HT200泵蓋鑄造工藝設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 鑄造工藝 課程設(shè)計(jì) 題目： ht200泵蓋鑄造工藝設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語院（系）：材料科學(xué)與工程學(xué)院 教研室：材料成型與控制工程學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)班級課程設(shè)計(jì)（論 文）題 目ht200泵蓋鑄造工藝設(shè)計(jì)900一、課設(shè)要求熟悉設(shè)計(jì)題目，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，進(jìn)行工藝分析與工藝計(jì)算，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算，砂芯設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。按給定的零件圖，設(shè)計(jì)鑄造工藝圖，根據(jù)鑄造工藝圖繪制鑄型裝配圖，課程設(shè)計(jì)說明書要求打印。二、課設(shè)任務(wù)零件及設(shè)計(jì)參數(shù)見任務(wù)分配表。手工繪制鑄造工藝圖一張（ao），鑄型裝配圖(a1)一張，編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（打印稿）9000字左右篇幅。設(shè)計(jì)計(jì)算

2、說明書結(jié)構(gòu)參見設(shè)計(jì)計(jì)算說明書參考樣本。工作計(jì)劃集中學(xué)習(xí)，布置任務(wù)，借閱資料，0.5天；零件的工藝性分析，擬訂工藝方案，2天；鑄造工藝設(shè)計(jì)繪圖3天；合箱圖繪圖1天，計(jì)算1天。說明書電子稿，打印裝訂正式稿1.5天，設(shè)計(jì)驗(yàn)收1天。指導(dǎo)教師評語及成績成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書目 錄前 言21鑄造工藝及工裝課程設(shè)計(jì)概念3 1.1 鑄造工藝及工裝課程設(shè)計(jì)概念3 1.2鑄造工藝及工裝課程設(shè)計(jì)依據(jù)3 1.3 鑄造工藝及工裝課程設(shè)計(jì)內(nèi)容3 1.4設(shè)計(jì)任務(wù)的分析3 1.4.1鑄件結(jié)構(gòu)分析3 1.4.2生產(chǎn)性質(zhì)、材料及技術(shù)要求32 鑄造工藝方案的確定42.1

3、造型方法的選擇42.2 澆注位置和的確定和分型面的選擇43 砂芯設(shè)計(jì)及鑄造工藝參數(shù)的選擇73.1 砂芯設(shè)計(jì) 73.2 鑄造工藝參數(shù)選擇84 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算114.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)114.2 澆注系統(tǒng)的計(jì)算135 砂箱設(shè)計(jì)155.1設(shè)計(jì)與選用砂箱的基本原則155.2砂箱類型的選擇155.3砂箱結(jié)構(gòu)15設(shè)計(jì)總結(jié)17參考文獻(xiàn)18前 言鑄造是指熔煉金屬，制造型腔，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的形成方法。鑄造是世界歷史上最悠久的工藝之一。青銅冶煉技術(shù)的發(fā)明，使人類進(jìn)入了青銅器時(shí)代。伴隨著青銅冶煉技術(shù)的同時(shí)，出現(xiàn)了鑄造技術(shù)。我國的鑄造及技術(shù)已有近6000年悠久

4、的歷史，是世界上較早掌握鑄造技術(shù)的文明古國之一。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求金屬鑄件具有較高的力學(xué)性能，尺寸精度和低的表面粗造度值；要求具有某些特殊性能，如耐熱、耐腐蝕、耐磨等，同時(shí)還要去生產(chǎn)周期性低，成本低。因此鑄件在生產(chǎn)之前，首先應(yīng)該進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)，是鑄件的整個(gè)工藝過程那個(gè)都能實(shí)現(xiàn)科學(xué)操作，才能有效的控制鑄件的形成過程達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的效果。鑄造工藝設(shè)計(jì)就是根據(jù)鑄造零件的結(jié)果特點(diǎn)，技術(shù)要求，生產(chǎn)批量，生產(chǎn)條件等確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過程。鑄造工藝設(shè)計(jì)的有關(guān)文件，試生產(chǎn)準(zhǔn)備，鑄件管理驗(yàn)收的數(shù)據(jù)，并用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)操作。因此鑄件工藝設(shè)計(jì)的好壞，對鑄件品質(zhì)，

