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1、湖 南 科 技 大 学课程设计报告 课程设计名称： 端盖铸造工艺设计 学 生 姓 名： 学 院： 专业及班级： 学 号： 指导教师： 2013年5月25日目录摘要.31、 锥形盖零件简介.4 1.1 锥形盖零件介绍.4 1.2 生产方式和铸件材料的选择.52、铸造工艺设计.6 2.1 工艺方案的选择 .6 2.1.1 分型面的选择.6 2.1.2 浇注位置的选择.7 2.2 铸造工艺参数的确定.7 2.2.1 最小铸出孔.7 2.2.2 加工余量和铸造圆角.9 2.2.3 铸造起模斜度和分型负数.10 2.2.4 铸件在砂型中冷却时间.113、砂芯设计.12 3.1 造型和造芯方法.12 3.
2、2 砂芯设置的基本原则.12 3.3 砂芯的尺寸设计 .134、 浇注系统设计.14 4.1 浇注系统的选择原则.14 4.2 浇注系统的尺寸确定.145.木模图.165、设计心得会.176、参考文献.18摘要制造业中尤其是机械制造业，在产品生产过程中按照特定工艺，不论其生产规模如何，都需要种类繁多的工艺装备，而制造业产品的质量、生产率、成本无不与工艺装备有关。随着不规则形状零件在现代制造业中的广泛应用，如何保证这类零件的加工精度就显得尤为重要。这次设计的是端盖，首先我们要熟悉零件,了解了零件的基本情况，包括材料、名称以及生产、应用等方面，接下来根据零件图确定毛坯的尺寸和机械加工余量，然后设计
3、砂芯、冒口、浇注系统等，可以设计出多种方案，我们通过对每一种工艺方案进行比较选择出最佳方案。关键字：端盖 冒口 浇注系统 1. 零件简介：1.1零件介绍：零件名称：端盖零件材料：HT200应用及作用：端盖应用广泛，是非常重要的机械零件之一。端盖的一般作用：（a）轴承外圈的轴向定位;（b）防尘和密封，除本身可以防尘和密封外，也常和密封件配合以达到密封的作用；（c）位于机床电动机和主轴箱之间的端盖，主要起传递扭矩和缓冲吸震的作用，使主轴箱的转动平稳。3D示意图如下：1.2零件生产方式选择：大批量生产零件图如下：2铸造工艺设计：2.1工艺方案的选择：2.1.1分型面的选择：在生产中考虑选择分型面时，
4、应注意以下原则： 1）应使铸件全部或大部置于同一半型内。为了保证铸件精度，如果做不到上述要求，也应尽可能把铸件的加工面和加工基准放在同一半型内。 2）应尽量减少分型面的数目。分型面少，铸件精度容易保证，且砂箱数目少。 3）分型面应尽量选用平面。平直分型面可简化造型过程和模板制造，易于保证铸件精度。 4）分型面通常选在铸件的最大截面处，尽量不使砂箱过高。高砂箱，造型困难，填砂、紧实、起模、下芯都不方便。 5）便于下芯、合型和检查型腔尺寸。 6）注意减轻铸件清理和机械加工量。就本次的端盖而言：将铸件大部分（重要部分）置于下部，且分型面为最大截面。此方案容易保证浇注质量，能够实现顺序凝固，使其金相组
5、织均匀，减少不必要的缺陷。如下图：2.1.2浇注位置的选择：浇注位置选择取决于：合金的种类、铸件结构、铸件质量要求及生产条件；确定浇注位置的主要原则有：1.要加工面朝下或呈直立状态2.应有利于铸件补缩3.应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件充满.4.应使合型、浇注和补缩位置相一致如上图所示，综上所述，应该选择顶注式浇注系统。2.2铸造工艺参数的确定：2.2.1最小铸出孔： 铸件的最小铸出孔直径 mm灰铸铁件铸钢件大量生产1215成批生产15303050单件、小批生产305050根据上表可得：对于大批量生产的灰铁铸件来说，最小铸出孔的直径为1215mm，在端盖零件上，最大的孔径为12mm，
