齿轮箱盖板铸造工艺设计

齿轮箱盖板铸造工艺设计,齿轮箱,盖板,铸造,工艺,设计 铸造工艺课程设计说明书设计题目齿轮箱盖板铸造工艺设计学 院年 级专 业学生姓名学 号指导教师铸造工艺课程设计说明书I目目 录录1 前前 言言 .11.1 本设计的目的、意义.11.2 本设计的技术要求.11.2.1 齿轮箱盖板概述 .11.2.2 铸件的结构分析 .21.2.3 铸件的铸造工艺性分析 .21.3 行业的发展现状.32 设计方案设计方案 .42.1 造型和制芯方法的选择.42.2 分型面的选择.42.3 浇注位置的确定.52.4 铸造工艺参数.62.4.1 铸造收缩率 .62.4.2 铸件尺寸公差 .62.4.3 最小铸出孔 .72.4.4 机械加工余量 .72.4.5 起模斜度 .83 浇注系统的设计浇注系统的设计 .93.1 铸件质量计算.93.2 浇注系统种类的选择.93.3 浇注系统尺寸的计算.93.3.1 直浇道高度的确定 .93.3.2 浇注系统截面尺寸的选择 .103.4 冒口、冷铁的设计.113.4.1 冒口类型选择 .113.4.2 冒口尺寸的计算 .113.4.3 冷铁的确定 .123.5 砂芯设计.143.5.1 砂芯的尺寸设计 .144 铸造工装设计铸造工装设计 .174.1 模样设计.174.2 砂箱设计.17铸造工艺课程设计说明书II4.2.1 砂箱结构与选材的设定 .174.2.2 模板尺寸设计 .184.2.3 砂箱尺寸设计 .184.2.4 芯盒设计 .185 结语结语 .20致致 谢谢 .21参参 考考 文文 献献 .22铸造工艺课程设计说明书11 前 言=1.1 本设计的目的、意义此次设计的是齿轮箱盖板，作为其为电机机齿齿轮箱的盖子用来固定和支撑电机转轴的转动。齿轮箱盖板的质量一定程度上影响发动机的性能与其运转，故其材质和工艺等方面的要求显得重要。一般来说大型电机采用铸造工艺为压铸工艺，但齿轮箱盖板是属于小型铸件，故其采用砂型铸造比较合适。本次工艺设计目的是在老师的指导下通过课程设计巩固和加深铸造工艺课及其它有关基础课和技术基础课的知识；掌握铸造工艺及工装的设计方法，锻炼运用铸造工艺手册及其它技术资料的基本技能，以达到培养学生分析和解决铸造生产实际问题的能力；通过课程设计使我们进一步提高图纸、文字表达能力；为今后工作打下基础。1.2 本设计的技术要求工艺设计本设计铸件技术要求：1.毛坯件需经人工时效处理；2.未标注的铸造圆角半径为 R5；3.140、141、200 必须与齿轮孔一起镗出（拧紧螺钉、打上定位销） 。4.“A”面与齿轮箱体紧密配合，每 25 平方厘米括削到 812 个。5.铸件毛坯不得有铸造缺陷。1.2.1 齿轮箱盖板概述零件名称：齿轮箱盖板 材料：HT200 外形尺寸： 铸造批量：单件小批 铸造工艺课程设计说明书2齿轮箱盖板零件图如图 1-1 所示。 图 1-1 齿轮箱盖板零件图1.2.2 铸件的结构分析该零件结构复杂程度一般，其齿轮箱盖板外形尺寸为 610mm760mm60mm，内外轮廓主要是曲面和平面。其最小壁厚为 8mm，最大壁厚 18mm，但壁厚相差不大，且零件外表面精度要求相较于内腔精度要求低。1.2.3 铸件的铸造工艺性分析 齿轮箱盖板最小壁厚为 8mm，根据国标所给砂型铸造铸件的最小允许壁厚 ，满足铸铁件砂型铸造要求。