5、生產(chǎn)和成本起著重要作用。我們在鑄造工藝學(xué)課本中學(xué)到的都是理論知識(shí)，為了加強(qiáng)對內(nèi)容的理解，學(xué)校給我們安排了課程設(shè)計(jì)，讓我們在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的過程中全方位考慮，從砂型，模樣設(shè)計(jì)，澆注過程都有實(shí)際的體驗(yàn)，本次課程設(shè)計(jì)的目的是掌握鑄造工藝設(shè)計(jì)的基本理論、基本原理和方法，了解砂型鑄造的工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，掌握零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性，以及鑄件結(jié)構(gòu)包括的方法；掌握如何確定鑄件正確澆注位置，從而保證鑄件質(zhì)量；掌握鑄型分型面的選擇應(yīng)遵循的原則；了解型芯的種類和材料，以及型芯的數(shù)量；熟悉芯頭設(shè)計(jì)是對砂芯的要求，芯骨、芯撐級排氣在鑄件紅的作用及影響；掌握鑄造工藝包括的內(nèi)容；深刻感受和體會(huì)設(shè)計(jì)存在的問題，寫出相應(yīng)的設(shè)計(jì)小結(jié)。1

6、鑄造工藝及工裝課程設(shè)計(jì)概念1.1 鑄造工藝及工裝課程設(shè)計(jì)概念鑄造生產(chǎn)是一個(gè)諸多工序集成的復(fù)雜過程，包括金屬熔煉、型砂配制和處理、造型制芯、含型澆注、落砂清理和回砂回用，人們往往把鑄件的生產(chǎn)過程稱為鑄造工藝工程，對于某一個(gè)鑄件，編制出其鑄造生產(chǎn)工藝過程的技術(shù)文件就是鑄造工藝過程。1.2鑄造工藝及工裝課程設(shè)計(jì)依據(jù)在進(jìn)行鑄造工藝設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)者應(yīng)先充分掌握客戶的要求，熟悉企業(yè)和工廠的生產(chǎn)條件，這些是鑄造工藝設(shè)計(jì)前的基本依據(jù)。此外，要求設(shè)計(jì)者有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并應(yīng)對鑄造先進(jìn)技術(shù)有所了解，具有經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和可持續(xù)發(fā)展觀，才能很好地完成任務(wù)。1.3 鑄造工藝及工裝課程設(shè)計(jì)內(nèi)容鑄造工藝設(shè)計(jì)技術(shù)會(huì)根據(jù)對鑄

7、造零件的要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件、以及對鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析等，用文字、圖樣及表格說明零件的生產(chǎn)工藝過程和工藝技術(shù)文件的過程。1.4設(shè)計(jì)任務(wù)的分析1.4.1鑄件結(jié)構(gòu)分析此鑄件為端蓋，主要起定位,防塵，密封作用。重量為5kg，結(jié)構(gòu)對稱，零件最大尺寸為220mm，高度為98mm，其主要的壁厚為12毫米,最大壁厚為12毫米,屬于小型件。1.4.2生產(chǎn)性質(zhì)、材料及技術(shù)要求（1） 生產(chǎn)性質(zhì)鑄件為大批量生產(chǎn)。（2） 材料鑄件材料為ht200。2 鑄造工藝方案的確定2.1造型方法的選擇2.1.1 造型方法的選擇選擇原則：優(yōu)先選用濕型。應(yīng)于生產(chǎn)批量相適應(yīng)。造型方法應(yīng)適應(yīng)于工廠條件。要兼顧鑄件的精度要求和技術(shù)。

