后便于检查壁厚是否均匀，砂型稳固，造型简单，但顶注不平稳，易产生冲砂，同时上箱小，下箱大，起模行程大。有一个砂芯较大，不易制作。 方案三：如图3-4所示铸件大部分在同一铸型内，能够保证其尺寸精度，下芯也便于检查，同时满足合箱，浇注，冷却位置一致，切向引入改善了浇注时的充型不平稳，减少了冲击，防止了

38、冲砂缺陷的产生，上、下箱相差不大，造型简单。缺点是有一个砂芯复杂，要求高，模样加工困难。 综合上面三者方案分析，选择方案三最为合适。3.4 主要工艺参数的确定8 铸造工艺设计参数（简称工艺参数）通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据。工艺参数选取的准确、合适，才能保证铸件尺寸精确、使得造型造芯、下芯、合箱方便，提高生产率，降低成本。3.4.1 最小铸出壁厚11合金液体的充型能力取决于合金的流动性能，铸件的轮廓以及铸造方法。为铸件的壁厚要求是避免铸件的部分不能被浇注到和出现冷隔现象。砂型铸造的各类最小尺寸如下表3-1。铸件内壁厚应小于外壁壁厚。表3-1 砂型铸造最小壁厚（单位mm）铸件轮廓尺寸

39、铸件材质铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铝合金镁合金铜合金200*2008665335200*200500*50010126101284368轮毂尺寸轮廓为215148,参照表可知，灰铸铁最小壁厚约为6mm（该铸件最小壁厚为6mm）。3.4.2 最小铸出孔11一般情况，零件中出现的孔的孔径较大的时候，需要通过铸造得来，这样更节约了金属而且还会节约了机械加工的时间；然而，对于较小的孔和较小的槽，以及那些孔旁的壁厚很大时，就不要铸造出来，通过机加工直接得到，这样更为方便。如果说中心线的要求较高的时候，就不需要铸造出来了，由于尺寸精度不是铸造就能够保证的，用机加工无法纠正中心位置。最小铸出孔的数值列于下表

40、3-2。表3-2 最小铸出孔尺寸（单位mm）铸件壁厚范围最小孔径铸铁8106102025101540501530501003550拖拉机轮毂有孔边缘的壁厚尺寸为5mm，由表3-2中可以看出，最小孔径是610mm，该铸件的小孔为20。因此孔需要铸出。3.4.3 铸造收缩率11 铸造收缩率又称铸件线收缩率或铸件缩尺，用模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示： （3-1）-铸造收缩率（%）；L1-模样长度（mm）；L2-铸件长度（mm）表3-2 铸造收缩率（%） 铸件的类型收缩率受阻收缩自有收缩灰口铸铁中小铸件0.91.0大中铸件0.80.9特大铸件0.70.8 特殊圆形铸件直径方向0.50.7

41、长度方向0.80.9 拖拉机轮毂铸件是中小型灰铸铁铸件，因此，其受阻收缩收缩率为0.9，自由收缩收缩率为1.0。3.4.4机械加工余量11在GB/T6414-1999中明文要求，机械加工余量取决于成品最大尺寸和相对应的范围中进行恰当的选取。 加工余量值有A-K10个等级（见表3-3），铸造推荐RMA等级见表3-4。表3-3 要求的铸件加工余量（RMA）(GB/T64141999)最大尺寸要求的机械加工余量等级DEFGHJK1001600.81.11.52.234616025011.422.845.582504001.31.42.53.557104006301.52.23469126301000

42、1.82.53.5571014注：最终机械加工后铸件的最大轮廓尺寸。表3-4 毛坯铸件典型的机械加工余量等级（摘自GB/T64141999）方法要求的机械加工余量等级铸件材料铸钢灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁铜合金轻金属合金砂型铸造手工造型GKFHFHFHFHFH砂型铸造机器造型和壳型EHEGEGEGEGEG金属型铸造DFDFDFDFDF拖拉机轮毂铸件采用灰铸铁砂型铸造手工造型方法生产，依据图表，可得出：机械加工余量等级在FH，设计时选用H级，余量选4mm。3.4.5 公差等级11 我们所了解的铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许尺寸只差。在允许的尺寸中，满足机械方面的要求。 按照国家标准GB/T6

