铸造工艺方案毕业设计
摘要 I
Abstract II
绪论 1
1 零件材料性能分析 2
2 零件结构的铸造工艺性分析 3
3 铸造工艺方案的确定 6
3.1 分型的分析比较与选择 6
3.1.1方案一 6
3.1.2方案二 7
3.1.3方案三 8
3.2 造型方案 8
3.3 造型(芯)方法的选择 9
3.4 铸型种类的选择 9
3.5 浇注位置的确定 10
3.6 砂箱中铸件数目的确定 10
3.7 砂芯的设计 10
3.7.1砂芯尺寸 10
3.7.2下芯顺序 11
4 铸造工艺参数的选择 12
4.1 铸件线收缩率 12
4.2 机械加工余量 12
4.3 起模斜度的选取 13
5 铸件体积的计算 14
5.1 实体部分体积 14
5.2 去除部分体积 16
5.3 铸件与铸型的体积 17
6 冒口的设计 18
6.1 热节分析及热节圆的计算 18
6.2 冒口的设计 18
6.2.1初步方案 18
6.2.2改进方案a 19
6.2.3改进方案b 19
6.2.4改进方案c 20
6.6 冒口的验算 21
7 浇注系统的设计 22
7.1 浇包的选择 22
7.2 浇注系统的设计 23
7.3 工艺出品率的验算 24
8 补缩距离的计算与冷铁的安放 25
8.1 圆筒的补缩核算 25
8.2 圆筒的支撑壁的补缩核算 25
9 铸造工艺装备设计 26
9.1 模板的设计 26
9.2 芯盒的设计 26
10 总结 27
致谢 28
参考文献 29
绪论
铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点,技术要求,生产批量和生产条件等,确定铸造工艺方案和工艺参数,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程。在进行铸造工艺前,设计者应掌握生产任务和要求,熟悉工厂和车间的生产条件。此外要求设计者有一定的生产经验和设计经验,并应对铸造先进技术有所了解,具有经济观点和发展观点。因为现代科学技术的发展,拓展了铸造技术的应用领域,同时也提高了对金属铸件的要求。不仅要求铸件具有高的力学性能,尺寸精度和低的表面粗糙度值;要求具有某些特殊性能,如耐热,耐蚀,耐磨等,同时还要求生产周期短,成本低。
铸造工艺设计人员在设计的过程中应时刻关心铸件成本,节约能量和环境保护问题。从零件结构的铸造工艺性的改进,铸造,造型,造芯方法的选择,铸造方案的确定,浇注系统和冒口的设计,直至铸件清理方法等,每到工序都与上述问题有关。采用不同的工艺,对铸造车间或工厂的金属成本,熔炼金属量,能源消耗,铸件工艺出品率和成品率,工时费用,铸件成本和利润率等都有显著的影响。铸造工艺设计应是追求以最少的成本和损耗生产出质量最好,竞争品质最强的铸件产品。
此次毕业设计的目的是通过自主设计,在设计的过程中梳理大学四年中学到的专业知识,学会发现问题并运用所学的知识来解决实际问题。通过毕业设计巩固和拓展自己的专业知识,熟悉铸造工艺设计的流程,领略铸造工艺设计的要领,体验铸造工艺设计工作的内涵,为即将步入社会,走向工作岗位做最后的准备。1 零件材料性能分析
机座原材料为ZG310-570。由《铸造合金及其熔炼》表6-1及《铸造实用数据速查手册》表4-6可知在800-820℃退火后的其力学性能如下:
屈服强度σs≥310MPa; 抗拉强度σb≥570MPa;
伸长率δ≥15%; 断面收缩率Φ≥21%;
冲击韧性Akv≥15J,ak≥20J/cm3;硬度156-217HBW。
由《铸造合金及其熔炼》表6-2 可知ZG310-570化学成分的上限值(%)如下:
C≤0.50; Si≤0.60; Mn≤0.90; S≤0.01; P≤0.01;
Ni≤0.30; Cr≤0.35; Cu≤0.3; Mo≤0.2; V≤0.05。
ZG310-570为中碳钢。
零件对材料性能的要求:机座主要作用是支撑设备的运转,定位装配各种机构,使其具备特定的机械功能。由于是设备与地面的接触部分,承受着设备运转的载荷,为了能使设备有较好的工况,运转平稳,要求机座具有一定的减震性。一般的机座的尺寸都比较大,属于长久性构件,必须具有足够长的使用寿命。因此机座应该具备一定的耐磨性。
2 零件结构的铸造工艺性分析
图2-1 零件主视图
由零件图图2-1, 图2-2,图2-3分析零件结构的铸造工艺性。
零件重要的部分是零件两端圆筒,也就是注有加工粗糙度的部分 。由零件结构分析,该机座是用来支撑回转轴运转工作的,由于该部分几乎是枝端结构,直接承受载荷,并且有装备要求,所以对于圆筒的内部组织结构要求很高.在设计铸造工艺时,应重点分析考虑。
铸件壁厚比较大,最小壁厚处是机座两端的圆筒