8、常用的鑄型方法有：干型、濕型、水玻璃砂型、樹脂砂型、表面烘干型、 雙快水泥砂型、石灰石砂型。 綜上所述，最終選用機(jī)器造型濕型造型方法。2.1.2造芯方法的選擇制芯方法有手工制芯和機(jī)器制芯。機(jī)器制芯方法有：震突式及翻臺(tái)震實(shí)式：微震壓式；擠壓式；射芯式。手工制芯方法有：芯盒制芯；刮板制芯；減皮制芯。2.2 澆注位置和的確定和分型面的選擇（1）鑄件的澆注位置是指澆注時(shí)鑄件在鑄型中的位置。澆注位置選取原則：鑄件的重要部位、重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài) 鑄件下部金屬在上不金屬的靜壓力作用下凝固并得到補(bǔ)縮，組織致密。使鑄件的大平面應(yīng)朝下 鑄件大平面朝下既可避免氣孔和夾渣，又可以放置在大平面上行程內(nèi)砂眼缺陷

9、。如果將鑄件的平面朝上，操作方便，但鑄件平面部分的質(zhì)量難以保證。因此，應(yīng)選用鑄件平面朝下的方案，而澆注時(shí)，可采用傾斜澆注的方法。應(yīng)保證鑄件能充滿 較大而壁薄的鑄件部分應(yīng)朝下、側(cè)立或清下以保證金屬液的充填。應(yīng)有利于鑄件的補(bǔ)縮 對于因合金體收縮率大或鑄件結(jié)構(gòu)厚薄不均勻而易于出現(xiàn)縮孔縮松的鑄件，澆注位置的選擇應(yīng)優(yōu)先考慮實(shí)現(xiàn)順序凝固的條件，要便于安防冒口和發(fā)揮冒口的補(bǔ)縮作用。厚大部分盡可能安放在上部位置，而對于中、下位置的局部厚大處采用冷鐵或側(cè)冒口等工藝措施解決其補(bǔ)縮問題。避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯、合箱及檢驗(yàn) 應(yīng)盡量少用或不用砂芯，若需要使用砂芯時(shí)，應(yīng)注意保證砂芯定位穩(wěn)固、排氣通暢和下芯

10、級檢驗(yàn)方便，應(yīng)盡量避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯。應(yīng)使合箱位置、澆注位置、和鑄件冷卻位置相一致 這樣可以避免在合箱后或澆注后再次翻轉(zhuǎn)鑄型。翻轉(zhuǎn)鑄型不僅勞動(dòng)量大，而且易引起砂芯移動(dòng)、掉砂，甚至跑火等缺陷（2）分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面，選分型面是應(yīng)注意做到“四少兩便”。即，少用砂芯、少用活塊、少用分型面、便于清理、便于合箱。分型面選擇原則：鑄件全部或大部分置于同意半型內(nèi)，分型面主要是為了取出模樣而設(shè)計(jì)的，但對鑄件的精度會(huì)造成損害。一方面，它使鑄件產(chǎn)生錯(cuò)偏；另一方面，由于合箱不嚴(yán)，在垂直分型面方面總會(huì)保持一定的“厚度”，在最小的精度下，這個(gè)分型厚度加大了鑄件的偏差。盡量減少分型面的數(shù)目，機(jī)器造

11、型的中小件，一般只許可一個(gè)分型面，以便充分發(fā)揮造型機(jī)的生產(chǎn)率。分型面應(yīng)盡量選用平面，平直分型面可簡化造型過程和模底板制造，易于保證鑄件精度。便于下芯、合箱和檢查型腔尺寸，在下芯、合箱是，造型工需要檢查型腔尺寸，在調(diào)整砂芯位置，才能保證壁厚均勻。為此，應(yīng)盡量把主要砂芯放在下半型中。不使砂箱過高，分型面通常選在鑄件最大截面上，意識(shí)砂箱不致過高。高砂箱，造型困難，填砂、緊實(shí)、起模、下芯都不方便。幾乎多有造型機(jī)對砂箱高度都有限制。受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工余量，要考慮到打磨飛翅的難易而選用分型面。此外，選用的零件是一個(gè)端蓋，重量為5千克，軸對稱型，零件最大直徑

