铸造工艺课程设计说明书模板.doc
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1、铸造工艺课程设计说明书佳木斯大学目 录1 前 言31.1 本设计意义41.1.1 本设计目标41.1.2 本设计意义41.2 本设计技术要求51.3 本课题发展现实状况51.4 本事域存在问题51.5 本设计指导思想61.6 本设计拟处理关键问题62 设计方案62.1 零件材质分析72.2 支座工艺设计内容和要求82.3 造型造芯方法选择102.4 浇注位置选择和分型面选择102.4.1 浇注位置选择102.4.2 分型面确实定122.4.3 砂箱中铸件数目标确定143 设计说明153.1 工艺设计参数确定153.1.1 最小铸出孔和槽153.1.2 铸件尺寸公差163.1.3 机械加工余量1
2、73.2 铸造收缩率173.2.1 起模斜度183.2.2 浇注温度和冷却时间193.3 砂芯设计193.3.1 芯头设计203.3.2 砂芯定位结构203.3.3 芯骨设计213.3.4 砂芯排气213.4 浇注系统及冒口,冷铁,出气孔设计213.4.1 浇注系统类型和应用范围213.4.2 确定内浇道在铸件上位置、数目、金属引入方向223.5 决定直浇道位置和高度223.5.1 计算内浇道截面积233.5.2 计算横浇道截面积233.5.3 计算直浇道截面积243.5.4 冒口设计254 铸造工艺装备设计254.1 模样设计264.1.1 模样材料选择264.1.2 金属模样尺寸确实定26
3、4.1.3 壁厚和加强筋设计264.1.4 金属模样技术要求264.1.5 金属模样生产方法274.2 模板设计274.2.1 模底板材料选择274.2.2 模底板尺寸确定274.2.3 模底板和砂箱定位274.3 芯盒设计284.3.1 芯盒类型和材质284.3.2 芯盒结构设计284.4 砂箱设计284.4.1 砂箱材质及尺寸285 结 论28致 谢29参 考 文 献29不要删除行尾分节符,此行不会被打印1 前 言1.1 本设计意义 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学全部基础课、技术基础课和大部 分专业课以后进行.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程一次深入综合性总复习,也是一次理
4、论联络实际训练,所以,它在我们四年大学生活中占相关键地位。 1.1.1 本设计目标铸造工艺课程设计是学完了铸造工艺基础课程后,对铸造工艺过程深入了解练习性教学步骤,是学习深化和升华关键过程,是对学生综合素质和工程实践能力培养应在指导老师指导下独立完成一项给定设计任务,编写符合要求设计说明书,并正确绘制相关图表。在课程设计工作中,应综合利用多学科理论、知识和技能,分析和处理工程问题。应学会依据技术课题任务,进行资料调研、搜集、加工和整理和正确使用工具书;培养学生掌握相关工程设计程序、方法和技术规范,提升工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件能力;培养学生掌握试验、测试等科学研究基础方法;锻炼学生分
5、析和处理工程实际问题能力。经过课程设计,应能树立正确设计思想;培养学生严厉认真科学态度和严谨求实工作作风;在工作设计中,应能树立正确工程意识和经济意识,树立正确生产见解、经济见解和全局见解。1.1.2 本设计意义该课程设计是学完本课程以后一项关键实践,是我们步入社会一次深刻链接,考察了我们独立设计,计算,绘图和分析能力,同时提升了我们查阅多种设计手册能力,经过该课程设计我们了解铸造工艺设计通常步骤,需要用到部分结构全部需要我们认真查阅后绘制到图纸上,经过课程设计我们学会了很多书本上没有知识。1.2 本设计技术要求工艺设计学生要在要求时间(3周)内,必需完成一个中等复杂程度零件铸造工艺设计,并完
