机电工程材料课程设计-零件铸造

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1、吉 林 省 经 济 管 理 干 部 学 院吉 林 经 济 职 业 技 术 学 院2011-2012 学 年 第 一 学 期课 程 设 计项 目 类 别 ： 机 械 工 程 材 料设 计 题 目 ： 铸 造 与 生 产班 级 ： 10 机 械 制 造 与 自 动 化学 号 ： 10011301025姓 名 ： 徐 长 春指 导 教 师 ： 李 卫 平设 计 日 期 ： 2011 年 12 月 日 2011 年 12 月 日一 .铸 造 与 生 产 目 的铸 造 生 产 通 常 是 指 用 熔 融 的 合 金 材 料 制 作 产 品 的 方 法 ， 将 液 态 合 金 注 人 预 先制 备 好 的

2、 铸 型 中 使 之 冷 却 、 凝 固 ， 而 获 得 毛 坯 或 零 件 ， 这 种 制 造 过 程 称 为 铸 造 生产 ， 简 称 铸 造 ， 所 铸 出 的 产 品 称 为 铸 件 。 大 多 数 铸 件 作 为 毛 坯 ， 需 要 经 过 机 械 加工 后 才 能 成 为 各 种 机 器 零 件 ； 有 的 铸 件 当 达 到 使 用 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求时 ， 可 作 为 成 品 或 零 件 直 接 应 用二 .确 定 零 件 材 料 及 牌 号此 机 架 铸 件 长 为 200mm， 以 中 心 轴 为 对 称 轴 有 一 个 尺 寸 为 5的 空

3、 心 圆 柱 。 两边 有 两 个 凸 台 ， 每 个 凸 台 中 都 有 一 个 尺 寸 为 15的 空 心 圆 柱 ， 此 两 空 心 圆 柱 轴线 间 的 距 离 为 145mm。 凸 台 高 30mm， 表 面 粗 糙 度 为 12.5。 支 架 高 为 120mm， 上 顶面 表 面 粗 糙 度 为 6.3， 下 底 面 表 面 粗 糙 度 为 12.5， 支 架 大 圆 为 80mm。支 架 在 铸 造 过 程 中 ， 应 选 用 的 金 属 材 料 种 类 是 灰 铸 铁 ， 因 为 此 铸 件 结 构 为 左右 对 称 ， 最 大 截 面 为 底 面 ， 因 此 可 以 采 用

4、 整 模 造 型 进 行 铸 造 。 灰 铸 铁 的 流 动 性 好 ，易 浇 注 ， 且 收 缩 率 最 小 ， 并 随 含 碳 量 的 增 加 而 减 少 ， 使 铸 件 易 于 切 削 加 工 。 。 铸铁 材 料 还 可 以 减 少 噪 音 。 在 浇 注 时 ， 浇 注 温 度 为 1200 1380 。 采 用 砂 型 铸 造方 法 ， 操 作 简 便 ， 工 艺 性 好 ， 提 高 了 工 作 效 率 。 灰 铸 铁 材 料 抗 压 能 力 强 ， 保 证 了铸 件 的 使 用 性 能 。此 铸 件 为 200 110mm的 灰 铸 铁 件 ， 参 考 文 献 1其 型 号 应

5、为 HT150。三 .设 计 过 程 ： 铸 造 工 艺 方 案 的 拟 定1.铸 型 种 类 的 选 择支 座 零 件 具 有 内 腔 、 小 孔 、 圆 角 、 凸 台 以 及 锥 角 ， 形 状 复杂 ， 其 表 面 质 量 无 特 殊 要 求 。 零 件 的 最 大 轮 廓 尺 寸 为 200mm， 零 件 较 复 杂 ， 应 选砂 型 铸 造 成 形 。 采 用 单 件 小 批 量 生 产 。 通 常 情况 下 ， 中 小 型 铸 件 尽 量 选 择 湿 型 。 因 此 铸 件 的 铸 型 种 类 为 湿 砂 型 铸 造2.铸 件 造 型 方 法 的 选 择铸 件 的 最 大 截 面