12、為220mm，零件的高度為98mm，屬于中小型件。零件內(nèi)腔也是軸對稱型，比較容易設(shè)計(jì)分型面和澆注位置。以下是設(shè)計(jì)的兩種方案方案一，見圖1 1.此方案將大平面置于底面，符合澆鑄位置的選擇原則;2.鑄件全部置于同一半型內(nèi)，解決了鑄件產(chǎn)生錯(cuò)偏和合箱不嚴(yán)的問題，整體性好，減小了鑄件的偏差；3.只有一個(gè)分型面，適于用機(jī)器造型，生產(chǎn)效率高；4.分型面是一個(gè)平面，保證了鑄件的精度，便于下芯、合箱和檢查型腔尺寸；5.砂箱選擇合適，造型方便、填砂、緊實(shí)、起模；鑄件的重要部位、重要加工面呈直立狀態(tài)；6.能保證鑄件充滿，有利于鑄件補(bǔ)縮；圖1 分型面圖方案二，見圖2這種安排方式容易產(chǎn)生砂眼等缺陷，鑄件可能會(huì)充不滿，不

13、利于鑄件補(bǔ)縮，氣孔和夾渣較多，砂芯固定不牢且要加工表面底面和側(cè)面的質(zhì)量無法保證。 綜上所述：為了使鑄造更加方便，簡化鑄造工藝，方便工人操作，選擇方案一比方案二好。 圖2分型面圖3 砂芯設(shè)計(jì)及鑄造工藝參數(shù)的選擇3.1 砂芯設(shè)計(jì)3.1.1 選擇原則砂芯的功用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件不能出砂的部分。砂芯應(yīng)滿足以下要求：砂芯的形狀尺寸及在砂型中的位置應(yīng)符合鑄件要求，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，在鑄件形成過程中砂芯產(chǎn)生的氣體能及時(shí)排出型外，鑄件收縮是阻力小和容易清砂。選用原則：保證鑄件內(nèi)腔尺寸精度；保證操作方便；保證鑄件壁厚均勻；應(yīng)盡量減少砂芯數(shù)目；填砂面應(yīng)寬敞，烘干支撐面是平面；分型面選擇應(yīng)優(yōu)先保證鑄件質(zhì)

14、量，并方便造型下芯；砂芯形狀適應(yīng)造型制芯方法。除上述原則外，還應(yīng)使每塊砂芯有足夠的斷面，保證有一定的強(qiáng)度和剛度，并能順利排出砂芯中的氣體，使芯盒結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和使用。3.1.2 芯頭設(shè)計(jì) 芯頭是指伸出鑄件以外不與金屬接觸的砂芯部分。對芯頭的要求是：固定砂芯，使砂芯在鑄型中有準(zhǔn)確的位置，并能承受砂芯重力及澆注時(shí)液體金屬對砂芯的浮力，使之不致破壞；芯頭應(yīng)能及時(shí)排出澆注后砂芯所產(chǎn)生的氣體至型外；上下芯頭及芯號(hào)容易識(shí)別，不致下錯(cuò)方向或芯號(hào)；下芯、合型方便，芯頭應(yīng)有適合斜度和間隙。間隙量要考慮到砂芯、鑄型的制作誤差，又要飛出飛翅、毛刺，并使砂芯堆放、搬運(yùn)方便，重心平穩(wěn)；避免砂芯上有細(xì)小突出的芯頭部分

