1、轴承座铸造工艺课程设计课程设计说明书院系：工学院机械系 班级:09机电二班 姓名：苏传民 学号:090105061 指导教师:刘万福 日期：2011年5月18日至2011年6月2日目录1课程任务设计书,2绪论（含摘要13 结构工艺分析 ,64 工艺方案确定 ,64.1铸造种类方法及选择 ,64.2型芯结构及制造 ,64.3分型面选择 ,64.4浇注位置确定 ,75 铸造工艺参数确定 ,75.1切削加工余量 ,75.2铸造收缩率及圆角 ,75.3型芯及芯头 ,75.4浇注系统及浇筑参数 ,75.4.1 浇冒口设计方案 ,8J，u5.4.2 浇冒口尺寸确定 ,85.4.3 浇注工艺及参数 ,8J，
2、u5.5 铸造工艺卡及铸件图 （ 见附图三 ）,8,8J，u结论,致谢 ,8J，参考文献 ,9J，y1黄河科技学院课程设计任务书工 学院 机 械 系 机械设计制造及其自动化 专业 2009 级 普本 2 班学号 090105061 姓名 苏传民 指导教师 刘万福 题目 : 轴承座铸造工艺设计 课程: 热加工工艺课程设计 课程设计时间 : 5 月 18 日至 6 月 2 日 共 2 周课程设计工作内容与基本要求（已知技术参数、设计要求、设计任务、工作计 划、所需相关资料）（纸张不够可加页）1（已知技术参数：51100125220轴承座零件图2（设计任务与要求（完成后需提交的文件和图表等）:1.设
3、计任务（1）选择零件的铸型种类，并选择零件的材料牌号。（2）分析零件的结构，找出几种分型方案，并分别用符号标出。3(3) 从保证质量和简化工艺两方面进行分析比较，选出最佳分型方案，标出浇 注位置和造型方法。(4) 画出零件的铸造工艺图 ( 图上标出最佳浇注位置与分型面位置、画出机加工 余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头，图下注明收缩量 ) 。 (5) 绘制出铸件 图。2. 设计要求(1) 设计图样一律按工程制图要求，采用手绘或机绘完成，并用三号图纸出 图。 (2) 按所设计内容及相应顺序要求，认真编写说明书 (不少于 1500字)。 3( 工 作计划(进程安排)熟悉设计题目，查阅资料，做准
4、备工作 1 天 确定铸造工艺方案 1 天 工艺设 计和工艺计算 2 天 绘制铸件铸造工艺图 1 天 确定铸件铸造工艺步骤 2 天 编写 设计说明书 3 天 答辩 1 天 4( 主要参考资料热加工工艺基础、工程材料及成形技术基础、机械设计手册 主任审批意见 :审批人签名 :2 绪论金属毛坯成型是机械制造生产过程的重要组成部分，也是机械零件切削加工的 基础，其成型对象是各种铸件，锻件，冲压件和焊件，成型材料为钢铁材料和非铁 金属材料等。其中钢材材料是国民经济和现代化制造机械产品的支柱材料，也是构 成各种机器设备和工程机械的最主要材料。铸造工艺方案是进行铸造工艺设计的重要一环，其目的是使整个铸造工艺
5、过程 都实行科学操作，合理的控制铸件成型，从而获得高质量，低成本的合格铸件。其首要的步骤是根据零件的结构特点，技术要求和生产批量等条件确定其铸造工艺， 绘制铸造工艺图和铸件图等。摘要( 又叫轴承箱 ： 装在汽轮机气缸本体或基础上用 本次课程设计的是轴承座来支撑轴承的构体 ) ，轴承座能够支撑固定轴承，紧固轴承和调节轴承，确保 轴和承内圈平稳回转，避免因轴承回转引起的轴承扭转或跳动。被广泛的应用在航 空领域，汽车领域，机械制造工业领域。轴承座优点 : 降低噪音及减震等性能 :缺点: 易磨损。轴承座分类：滑动轴承座 型号H700系列H400系列2HC2系列2HC4系列滚动轴承座 型号G2Q2- 7
6、2260系列G2Q4-130400系列剖分式轴承座 型号SNL立式SDG式立SONL立式SDAF立式带法兰的轴承座 型号FNL系列7225(00)系列法兰轴承座外球面轴承座 型号 H200(00) 带法兰的轴承座关键词 ： 支撑 固定 分类3 结构工艺分析X 140,平均壁厚为60?,毛坯质量为72?,轴承座零件：轮廓尺寸为220轴承座中有一个直径 60 内腔孔，底部有四个直径为 18? 的小孔。孔的内壁与 轴承座上下端的表面粗糙度均为 1.6 。由于生产批量不限,零件无特殊质量要求的表面,故属于结构简单的零件。通 过查金属成型工艺设计材料应选 HT150灰铸铁(注:灰铸铁流动性最好，收缩性小