由于23、M16、M10 的尺寸太小，均不适宜直接铸出。内腔尺寸较大，且内腔尺寸精度要求高，应设置加工余量，铸成后用其他方法去除。相对于内腔，它的外表面尺寸精度要求不太高，可以不再设加工余量。为便于生产可以用砂芯来形成铸件的内腔；为了补充钢液在凝固过程中总体积的缩小量，需设冒口；同时铸件尺寸不小，可以放置外冷铁来延长冒口补缩的距离；齿轮箱盖板材料为 HT200。为防止浇不足、冷隔等浇铸缺陷，需设置两个内浇道同时浇注以缩短浇注的时间。或者提高浇注温度等。铸造工艺课程设计说明书31.3 行业的发展现状相较于熔模铸造、金属型铸造、消失模铸造、反重力铸造等特种铸造工艺来说，砂型铸造比较传统老旧，但是存在即真理，砂型铸造自有它存在的意义。相比其他铸型方式，砂型铸造原材料广泛，成本低，实用性强，可铸造内腔复杂的铸件，后机械加工少。铸造行业的 80%以上的产品都是砂型铸造完成的,因此我们通常所讲的铸造一般就是指砂铸,即砂型铸造.“八五”期间铸造受到了原机电部高度重视，投入了建国以来最大的一次专项技改贷款和攻关费用，扶持了铸造机械行业产品的开发和发展。 “大型抛丸清理机的制造”， “垂直分型无箱射压造型机”， “水玻璃砂旧砂再生设备的研制”， “金属型铸造设备”等等相继被开发应用。 “十二五”时期，整个铸造行业特别要在铸造新工艺和新材料上下工夫，铸造材料的价格居高不下，要求精密铸造行业必须而且快速开发出新的可替代的低价新材料；下游客户的的要求的不断提高，驱使我们必须提升工艺水准；人力资源成本的不断上升，我们必须在精密铸造装备上多下工夫，多开发，多投资！例如，中国铸造权威机构中国铸造协会及国际铸业咨询网一致推荐的新材料精铸专用刚玉及台湾的铸造手机器人等，都是精密铸造下一步发展的方向。铸造工艺课程设计说明书42 设计方案目前铸造业中存在多种铸造方法，且各有其优点和应用领域。在选择铸造方法的时候统筹考虑多个方面的因素，才能做出最符合生产实际的铸造方法。砂型铸造中应用最广的当属湿型砂，其造价比较低廉，占地面积小，节约工时和资源，能减小成本，好处非常多。当然与干型相比，湿型也有其不可避免的缺点，例如容易产生胀砂、冲砂、粘砂、气孔、带砂等缺陷。但使用干型造型需要烘干程序，不仅要多增添设备，还占用大量时间和空间，消耗能源和金钱，会导致生产率降低，恶化生产车间环境，难以达到 6S标准。而后起之秀树型砂可自硬、强度高、粉尘少、生产效率也非常高，特别是碱性酚醛树脂自硬砂，原砂中不含 S、P、N 等杂质元素，浇注初期自身有热塑性能减轻铸钢件热裂的倾向，非常适合 HT200 铸件的生产1。2.1 造型和制芯方法的选择铸件砂型必须具有较高的强度，以撑起整个铸型的重量，同时避免冲砂、夹渣、粘砂等冶金缺陷。根据砂型各自适用性，结合铸件特点，拟选用碱性酚醛树脂自硬砂，手工制造砂型。制芯打算采用比较新型的射芯式冷芯盒制法。这种方法尺寸比较精确、表面光洁、砂芯的强度高、生产率高、能够实现机械化生产。2.2 分型面的选择分型面的选择在铸件生产中至关重要，将会直接或者间接的对铸件的力学性能、经济性、美观性、技术要求、生产复杂性等产生很大的影响。在本此设计中我设计两种分型方案如图 2-1、2-1 所示。铸造工艺课程设计说明书5图 2-1：方案一 图 2-2：方案二根-据对齿轮箱盖板零件结构的分析，其结构类似于三通结构，且零件内部尺寸要求比外部尺寸要求更高，拟采用如图 2-2 所示的分型方式。