15、，以免破壞。(簡圖見圖3)由文獻(xiàn)1鑄造工程師手冊表6-56、6-57得表3-1表3-1 芯頭尺寸 lha下下s981557°0.2圖3（砂芯簡圖）3.2 鑄造工藝參數(shù)選擇鑄造工藝參數(shù)通是指鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要確定的某些數(shù)據(jù)。這些參數(shù)是：鑄造收縮率（縮尺）、機(jī)械加工余量、起模斜度、最小鑄出孔的尺寸、工藝補(bǔ)正量、分型負(fù)數(shù)、反變形量、非加工壁厚的負(fù)余量、砂芯負(fù)數(shù)（砂芯減量）及分芯負(fù)數(shù)等。工藝參數(shù)選取得準(zhǔn)確、合適，才能保證鑄件尺寸（形狀）精確，使造型、制芯、下芯、合箱方便，提高生產(chǎn)率，降低成本。工藝參數(shù)選取不準(zhǔn)確，則鑄件精度降低，甚至因尺寸超過公差要求而報(bào)廢。3.2.1鑄件尺寸公差鑄件尺寸公差

16、是指鑄件公稱尺寸的兩個(gè)允許極限尺寸之差，在這個(gè)允許極限尺寸之內(nèi)鑄件可滿足加工、裝配和使用的要求。鑄件的尺寸精度取決于工藝設(shè)計(jì)及工藝過程控制的嚴(yán)格程度，鑄件尺寸精度越高，對因素的控制越嚴(yán)格，鑄件生產(chǎn)成本相應(yīng)地也要提高，必需有科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)來協(xié)調(diào)供需雙方的需求。 查表6-25鑄件尺寸公差等級表得ht ct8-12 查表6-27鑄件尺寸公差數(shù)值表得ct10長6mm高4mm3.2.2 鑄件重量公差鑄件重量公差定義為以占鑄件公稱重量的百分率為單位的鑄件重量變動(dòng)的允許值。 查表6-35鑄件尺寸公差質(zhì)量等級表得ht mt8-10 查表6-34鑄件尺寸公差質(zhì)量數(shù)值表得mt9 10%3.2.3 機(jī)械加工余量鑄件為了

17、保證共加工面尺寸和零件精度，應(yīng)有加工余量。即在鑄件工藝設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先增加的，而后在機(jī)械加工時(shí)又被切去的金屬層厚度，稱為機(jī)械加工余量。 查表6-37機(jī)械加工余量等級表得ht e-g 查表6-38得機(jī)械加工余量取g級為3.2.4 鑄造收縮率鑄造收縮率k的意義是：式中 模樣（或芯盒）工作面的尺寸 鑄件尺寸由文獻(xiàn)2表2-17查得，鑄件的自由收縮率k=1.0%，受阻收縮率k=0.9%3.2.5 起模斜度為了方便起模，在模樣、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免損壞砂型或砂芯這個(gè)斜度，稱為起模斜度（示意圖如圖4）。在鑄件加工面上采用增加鑄件尺寸法；在鑄件不與其他零件配合的非加工表面上，可采用增加，增加和減少或減小

18、鑄件尺寸法；在鑄件與其它配合的非加工表面上，采用減少或增加和減少鑄件尺寸法。由文獻(xiàn)1表3-24，查得表3-2表3-2 金屬模樣的起模斜度高度(mm)98(度)0°30a(mm)13.2.6 最小鑄出孔及槽零件上的孔、槽、臺(tái)階等，究竟是鑄出來好，還是機(jī)械加工出來好，這應(yīng)從品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)角度等方面考慮。一般來說，較大的孔、槽等，應(yīng)鑄出來，以便節(jié)約金屬和加工工時(shí)，同時(shí)還可以避免鑄件局部過厚多造成的熱節(jié)，提高鑄件質(zhì)量。較小的孔、槽，或者鑄件壁很厚，則不宜住鑄出孔，直接依靠加工反而方便，有些特殊要求的孔、槽，如彎曲孔，無法實(shí)行機(jī)械加工，則一定要鑄出。可用鉆頭加工的受制孔最好不鑄，鑄出后很難保證鑄孔

