泵蓋鑄造工藝課程設(shè)計

1、課程設(shè)計報告課程設(shè)計報告設(shè)計題目泵蓋鑄造工藝設(shè)計學(xué) 院機械學(xué)院年 級10 級專 業(yè)材料成型及控制工程學(xué)生姓名蘇龍學(xué) 號A1050128指導(dǎo)教師于茜目目 錄錄1 1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù).1 11.1 設(shè)計任務(wù).11.2 設(shè)計的技術(shù)要求 12 2 鑄造工藝方案的確定鑄造工藝方案的確定.2 22。1 零件結(jié)構(gòu)分析 .22。2 分型面的確定 .3 2。3。加工余量和鑄造圓角 4 2。4 工藝參數(shù)的確定 5 2.5。1 工藝補正量 6 2。5。2 分型負數(shù) 6 2。5。3 砂芯設(shè)計 6 2。5.4 鑄件毛胚質(zhì)量 73。 澆注系統(tǒng)（包括冒口)的選擇 .73.1 澆注系統(tǒng)和冒口 7 4 鑄造工藝圖.115 5

2、 鑄造工藝卡鑄造工藝卡.13136 6 參參 考考 文文 獻獻.14141 1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)1 1 1 1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)泵蓋鑄造工藝設(shè)計 圖 11 1 2 2 設(shè)計的技術(shù)要求設(shè)計的技術(shù)要求設(shè)計應(yīng)達到的技術(shù)要求：實際主要用于零件的外部，起密封，阻擋灰塵的作用，故其在機器中只是起輔助作用，對機器的穩(wěn)定運行影響不是很大，其在具體加工的時候,精度要求也不是很高，加工起來也十分容易。依據(jù)圖紙要滿足下列要求:1、材質(zhì)灰鐵 150、未注鑄造圓角均為 R3;2、鑄件表面不得有沙眼、縮孔等缺陷；3、泵蓋底部 132 表面 Ra 為 3。2，100 表面 Ra 為 6。3，二者之間臺階Ra1。6。14 中

3、心孔內(nèi)表面 Ra 為 1。6，25 中心孔內(nèi)表面 Ra 為 6。3，其余為Ra12。5；4、兩個圓柱孔分別為中心大圓柱 25H9 基本尺寸為 25mm，公差帶為 H8 的孔；中心小圓柱 14H92 2 鑄造工藝鑄造工藝方案的確定方案的確定2 2。1 1 零件結(jié)構(gòu)分析零件結(jié)構(gòu)分析名稱：泵蓋 材料： HT150 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 圖 2 泵蓋立體 圖 3 泵蓋零件2.22.2 分型面的確定分型面的確定 在生產(chǎn)中考慮選擇分型面時應(yīng)注意以下原則： 1、應(yīng)使鑄件全部或大部置于同一半型內(nèi),以保證鑄件精度。如果做不到上述要求，必須盡可能把鑄件的加工面和加工基準(zhǔn)放在同一半型內(nèi)。 2、應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目

4、。分型面越少,鑄件精度容易保證且砂箱數(shù)目少減少工人勞動量。 3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板制造，易于保證鑄件精度。 4分型面通常選在鑄件的最大截面處，盡量不使砂箱過高。高砂箱，造型困難填砂、緊實、起模、下芯都不方便，勞動強度大. 5盡量便于下芯、合型和檢查型腔尺寸. 6注意減輕鑄件清理和機械加工量. 就本次的泵蓋而言：將鑄件大部分-重要部分（泵蓋圓盤底部)置于下部且分型面為最大截面。此方案便于起模，方便下芯，保證澆注質(zhì)量、能夠?qū)崿F(xiàn)順序凝固、使其金相組織均,同時保證鑄件的精度減少不必要的缺陷。亦能減少后加工量！ 圖 42。3 加工余量和鑄造圓角 （1）加工余量該泵蓋為大批

5、量生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型，由課本 P241 表 33-4 取尺寸公差等級 CT 為 11,加工余量等級 MA 為 H。得出灰鐵機械加工余量。查課本 P240 表 3-3-3 得到零件各部分加工余量。加工余量表 表 1公差等級公差等級尺寸尺寸(mm)(mm)加工余量加工余量(mm(mm）11H1004.53.511H1001605.54。5 圖 52.42.4 工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù)的確定尺寸公差尺寸公差根據(jù)零件圖技術(shù)要求：其鑄件尺寸公差按照 GB/T6414-86鑄件尺寸公差中灰口鑄鐵砂型手工造型公差等級為 CT12 級,尺寸公差為 9mm。 鑄件收縮率鑄件收縮率鑄件材料為灰鐵,收縮過程為受

6、阻收縮，根據(jù)表 3-3-71，中小型件得鑄造自由收縮率為 1.0，受阻手縮率 0.9。 表 2最小鑄出孔及槽最小鑄出孔及槽根據(jù)表 33-81查得大批量小型鑄件最小鑄出孔為 14mm。零件中小于 14mm的孔不鑄出，其余孔均鑄出。拔模斜度拔模斜度 根據(jù)已經(jīng)確定的摸樣高度、表面粗糙度，查表 JB/T5018-91 得零件的拔模斜度為1。 圖 62.5。1工藝補正量 大批量生產(chǎn)的鑄件不考慮工藝補正量。 2.5.2分型負數(shù) 砂型鑄造時,由于起模后的修型和烘干過程中砂型的變形，引起分型面凹凸不平往往要在下箱分型面上墊石棉繩或耐火泥條,這樣就使垂直于分型面方向的鑄件尺寸增高了,粘土濕砂型通常不考慮分型負數(shù)