这样的优点是：能够降低所用砂箱的高度；且铸型就在一箱内，保证尺寸的精度；提高零件的使用寿命。所以选用的齿轮箱盖板分型面为方案二如图 2-2 所示。2.3 浇注位置的确定浇注系统的位置不仅会对铸件的质量有很大的影响，还会影响到铸造工艺工序的问题，对铸件成品率的影响也将直接影响生产的经济性。设计浇注位置时，应从产品的实际需要出发，根据铸件的结构特点、尺寸大小、批量大小、材料特点、生产条件等来综合确定。齿轮箱盖板工作面为内腔，而浇注系统连接处不会直接接触到工作面，只需考虑铸件外表面配合使用和冶金质量方面的因素。如下图 2-3 所示来设置浇注位置，在铸件中部设置内浇道，保证铸件能够充型完全，利于实现顺序凝固。齿轮箱盖板浇注位置如下图图 2-3 所示。铸造工艺课程设计说明书6图 2-3 浇注位置2.4 铸造工艺参数2.4.1 铸造收缩率铸造收缩率会随着铸件结构复杂程度、型芯的个数、收缩时阻力、合金的种类、合金成分、砂型的退让性、浇注后冷却状况的不同而有所改变。下表表 2-1 给出了铸铁件的铸造线收缩率。表 2-1 灰铸铁中小型铸件的铸造线收缩率表铸铁种类线收缩率灰铸铁阻碍收缩自由收缩中小型铸件0.81.0%0.91.1%综合考虑齿轮箱盖板铸钢件砂型阻力、结构复杂程度、冷却过程，参考含灰铸铁中小型铸件收缩率，选择齿轮箱盖板的铸造线收缩率为 1.0%。2.4.2 铸件尺寸公差铸件尺寸公差是检测铸件是否合格的硬性指标，尺寸公差值越小则表明铸件的尺寸精度越高，铸件尺寸如果超出两个允许的极限尺寸则被认为不合格。齿轮箱盖板铸铁件采用碱性酚醛树脂自硬砂造型，参考铸造工艺设计手册2-3 小批单件铸件的尺寸公差等级（GB641486） ，设定尺寸公差为 CT12。下表表 2-2 为部分公差选定依据。表 2-2 小批和单间生产铸件的尺寸公差等级（GB641486）铸造工艺课程设计说明书7公差等级 CT造型材料灰铸铁干，湿型砂1315自硬砂11122.4.3 最小铸出孔在铸造过程中，难免会遇到尺寸非常小的孔，这些孔直接铸造难以保证它们的尺寸精度。而对于后期加工来说制作这类小孔却简单的多，这时我们可以不必铸出这些小孔。参考铸造工艺设计手册表 2-16 铸件的最小铸出孔尺寸，下表表 2-3 为最小铸出孔选定依据。表 2-3 灰铸铁最小铸出孔尺寸最小铸出孔直径生产批量灰铸铁件大量生产1215成批生产1530单件小批生产3050从品质和经济等方面来考虑，齿轮箱盖板铸铁件 4-19、2-M16、4-M12、4-23、I部 V 型孔（槽）尺寸太小，不再直接铸出。2.4.4 机械加工余量机械加工余量的代号为 MA。其等级由精到粗共分为A、B、C、D、E、F、G、H、J 共九个等级。在铸造设计中为了确保最后铸件合格，铸造时加部分余量，后期采用精度较高的机械加工进行去除，在工艺设计时加上的这一部分就称为机械加工余量。齿轮箱盖板外回转面尺寸要求低可不加加工余量，但内部型腔为主要工作部位，对尺寸要求高，通过砂型铸造无法保证其精度，需要在内回转曲面上留适当的机械加工余量。结合齿轮箱盖板铸造可施行性、工艺性、经济性等生产因素，查询铸造工艺设计手册表 2-8，选择等铸造工艺课程设计说明书8级 FJ 级作为齿轮箱盖板铸铁件的机械加工余量范围，据齿轮箱盖板的最大尺寸730mm，选择单边加工余量为 6.5mm。下表 2-4 为机械加工余量选定依据。