19、中心位置準(zhǔn)確，再用鉆頭擴(kuò)孔也無法糾正中心位置。經(jīng)查表6-44零件中有9個(gè)m12深12的孔不需要鑄出。3.2.7 工藝補(bǔ)正量在單件，小批量生產(chǎn)中，由于選用的縮尺與鑄件實(shí)際收縮率不符，或由于鑄件產(chǎn)生了變形，操作中的不可避免的誤差等原因，使得加工后的鑄件某些部分的厚度小于圖樣的要求尺寸，嚴(yán)重時(shí)，因強(qiáng)度太弱而報(bào)廢，因工藝需要在鑄件相應(yīng)非加工面上增加的金屬層厚稱為工藝補(bǔ)正量。3.2.8 分型負(fù)數(shù)平砂型、表面烘干型以及尺寸很大的濕型，分型面由于烘烤、修整等原因，一般都不很平整，上下型接觸面很不嚴(yán)密，為了防止?jié)沧r(shí)跑火，合箱前需要在分型面之間墊以石棉繩、泥條或油灰條等，這樣在分型面出明顯地增大了鑄件的尺寸。

20、為了保證鑄件尺寸精準(zhǔn)，在擬定工藝時(shí)，為抵消鑄件在分型面部位的增厚，在模樣上相應(yīng)減去的尺寸，稱為分型負(fù)數(shù)。3.2.9 反變形量鑄造較大的平板類、床身類鑄劍時(shí)，由于冷卻速度的不均勻性，鑄件冷卻后常出現(xiàn)變形。為了解決撓曲變形問題，在制造模樣時(shí)，按鑄件可能產(chǎn)生變形的相反方向做出反變形模樣，使鑄件冷卻后變形的結(jié)果正好將反變形抵消，得到符合設(shè)計(jì)要求的鑄件。這種在模樣做出的預(yù)變形量稱為反變形量。3.2.10 砂芯負(fù)數(shù)大型黏土砂在春砂過程中砂芯向四周漲開，制涂料及烘干過程中發(fā)生的變形使砂芯四周尺寸增大，為了保證鑄件尺寸準(zhǔn)確，將芯盒的長、寬尺寸減去一定量，這個(gè)被減去的尺寸稱為砂芯負(fù)數(shù)。3.2.11 非加工壁厚的

21、負(fù)余量為了保證鑄件尺寸的準(zhǔn)確性，凡形成非加工壁厚的木模或芯盒內(nèi)的肋板厚度尺寸應(yīng)該減小，即小雨圖樣尺寸，所減小的厚度吹吹牛稱為非加工壁厚的負(fù)余量。4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指鑄型中液態(tài)金屬流入型腔的通道，通常由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道等單元組成?；疽螅簯?yīng)在一定的澆注時(shí)間內(nèi)，保證充滿鑄型，保證鑄件輪廓清晰，防止出現(xiàn)澆不足缺陷。應(yīng)能控制液體金屬流入型腔的速度和方向，盡可能使金屬液平穩(wěn)流入型腔，防止發(fā)生沖擊、飛濺和漩渦等不良現(xiàn)象，以免鑄件產(chǎn)生氧化夾渣、氣孔和砂眼等缺陷。應(yīng)能把混入金屬液中的熔渣和氣體擋在澆注系統(tǒng)里，防止產(chǎn)生夾渣和氣孔缺陷。應(yīng)能控制鑄件凝固是的溫度分

22、布，減少或消除鑄件產(chǎn)生縮孔縮松、裂紋和變形等缺陷。澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，簡化造型、減少清理工作量和也題金屬的消耗。4.1.1 澆注系統(tǒng)類型的選擇（1） 分類： 按澆注系統(tǒng)各單元截面積的比例分類，可分為封閉式、半封閉式、開放式和封閉開放式等四種類型。封閉式：金屬液容易充滿澆注系統(tǒng)，擋渣能力較強(qiáng)，但充型液流的速度較快，沖刷力大，易產(chǎn)生噴濺。一般地說，金屬液消耗少，且清理方便，適用于鑄鐵的濕型小件及干型中、大件。開放式：充型平穩(wěn)，對型腔沖刷力小，但擋渣能力較差。一般地說，金屬液消耗多，不利于清理，常用與非鐵合金、球墨鑄鐵及鑄鋼等易氧化金屬鑄件，灰鑄鐵件上很少應(yīng)用。半封閉式：澆注系統(tǒng)能充滿，但較封閉