7、)凝固收缩性小,并具有良好的耐磨性,抗压强度高,吸震性好切价格便宜。HT150强度，硬度大于 HT10Q故选HT150灰铸铁。4 工艺方案确定4.1 铸型种类方法及选择由于轴承座内部结构简单，主要由内腔，底孔组成，并且表面形状相对简单， 无特殊质量表面要求；从尺寸上讲，属于小尺寸造型；本次选用HT150灰铸铁且生产 批量不限，技术要求较低，因此综合靠考虑选用砂型造型，分模造型，手工造型。4.2 型芯结构及制造轴承座零件内有一内腔孔，故型芯应为一圆柱体，其直径应小于60?，又型芯比较简单，故采用整体式芯盒制芯的造芯的造芯方法。4.3 分型面选择分型面的选择应在保证铸件质量的前提下，尽量简化工业过
8、程，节约人力物 力，对零件质量要求不高且批量不限，故轴承座铸件可以有轴向对称分型，径向分 型两种方案。径向分析为两个分型：分别为A，B需要纸箱造型，工艺复杂，沙箱 数量多且错箱，而轴向分型为分型面 C,在零件垂直轴线上仅需两箱造型，便于期末下芯与检验，造型方便，铸件尺寸精确且分模与分型面一致，故选轴向分型方 案。4.4 浇注位置确定根据轴承座结构特点考虑卧浇和立浇两种浇注方案。卧浇容易在轴承座的上下端面及圆柱斜面形成气孔，夹渣等缺陷，而上下端面 及圆柱斜面上需铸后进行切削加工后只需保持一定的表面粗糙度，没有高温高压工 作的要求，故采用卧浇就可达到技术要求。而采用立浇需多箱，并且高温高压易对 轴
9、承座的型件造成一定的损坏。采用卧浇，将轴承座水平放置，可使两端加工处于 侧立位置以利于保证铸件质量及精度，并利于型芯稳固，排气落砂和检验。5 铸造工艺参数确定5.1 切削加工余量由于轴承座铸件是采用湿型砂芯铸造的 HT150灰铸铁，其最大尺寸为220?,加工面与基准面的距离为 220?，内圆尺寸公差为 10?，外圆尺寸公差为 12?，轴承座上下端面尺寸公差为 12?，轴承座底部矩形长边的尺寸公差为 14?，短边尺寸公差为12?。查表214尺寸公差等级为CT15-CT13与加工余量等级MA配套的关系 是(CT15- CT13)/H，故选 CT14/HL再查表 2- 15 中“大于 160-250
10、?双侧切削加工”，轴承座侧面加工余量为 7.5? ，考虑到起模斜度，可在分型面处减少 1?加工余量，以获得起模斜度，选斜度 1 度。5.2 铸造收缩率及圆角查表 2-17 尺寸公差为 14?，查表 2-13灰铸铁线收缩率为 1%，其他未注明的垂直壁起模斜度为1度，铸造圆角半径R接相邻壁厚平均值的1/31/5计算，圆角 应选 R3R5。5.3 型芯与芯头轴承座内腔为圆柱形孔，查表 2-21 水平水平芯头的长度为 40?，心头直径为 50?，芯头斜度为 6度，由于四个直径 18?的孔尺寸太小不予铸出。 (注:铸件小孔，小槽一般不铸出，待切削加工时切出，以免使造型工艺复杂或铸出的孔偏斜难 以切削，且
11、不经济 )5.4 浇注系统与浇注参数5.4.1 浇冒口设计方案烧杯口开设在上型顶圆，横浇道开设在上型分型面，内浇道开设在下型的分型 面，熔融金属从轴承座上下端注入。5.4.2 浇冒口尺寸确定- 13: 查表 2内浇道截面尺寸40X 30X12?,总截面910平方毫米。横浇道截面尺寸23X 15X 25?,总截面960平方毫米。直浇道截面尺寸直径 27?,总截面 570平方毫米5.4.3 浇注工艺参数铁水出炉温度不低于 1300?,浇注温度不低于 1250?,浇注速度为 35,55min 。铁水包必须干燥良好且需容量足够,以便保证出炉铁水的质量合乎规定的要求, 般需大于 3200?。5.5 铸造
12、工艺卡及铸件图见附图三6 结论这次的课程设计让我学到了许多 : 材料选择时应充分考虑零件的性能与要求, 尤其是零件的工作环境,是否在高温高压,还是经常暴露在潮湿的空气中等情况 零件铸造时的尺寸要求与零件的基本尺寸密切相关 ; 铸型方法的选择与零件的结构 形状及生产状况性能要求有关 ; 知道了铸型的种类及各自的特点 ; 在实际工作中还应 充分考虑生产成本、生产周期及生产设备等多方面因素 ; 选分型面时应尽量选择使 箱数较少且加工面不易出现缺陷的造型方案 ; 浇冒口的位置选择影响零件性能 ; 学会 铸件工艺图、铸件图、铸型图的绘制方法及注意事项。7 致谢在此,真诚的感谢刘万福老师。如果没有刘万福老师的课程设计指导课,我就 不会知道怎样开始课程设计及应注意的问题,对这次课程设计具有重要的指导意 义,是完成课程设计的前提,同时也要感谢刘万福老师在这学期课程工程材料中对 同学们理论课程的辛苦教学及对人生的启发与教育。刘老师在给我们讲课时,我们学生对他感性的同时也有敬仰，想起老师在课堂上的口若悬河，脑中知识 脱口而出的轻松与潇洒，我知道自己离老师还有很