6、 在 端 部 并 分 一 个 平 面 ， 可 分 为 上 下 砂 箱 的 接 触 面 ， 且 模 样 全部 放 在 一 个 砂 箱 中 造 型 。 支 座 并 不 是 回 转 体 ， 其 中 最 大 截 面 在 端 部 并 分 一 个 平 面 ，因 此 铸 件 采 用 手 工 整 模 造 型 。3.画 出 零 件 的 零 件 图分 型 面 的 选 择1.分 型 面 选 择 的 原 则分 型 面 是 指 上 、 下 砂 型 的 接 触 面 或 铸 造 模 样 的 分 合 面 ， 分 型 面 的 选 择 应 保 证 铸件 质 量 前 提 下 ， 尽 量 简 化 工 艺 过 程 ， 尤 其 是 质

7、量 要 求 不 高 的 支 架 类 和 外 行 复 杂 的小 批 量 铸 件 ， 可 优 先 选 择 分 型 面 。 选 择 分 型 面 应 注 意 分 型 面 在 最 大 截 面 的 原 则 、分 型 面 少 而 平 直 原 则 、 铸 件 全 部 放 下 型 原 则 、 利 于 内 浇 口 引 入 原 则 。2.几 种 分 型 方 案 、 以 支 架 的 底 面 为 分 型 面 、 以 凸 台 为 分 型 面 、 以 110mm的 对 称 中 心 线 为 分 型 面 、 以 直 径 为 50mm的 孔 的 轴 线 为 分 型 面3.分 析 比 较 个 方 案 的 优 缺 点 、 以 支 架

8、 的 底 面 为 分 型 面在 分 型 面 少 而 平 的 原 则 中 ， 其 分 型 面 数 量 不 仅 少 而 且 还 平 直 ， 铸 件全 部 放 在 下 型 ， 既 便 于 型 芯 安 放 和 检 验 ， 又 可 以 使 上 型 高 度 减 低 而 便 于 合 箱 和 检验 壁 厚 ， 还 有 利 于 起 模 及 翻 箱 操 作 。 顶 面 粗 糙 度 要 求 为 6.3的 面 可 以 向 下 放 ， 以保 证 其 表 面 粗 糙 度 。 凸 台 厚 端 面 向 上 放 置 ， 可 以 实 现 顺 序 凝 固 ， 分 型 面 为 底 面 时便 于 起 模 。 、 不 利 于 起 模 及

9、 翻 箱 操 作 ， 大 面 应 该 向 下 方 ， 易 保 证 质 量 。 、 分 模 两 箱 造 型 易 产 生 错 箱 ， 从 而 影 响 铸 件 精 度 、 若 采 用 以 50 孔 的 轴 线 为 分 型 面 ， 则 易 产 生 错 箱 ， 从 而 影 响 铸 件 精 度 ， 顶面 侧 放 可 以 保 证 其 粗 糙 度 的 要 求 。 选 凸 台 时 用 活 快 才 便 于 起 模 ， 薄 壁 处 易 出 现 浇不 足 、 冷 隔 等 缺 陷 且 不 利 于 补 缩 。4.确 定 出 最 佳 的 分 型 面综 上 分 析 的 其 分 型 面 在 铸 件 的 最 底 端 更 合 理

10、， 即 方 案 。确 定 铸 件 各 部 位 加 工 要 求1 分 析 零 件 各 部 位 加 工 要 求在 此 铸 件 中 ， 由 于 2 个 15mm 的 孔 较 小 且 工 艺 性 要 求 不 是 很 高 ， 所 以 可 以 直 接在 钻 床 上 用 钻 头 钻 出 。 不 仅 可 以 得 到 所 需 的 要 求 ， 而 且 提 高 了 生 产 效 率 。 两 凸 台和 底 面 的 粗 糙 度 要 求 为 12.5， 可 用 铣 床 铣 掉 加 工 余 量 ， 顶 面 精 度 要 求 为 6.3 ，可 精 铣 。 保 证 了 铸 件 的 表 面 粗 糙 度 ， 避 免 使 用 时 造 成

11、 误 差 。2 确 定 出 最 佳 浇 注 位 置根 据 铸 件 技 术 要 求 ， 需 先 找 出 支 架 铸 件 上 高 质 量 要 求 的 重 要 面 及 受 力 面 ， 易产 生 缺 陷 的 厚 壁 和 薄 壁 处 及 大 平 面 ， 再 按 照 宽 大 平 面 向 下 放 的 浇 注 原 则 ， 铸 件 型芯 应 放 置 牢 固 并 尽 量 减 少 其 数 量 ， 必 要 时 可 自 带 型 芯 ， 以 保 证 铸 型 充 满 ， 又 能 置于 有 利 部 位 ， 保 证 铸 件 质 量 。最 佳 铸 造 位 置 如 图 所 示图 4.2 浇 注 位 置浇 注 口 上 下其 他 工