43、414-1999规定，铸件尺寸公差等级一共有16级，表示为CT1CT16，公差数值见表3-5和表3-6。表3-5 铸件尺寸公差数值（部分）（单位mm）铸件基本尺寸公差等级CT1011121022.84.210162.234.416252.43.24.625402.63.6540632.845.6631003.24.461001603.65716025045.68表3-6 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级（摘自GB/T64141999）方法公差等级CT铸件材料铸钢灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁铜合金轻金属合金砂型铸造手工造型11141114111411141013912砂型铸造机器造型和壳型812812

44、81281281079拖拉机前轮毂铸件的材质是灰口铸铁，运用的是砂型铸造，方法是手工造型，大批量生产，根据上表，我们可以看出，其尺寸公差为11到14，在进行选取的时候，可以选择CT12。3.4.6 起模斜度11 通常，我们在制造砂芯以及造型的时候，会损坏砂芯以及砂芯，为了避免起模造成的损坏，可以在起模的时候设置一些斜度，这个就是所说的起模斜度。图3-5 起模斜度增减壁厚形式a） 增加铸件壁厚（用于1、加工面；2、非加工面壁厚小雨5mm）b） 加减铸件壁厚（用于壁厚510mm的非加工面）c） 减少铸件壁厚（用于壁厚大于10mm的非加工面）表3-7 起模斜度（JB/T5105-1991）测量面高度

45、h或h1/mm粘土砂造型时，模样外表面起模斜度金属或塑料模样木模样4010003010401.21001600251.20301.4 在设计过程中，拖拉机前轮毂是湿型粘土砂方法造型的，且选用的是木模，测量面高度为100到160mm的区间里，该处需要设置起模斜度，选择减少铸件壁厚的形式，制作模样，所以起模斜=030，a=1.4mm。第四章 砂芯设计4.1 砂芯的基本概念 砂芯的设计弥补了模型铸造的不足，它能够铸造出内腔孔洞以及外形不能出啥的地方。 砂芯应符合下列要求：砂芯的形状，大小和砂型铸件的位置应满足足够的强度和刚度的要求，该工艺气体被形成在铸造砂芯可以将生成的模型中，出现收缩，被排出时阻力

46、小，易于砂的铸造。沙需要本土零部件专场演出，有时有砂芯。 设计内容有：确定砂芯的形状和个数以及下芯顺序；芯头的通气和强度等。4.2 砂芯分块的基本规则 1易于操作，形状复杂的砂芯以及长度较大直径较小的砂芯通过分段操作。这样可以简化造芯和芯盒结构便于烘干。2.确保铸造腔的尺寸和壁厚的精度：其中铸造腔的尺寸要求较为严格的时候，必须用同一半砂芯制成，以免被分盒面分开，最好不用几个砂芯制造。 3.尽量减少砂芯的数量:用砂胎或者吊砂可减少砂芯，在认为手工制作时，当发生难以拿出模样的地方，会考虑使用活块，取代砂芯的作用。这样虽然增加了造型工时，但是减少了制芯盒、制芯工时及费用。 4.砂芯在设计时应考虑到造

47、型和制芯的方法，要适应这个方法，在划分砂芯的时候，通过多个一起连接成大的砂芯，节约成本，同时也节省时间。 另外，还应使每块砂芯有足够的断面，保证有一定强度和刚度，并能顺利排除砂芯中的气体；使芯盒结构简单，便于制造和使用。 分析铸造三维图图，有五个相同的孔径的螺纹孔和装有轴承的内孔，铸件安装轴承的地方加工要求最高。但是，砂芯的设计只要设置一种即可，即内孔，对于五个螺纹孔，直接通过在模具上设计即可12。 4.3 砂芯芯头设计芯头是指砂芯的外伸部分，不形成铸件的轮廓。芯头是砂芯的重要组成部分，其作用：定位、支撑、排气。纵观三维图，很明显内孔选择垂直芯头。按照要求，垂直芯头的高度和芯头与芯座的间隙可设

48、计出。若砂芯高度与直径之比大于2.5时，则应将下部垂直芯头加大，使D1=（1.52.0）D2，D10.8D；若砂芯直径较大时，则不必做上芯头，下芯头高度按表值增加约30%。由于拖拉机轮毂铸件中砂芯直径较大时，则不必做上芯头。下芯头高度增加30%11。此次设计的砂型为如下：圆形通孔的砂芯（图4-1），其截面是圆形，无需做上芯头，砂芯长度L=148mm，D2=92mm,D1=1.5D2=138mm;D=120mm，查表可知s=0.5mm，h=32（1+30%）mm=41mm。图4-1砂芯 第五章 浇注系统设计与计算5.1 浇注系统综述 浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道总称。浇注系统的典型结构

