工学硕士学位论文
PAGE II
PAGE I
铸造工艺课程设计
说明书
设计题目
阀盖零件铸造设计
学 院
年 级
专 业
学生姓名
学 号
指导教师
铸造工艺课程设计说明书
PAGE I
PAGE I
目录
TOC o 1 前 言 1
1.1铸造工艺技术的发展与应用介绍 1
1.2本文的研究内容 1
2 零件结构及技术要求 3
2.1零件的结构 3
2.2铸造方法及砂型选择 5
2.2.1铸造方法的选择 5
2.2.2型砂、芯砂类型的选择 5
2.3 阀盖材质 6
3 阀盖铸造工艺方案 7
3.1浇注位置的选择 7
3.2分型面的确定 8
3.3合箱面与吃砂量确定 10
3.4阀盖砂型铸造工艺参数确定 11
3.4.1 铸件尺寸公差选择 11
3.3.2 最小铸出孔及槽的选择 12
3.3.3 机械加工余量的选择 13
3.3.4 铸件收缩率 13
3.3.5 起模斜度 14
4 浇注系统的设计 15
4.1浇注系统类型选择 15
4.2浇注系统尺寸的设计 16
4.3冒口的设计 20
5 铸造砂箱、模样和芯盒的设计 21
5.1设计和选用砂箱的基本原则 21
5.2砂箱类型的选择 21
5.3芯盒的设计 22
5.4模样图设计 24
6 结 论 26
7 致 谢 27
参考文献 28
1 前言
1.1铸造工艺技术的发展与应用介绍
铸造工艺是一种高效的毛坯生产方式，毛铸造毛坯是使用最广泛的一种。铸造毛坯可以制造结构复杂，尺寸范围广、材料多样的方法。铸件是一种制造成本，适合大批量生产的毛坯制造方案，为保证铸件质量，减少铸件内部气孔、缩孔、表面夹渣等常见的铸造缺陷，需要对铸件结构、铸造工艺、浇注条件等各方面进行考虑。
砂型铸造是常用的铸造方法，为了避免铸件中产生缩孔、夹渣、裂纹等缺陷，造成零件报废。铸造工艺的设计是否合理，对铸件内部质量有直接的影响。目前，国内机械制造行业，有很多零部件都是采用铸造方式生产，一方面是铸造方式不受零件结构形状复杂程度、尺寸大小、材料的限制，其适用性非常广，且生产批量大，成本低。另一方面，铸造方式发展出各种各样，有消失模铸造、熔模铸造，压力铸造，挤压铸造等方式，且新的砂型材料、涂料，新的熔炼工艺出现，提供了铸件表面质量，可以实现少加工余量，甚至是无加工余量的零件毛坯生产。
铸造工艺是否合理对铸件质量有重要影响，一般而言，造成铸件毛坯产生铸造缺陷的因素是复杂多样的，如材料选用、模具结构、金属熔炼与浇注、浇注系统设计不合理、铸造工艺流程、涂料及保温措施、补缩系统等环节都可能造成铸件品质不合格。通过现有经验证明，现有铸件出现的各类铸造缺陷，都可以通过改善模具结构、浇注工艺参数，金属熔炼工艺、涂料使用等等措施来消除，通过改善铸造工艺来避免的，也可以通过后期的处理来消除。
1.2本文的研究内容
任务书下发的研究对象是阀盖零件，完成阀盖零件的砂型铸造工艺设计。通过对铸件的结构尺寸、壁厚及材质，选择砂型重力铸造方法。这里阀盖材料为球磨铸铁QT400-10。铸件是一种制造成本，适合大批量生产的毛坯制造方案，为保证铸件质量，减少铸件内部气孔、缩孔、表面夹渣等常见的铸造缺陷，需要对铸件结构、铸造工艺、浇注条件等各方面进行考虑。本文完成的工作包含阀盖结构及工艺性分析，确定砂型材料、砂型制造方案，对分型面、浇注位置进行多种方案对比分析，对浇注系统的结合尺寸进行设计计算，排气孔进行设计，并对砂箱及模板设计进行了详细设计。
阀盖的铸造工艺设计。我查阅了相关资料和书籍后，主要进行了铸件结构的工艺性分析、铸造工艺设计及铸造工艺装备设计。本文的内容如下：
（1）学习及掌握阀盖铸造工艺设计的相关专业知识；
（2）完成铸件图和铸造工艺图；
（3）阀盖的结构尺寸与工艺要求，设计一套铸造工艺方案，设计2种分型面的方案进行对比分析，选择一种最优的方案。
（4）铸造工艺参数的确定，机械加工余量、收缩率、起模斜度、
（5）浇注系统的设计、计算浇注时间，对内浇道、横浇道、直浇道各截面尺寸计算等；
（6）模样的结构尺寸、模板的材料与定位、砂箱尺寸、材料、定位，合箱注意事项等；
铸造工艺课程设计说明书
PAGE I
PAGE I
2 零件结构及技术要求
2.1 零件的结构
本文研究的对象是的阀盖如图2.1所示，阀盖零件形状比较简单，壁厚22.5~42mm，零件各部位的壁厚尺寸较为均匀，通过查阅铸造工艺手册，QT400-10材质在阀盖零件的壁厚可以满足铸造工艺对材料流动性的要求，铸件壁厚均匀，也不会有大热节造成铸件缩孔缩松。
图2.1 阀盖零件图
阀盖零件最大外形尺寸360mm×360mm×192mm ，通过采用CREO软件进行三维建模，设置
