泵蓋鑄造工藝設(shè)計說明書

課程設(shè)計說明書泵蓋鑄造工藝設(shè)計院系：機械工程學院專業(yè)：材料成型及控制工程班級：姓名：學號：指導老師：時間：目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"鑄造工藝分析1\o"CurrentDocument"1.1零件介紹1\o"CurrentDocument"1.2零件生產(chǎn)方式選擇1\o"CurrentDocument"1.3技術(shù)要求分析1\o"CurrentDocument"1.4合金鑄造性能分析2\o"CurrentDocument"確定鑄造工藝方案2\o"CurrentDocument"2.1確定鑄造方法2\o"CurrentDocument"2.2確定澆注位置和分型面2\o"CurrentDocument"2.3確定型內(nèi)鑄件數(shù)目3\o"CurrentDocument"2.4不鑄出孔及槽的確定32.5機械加工余量和鑄造圓角的確定3\o"CurrentDocument"2.6起模斜度和分型負數(shù)的確定5\o"CurrentDocument"2.7砂芯的確定7\o"CurrentDocument"2.8鑄造收縮率的確定7\o"CurrentDocument"2.9冒口的確定7\o"CurrentDocument"2.10澆注系統(tǒng)的確定8\o"CurrentDocument"芯盒的設(shè)計9\o"CurrentDocument"3.1芯盒材質(zhì)和分盒方式的確定9\o"CurrentDocument"總結(jié)9參考資料10

鑄造工藝分析零件簡介：1.1零件介紹：零件名稱：泵蓋零件材料：HT2001.2零件生產(chǎn)方式選擇：大批量生產(chǎn)，零件圖如下:

1.3技術(shù)要求分析按照國家標準，對于HT200,其抗拉強度應達到200Mpa。鑄件在使用時工作條件較好，但此鑄件需起隔爆作用，按照技術(shù)要求，需在粗加工后進行時效處理及相應的熱處理工藝。另外，鑄件清砂后，燜火鏟除毛刺噴砂后噴G04-6鐵紅過氯乙烯底漆。除此外無特殊技術(shù)要求。注：其中621H7內(nèi)孔為重要加工面，不允許存在氣孔、夾砂等鑄造缺陷。1.4合金鑄造性能分析灰鑄鐵具有良好的鑄造性能：流動性?；诣T鐵的熔點較低，結(jié)晶溫度范圍較小，在適宜的澆注溫度下，具有良好的流動性，容易填充形狀復雜的薄壁鑄件，且不易產(chǎn)生氣孔、澆不足、冷隔等缺陷。收縮性?；诣T鐵的澆注溫度較低，凝固中發(fā)生共析石墨化轉(zhuǎn)變，使其線收縮小，產(chǎn)生的鑄造應力也較小，所以鑄件出現(xiàn)翹曲變形和開裂的傾向以及形成縮孔、縮松的傾向都較小?；诣F充型能力好，強度較高，耐磨、耐熱性好，減振性良好，鑄造性較好，但需人工時效。確定鑄造工藝方案2.1確定鑄造方法鑄件材質(zhì)為HT200，，其輪廓尺寸25X6110，屬中小件，聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)合理，符合灰鑄鐵鑄造要求，可以進行鑄造工藝設(shè)計。采用濕砂型機器造型大批量生產(chǎn)。采用濕砂型機器脫箱造型，熱芯盒水玻璃砂射芯機制芯。2.2確定澆注位置和分型面澆注位置選擇原則：重要加工面應朝下或呈直立狀態(tài)；鑄件的大平面應朝下；應有利于鑄件的補縮；應保證鑄件有良好的金屬液導入位置，保證鑄件能充滿；應盡量少用或不用砂芯；應使合型、澆注和補縮位置一致。分型面選擇原則:應使鑄件全部或大部分置于同一半型內(nèi)；應盡可能減少分型面數(shù)目；平直分型面和曲折分型面的選擇，應盡可能選擇平直分型面；分型面應選取在鑄件最大截面處。經(jīng)考慮，分型面選擇在最大截面處，內(nèi)澆道也從此處進入。此方案起模方便，大部分鑄型位于下箱，有利于保證澆注質(zhì)量，且也能獲得質(zhì)量均衡的鑄件。缺點是下芯稍有不便，但不影響。如下圖：2.3確定型內(nèi)鑄件數(shù)目由于鑄件外形尺寸較小，也考慮到所選用的造型機型號，采用一箱四件。2.4不鑄出孔及槽的確定鑄件的最小鑄出孔直徑mm灰鑄鐵件鑄鋼件大量生產(chǎn)12~15?成批生產(chǎn)15~3030~50單件、小批生產(chǎn)30~5050鑄件材質(zhì)壁厚最小孔徑灰鑄鐵8?106~10查表，灰鑄鐵件大量生產(chǎn)的不鑄出孔的最小直徑為12?15mm，故只需鑄出中間的21H7的孔.2.5機械加工余量和鑄造圓角的確定機械加工余量：機械加工余量是指在鑄件加工表面上留下的、準備用機械加工方法切去的金屬層的厚度，目的是獲得精確的尺寸和光潔的表面，以符合設(shè)計的要求。鑄件加工余量的大小，要根據(jù)鑄件的合金種類，生產(chǎn)方法，尺寸大小和復雜程度，以及加工面的要求和所處的澆注位置等因素來確定。如下表：成批、大量生產(chǎn)灰鑄鐵件機械加工余量等級手工造型機器造型及殼型金屬型低壓鑄造尺寸公差等級CT11~138?107~97~9加工余量等級MAHGFF由題可得：機器造型。如下表：尺寸公差等級CET8910加工余量等級MAGGG基本尺寸/mm澆注位置加工余量數(shù)值/mm40W頂面0.50.50.5側(cè)面0.50.50.5>63~100底面1.41.41.4與尺寸公差配套使用的合金鋼件加工余量查表得，鑄件的加工余量為：頂面——0.5mm，側(cè)面——0.5mm，底面——1.4,