表 2-4：机械加工余量选定依据图尺寸公差等级12加工余量等级FGHJ基本尺寸加工余量数9.011131663010006.58.010132.4.5 起模斜度在铸造过程中，为了保证浇注后能够很轻易地将铸件取下，在出模方向上应设计出一定的斜度。参考铸造工艺设计手册表 2-13 自硬砂模样外表面起模斜度（JB/T510591）选择。下表表 2-5 为起模斜度选定依据。表 2-5 起模斜度选定依据起模斜度金属模样，塑料模样木模样测量面高度H（mm）A（mm）a（mm）103300.64000.810401501.42051.6401000501.60551.61001600351.60402.0对于齿轮箱盖板来说，与出模方向一致的树脂砂模外壁起模的高度分别为87.5mm、36mm、34mm、40mm,所以选择相应的起模斜度分别为1.6mm、1.4mm、1.4mm、1.4mm。铸造工艺课程设计说明书93 浇注系统的设计3.1 铸件质量计算Ht100200 密度为 7.2g/cm左右，分析铸件形状尺寸，带入相关公式 M=V （3-1）式中 M-铸件质量 kg； -Ht100200 的密度 g/cm； V-铸件总体积。带入对应数值计算得出大致的铸件质量约为 32.49kg。3.2 浇注系统种类的选择正如前面提到的在铸件中部设置内浇道，内浇道开在分型面，采用中间注入式的浇注系统，其兼具底注式和顶注式浇注的优缺点；浇注系统的结构选开放式结构；底注包浇注保温性能好、夹杂少，常用于铸钢件5，所以浇包选用底注包浇注并采用塞杆阻流以调节流量；采用普通的漏斗浇口杯。直浇道主要作用是引导金属液从浇口杯进入横浇道，并提供足够大的压力势能使合金液克服流动阻力进而充满型腔。齿轮箱盖板为中型铸钢件，合金液流动性差，应增大浇注速度，而且采用的开放式浇注系统在不充满状态下高度紊流、容易氧化、卷气，因此选用有锥度的充满式直浇道，底部直浇道窝采用半圆球形式，用耐火砖管砌成6。横浇道用以连接直浇道和内浇道，均匀平稳地将金属液分配到各内浇道，还能捕捉、收集、保留前段流道带来的夹杂物。浇注齿轮箱盖板用扁梯形的横浇道。扁平梯形内浇道应用较广，且撇渣效果较好、缩松倾向弱、容易去除，毫无疑问的本次设计选用扁平梯形内浇道。铸造工艺课程设计说明书103.3 浇注系统尺寸的计算3.3.1 直浇道高度的确定浇注过程中为了避免浇不足等缺陷，直浇道应有足够的高度以提供足够的压头，计算所需压头可用压头公式： Hm=L tan （3-2）式中 L 可根据吃砂量的数值确定，查铸工实用手册P190表 3-15 手工造型吃砂量表，进而可选择 f=75mm，为了错开冒口的位置可选择 L=530mm。式中压力角 可根据铸造工艺课程设计手册P67表 4-19，结合铸件壁厚和 L 可选择压力角 为 9。将已知数据代入上式即可求得：Hm=83.94mm另外加部分压头，可拟定直浇道高度 H =200mm。参考设计经验锥度选择 1:100，直浇道窝直径选择 2 倍的底部直径，参考铸造工程师手册P556表 6-63 普通漏斗形浇口杯尺寸运用已有数据的等差规律算出浇口杯尺寸。下图 3-1 给出了各浇注组元尺寸。a）浇口杯 b）直浇道 c）浇口窝 d）横浇道 e）内浇道图 3-1：浇注系统各部尺寸3.3.2 浇注系统截面尺寸的选择根据齿轮箱盖板铸件实际情况设置单浇包，单浇孔，单直浇道，双横浇道和双内浇道进行浇注。