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1、word前言铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件与产品工艺设计的根本容、原如此、方法和步骤以与掌握铸造工艺和工装设计的根本技能的一门主要专业课。课程设计如此是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进展工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进展铸造工艺学课程设计的目的有如下几点：通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件
2、结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用与其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的根本技能。熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的根本规格与作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。熟悉涂料的作用、根本组成与质量的控制；了解提高铸件外表质量和尺寸精度的途径。了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以与采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的根本解决途径学习进展设计根底技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。 目录第一章 零件铸造工艺分析44445555555556第二章 铸造三维实体造型666666第三章 铸造工艺方案设计7773.1.2型芯
3、砂配比883.1.4铸造用涂料、分型剂与修补材料8899的选择91011113.5.2芯撑、芯骨的设计1212第四章 浇冒系统的设计与计算1212浇注位置的选择1213合金铸造性能分析13131414141515151515总结17参考文献18附图第一章 零件铸造工艺分析 1.1 零件根本信息 零件名称：上冠铸件。零件材料：HT200。产品生产纲领：成批量生产或者小批量生产。结构：属厚、薄相差悬殊的大型回转体结构。上冠零件图： 图1.1 上冠零件图1.2 材料成分要求根据相关资料查得HT200具体成分与其含量如表1.2.1所示。表1.2.1 HT200化学成分表质量分数，%CSiMnPSCr该
4、铸件材质为HT200，手工造型，经查得，铸件的尺寸公差等级为13级；重量公差等级为13级，该铸件的重量公差为10。该铸件为铸铁件，砂型人工造型，经查加工余量等级为H，经查得，该铸件法兰端面以与锥面的加工余量为13mm、孔的加工余量为8mm。1.3.3铸造收缩率由于铸件的固态收缩(线收缩)将使铸件各局部尺寸小于模样原来的尺寸，因此，为了使铸件冷却后的尺寸与铸件图示尺寸一致，如此需要在模样或芯盒上加上其收缩的尺寸。加大的这局部尺寸为铸件的收缩量，一般用铸造收缩率表示。经查可知该锥体铸件的线收缩率为1.0。由于该铸件为锥形而且锥度大非常易于拔模，因此锥体局部不设拔模斜度，而在立壁处可设置3mm的起模
5、斜度以便拔模。拔模斜度的示意如图1.2和1.3。对中小批量的铸件由于选用的收缩尺寸与实际的收缩率不符，或由于铸件产生变形、操作中不可防止的误差等原因使加工后铸件的尺寸小于图样要求尺寸，为提高尺寸精度，要在铸件相应的非加工外表上增加金属层厚度来弥补,但由于该件在垂直分型面的立壁上都设有较大的拔模斜度,故不放工艺补正量。干砂型、外表烘干型、自硬砂型以与砂型尺寸超过2m以上的湿型才应用分型负数。而此铸件采用树脂自硬砂造型且砂箱尺寸小于2m，故不留分型负数。由于该铸件采用木模，手工造型、造芯过程中，为取出木模要进展敲模，同时木模受潮时会膨胀，这些情况会使型腔尺寸增大，从而造成非加工壁厚增加，为保证铸件