49、如图5-1所示，它是由浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道及内浇道组成11。 图5-1 浇注系统的基本组成 浇注系统与铸件质量有着密切相关的联系。浇注系统设计的不合理会使得铸件产生铸造缺陷，如砂眼、气孔、夹杂、冷豆、冷隔、未浇满等，引起的废品占铸件废品的30%。因此，正确适当的设计浇注系统对保证铸件质量、提高生产效率和降低铸件的成本非常的重要。 我们设计浇口杯是为了接金属液，然后使其流入直交道。 直浇道的作用是把浇口杯处的液体引导到横浇道，产生一定的压力，让金属液体能够克服各种阻力来填充型腔，并且阻止产生浇注的时候产生侵入气孔。在实际生产过程里，我们一般设计浇注位置高度要达到100mm到500mm

50、之间，一般会将直浇道设计成具有略微小的V型，便于充满，同时有利于阻止侵入气孔。直浇道H一般运用压力角来校核。公式为： Hm=Ltan （5-1）式中L金属液的流程，即铸件最高最远点至直浇道中心线的水平距离（）；压力角（），可根据压力角的最小值表来确定；Hm上型高度。 如果不满足要求，就要通过调整高度来解决。 设计浇口窝的目的是对直浇道里面的液体产生缓冲的效果，在液体进入横浇道的时候，适当降低速度，同时可以改善横浇道压力。设计浇口窝的尺寸为：直径为直浇1.2到2倍，高度为横浇道两倍。在连接点有一定的过度。 横浇道的设计是将液体引入内叫道，可以撇砂。弥补了浇口杯的不足。可知它的高度和长度都应该相对

51、大些。内浇道是控制液体流入到对应的地方，同时可以调节型腔内各个部分的温差。 封闭式浇注系统的内浇道应位于横浇道的下部，且和横浇道具有同一底平面。让最初进入横浇道的污冷金属液考惯性力流越过内浇道，集于末端延长段或集砂包，而不进入型腔内。 开放式浇注系统的内浇道应位于横浇道的顶部，内浇道的顶面不能和横浇道的顶面在同一水平面上，而要位于横浇道的顶上，以防横浇道还未充满时，浮渣就进入内浇道而不滞留在横浇道顶面。 内浇道位置设置通则如下：1 凝固体收缩率大的、且壁厚差大的铸件，内浇道开设在设有冒口的厚壁处，最好进入贸进口，已形成顺序凝固。2 凝固体收缩率小的、壁厚差打的铸件，内浇道应分散地开设在薄壁处，

52、和次薄壁处，不开设在铸件的溶解和冒口根部，以有利于铸件的凝固。3 壁厚差不大的铸件，为造成同时凝固，内浇道开在薄壁处，且数量要较多，分散布置。4 凝固体收缩率大的中、大型铸件，若内浇道开设在没有设计冒口的部位，内浇道处会产生过热，可引起缩孔缩松；对重要铸件，为消除这类缺陷，必须对其增设补贴，已形成顺序凝固，将缩松缩孔引入冒口。5 内浇道不应开设在靠近有芯撑或有冷铁的部位。及时需要开在有外冷铁的部位，也要加厚冷铁和采用钢、铜或石墨冷铁。6 内浇道应有利于平稳、快速充型和排气、排渣，不严重冲刷砂型和砂芯，能尽量缩短金属液在型腔中的流程。7 内浇道尽可能开在分型面上。8 内浇道与铸件的接合处的厚度，

53、对凝固体收缩率大的合金，一般应不厚于铸件壁厚的1/2，最多不超过2/3。5.2浇注系统设计与计算 拖拉机轮毂是灰铸铁小型铸件，它是壁厚均匀的圆筒形铸件，可以选择采用顶部注入，雨淋式的浇注方法来浇注11。 灰铸铁件浇注系统中内浇道最小截面积的计算： Ag=G/(0.31t) （5-2）式中 G流经内浇道Ag的金属液重量（kg）； t充填型腔的时间（s）； 浇注系统的流量损耗因素； Hp平均静压头高度（cm）。 取L=200mm，由于L600mm时，以L=600mm对应的数据为设计参考。查阅压力角的最小值表，取为9进行设计。则得出Hm最小为Hm=215tan=33.9mm。即Hm大于等于33.9m