6、成采取机器造型关键铸造技术文件汇(编)制工作。采取CAD出图,如有条件能够进行三维设计和动态模拟。华铸CAE10.0模拟软件能够开放使用。具体任务包含:零件图1张(A4),铸造工艺图1张(A3彩色),模板装配图1张(A4),芯盒图(或装配图)1张(A4),铸型装配图1张(A4),铸造工艺卡1张(A4),设计说明书1份(A4)1.3 本课题发展现实状况由计算机、网络技术、传感技术、人工智能所组成信息技术多年来在铸造生产中得到更为广泛应用,这正在改变着铸造生产面貌,能够说现代铸造技术关键特征就是将传统铸造工艺和信息技术融为一体。快速原型技术在铸造生产中应用也有了新发展,它除了可应用于制造新产品试制
7、用摸样及熔模铸造蜡模外,还可用于直接造出酚醛树脂壳型、壳芯,她们可直接用来装配成砂型。在德国震压造型正在逐步被其它优异造型设备所替换,而到1999年垂直分型无箱射压造型、气流气压造型、空气冲压造型这三类造型线生产能力之和已占有77%,居于主导地位。国外多年来在智能化型砂质量控制方面有很大发展,特点是利用计算机辅助对型砂质量进行预防性控制。1.4 本事域存在问题因为技术水平和装备条件等限制,中国铸造业还不能完全生产出中国各行业所急需部分关键铸件,尤其是部分高难度、高要求铸件。要改变现在这种情况,就必需加大铸造企业重组和结构调整,发展专业化生产,深入扩大优势企业规模,提升企业工艺和装备水平,必需加
8、大科技投入,建立企业研发中心并实施产学研三结合研发体制,推进自主创新,必需把环境保护和劳动保障看成一件大事抓紧抓好,必需大力降低能耗和原材料消耗,必需深入培养铸造方面专业人才,加强职员队伍技术培训,提升全行业职员技术和劳动素质。1.5 本设计指导思想铸造工艺课程设计总程序是:依据已下达课题任务零件图进行具体工艺分析后,绘制出铸造工艺图。以工艺图为依据,设计出模板图和芯合图,再绘制铸型装配图(合箱图),最终编写设计说明书和工艺卡。1.6 本设计拟处理关键问题经过阅读图纸,应着重了解以下各点:(1)了解铸造零件结构形状及各投影间关系,建立零件形状明确完整立体概念,以确保工艺设计及各项设计制图工作顺
9、利进行;(2)搞清零件图各项尺寸,并着重统计铸造零件重量,关键壁厚及最大壁厚,零件最大尺寸(长宽高轮廓尺寸),以供工艺设计使用;(3)零件各项公差要求,零件加工位置及零件各项加工要求(包含边面光洁度),并对加工方法做初步了解;(4)零件材质及性能要求,和图纸上指出各项特殊技术要求。2 设计方案零件结构铸造工艺性是指零件结构应符合铸造生产要求,易于确保铸件品质,简化铸件工艺过程和降低成本。审查、分析应考虑以下多个方面:1、铸件应有适宜壁厚,为了避免浇不到、冷隔等缺点,铸件不应太薄。2、铸件结构不应造成严重收缩阻碍,注意薄壁过渡和圆角 铸件薄厚壁相接拐弯等厚度壁和壁多种交接,全部应采取逐步过渡和转
10、变形式,并应使用较大圆角相连接,避免因应力集中造成裂纹缺点。3、铸件内壁应薄于外壁 铸件内壁和肋等,散热条件较差,应薄于外壁,以使内、外壁能均匀地冷却,减轻内应力和预防裂纹。4、壁厚努力争取均匀,降低肥厚部分,预防形成热节。5、利于补缩和实现次序凝固。6、预防铸件翘曲变形。7、避免浇注位置上有水平大平面结构。2.1 零件材质分析铸件成型材料为蠕墨铸铁,蠕墨铸铁是在铸铁材料方面介于球墨铸铁和灰铸铁之间一个材科。蠕虫状石墨是介于球伏和片状之间一个过渡型石墨,所以使这种铸铁材质性能也介于球墨铸铁和灰铸铁之间。简明地说,蠕墨铸铁含有靠近于球墨铸铁强度、刚性,一定韧性,良好耐磨性;其次,它又含有靠近于灰