参考铸工实用手册P225表 3-52 根据包孔确定浇注组元尺寸表，具体参考数据如下表 3-1 包孔直径与浇注系统组元截面尺寸数量表所示。铸造工艺课程设计说明书11表 3-1 包孔直径与浇注系统组元截面尺寸数量表42 个横浇道/mm2 个内浇道/mm包孔直径/mm直浇道直径/mmd包d直abcabc35602535303040304060304035354535456035454035454050803545454050453.4 冒口、冷铁的设计3.4.1 冒口类型选择在冒口效用中大气压力暗冒口效果好，此处用这种冒口。齿轮箱盖板铸钢件热节主要集中在竖直方向圆环上，且壁厚不大，可在铸件四周进行边冒口补缩，对于水平方向圆环较高处的补缩，用较大压头进行弥补。3.4.2 冒口尺寸的计算（1）计算冒口模数齿轮箱盖板模数最大部分为垂直圆环与水平圆环相接处的模数，参考铸工实用手册P833 表 13-10 部分组合体模数计算表，对于最大模数处类似于板件 L 形式，以 1:1比例大致绘出相交节点圆如下图图 3-2。图 3-2 铸件模数求得，M 件=r=13.5按侧冒口：M 件：M 冒：M 颈=1：1.2：1.2，得 M 冒16.2。铸造工艺课程设计说明书12（2）验证冒口有效补缩距离为了保证冒口补缩效果，需要验证冒口补缩距离。齿轮箱盖板水平方向补缩 T=23，截面宽：厚114,可完全补缩。（3）假设验证补缩运用反向思维的方法，根据冒口补缩验证公式： （V 件+V 冒）+V 扩V 冒 （3-3）查奥氏体钢的体收缩率 =7%、浇口经过冒口时冒口补缩的效率 1=32%、浇口未经过冒口时冒口补缩的效率 2=13%。解得 V 冒 14/31V 铸，V 冒1850379.55mm。3.4.2.4 选择冒口尺寸已知 M 冒14.85，一个冒口体积 V1=1850379.55/4462595 mm2；此时解得 a=57.5mm，V 冒=13.916.2，明显不合要求，选择 V 冒=16.2，此时a=67mm。相应的 h=93mm，b=124mm。参考铸工实用手册P267 表 3-105 冒口模数，可知冒口颈长度 L=2.4，=32.4mm，拟定冒口颈长度 L=33.5mm。参考铸工实用手册P268 表 3-107 标准腰形冒口表、P270 表 3-108 大气压力冒口砂芯及出气孔表选择砂芯直径 20mm，高度 80mm，砂芯出气孔 3mm，冒口出气孔 20mm，最终得出如下图 3-3中结论。铸造工艺课程设计说明书13图 3-3 圆柱形边冒口参数3.4.3 冷铁的确定（1）冷铁类型及位置选择为了增大冒口的补缩距离，减少冒口数量，达到顺序凝固，防止铸件局部出现缩松、缩孔，拟在铸件侧面和底部安放冷铁。无间隙外冷铁在铸钢件铸造过程中，能够有效增加原有砂型散热表面积，此处拟选择无间隙外冷铁。在铸件内部垂直圆环内腔均匀排布8 个，底部均匀排列 4 个冷铁。3.4.3.2 外冷铁厚度下表表 3-4 给出了外冷铁厚度经验，参数如下表表 3-4 所示。表 3-4 外冷铁厚度8序号材料外冷铁厚度1灰铸铁 =（0.250.5）T2可锻铸铁= 1.0T3铸钢= （0.30.8）T4轻合金= （0.81.0）T由前面可知铸件热节圆直径 T=27，则可选 =0.5T=13.5mm。