7、.因此分型負數(shù)為零。 2。5.3砂芯設(shè)計 砂芯的選擇原則： （1)盡量減少砂芯數(shù)量 (2)為保證操作方便可將復(fù)雜砂砂芯分塊制造 (3）保證鑄件內(nèi)腔尺寸精度 （4）保證鑄件壁厚均勻 （5）填砂面應(yīng)寬敞，烘干支撐面是平面 （6)使同層砂芯組合后的上面為平面 此鑄件中只需在直徑為 25mm 的孔中加一個砂芯,型芯為圓 柱型芯,芯砂采用粘土砂，造芯方法采用芯盒造芯，采用垂直型芯 及芯頭，查鑄造實手冊 ： 表3則垂直芯頭的高度一般取 1550mm， 上芯頭取 15mm,上砂箱的芯頭斜度為 a=2mm ，沒有下芯頭。如圖8所示:圖72。5。4 鑄件毛胚質(zhì)量 查鑄造實用手冊得出： 密度 =7.2g/cm3

8、計算得出鑄件體積 V= 467845.35mm3 得質(zhì)量 M= 3.368kg3.3.澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)( (包括冒口）的選擇包括冒口）的選擇 澆注位置選擇取決于合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件質(zhì)量要求及生產(chǎn)條件。確定澆注位置的主要原則有： 1.要加工面朝下或呈直立狀態(tài) 2.應(yīng)有利于鑄件補縮 3.應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件充滿 4.應(yīng)使合型、澆注和補縮位置相一致 圖 8（1)、澆注系統(tǒng)形式的選擇： 由以上分析采用：封閉式-較好的阻渣能力、可以防止金屬液卷入氣體消耗金屬少清理方便等；頂注式澆注系統(tǒng)-容易充滿,減少薄壁鑄件澆不到、冷隔等缺陷，沖型后上部溫度高于底部，有利于鑄件自上而下順序凝

9、固等優(yōu)點。（2）澆注系統(tǒng)計算澆注時間經(jīng)計算的澆注時間 t=3.32s 表 4液面上升速度鑄件高度/澆注時間=40/3。3=12。2mm/s，大于金屬液允許最小上升速度 10mm/s。 表 5Error!Error!直、橫、內(nèi)澆道截面積的確定跟據(jù) Osann 公式可計算出澆注系統(tǒng)最小截面積之和。A 內(nèi)=G/（0。31tHp1/2） (cm2)式中：A 內(nèi)澆注系統(tǒng)最小截面面積之和； G型內(nèi)鐵液總重量； -流量系數(shù),取 0.5; Hp-平均壓頭。由于澆注方式為頂注式，則 Hp=ltan=13。1732mmtan9=20。86mm A 內(nèi)=2.27/(0。310.53。32。091/2）=2.84cm

10、2各澆道的截面積比為：S內(nèi)：S橫: S直：=1：1。2：1.4所以直澆道截面積 3。41cm2;橫澆道截面積 3.98cm2由此可得直澆道半徑為 0。3cm。 內(nèi)澆道截面圖 9 直澆道截面圖 10 橫澆道截面圖 11（3）冒口設(shè)計采用模數(shù)法設(shè)計冒口:由模數(shù)計算公式 Ms=V/S,計算鑄件模數(shù) Ms=0。53cm0.75cm宜采用澆注系統(tǒng)當(dāng)冒口，因此不用設(shè)專門的冒口.根據(jù)實際生產(chǎn)情況：采用機械化大批量生產(chǎn)小型鑄件過程中采用一腔多模時，由于內(nèi)澆道、橫澆道截面積僅有幾平方厘米，在造型過程中精確度不易把握,采用直澆道向型腔直接注入金屬液,澆注系統(tǒng)亦能充當(dāng)冒口功能即可滿足補縮要求！ 圖圖 12124 4

11、 鑄造工藝圖鑄造工藝圖 圖 135 5 鑄造工藝卡鑄造工藝卡零件名稱泵蓋材質(zhì)HT150材料鑄件重量（kg）凈重毛重澆注系統(tǒng)重鑄件材質(zhì)爐料每個毛坯可切零件數(shù)HT150鐵錠、廢鋼3（圓孔）造型砂箱內(nèi)部尺寸（mm）砂型名稱砂型類型造型方法砂箱編號長寬高備注上箱樹脂砂手工0120020080下箱樹脂砂手工0220020050樹脂砂射砂干燥前干燥后芯撐編號次數(shù)編號次數(shù)1121砂型1121澆注鐵液出爐溫度(C）澆注溫度(C）每箱鐵液消耗(kg）澆注時間(s）冷卻時間(min）140013502。33.3136.6.參參 考考 文文 獻獻1 材料成型工藝基礎(chǔ)沈其文主編 3 版 華中科技大學(xué)出版社 2003 .2 機械設(shè)計濮良貴，紀名剛主編 8 版 高等教育出版社 2006 .3材料力學(xué)劉鴻文主編 高等教育出版社 8 版 2009 。4 工程材料及應(yīng)用 周風(fēng)