6、尺寸的准确性应该减小厚度尺寸，但由于该件在无拔模斜度，且该件不是很大故不放非加工壁厚的负余量。铸造较大的平板类、床身等类铸件时由于冷却速度的不均匀性，铸件冷却后常出现变形。为了解决挠曲变形问题，在制作模样时，按铸件可能产生变形的相反方向做出反变形模样，使铸件冷却后变形的结果正好将反变形抵消，得到符合设计要求的铸件。一般中小型壁厚差异不大且结构上刚度较大时，不必留反变形量。由于该铸件为中小型铸件，所以不需留反变形量。对于分段制造的长砂芯或分开制造的大砂芯，在接缝处应留出分芯间隙量，即在砂芯的分开面处，将砂芯尺寸减去间隙尺寸，被减去的尺寸即为分型负数。此铸件没有分段制造的长砂芯，故可不设分芯负数。
7、第二章 铸件三维实体造型2.1上冠件图纸技术要求： 1铸件应作正回火处理； 2铸件材料与机械性能应符合/T10264-2001的要求； 3粗加工后按GB7233-87标准作超声波探伤检查，达级要求；过流面加工后按GB/T9444-1988进展磁粉探伤，达级要求； 4同炉浇铸试验棒，回厂做化学成分和机械性能复核试验； 5过流面用样板检查； 6请刻出叶片进出水边与上冠的交点圆线。2.2上冠件结构工艺分析： 上冠件属壁厚相差悬殊的回转体结构，其主要壁厚为50mm，最小壁厚为25mm，最大壁厚为275mm，零件的外形轮廓尺寸为上法兰直径1510，法兰另一端直径217.2，该件质量为1665kg。由零件
8、图可知，该零件外形不是很复杂，腔结构也不复杂，壁厚不均匀，材料为灰铁，流动性较好，收缩大，在浇注时容易产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、热裂、应力以与变性和冷裂等缺陷。该件为型铸件，可采用砂型铸造中湿型铸造，操作方便，劳动量较小。 UG NX是由Siemens PLM Software发布的集CAD/CAM/CAE一体化解决方案软件，它涵盖了产品设计、工程和制造中的全套开发流程。NX 产品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具。 NX 与 UGS PLM 的其他解决方案的完整套件无缝结合，这些对于 CAD 、 CAM 和 CAE 在可控环境下的协同、产品数据管理、数据转换、数字化实体模型和可视化
9、都是一个补充。本件采用UG NX进展三维立体建模使工艺设计直观形象，便于后续分析、模拟与加工等过程的管理与控制。通过运用NX8.0对零件进展立体建模得到如图2.1、2.2所示三维图。第三章 铸造工艺方案设计3.1.1铸造方法1） 假如生产纲领为单件小批量生产， 基于铸件材料HT200、尺寸、精度与技术要求等综合考虑，通过查阅相关资料，可选的适宜铸造方法只有木模树脂砂铸造或者消失模铸造两种方法。需要浇铸的产品上冠铸件属于型简单铸件，如果采用消失模铸造，其加工余量少，而且可以准确成型，无须起模，无分型面，无型芯，因而铸件无飞边毛刺，减少了由型芯组合而引起的铸件尺寸误差。另外消失模铸造大简化了砂型铸
10、造与熔模铸造的工序。所以本次设计选择消失模树脂砂型铸造来生产此铸件。2） 假如生产纲领为成批量生产可采用砂型铸造，铸型和型芯都采用呋喃树脂自硬砂，每箱一件，乙醇涂料，造型时按模型材质选择适宜的脱模剂。采用树脂砂的优点有：强度高，可自硬，精度高，铸件易清理，生产效率高等特点。3.1.2型芯砂配比根据零件结构与生产要求，该铸件采用呋喃树脂自硬砂造型、造芯即可，具体数值参考型、芯砂配比如表3.1和表3.2所示。表3.1 型砂配比配比重量Wt%成 分新砂再生砂F700呋喃树脂固化剂附加物氧化铁粉百分比10901.6% 2.0%150 1.5%表3.2芯砂配比配比重量Wt%成 分新砂再生砂F700呋喃树脂固化剂附加物氧化铁粉百分比60402.3% 2.5%100 1.5%表中催化剂含量为占树脂砂的百分比。合理地选用混砂机，采用正确的加料顺序和恰当的混砂时间有助于得到高质量的树脂砂。树脂砂各种原料称量要准确，其混砂工艺如下：砂+催化剂加树脂出砂上述顺序不可颠倒，否如此局部发生剧烈的硬化反响，缩短可使用时间，影响到树脂砂的使用性能。砂和催化剂的混合时间应以催化剂能均匀的覆盖住沙