11、铸铁铸造性能和热传导性能,所以这种铸铁材料愈来愈引发大家注意,而且巳开始在生产上取得了应用。它含有独特征能,在汽车发动机、排气管、玻璃模具、柴油机缸盖、制动零、件刹车盘等方面应用取得了良好效果。其化学成份:(见下表2-1),蠕铁碳当量高,加稀土合金后又使铁水得到净化,所以使它含有很好流动性。在碳当量相同情况下,蠕铁和灰铸铁流动性相同。蠕铁收缩也介于灰铸铁和球铁之间,浇注系统可按灰铸铁进行设计。但对致密性要求较高,壁厚相差较大复杂铸件,要采取球铁浇注和补缩系统。蠕铁兼有灰铸铁和球铁良好性能,抗拉强度和屈服强度高于灰铸铁,相当于铁素体球铁。导热性靠近于灰铸铁,所以铸造工艺方便、简单、成品率高。蠕铁
12、有很好抗生长和抗氧化性能,蠕铁耐磨性为中国家标准准HT3002.2倍以上,比高磷铸铁高1倍,而和磷铜钛铸铁相近。表2-1 ZG230-450化学成份 (%)化学成份CSiMnSP含量3.43.6%2.43.0%0.4%0.6%0.06%20 e30 f30 铸件在砂箱中排列最好均匀对称,这么金属液作用于上砂型抬芯力均匀,也有利于浇注系统安排,在结合已经确定分型面及浇注位置和砂箱尺寸,基础确定铸件在砂箱内排列图2.8所表示,其中模样吃砂量基础确定为:a1=30 a2=40 e1=70 e2=70 f=35 图2.8 砂箱中铸件排列示意图3 设计说明铸造工艺参数是指铸造工业设计时需要确定工艺参数,
13、工艺参数选择是铸造工艺设计关键内容。对指导铸造工艺设计和铸造生产含相关键作用,关键包含以下内容:3.1 工艺设计参数确定铸造工艺设计参数通常是指铸型工艺设计时需要确定一些数据,这些工艺数据通常全部和模样及芯盒尺寸相关,及和铸件精度有亲密关系,同时也和造型、制芯、下芯及合箱工艺过程相关。3.1.1 最小铸出孔和槽铸件上孔和槽是否铸出,要依据具体情况而定,通常较大孔和槽直接铸出来,以节省金属降低机械加工,较小孔和槽则不宜铸出。依据支座轮廓尺寸160mm135mm100mm由铸造工艺设计查表得:最小铸出孔约为6mm支座孔25(图3.1所表示)考虑加工余量后直径为19mm,厚度为23mm。该孔直径比较
14、大,高径比也不大,则应该铸出。支座孔14(图3.1所表示)考虑加工余量后直径为8mm,厚度为27mm。该孔直径较小,高径比较大,不应该铸出,机械加工较为经济方便。 图3.1 最小铸出孔示意图3.1.2 铸件尺寸公差铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸两个许可极限尺寸之差。在这两个许可极限尺寸之内,铸件可满足机械加工、装配和使用要求。影响铸件尺寸精度关键原因有:铸造合金,铸件结构,铸造方法,铸造工艺设计水平,操作水平,造型、造芯设备及工装精度,造型、造芯材料性能,铸件精整和表面质量,生产技术管理和质量控制手段等等。铸件尺寸精度要求越高,对上述影响原因要求和控制应越严,但铸件成本也越高。所以,产品设计,必
15、需用价值工程理念考虑铸件尺寸公差等级;生产厂家必需从实际出发综合考虑多种原因,达成既确保铸件质量又不过多增加生产成本目标。总来说,提升铸件尺寸精度是一项系统工程,要有计划去做逐步提升,只有提升了产品质量,只有性价比合理产品,在市场上才有竞争力。支座为砂型铸造机器造型大批量生产,由铸造工艺设计查表得:支座尺寸公差为CT812级,取CT9级。支座轮廓尺寸为160mm135mm100mm,由铸造工艺设计查表得:支座尺寸公差数值为2.5mm。3.1.3 机械加工余量机械加工余量是指为了确保铸件加工面尺寸和零件精度,工艺设计时,在铸件代加工面上预先增加而在机械加工时切削掉厚度。机械加工余量值由精到粗分为
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