6、故该孔不铸出。所以不需要考虑铸孔的拔模斜度。2.2.2加工余量和铸造圆角： 加工余量:机械加工余量是指在铸件加工表面上留下的、准备用机械加工方法切去的金属层的厚度，目的是获得精确的尺寸和光洁的表面，以符合设计的要求。铸件加工余量的大小，要根据铸件的合金种类，生产方法，尺寸大小和复杂程度，以及加工面的要求和所处的浇注位置等因素来确定。如下表： 成批、大量生产灰铸铁件机械加工余量等级手工造型机器造型及壳型金属型低压铸造尺寸公差等级CT11138107979加工余量等级MAHGFF由题可得：选择机器造型及壳型。如下表：与尺寸公差配套使用的灰铸铁件加工余量尺寸公差等级CET8910加工余量等级MAGG
7、G基本尺寸/mm浇注位置加工余量数值/mm100160顶面3.03.54.0底、侧面2.53.03.0查表得，铸件的加工余量为：顶面4.0mm，侧面3.0mm，底面3.0mm，如图：铸造圆角：铸件上相邻两壁之间的交角，应做出铸造圆角，防止在尖角处产生冲砂及裂纹等缺陷。圆角半径一般为相邻两壁平均厚度的1/31/2。2.2.3铸造缩尺：该铸件材料为灰铸铁，由材料成型工艺基础第三版P70知铸造碳钢的铸造收缩率为0.7%1.0%，该铸件选1.0%，则制造尺寸放大一个线收缩率。 结论：铸造收缩率1.0%。2.2.4铸造斜度和分型负数：铸造斜度： 根据标准铸件模样起模斜度中的规定，该铸件选用增加铸件厚度的
8、起模斜度形式如图所示： 分型负数： 使用黏土砂干型和表干型时，通常需要在分型面上垫石棉绳或火泥条，从而使垂直分型面方向铸件的高度增高了。如下表：黏土砂干型和表干型的分型负数沙箱长度 / mm100010012000分型负数/mm 干型23表干型12由于铸件的最大尺寸只有130mm1000mm，一般选干砂型，故选分型负数为2mm。2.2.5 铸件在砂型中的冷却时间：铸件在铸型中的冷却时间与铸件形状、大小、和壁厚等有关。铸铁件开箱时铸件的温度可控制在下列温度范围：一般铸件 400450易开裂、易变形铸件 200300壁厚均匀铸件 600根据铸工实用手册中小型铸铁件在车间地面上浇注时的冷却时间见下表
9、。铸件重量（kg）55101030305050100100250铸件壁厚（mm）81218253040冷却时间（min）2030254030605010080160120300通过对端盖铸件的大体质量估算为11.56kg，壁厚均匀小于18mm，因此端盖在砂型中的冷却时间大致在3060min内。2.2.6砂芯设计：根据铸件浇注位置、分型面以及内腔的形状，确定在此铸件中只需设计一个砂芯就可达到铸造工艺要求。该铸件的直径为40mm的中心孔需用到垂直型芯及芯头，由材料成型工艺基础第三版 P71知，垂直芯头的高度h一般取15150mm，型芯横截面积越大，型芯高度H越高，h亦越高，下芯头的斜度较小些，一般选5，上芯头的斜度一般为10。为了便于下芯装配，芯头与芯座之间留有间隙 。机器造芯时，较小。型芯如下图： 3. 浇注系统设计：3.1浇注系统的选择原则：1）控制金属液流动的速度和方向，并保证充满型腔；2）有利于铸件温度的合理分布；3）金属液在型腔中的流动应平稳、均匀，以避免夹带空气、产生金 属氧化物及冲刷砂型；4）浇注系统应具有除渣功能。 3.2浇注系统的尺寸确定： 因该铸件质量不大、高度不高和形状简单，则选用直浇口式的浇注系统，浇注系统。因为铸件比较小，直接用直浇道浇注，采用开放式浇注系统，则浇注系统中最小的截面是直浇道的横截面，直浇道直径采用20mm。、铸型装配图如下：
