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1、铸造工艺课程设计说明书设计题目涡轮箱工艺设计学 院年 级专 业学生姓名学 号指导教师VIII铸造工艺课程设计说明书目 录1 前 言11.1 本设计的目的、意义11.1.1 本设计的目的11.1.2 本设计的意义11.2 本设计的技术要求11.3 本课题的发展现状21.4 本领域存在的问题21.5 本设计的指导思想21.6 本设计拟解决的关键问题22 零件结构的铸造工艺性分析.42.1 零件结构特点42.2 质量要求.42.3 结构工艺性分析.53 铸造工艺方案的确定.63.1 浇注位置的确定73.2 分型面的选择83.3造型方法.93.4造芯材料及方法.104 铸造工艺参数.114.1机械加工
2、余量.114.2铸造收缩率.114.3最小铸出孔及槽.124.4起模斜度.124.5铸件线收缩率与模样放大率.124.6 浇注时间值的确定.125 砂芯设计.136 浇注系统设计.147 工艺装备.177.1模样及模板.177.2芯盒设计.187.3砂箱.198 落砂及铸件清理209 结 论21致 谢22参 考 文 献23 1 前 言1.1 本设计的目的、意义铸造是用液态合金形成产品的方法，将液态合金注入铸型中使之冷却、凝固，这种制造金属制品的过程称为铸造生产。铸造技术的发展具有悠久的历史，在经济全球化的今天，铸造技术广泛应用于机械与材料行业。在铸造生产中，制定的铸造工艺过程又对铸件的质量起决
3、定性作用。1.1.1 本设计的目的铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定工工艺方案和工艺参数，绘制铸造工艺图、合箱图等。最终用于指导铸件生产操作。本设计的目的就是利用铸造工艺设计来设计蜗轮箱体。1.1.2 本设计的意义本设计通过涡轮箱零件图可知零件的技术要求、材料组成、结构特点、生产条件、生产批量以及性能要求。对零件结构的铸造工艺性进行分析，找出可能存在的结构问题并提出改进措施或预防缺陷的措施，选择铸造和造型方法，提出多种浇注和分型方案，综合对比分析，选择最为理想的浇注位置及分型面。选用适宜的工艺参数，设计铸件的补缩系统、浇注系统并绘制出铸造工艺图。根据铸
4、造工艺设计模板和芯盒等铸造工艺装备，绘制出铸造工艺图，最终根据铸造工艺设计生产出合格的铸件。1.2 本设计的技术要求(1)铸件材质为HT150。(2)化学成分：符合GB/T 1173-1995规定。(3)力学性能：试样力学性能满足GB/T 1173-1995。(4)铸件尺寸公差等级符合GB/T 6414-1999 CT10要求。(5)零件尺寸：807054(6)加工表面不得有明显凹陷，缩孔，夹杂，气孔，砂眼等影响机械性能外的缺陷。(7)铸件最小壁厚为46mm，箱体铸件的最小壁厚为10mm。1.3 本课题的发展现状铸造技术目前已经有着较为成熟的生产工艺，能够进行大中型、小型的各类复杂件的大量生产
5、和单件生产，且能满足各类生产生活的需求。铸造成型工艺种类繁多有金属型铸造、陶瓷铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造、砂型铸造等，而本次设计所使用的砂型铸造是应用最为普遍的铸造方法且已经有着较为成熟的生产工艺技术能够满足本次设计的需求。1.4 本领域存在的问题砂型铸造在生产中有着其独到的优点但同样的也存在着众多的问题，例如对浇注温度的控制问题，浇注温度过高会出现粘砂的问题，温度过低又存在浇不足的风险，以及浇注系统的设计问题，这影响着浇注过程中金属液的流动以及铸型的完整性。除此之外还存在着冷隔、气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂等问题，这影响着铸件尺寸的精确性。以上仅是铸造领域中存在的部分问题，除此还存
6、在众多的问题有待解决。1.5 本设计的指导思想本设计主要以最少的铸造工艺实现最快、最合理的生产为要旨，且要求把安全环保，生产成本，产品质量，生产速率作为生产中的重要准则。1.6 本设计拟解决的关键问题本次设计中仍存在着众多的问题，如铸件的分型面的选取问题，砂芯的设计问题，浇注温度的确定等等。对于零件分型面的选取要坚持以下原则：（1）尽量使铸件全部或大部分处于同一部分；（2）分型面数目尽可能的少；（3）尽量选择平面作为分型面；（4）避免砂箱过高；（5）便于下芯、合箱和合型，解决铸件的精度，起模，合箱问题。而对于砂芯的设计则需坚持以下原则：（1）砂芯优惠足够的强度和刚度；（2）有良好的排气性、退让
7、性；（3）收缩阻力小；（4）此外，溃散性好、易出砂。2 零件结构的铸造工艺性分析2.1 零件结构特点铸件结构如图2.1。图 2.1零件图该涡轮箱结构简单，形状普通，属一般的箱体类零件。要加工表面有涡轮箱上，下端面，要求其端面跳动度相对中心轴线满足0.03mm，其次就是35孔，55孔的加工端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度。件上有均分有4个螺钉连接孔其尺寸最小处为6孔， 铸造手册可以不铸出并且公差为0.018铸造无法达到公差等级故考虑加工出来。铸件中间孔可以采用下砂芯并放一定加工余量最后加工达到要求的精度等级.铸造手册铸件最小壁厚为46mm，箱体铸件的最小壁厚为10mm，
8、故满足工艺要求。表2.1 铸件壁厚铸件轮廓尺寸铸件材料铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铝合金镁合金铜合金200200866533 520020050050010 126 10128436 850050015 20152062.2质量要求铸件最小铸出孔55孔的加工表面虽然在圆周上，但通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。精度要求从表2.2得。表2.2 机械加工余量等级方法要求的机械加工余量等级铸件材料铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金砂型铸造手工造型GKFHFHFHFH砂型铸造机器造型EHEGEGEGEG金属型DFDFDFDF根据机械加工余量等级