54、m即可，取Hm为35mm，即上型高度为35mm。用一个直浇道即可，。 内浇道总截面积查表取值：铸件质量G=13.6kg，主要壁厚15mm，所以内浇道总截面积3.2-3.6cm，轮毂铸件是一个小型灰铸铁铸件，取Ag=3.2cm。 值的确定：值与浇注系统的结构、浇注方式、砂型情况及合金特性有关。在充填过程中，该值是不稳定的，理论计算繁琐，也不准确，所以以实验方法或依据经验确定。一般可以通过铸铁件的值表选取。轴承座铸件铸型阻力小，湿型铸造，所以选取=0.50。 t值的确定和型内液面上升速度的校核：计算浇筑时间是为了是金属液在预定时间内充满砂型。对于浇注重量小于450kg，且形状复杂的铸铁件，其浇筑时

55、间按式：t=SG。其中S是由铸件厚度决定的系数，查表取值，S=2.2，得出t=25s。型内液面上升速度的校核由式：v=C/t来检验，其中壁厚1040mm，v=1.02.0cm/s。计算得v=1.78cm/s，其型内液面上升速度合适。 平均静压头的设定由于没有合适的方法，就适当的放大静压头的高度Hp，取200mm： 浇注系统各组元截面面积：浇道截面面积比，内浇道：横浇道：直浇道=1（1.2-1.5）：1.2，取内浇道：横浇道：直浇道=1：1.5：1.2即Ag:Aru:As=1：1.5：1.2。得出Ag=3.2cm，取Aru=4.8cm，As=3.84cm。 参考表格，内浇道选用型，设置5条内浇道

56、，所以每条内浇道的截面积为0.8cm，其尺寸为d=20mm，高度取30mm。（图5-2）555 图5-2 内浇道 横浇道截面积4.8mm，尺寸为A=23mm、B=15mm、C=25mm、L=200。（图5-3）图 5-3 横浇道直浇道截面积3.84mm，D=22mm，高度H=70mm。（图5-4）图5-4 直浇道 注：由于是小型铸件手工造型，静压头也满足充填要求，就不增设浇口杯，浇注时将直浇道上端适当扩大，使得金属液能顺利注入型内即可。直浇道下端做出一个类似浇口窝的凹槽，使能对自直浇道流下的金属液起一定的缓冲作用，也能缩短直横浇道拐角处的紊流区，改善横浇道内的压力分布。 整体铸件的浇注系统和铸

57、件相对位置如图5-5所示。图5-5 浇注系统图第六章 补缩设计6.1 补缩概述补缩的设计就是能够补偿铸件从液态转变为固态的时候产生的一些缺陷，到目前为止，这项技术已经相对成熟了。本设计产用的铸件时灰口铸铁，在凝固过程中产生的液态收缩需要进行补缩设计一般灰铸铁收缩性能较小，不怎么采用补缩，但是一些大型铸件以及厚壁的地方会适当进行补缩设计，来减少铸造过程中产生的缺陷。厚度相对大的铸件由于石墨化膨胀小，一般会采用冷铁进行极冷11。冷铁的作用有：1） 防止铸造缺陷，如缩孔、缩松。2） 配合冒口，加强补缩范围。3） 加快个别热节冷却速度，使得铸件能够相对一起凝固，提高生产效率的同时也提高了质量4） 改变

58、组织性能。5） 减轻偏析。6.2 补缩设计本铸件属于小型铸件，质量小，体积也小，而该设计的材质又是选取的是灰铸铁，灰铸铁本身的收缩率很小，而且流动性能较佳，甚至直接就可以浇注系统对铸件进行收缩补偿。从铸件图中可以看出，铸件法兰和轮毂本体相交的地区形会形成热节，一般热节去容易出现缺陷，可以适当的加一块冷铁进行极冷，加快凝固。铸件的其他部分相对壁厚较薄，散热相对快，凝固能够相对同时进行，适应了自补缩。冷铁有直接和间接冷铁两种：1） 直接冷铁是直接与铸件接触，但是不与铸件熔接。 2）间接冷铁与铸件之间有着隔层，距离大约在10到15mm之间。使用外冷铁的注意事项为：1 外冷铁应清洁干净，不能有脏污东西