3.4.3.3 外冷铁质量由前面可知 M 件=13.5，根据工艺需要热节薄壁处的模数为壁厚的一半即 M1=10,当铸造工艺课程设计说明书14实现顺序凝固时，M1=（0.830.91）Mp，Mp 是靠近热节补缩处的模数，选M1=0.87Mp，得 Mp=11.5。以经验法来看，此处 0.67M 件9.05Mp，所以按此设定可用外冷铁消除热节影响。设计过程中，应校核冷铁的质量以防止外冷铁与铸件熔接，可按照经由热平衡原理得出的外冷铁质量公式： Wc=（L+tCl）/600Cs（M0-M1）/M0Wo （3-4）式中 Wo为各分部组合体交叉区域的质量； L结晶潜热； t过热度； Cl金属液的比热容； Cs固体比热容。其中：Wo=211413.5=1.24kg参考金属热物性参数表，可知 304HT200 结晶潜热 L300kJ/kg，过热度t40，金属液比热容 Cl=0.170g.C，固体的比热容=0.145 g.C。代入已知数据得 Wc1.13kg，冷铁总的体积为 142502.7mm3，单个冷铁的体积为11875.2 mm3。选择冷铁长 38mm，宽 24mm。如下图图 3-4 所示。图 3-4 冷铁尺寸3.5 砂芯设计典型的芯头结构包括芯头长度，斜度，间隙，压环，防压环积砂槽等结构，适用于砂型铸造用的金属膜，塑料膜和木模。适用于砂型铸造用的金属模木模。铸造工艺课程设计说明书15砂芯的功用是形成铸件的内腔孔，铸件外形不能出砂的部位。砂型局部要求特殊性能的部分有时也用砂芯。砂芯应满足以下要求，砂芯的形状，尺寸以及在砂型中的位置应符合铸件要求，具有足够的强度，刚度，在铸件形成过程中，砂芯所产生的气体能及时排出型外，铸件收缩时阻力小，容易清砂。对于齿轮箱盖板来说，盖板内腔结构简单，可在铸造中直接留出，这时我们就要用一个与盖板内腔相仿的砂芯来留出内腔的空间，后期采用机械落砂清除砂芯，获得齿轮箱盖板铸件。3.5.1 砂芯的尺寸设计砂芯的尺寸设计齿轮箱盖板内腔比较简单，相应的砂芯的形状也比较简单，如图 3-5 所示。为垂直砂芯，故对于齿轮箱盖板芯头的设计可依据垂直型芯头的相关规定设定。a）砂芯 1 b）砂芯 2图 3-5 砂芯对于垂直方向上的型芯的芯头尺寸，根据铸造工艺课程设计手册37 表 3-1、 P39表 3-2、P39 表 3-3，两砂芯尺寸分别为200mm、140mm。所以分别选择芯头长度为30mm、35mm，芯头与芯座的配合间隙为 1mm、1mm，型芯头均为 3mm。表 3-5 为芯头高度和芯头与芯座的间隙配合，表 3-6 为芯头斜度的参照表。表 3-6 垂直型芯头的高度和芯头与芯座的配合间隙（JB/T5106-91）铸造工艺课程设计说明书16D 或 A+B/2100160160250 L砂型类别ShSh100自硬砂型1253013035表 3-6 垂直芯头的斜度（JB/T5106-91）芯头高度 h1、h240406363100100芯头位置芯头斜度a1101088上部芯头a17111423a7766下部芯头a581117依据表 3-6 选择芯头斜度 8、6。下表 3-7 为垂直芯头顶面与芯座的配合间隙表 3-7 垂直芯头顶面与芯座的配合间隙（JB/T5106-90） （mm）D 或 A+B/2间隙砂型类别100160160250S1自硬砂型11依据表中数据选定芯头与顶面和底座的配合间隙均选用 1。下图图 3-6 给出了砂芯具体设计。