右端盖铸造工艺设计

右端盖铸造工艺设计,右端,铸造,工艺,设计 右端盖铸造工艺答辩人：王洪晨指导老师：孙建波佳木斯大学材料成型及控制工程LOGO目录发展现状01铸件结构特点及技术要求02铸件结构及工艺性分析03铸造方法的选择04造型工艺方案的确定05砂芯的设计及工艺设计参数06浇注系统设计07铸造工艺装备设计08一.发展现状国内国外国内中小型企业数量庞大，技术国内中小型企业数量庞大，技术水平落后，技术装备陈旧，劳动水平落后，技术装备陈旧，劳动生产率较低；质量参差不齐，废生产率较低；质量参差不齐，废品率高。品率高。国外铸造技术先进、铸件质量好、国外铸造技术先进、铸件质量好、生产效率高、环境污染小，产品生产效率高、环境污染小，产品普遍实现机械化、自动化、智能普遍实现机械化、自动化、智能化。化。右端盖属于小型灰铸铁件，结构较简单。因为右端盖的壁厚非常均匀，铸造工艺比较简单，质量要求较高。该铸件所选用的材料为HT200，灰铸铁材料容易制造出含有内腔、外形复杂的毛坯，其在铸件生产过程中具有很高的灵活性，适用性广泛，灰铸铁材料在液态成型铸件的尺寸大小方面限制比较小，其壁厚可由2mm到3m左右。对于塑性比较低的铸件，液态成型是生产其毛坯或零件的唯一的方法。二.铸件结构特点及技术要求 零件名称：右端盖 材料：HT200 零件寸：168mm254.28mm96mm 生产批量：多件大批量生产二.铸件结构特点及技术要求技术要求二.铸件结构特点及技术要求铸件不允许存在裂纹。铸件液态成型不允许存在气孔、砂眼、缩松、缩孔等缺陷。三.铸件结构及工艺性分析所要生产的铸件的结构合理与否直接影所要生产的铸件的结构合理与否直接影响铸件的质量，结构合理的铸件在铸造过响铸件的质量，结构合理的铸件在铸造过程中能够有效地避免许多铸造缺陷。右端程中能够有效地避免许多铸造缺陷。右端盖的三视图如图所示，通过所给零件图可盖的三视图如图所示，通过所给零件图可知右端盖的外右端盖廓尺寸为知右端盖的外右端盖廓尺寸为168mm254.28mm96mm，其左右结构对，其左右结构对称，上下结构和前后结构也比较对称，右称，上下结构和前后结构也比较对称，右端盖的内部结构相对简单，壁厚均匀，主端盖的内部结构相对简单，壁厚均匀，主要壁厚为要壁厚为27mm，最大壁厚处是，最大壁厚处是48mm，最，最大孔径为大孔径为75mm,最小孔径为最小孔径为15mm。零件三视图 由于右端盖的右端盖廓尺寸适中，属于小型灰铸铁件，所以属于单件大批量生产。根据现如今生产条件和成本等综合因素的综合考虑一般选择使用树脂砂造型制芯。混砂设备：型砂采用双臂水平连续混砂机混制，型号为S2530，生产率为25-30th。制芯采用单臂连续混砂机，型号TYHD-05，生产率3-6 th。紧实：可以通过利用震实台对造型进行紧实因为右端盖是一小型灰铸铁件，结构相对简单，可以成批量生产，所以采用机器造型的方法。机器造型有以下优点，铸件的尺寸精度相对较高，其加工表面光洁，而且生产效率高，劳动条件好，易实现自动化，可以节约生产成本。造型制芯方法选择造型制芯设备造型方法四四.铸造方法的选择铸造方法的选择五.造型工艺方案的确定分型面的确定分型面的确定根据右端盖的结构特点确定了以下两种分型面分型方法（一）（二）方案一：如图1所示，右端盖从图中可以看到增加一个砂芯，造型复杂，这将会极大地增加造型过程的工作量和工作难度；方案二：如图2所示，有以下几个优点：（1）分型面位于法兰的底部且在铸件最大断面处，造型时相比第一种方案更加的简单方便；综合上述二种方案的优缺点比较，可以确定分型面依据上述方案二。五.造型工艺方案的确定浇注位置的确定浇注位置的确定铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。由于右端盖是小型灰铸铁件，质量较轻。充型金属液为HT200，浇注温度较低冷却较快，金属凝固时没有实现顺序凝固的可能，所以设置浇注位置时尽量使金属液同时凝固，而且浇注位置要设置到零件的加工面上，易于清理，保证铸件的表面质量与美观。工艺图六.砂芯的设计及工艺设计参数对于本次设计的零件为右端盖，采用树脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂对于本次设计的零件为右端盖，采用树脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂芯可以帮助铸件成型、确保铸件精度的关键因素。分析铸件的结构，因为该铸件为芯可以帮助铸件成型、确保铸件精度的关键因素。分析铸件的结构，因为该铸件为对称结构，铸件的尺寸较适中，只需要做一个整体砂芯。对称结构，铸件的尺寸较适中，只需要做一个整体砂芯。砂芯图砂芯图六.