如圖:鑄造圓角：鑄件上相鄰兩壁之間的交角，應做出鑄造圓角，防止在尖角處產(chǎn)生沖砂及裂紋等缺陷。圓角半徑一般為相鄰兩壁平均厚度的1/3?1/2,中小件采用R3-R5mm,此處取3mm。2.6起模斜度和分型負數(shù)的確定起模斜度：除零件本身具有的斜度外，除零件本身具有的斜度外，另設(shè)購0與①110外圓處起模斜度。根據(jù)標準《鑄件模樣起模斜度》中的規(guī)定，該鑄件選用增加鑄件厚度的起模斜度形式如圖所示：查詢鑄造工藝設(shè)計手冊1-15,得到以上起模斜度為4°,a=0.8mm。分型負數(shù)：使用黏土砂干型和表干型時，通常需要在分型面上墊石棉繩或火泥條，從而使垂直分型面方向鑄件的高度增高了。如下表：黏土砂干型和表干型的分型負數(shù)沙箱長度/mm<10001001~2000分型負數(shù)/mm干型23表干型12由于鑄件的最大尺寸只有110W1000mm,一般選干砂型，故選分型負數(shù)為2mm。鑄件在砂型中的冷卻時間：鑄件在鑄型中的冷卻時間與鑄件形狀、大小、和壁厚等有關(guān)。鑄鐵件開箱時鑄件的溫度可控制在下列溫度范圍：一般鑄件400?450°C易開裂、易變形鑄件200?300C易冷裂800?900C壁厚均勻鑄件600C根據(jù)《鑄工實用手冊》中小型鑄鐵件在車間地面上澆注時的冷卻時間見下表。鑄件重量(kg)<55~1010~3030~5050~100100~250鑄件壁厚(mm)<8<12<18<25<30<40冷卻時(min)20~3025~4030~6050~10080~160120~300通過對泵蓋鑄件的大體質(zhì)量估算為小于5kg,壁厚不均勻，小于12mm。因此旋鈕在砂型中的冷卻時間大致在25?40min內(nèi)。2.7砂芯的確定根據(jù)確定的澆注位置和分型面以及鑄件內(nèi)腔的形狀，確定在此鑄件中安放1個砂芯就可達到工藝要求。該鑄件的中心孔需用到垂直型芯及芯頭，由《材料成型工藝基礎(chǔ)》第三版P71知，垂直芯頭的高度h一般取15?150mm，型芯橫截面積越大，型芯高度H越高，h亦越高，下芯頭的斜度較小些，一般選5°，上芯頭的斜度一般為10°。為了便于下芯裝配，芯頭與芯座之間留有間隙6。機器造芯時，6較小。砂芯為垂直砂芯，水玻璃砂、機器造型，安放位置如工藝圖所示。該砂芯有兩個芯頭，根據(jù)《JB/T5106-1991鑄件模樣型芯頭基本尺寸》確定：下芯頭高15mm，與芯座間隙0.5mm；上芯頭高15mm，與芯座間隙0.5mm；上、下芯頭斜度均為10°。如圖所示：2.8鑄造收縮率的確定灰鑄鐵中小型鑄件收縮率：0.9?1.1%，取中值1.0%。2.9冒口的確定由于灰鑄鐵補縮要求較低，故在鑄件澆口處設(shè)置一個暗冒口，冒口頸直徑4mm，高度5mm。2.10澆注系統(tǒng)的確定(1)該件從分型面進行澆注，澆注系統(tǒng)開設(shè)位置詳見工藝圖。內(nèi)澆道采用扁平梯形，如此可有效防止夾雜物流入鑄型型腔，不易在鑄件連接處產(chǎn)生縮松，同時便于清理。橫澆道采用高梯形，直澆道為圓柱形，澆口杯采用普通漏斗形。澆注系統(tǒng)為封閉式澆注系統(tǒng)，各基元尺寸及比例關(guān)系為：F內(nèi)：F橫：F直=1:1.3:1.05直澆道橫澆道內(nèi)澆道(2)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：要加工面朝下或呈直立狀態(tài)應有利于鑄件補縮應保證鑄件有良好的金屬液導入位置，保證鑄件充滿.應使合型、澆注和補縮位置相一致綜上所述，應該選擇中間注入式澆注系統(tǒng)。如圖所示：