图 3-6 砂芯设计图 铸造工艺课程设计说明书174 铸造工装设计4.1 模样设计模样直接影响铸件的形状，尺寸精度和表面粗糙度么样，应具有足够的强度，刚度，尺寸精度和表面粗糙度，还应时用方便，制造，简单，成本低廉。 对于齿轮箱盖板，铸件尺寸较大且单件小批，拟采用易机械加工、表面较光滑的灰铸铁模样且耐用成本低。为防止砂型太高，浇口杯单独小砂箱去做。由于铸件的热涨冷缩性，制作铸件模样的尺寸总是会大于铸件的各项尺寸，用以补正铸件冷却过程中线收缩减小的尺寸10。下式为模样尺寸公式： A 模=（A 件+A 艺）(1+k) （4-1）式中 k-逐渐的收缩率。模样材质为灰铸铁，由下表 4-1 金模样材料及性能表选取 K=1.0%。表 4-1 金属模样材料及性能表材料种类比重（g/cm）收缩率（%）自由收缩率实际取用应用情况 灰铸铁 200 7.27.30.81.00.81.0尺寸较大的整铸模板及模样齿轮箱盖板金属模平均尺寸介于（5001500）之间，属于中模样，应设计成空心体以减少铸铁消耗量。4.2 砂箱设计4.2.1 砂箱结构与选材的设定 对于齿轮箱盖板，总体尺寸较大，拟选用整铸式铸铁砂箱用于手工造型。与前文中所设模板配合使用，故也选用相同中心距的定位销和导向销定位，利用吊轴搬运、翻箱，设置 4 个均布铸接式吊轴；同时为了防止浇注过程中跑火或抬型设 2 个紧固箱耳，用铸造工艺课程设计说明书18M16 螺栓夹紧；此处不再做销套，直接在凸耳上打配合孔。4.2.2 模板尺寸设计 模板也称型板，是在地板上装配上的模样， 、浇冒口模及定位销等组成模底板与砂箱两者配合使用，根据铸造工艺图可知，整个系统最大轮廓尺寸为730mm610mm，上下模样高均不超过 120mm，参考铸造手册.第 5 卷. P578表 4-98 箱壁、模样、箱带间最小吃砂量可知分型面吃砂量大于 20mm，侧壁吃砂量大于 50mm，浇口一侧吃砂量大于 90mm。又因为砂箱长宽应是 50mm 或 100mm 的倍数7，可选砂箱内框尺寸为 1250mm850mm，模底板尺寸为砂箱名义尺寸加外延 28，即模底板尺寸为1336mm906mm。4.2.3 砂箱尺寸设计砂箱与模底板配合使用，铸件外轮廓 610mm730mm60mm，所以设定砂箱名义尺寸为 850mm850mm 此尺寸砂箱为中砂箱。参考铸造手册.第 5 卷. P578 表 4-98 箱壁、模样间最小吃砂量，综合考虑实际应用情况，选择上下砂箱高度均为 100mm。根据铸造手册.第 5 卷. P579 表 4-99 砂箱箱壁尺寸，选择砂箱壁厚为 28mm，考虑砂箱强度砂箱壁上下凸缘增加 30mm 的外延，中间增加一道横向加强筋，均以 R=5mm 圆角过渡。此次设计砂箱为中型砂箱，尺寸较大，参考拟在砂箱四周设置 48 个的排气孔，利于浇注过程中气体排出，获得优良铸件。下图为砂箱图 4-1图 4-1 砂箱图4.2.4 芯盒设计芯盒是制造砂芯的专用模具，芯盒的尺寸精度和结构是否合理，将在很大程度上直铸造工艺课程设计说明书19接影响到砂芯的质量和制芯效率。芯盒设计一般应满足如下要求：1)芯盒材料和结构形式应与生产批量相适应，且应具有必要的强度、刚度和耐磨性，以保证达到要求的使用寿命。2)确保砂芯的几何形状和尺寸精度。3)有利于安放芯骨、开设排气道等。4)尽可能减轻芯盒重量，满足选用的制芯设备的装配和操作要求。5)简化芯盒的制造工艺，减少加工工时，降低制造成本。