砂芯的设计及工艺设计参数工艺参数的设置工艺参数的设置铸件尺寸公差铸件尺寸公差:铸件尺寸公差等级取铸件尺寸公差等级取GB/T 6414-1999 CT10。铸件重量公差铸件重量公差:查铸造工程师手册表查铸造工程师手册表6-296-29得到右端盖的重量公差得到右端盖的重量公差等级为等级为1010级，重量公差数值级，重量公差数值10%.10%.铸造收缩率铸造收缩率:为了保证铸件尺寸精度，需要通过对铸件的结构分析来选为了保证铸件尺寸精度，需要通过对铸件的结构分析来选择适合铸件的收缩率。金属液在凝固之后的冷却过程中的收缩介于择适合铸件的收缩率。金属液在凝固之后的冷却过程中的收缩介于“自自由收缩由收缩”和和“受阻收缩受阻收缩”，所以选择，所以选择HT200HT200的收缩率为的收缩率为1.0%1.0%。铸件成型后，为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定的铸件成型后，为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定的出模斜度。铸件技术要求起模斜度为出模斜度。铸件技术要求起模斜度为5度。度。浇注系统有不同的分类方式：按阻元截面积分类，可分为封闭式浇注系统、开放式浇注系统、半封闭半开放式浇注系统；由于右端盖是灰铸铁件，根据铸造工艺手册表3-132各类型浇注系统的特点和应用,可以知道开放式浇注系统适用于非铁合金等易氧化金属件，右端盖属于灰铸铁件，选择封闭式浇注系统。浇注系统根据内浇道在铸件上的位置，可以将浇注系统分成顶注式、中注式、底注式和阶梯注入式。右端盖采用底注式浇注。七七.浇注系统设计浇注系统设计浇注系统的类型浇注系统的类型七七.浇注系统设计浇注系统设计决定直浇道的位置和高度决定直浇道的位置和高度实践证明，直浇道过低使充型及液态补缩实践证明，直浇道过低使充型及液态补缩压力不足，容易出现铸件棱角和右端盖廓压力不足，容易出现铸件棱角和右端盖廓不清晰、浇不到上表面缩孔等缺陷。将直不清晰、浇不到上表面缩孔等缺陷。将直浇道高度设置为沙箱的高度为浇道高度设置为沙箱的高度为300mm。七七.浇注系统设计浇注系统设计各浇道口截面积计算各浇道口截面积计算公式：公式：A内内=G/(t0.13 Hp)=9.6/(0.5 X 12X 0.31 X 300)=1.4cm 因为是右端盖是灰铸铁件，选择的是封闭式因为是右端盖是灰铸铁件，选择的是封闭式顶注式浇注系统。选取：顶注式浇注系统。选取：A阻：阻：A横浇道：横浇道：A直浇道直浇道=1:1.06:1.11计算得：计算得：A直直=1.76A横横=1.56cmA内内=1.4cm七七.浇注系统设计浇注系统设计直浇道大小直浇道大小本次设计选取圆锥形直浇道，因为圆锥形直浇道模制造容易、造型方便，所以适用于中、小型铸件。内浇道截面积内浇道截面积 通过上面计算可以知道整个浇注系统内浇道的截面积是1.4cm2，小型灰铸铁件一般选择截面为扁平平面的内浇道。横浇道截面积横浇道截面积确定A横=1.56cm2。得a=36mm,h=39mm,b=30mm。七七.浇注系统设计浇注系统设计各浇道口截面积计算各浇道口截面积计算公式：公式：A内内=G/(t0.13 Hp)=9.6/(0.5 X 12X 0.31 X 300)=1.4cm 因为是右端盖是灰铸铁件，选择的是封闭式因为是右端盖是灰铸铁件，选择的是封闭式顶注式浇注系统。选取：顶注式浇注系统。选取：A阻：阻：A横浇道：横浇道：A直浇道直浇道=1:1.06:1.11计算得：计算得：A直直=1.76A横横=1.56cmA内内=1.4cm八八.铸造工艺装备设计铸造工艺装备设计砂箱的材质及尺寸砂箱的材质及尺寸铸件机械造型用砂箱选择灰铸铁作为砂箱材料。砂箱的尺寸：上箱为9001050300mm 下箱为9001050240mm铸型装配图八八.铸造工艺装备设计铸造工艺装备设计模样及模板模样及模板木质模样具有轻便、容易加工、来源广、价格低廉等优点，而且木模的传热系数小，有利于树脂砂的硬化，适合于手工造型单件小批量生产的铸件。在本次设计中采用多块红松木料合理拼接组合制成模样。八八.铸造工艺装备设计铸造工艺装备设计芯盒芯盒制作砂芯过程中必须用到芯盒，芯盒设计的合理与否对砂芯的质量具有关键作用，也会直接影响到铸件的质量。芯盒本次设计，分型面的选择要合适，选在零件的对称线上，易分型，浇注更充分。从浇注系统上分析，采用中间注入封闭式浇注系统，其具有阻渣性能好，不易吸气，内浇道易清理，金属消耗少，不易氧化，金属浇注平稳且不喷射等优点。把直浇道放置于靠近砂箱内壁处，便于浇注。由于选用的造型材料为脲醛树脂砂，含氮量高，因此要仔细考虑砂芯的透气性。设置出气孔，其主要目的是降低型腔内压力，使整体砂芯和砂型有良好的排气环境。经分析此方案选用的参数合理，浇注系统设计优良和有可行性，可以在实际生活中使用。总结谢谢LOGO