59、。2 对于容易出现浇注裂纹的铸件，通常外冷铁需要有一定的夹角，防止出现冷却速度过快形成大裂纹。分析铸件图，决定在法兰和轮毂本体相交的地区加设冷铁，铸件本体较小，直接选用外冷铁就可以了，选取之间距离为10毫米即可。如图6-1所示。本设计的原材料为灰铸铁，铸件为灰铸铁件，参照铸造工艺设计，外冷铁厚度ch=（0.25-0.4），取系数为0.4得出ch=12mm。参照冷铁激冷的表得出：查表得冷铁宽b=35mm，长度a=35mm，,取离中心距离为80mm，在五个螺纹口上方放置（图6-1）。其他部分直接通过自身的自补缩来实现，如上文所述，灰铸铁件有较强的“自补缩能力”。图6-1 冷铁位置6.3 出气孔的设

60、计 出气孔可以排气，排浮渣，改善充填性能，同时可以观察液态金属是否充满型腔 出气孔设计原则为孔径不适过大，中小型铸件一般为10mm，在上型面上开出适量的孔。 第七章 砂箱铸件数量的确定7.1 概述砂箱的设计一般包括材料的选择和数量的确定，以及结构的设计。砂箱设计要求：1） 配合本设计的工艺要求。2） 尺寸、结构合适。3） 性能稳定。4） 兼容化。7.2 砂箱铸件数量确定8 本设计的铸件尺寸为215 148mm，直浇道高度是70毫米，选用砂箱类型为手工造型，沙箱为通用沙箱。 所设计的砂箱长度和宽度应是50的证书的倍数，高度应是20或50mm的倍数。 砂箱尺寸确定；一箱内放置一个铸件 选取铸件的砂

61、箱尺寸，由铸造技术应用手册查表3-9，表3-11和表3-12得到：上箱：300mm300mm100mm下箱：300mm300mm200mm简易手工造型砂箱，常选用较厚的直箱壁，不设内外突缘，其制造简单，但容易落砂，如图7-1。 图 7-1 零件在砂箱中排列图 第八章 铸件的落砂、清理及后处理8.1 除砂铸件成型后，从型中拿出，需要开箱，落纱对于中小型铸件可以直接手动操作，对于相对大一些以及重量大的铸件会采用机械。本设计中铸件是一件一件生产，用手工操作就可以。8.2 清理及后处理 该操作的目的是除去表面的粘砂。对于后续处理一般是通过落纱，除去大部分的砂，进而手工去除飞边，毛刺等，下一步一般是通过

62、机器进行抛丸强化，如果铸件要求较大，会采用人工打磨，下一步是机械加工，最后是检验，并且做保护处理，如防锈等，从而得到合格的成品。 第九章 铸造缺陷分析以及控制9.1 铸造缺陷分析及防止措施9.1 .1 缩孔、缩松 由于铸钢的收缩大，虽然采用了冷铁激冷，也可能因浇注工艺不同，而出现缩孔、缩松。 防止措施 严格控制浇注温度。控制型砂水分，砂型要适当的扎气孔，排除气体，更重要的是熔炼过程中把气渣除净。 9.1.2粘砂 湿型造型，铸件表面金属氧化，氧化物与造型材料作用生成低熔点化合物或浇注时金属液渗入到砂粒间隙，同时，在浇注时，铁液会流进砂芯控制中，导致铸件表面出现混合物，导致表面粗糙，凹槽等。 防止

63、措施 1.有足够的透气性 2.选择细砂。提高砂型密度。 3.选用涂料涂刷表面。 9.1.3偏芯 由于砂芯没有上芯头，只有下芯头一个定位，抗冲击力差，砂芯在浇注时可能倾倒，使内腔形状和尺寸不符合要求。 防止措施 在做好全部前提工作后，合箱时严格检查砂芯位置，并且在合箱时轻轻放上。9.2 铸件质量检验 铸件在成型后，最后一步就是质检，包括性能、微观成分、结构分布以及使用质量等。 本铸件检查内容如下：1理化检验按熔炼炉次核对化学成分，机械性能和金相组织。2外观检查铸件表面残砂必须清除，冒口和浇口按规定切割。3尺寸检查定期抽样划线。 结论此次设计的零件图样为拖拉机前轮轮毂零件图，其零件轮廓尺寸为215