芯盒的設(shè)計3.1芯盒材質(zhì)和分盒方式的確定由于采用熱芯盒射芯法制芯，故選用HT200做芯盒，采用垂直對開式芯盒。詳細材料和相應熱處理要求見下表：名稱用材料熱處理要求熱芯盒主體HT200消除應力處理，500?550°C保溫4~8小時銷套定位銷4545鋼淬火HRC50?55頂芯桿回位導桿45淬火HRC45?50固定板、蓋板45調(diào)質(zhì)芯棒45總結(jié)本文為鑄造工藝課程設(shè)計的課題設(shè)計報告，設(shè)計課題為泵蓋。報告從泵蓋零件圖開始分析，逐步確定鑄造工藝方案，至模樣模板以及芯盒的設(shè)計，其過程和數(shù)據(jù)均已一一給出。由于我對鑄造工藝有相應的不了解，故去查找了相關(guān)資料。每份圖紙的設(shè)計和審核工作都按要求完成。在課題設(shè)計過程中，鑄造工藝圖無疑是很重要的，其標示出了分型面、機械加工余量、砂芯形狀尺寸、澆注系統(tǒng)等一系列鑄造中必不可少的參數(shù)。工藝圖也是一改再改，不理解之處就去查找相關(guān)文獻資料，并詢問老師意見。我發(fā)現(xiàn)，鑄造工藝設(shè)計中有著大量的工藝參數(shù)需要去查找，并且面對大量的數(shù)據(jù)信息，如何從中選出適合本課題鑄件的相關(guān)參數(shù)有著一定難度