本设计的芯盒图如图 5-2 所示。1-上片芯盒 2-六角螺母 3-活节螺栓 4-蝶形螺母 5-下片芯盒 6-沉头螺钉图 5-2 芯盒图 铸造工艺课程设计说明书205 结语本设计简单介绍了齿轮箱盖板的砂型铸造工艺设计过程。通过对其零件图、材质、工艺要求、生产要求等的综合分析，确定了零件的分型面、浇注位置，进一步确定了其铸造工艺参数，浇注系统等。在本次设计过程中通过对以往课本的复习，参考图书馆有关砂型铸造的书籍,结合老师的指导顺利完成了设计。此次设计对砂型铸造等方面的知识进一步强化学习，系统的提升了我的专业知识应用能力，同时用到 CAD 和 CREO 做出相关图参与设计,进而熟练了电脑绘图能力，对大学知识进行了一次全面的复习和巩固，对砂型铸造、对设计所用到的机械知识有了更深的了解和体会。对以后我的工作将会起到很大的作用。铸造工艺课程设计说明书21致 谢本次设计在朱老师的指导下完成，所以首先第一句话就是对朱老师表示由衷的感谢！没有朱老师的辛勤指导，本次设计绝不可能完成的和快速。在设计过程中，朱老师恪尽职守地督促我们设计，总是主动找我们商讨我们自己的毕业设计。在此次设计过程中，朱老师的大都数时间倾注给了我们，耐心地辅导我们，细心审查我们的设计。我们能够成功的完成设计得益于朱老师的耐心指导，铸造工艺课程设计说明书22参 考 文 献1 叶荣茂, 吴维冈，高景艳. 铸造工艺课程设计手册M. 北京:哈尔滨工业大学出版社,1995.2 李晨希. 铸造工程师手册M. 北京:机械工业出版社,2012.3 杜西灵,杜磊. 铸工实用手册M. 北京:机械工业出版社,2012.4 李荣德,米国发. 铸造工艺学M. 北京:机械工业出版社, 2017.5 董选普,李继强. 铸造工艺学M. 北京:化学工业出版社,2012.6 李新亚. 铸造手册;第 5 卷,铸造工艺 3 版.M. 北京:高等教育出版社, 2011.7 王文清,李魁盛. 铸造工艺学M. 北京:机械工业出版社,2013. 齿轮箱盖板铸造工艺设计 铸 造 工 艺 卡 卡片编号：120 HT-200 共1页 第1页 产品名称 齿轮箱盖板 每台件数 1 浇冒口重 18kg 零件图号 A3 每型件数 1 每型金属液 192kg 零件名称 齿轮箱盖板 净 重 32.49kg 活块数 0 材 质 HT-200 毛 重 100kg 芯 盒 数 2 准 备 　砂　　　 箱 砂芯数量 2个 上箱 1200mm×850mm×100mm 1#芯盒 625mm×340mm×160mm 下箱 1200mm×850mm×100mm 2#芯盒 625mm×3400mm×160mm 备 砂 型 砂 碱性酚醛树脂自硬砂 芯 砂 磷酸盐粘接剂砂 涂料 醇基涂料粉 造 芯 设 备 冷芯盒射芯机 硬化方法 造 型 设 备 手工造型 硬化方法 自硬 易割冒口数 0 直浇道尺寸 Φ60 横浇道尺寸 Φ35 内浇道尺寸 Φ40 直浇道数量 1 横浇道数量 2 内浇道数量 2 合 箱 合箱至浇注时间 ≤ 24h 浇注温度 1500℃ 开箱时间 3h 工艺要求要求及操作要点： 1.毛坯件需经人工时效处理； 2.未标注的铸造圆角半径为R5； 3.φ140、φ141、φ200必须与齿轮孔一起镗出（拧紧螺钉、打上定位销）。 4.“A”面与齿轮箱体紧密配合，每25平方厘米括削到8~12个。 5.铸件毛坯不得有铸造缺陷。