23、式晚，具有一定的擋渣能力，由于橫澆道截面積大，金屬液在橫澆道中的流速減小。充型的平穩(wěn)性及對型腔的沖刷力都優(yōu)于封閉式，適用于各類灰鑄鐵機(jī)球鐵件。封閉開放式：有利于擋渣，又使充型平穩(wěn)，兼有封閉式與開放式的優(yōu)點(diǎn)。適用于各類鑄鐵件，在中小件上應(yīng)用較多，特別是在一箱多件時(shí)應(yīng)用廣泛。按金屬液導(dǎo)入鑄件型腔的位置分類，可分為頂住式、中注式、低注式。頂住式：適用于結(jié)構(gòu)簡單的小件及補(bǔ)縮要求高的厚壁鑄件。中注式：適用于壁厚較均勻，高度不太大的各類中、小型鑄件。底注式：適用于形狀復(fù)雜的鑄鐵件。綜合比較，選用底注式半封閉式澆注系統(tǒng)。（2）澆注位置的選擇從鑄件薄壁外引入 適用于壁薄而輪廓尺寸又大的鑄件。從鑄件厚壁外引入

24、使用于方向性凝固，有利于補(bǔ)縮鑄件，達(dá)到消除縮孔獲得致密鑄件的方法。內(nèi)澆道盡可能不開設(shè)在重要部位。內(nèi)澆道要引導(dǎo)液流不正面沖擊鑄型型壁級砂芯或型腔中薄弱的突出部分應(yīng)該使金屬液在型腔內(nèi)流動(dòng)的路程盡可能地短，避免因澆道過長金屬液的溫度降的過快而造成澆不足現(xiàn)象。內(nèi)澆道開在非加工面上時(shí)，要盡可能開在隱蔽的、不宜看到的或同意打磨的地方，盡可能地保持鑄件外表美觀。4.1.2 內(nèi)澆道位置和數(shù)量的確定見圖4圖4 澆道簡圖4.1.3 直澆道位置的和高度的確定（1）澆注時(shí)間的計(jì)算計(jì)算10t以下割裂鑄件的澆注時(shí)間，常用公式如下：式中 澆注時(shí)間，s； 包括冒口在內(nèi)的鑄件總重量，kg，； s系數(shù)由鑄件壁厚確定取s=2.2，

25、計(jì)算得=4.9s，由文獻(xiàn)2查表2-8，知符合允許的最小速度。（2）平均壓頭的高度由文獻(xiàn)1查表3-59、表3-60，得表4-1式中 平均壓頭高度 剩余壓力頭鑄件最高、最遠(yuǎn)點(diǎn)至直澆道中心線的水平距離壓力角表4-1 平均壓頭高度(mm)l（）987°502001504.2 澆注系統(tǒng)的計(jì)算阻流阻元截面的大小實(shí)際上反映了澆注時(shí)間的長短。在一定的壓頭下阻流截面大看，澆注時(shí)間就短，所以阻流截面的大小對鑄件質(zhì)量的影響與澆注時(shí)間長短的影響基本一致。內(nèi)澆道的計(jì)算：式中 內(nèi)澆道截面積，； 流經(jīng)阻流截面積的金屬液的總重量，kg，g=5kg； 流量系數(shù)； 充填型腔是的額平均計(jì)算靜壓頭，cm由文獻(xiàn)2表3-4查得