12、艺 参 数 确 定1 铸 造 收 缩 率生 产 中 常 用 灰 铸 铁 的 线 收 缩 率 约 为 0.7% 1.0%,量 产 时 选 取 下 限 ， 单 件 小 批量 生 产 时 选 取 上 限 。 此 铸 件 选 1.0%。2.机 械 加 工 余 量 及 尺 寸 公 差大 批 量 砂 型 手 工 造 型 铸 出 的 灰 铸 铁 尺 寸 公 差 等 级 由 表 2-142查 出 为CT15 CT13， 与 MA的 配 套 关 系 则 为 （ CT15 CT13） /H， 可 选 取 CT14/H。 单 侧 加工 时 的 加 工 余 量 值 为 8.0mm， 双 侧 加 工 时 每 侧 的 加

13、 工 余 量 为 6.0mm。3.起 模 斜 度 及 铸 造 圆 角由 零 件 尺 寸 查 表 2-182的 起 模 斜 度 应 为 1 ， 铸 造 圆 角 半 径 R按 相 邻 壁 厚平 均 值 的 1/3 1/5计 算 ， 应 为 R3 R5mm， 此 处 选 R=4mm。4.型 芯 及 型 芯 头型 芯 高 度 可 取 150mm， 查 表 2-21下 芯 头 可 取 30mm， 上 芯 头 可 取 20mm。5.支 座 铸 造 工 艺 卡下 表 是 支 座 铸 造 工 艺 卡铸 件 名 称 支 座 生 产 类 型 小 批 量材 料 牌 号 HT150 毛 坯 质 量 7.20 Kg造型

14、 造 型方 法 湿 砂 型 铸 造 两 箱 整 模 造 型砂 箱内 部尺 寸 规 则 长 宽 高 紧 固 方 法上 箱 260 160 160 压 铁 紧 固600Kg下 箱 260 160 1160浇 冒 口尺 寸mm 浇 道数 量 长 宽 高 截 面 积 MM2橫 浇道 32 22 35 950内 浇道 24 21 10 255浇 注 工 艺 规 范1350 1250 35-55 24热 处 理 加 热 到 850 到 900 C， 保 温 2 到 5 小 时 ， 炉 温 冷 至 400度到 500 度 出 炉 空 冷 。结 论用 熔 融 的 合 金 材 料 制 作 产 品 的 方 法 ，

15、 将 液 态 合 金 注 人 预 先 制 备 好 的 铸 型 中 使 之 冷却 、 凝 固 ， 而 获 得 毛 坯 或 零 件 ， 这 种 制 造 过 程 称 为 铸 造 生 产 ， 简 称 铸 造 ， 所 铸 出的 产 品 称 为 铸 件 。 大 多 数 铸 件 作 为 毛 坯 ， 需 要 经 过 机 械 加 工 后 才 能 成 为 各 种 机 器零 件 ； 有 的 铸 件 当 达 到 使 用 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求 时 ， 可 作 为 成 品 或 零 件直 接 应 用收 获 与 心 得通 过 这 次 课 程 设 计 ， 我 有 了 很 多 收 获 。 首 先 ，

16、 通 过 这 一 次 的 课 程 设 计 ， 我 进 一 步巩 固 和 加 深 了 所 学 的 基 本 理 论 、 基 本 概 念 和 基 本 知 识 ， 培 养 了 自 己 分 析 和 解 决 与本 课 程 有 关 的 具 体 铸 造 工 艺 所 涉 及 的 实 际 问 题 的 能 力 。 对 铸 造 工 艺 有 了 更 加 深 刻的 理 解 ， 为 后 续 的 学 习 奠 定 了 坚 实 的 基 础 。 而 且 ， 这 次 课 程 设 计 过 程 中 ， 与 同 学们 激 烈 讨 论 ， 团 结 合 作 ， 最 终 实 现 了 预 期 的 目 标 ， 大 家 都 受 益 匪 浅 。其 次 通 过 这 次 课 程 设 计 ， 对 支 座 零 件 工 艺 设 计 结 构 的 分 析 零 件 材 料 的 选 择 以 及 方案 的 确 定 有 了 初 步 详 细 的 了 解 ， 这 都 将 为 我 以 后 参 加 工 作 实 践 有 很 大