64、148。前轮毂做旋转运动，承受一定的压力，HT200适合做该零件的材料。前轮毂质量是13.6Kg，运用冷铁代替了设计冒口来去除缩松缩孔。最小铸出壁厚为6mm；最小铸出孔孔径为6到10mm可直接铸出；铸件模样受阻收缩收缩率为0.9，自由收缩收缩率为1.0。模样使用木摸样，在湿型粘土砂沙箱中使用，模样的起模斜度为=030，a=1.4mm。机械加工余量选用H级，余量选4mm，；铸件尺寸公差取CT12。本设计对中空部位设计砂芯，5个螺纹孔可通过模型铸出。拖拉机铸件的浇注系统，采用顶部雨淋式进行浇注设计，其有五条内浇道、一条横浇道和一条直浇道，浇道的截面积之比为：Ag:Aru:As=1：1.5：1.2。

65、得出Ag=3.2cm，Aru=4.8cm，As=3.84cm，内浇道，每条内浇道的截面积为0.8cm，其尺寸为d=20mm；横浇道截面积横浇道截面积4.8mm，尺寸为A=23mm、B=15mm、C=25mm；直浇道截面积3.84mm，D=22mm，长度L=200mm。铸件直接通过使用冷铁进行激冷，改变凝固顺序，避免该处形成缩松缩孔，对于铸件其他部位，通过自补缩性质取代冒口。运用五块冷铁，采用间接式外冷铁设计，与铸件之间的间隔为10mm，材质选用铸铁件，其厚度=20mm，宽度b=35mm，长度a=35mm。砂箱的尺寸设计分为上下两箱，一整套砂箱中放置一个铸件，一箱一件.砂箱尺寸为：上箱：300m

66、m300mm100mm；下箱：300mm300mm200mm。致谢 当我动手开始构思致谢信的时候，瞬间心里万分的感慨，大学生涯就要结束了，时光匆匆，静下心来想想这四年收获了多少失去了多少，而如大半只脚踏入社会，责任瞬间就大了很多。经过了两个月的勤奋认真的学习和探索，终于将这篇论文写完，但是其中遇到了很多困难，但是身边有着热心的朋友同学和老师，在他们的帮助下一步一个脚印的写完了这篇论文在此，我真诚的感谢指导我论文的张静老师，对我进行无私的指导和帮助，不厌其烦的指导我的设计，对论文进行很多次的修改。还有，也感谢学校给我们提供了如此广的学术资源。同时还感谢这篇文章所参考的各位学者的研究，在大量的学习

67、和参考下最终完成了这篇论文。 感谢我的同学和朋友，在我工艺设计过程中、编写论文过程中给予我各方面的指导和材料，还在论文的撰写和排版过程中提供热情的帮助。由于本人的学术水平有限，设计成果和所写的论文难免有不足之处，恳请各位评审老师批评和指正！参考文献1 崔占全，王昆林等著. 金属学与热处理. 北京大学出版社. 2010:366-3682 崔忠圻，覃耀春等著. 金属学与热处理. 机械工业出版社. 2007:369-3713 杨杰, 董怀宇, 熊守美. 灰铁凝固过程中缩孔缩松的预测 JJ. 金属学报, 2005, 41(9): 929-9324 马敬仲著. 提高灰铸铁孕育效果的关键措施. 现代铸铁.

68、 20095 邵承祥,关洪国著. 灰铸铁孕育处理综述. 铸造.19846 中国机械工程学会铸造专业学会. 铸造手册第5卷. 机械工业出版社， 2000：84-4697 牟行辉. 球墨铸铁铸件的补缩工艺. 铸造技术， 2011，32（01）：7-118 王文清，李魁胜. 铸造工艺学. 机械工业出版社， 2012：213-2889 李魁盛，马顺龙，王怀林著. 典型铸造工艺设计实例. 机械工业出版社. 200810 刘柄言. 铸造用呋喃树脂糠醇代用材料的研究，沈阳工业大学学位论文， 200711 李弘英，赵成志著. 铸造工艺设计. 机械工业出版社. 2005:7-35412 侯英伟等著. 材料成型工艺. 中国铁道出版社. 2002:4-1313 中国机械工程学会铸造专业学会. 铸造手册第5卷. 机械工业出版社， 2000：84-46937