26、=0.52計(jì)算得 =1.42=由文獻(xiàn)2表3-6查得 由文獻(xiàn)1表3-42、表3-62、表3-63查得表4-2（直澆道簡圖如圖5）表4-2 澆道截面尺寸和澆口尺寸abh內(nèi)澆道14126橫澆道151215直澆道 d1=19 d2=15 l=200圖55 砂箱設(shè)計(jì)根據(jù)鑄件的大小、吃砂量、遺跡壓頭和造型機(jī)的選擇確定砂箱的內(nèi)部尺寸，確定具體尺寸，為繪制合箱圖做準(zhǔn)備。5.1設(shè)計(jì)與選用砂箱的基本原則5.1.1鑄造工藝要求如砂箱和模樣間應(yīng)有足夠的吃砂量、箱帶不妨礙澆冒口的安防不嚴(yán)重阻礙鑄件收縮等。5.1.2尺寸和結(jié)構(gòu)符合造型機(jī)、期中設(shè)備、烘干設(shè)備的要求砂箱尺寸、形狀是設(shè)計(jì)或選購造型機(jī)的主要依據(jù)。為此，大量生產(chǎn)中

27、應(yīng)對計(jì)劃在造型線上生產(chǎn)的全部鑄件逐一進(jìn)行鑄造工藝分析，以確定公用砂箱的尺寸和形狀。5.1.3剛度強(qiáng)度有足夠的強(qiáng)度和剛度，使用中保證不斷裂或發(fā)生過大變形。5.1.4附著力要求對型砂有足夠的附著力，使用不掉砂或塌箱，但又要便于落砂。5.1.5耐用性經(jīng)久耐用，便于制造.5.1.6標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡可能便準(zhǔn)化、系列化和通用化。5.2砂箱類型的選擇5.2.1專用砂箱和通用砂箱專用某一復(fù)雜或重要鑄件設(shè)計(jì)的砂箱為專用砂箱，凡是模樣尺寸合適的各種鑄件均可使用的砂箱為通用砂箱。多為長方形。本鑄件使用專用砂箱。5.2.2砂箱的制造方法依制造方法分類可分為整鑄式、焊接式和裝配式。本砂箱為焊接式。5.2.3砂箱的造型方法依造型

28、方法及使用條件分為手工造型用砂箱、機(jī)器造型用砂箱，高壓、氣沖造型用砂箱等。此工藝的造型方法為機(jī)器造型用砂箱。5.3砂箱結(jié)構(gòu)5.3.1吃砂量砂箱名義尺寸是指分型面上砂箱內(nèi)框尺寸（長度寬度）乘砂箱高度。確定砂箱尺寸是要考慮一箱內(nèi)防止鑄件的個(gè)數(shù)和吃砂量。吃砂量的最小參數(shù)參照表5-1.所設(shè)計(jì)的砂箱長度和寬度應(yīng)是50或100的倍數(shù)，高度應(yīng)是20或50mm的倍數(shù)。表5-1吃沙量的最小值（mm）模樣高810152530354050607090120吃砂量151820242628323538404550綜上所述，本砂箱尺寸 上箱尺寸：450×450×150 下箱尺寸：450×45

29、0×200 5.3.2砂箱壁的斷面形狀、尺寸影響強(qiáng)度和剛度。其結(jié)構(gòu)及尺寸參照文獻(xiàn)1選用。5.3.3箱帶箱帶（箱擋、箱肋）增加對型砂的附著面積和附著力，提高砂型總體強(qiáng)度和剛性，防止塌箱和掉砂，延長砂箱使用期限。但是緊砂和落砂困難，限制澆冒口的布局，故用于中、大砂箱。平均內(nèi)框尺寸小于500mm的普通砂箱、小于1250mm的高壓造型用砂箱可不設(shè)箱帶。本砂箱不設(shè)計(jì)箱帶。5.3.4上下箱的定位方法有多種：泥號(hào)、箱垛、箱錐、止口及定位銷等。機(jī)器造型時(shí)只用定位銷定位，插銷多用于成批生產(chǎn)的矮砂箱，座銷用于大量生產(chǎn)的各種砂箱。箱耳多布置在砂箱兩端，一端裝圓孔的定位套（或銷），一端裝長孔的導(dǎo)向套。合箱時(shí)上下箱的圓孔套對應(yīng)圓銷，另一端對應(yīng)方銷。本砂箱采用12定位銷定位。5.3.5搬運(yùn)、翻箱結(jié)構(gòu)手把用于小型砂箱，