端盖铸造工艺设计说明书

1、工学硕士学位论文PAGE IIPAGE 29铸造工艺课程设计说明书设计题目端盖铸造工艺设计学 院年 级专 业学生姓名学 号指导教师工学硕士学位论文铸造工艺课程设计说明书PAGE II DATE yy-M-d 21-11-4 DATE yy-M-d 21-11-4目 录 TOC o h z HYPERLINK l _Toc8437 1 前 言 PAGEREF _Toc8437 h 1 HYPERLINK l _Toc30119 1.1 本设计的目的、意义 PAGEREF _Toc30119 h 1 HYPERLINK l _Toc25478 1.1.1 本设计的目的 PAGEREF _Toc25

2、478 h 1 HYPERLINK l _Toc1078 1.1.2 本设计的意义 PAGEREF _Toc1078 h 1 HYPERLINK l _Toc6315 1.2 本设计的技术要求 PAGEREF _Toc6315 h 1 HYPERLINK l _Toc5999 1.3 本课题的发展现状 PAGEREF _Toc5999 h 2 HYPERLINK l _Toc18346 1.4 本领域存在的问题 PAGEREF _Toc18346 h 2 HYPERLINK l _Toc20119 1.5 本设计的指导思想 PAGEREF _Toc20119 h 2 HYPERLINK l _

3、Toc23393 1.6 本设计拟解决的关键问题 PAGEREF _Toc23393 h 2 HYPERLINK l _Toc22271 2 零件结构特点及工艺性分析 PAGEREF _Toc22271 h 4 HYPERLINK l _Toc10790 2.1 零件的结构特点 PAGEREF _Toc10790 h 4 HYPERLINK l _Toc6877 2.2 化学成分及质量要求 PAGEREF _Toc6877 h 5 HYPERLINK l _Toc5540 2.2.1 化学成分 PAGEREF _Toc5540 h 5 HYPERLINK l _Toc23613 2.2.2 质

4、量要求 PAGEREF _Toc23613 h 5 HYPERLINK l _Toc19098 2.3 零件结构及工艺性分析 PAGEREF _Toc19098 h 5 HYPERLINK l _Toc17465 3 铸造工艺方案的确定 PAGEREF _Toc17465 h 6 HYPERLINK l _Toc10157 3.1 浇注位置的确定 PAGEREF _Toc10157 h 6 HYPERLINK l _Toc28941 3.2 分型面的选择 PAGEREF _Toc28941 h 6 HYPERLINK l _Toc19369 3.3 造型及造芯方法 PAGEREF _Toc19

5、369 h 8 HYPERLINK l _Toc8653 4 铸造工艺参数 PAGEREF _Toc8653 h 9 HYPERLINK l _Toc3813 4.1 铸件尺寸公差 PAGEREF _Toc3813 h 9 HYPERLINK l _Toc21700 4.2 铸件质量公差 PAGEREF _Toc21700 h 9 HYPERLINK l _Toc2211 4.3 机械加工余量 PAGEREF _Toc2211 h 9 HYPERLINK l _Toc5569 4.4 铸造收缩率 PAGEREF _Toc5569 h 10 HYPERLINK l _Toc2216 4.5 起模

6、斜度 PAGEREF _Toc2216 h 10 HYPERLINK l _Toc25568 5 砂芯的设计 PAGEREF _Toc25568 h 11 HYPERLINK l _Toc28257 5.1 砂芯的形状 PAGEREF _Toc28257 h 11 HYPERLINK l _Toc4755 5.2 芯头的设计 PAGEREF _Toc4755 h 11 HYPERLINK l _Toc21065 6 浇注系统的设计 PAGEREF _Toc21065 h 13 HYPERLINK l _Toc26614 6.1 浇注系统的选择 PAGEREF _Toc26614 h 13 HY

7、PERLINK l _Toc23409 6.2 各交道口截面积计算 PAGEREF _Toc23409 h 14 HYPERLINK l _Toc2734 6.3 各交道口大小 PAGEREF _Toc2734 h 14 HYPERLINK l _Toc10839 6.3.1 直浇道大小 PAGEREF _Toc10839 h 14 HYPERLINK l _Toc9195 6.3.2 横浇道大小 PAGEREF _Toc9195 h 14 HYPERLINK l _Toc19316 6.3.3 内浇道大小 PAGEREF _Toc19316 h 15 HYPERLINK l _Toc3231

8、9 6.3.4 冒口设计 PAGEREF _Toc32319 h 15 HYPERLINK l _Toc30495 7 工艺装备 PAGEREF _Toc30495 h 17 HYPERLINK l _Toc28775 7.1 模样及模板 PAGEREF _Toc28775 h 17 HYPERLINK l _Toc20931 7.2 芯盒 PAGEREF _Toc20931 h 18 HYPERLINK l _Toc6980 7.3 砂箱 PAGEREF _Toc6980 h 20 HYPERLINK l _Toc13938 8 结 论 PAGEREF _Toc13938 h 21 HYPE

9、RLINK l _Toc31879 致 谢 PAGEREF _Toc31879 h 22 HYPERLINK l _Toc10073 参 考 文 献 PAGEREF _Toc10073 h 23铸造工艺课程设计说明书 前 言 本设计的目的、意义随着科学技术的发展，利用液态金属进行成型的新方法、新技术不断涌现，但传统的铸造生产仍是工业生产中不可或缺的基础产业，其装备即工艺水平的高低是衡量整个装备制造业技术水平的重要的依据。我国古代铸造技术，从商代中期直到产业革命前可以说一直处于世界领先水平。新中国成立以后我国的铸造技术也在逐步完善逐渐趋于世界先进水平。 本设计的目的铸造工艺学课程设计是铸造专业实

10、践环节之一，是对铸造专业的学生工艺理论和专业基础知识的检验。了解和掌握铸件的生产与设计过程；根据铸造零件结构、材质、批量、生产条件等因素，确定铸造工艺方案及工艺参数、绘制铸造工艺图、工艺卡等技术文件，最终用于指导铸件生产操作。 本设计的意义对于铸造在生产中，铸造工艺设计中各部分的设计有着各种各样的原则和要求。通过本次课程设计来设计铸造出合格的端盖，且铸件的外观尺寸符合要求，没有内部组织、力学性能和残余应力等缺陷，符合实际生产的需要。并全面的了解和掌握铸造工艺设计的过程和一般方法。本设计的技术要求灰铸铁符合标准GB/T1348-2009，必须保证机械性能；凡有加工符号的表面留有加工余量；铸件不得

11、有砂眼、气孔、裂纹等缺陷；未注铸造圆角为R10-R15；铸造公差等级为ISO8602，CT12级；去毛刺，锐边锐角倒钝。 本课题的发展现状铸造技术目前已经有着较为成熟的生产工艺，能够进行大中型、小型的各类复杂件的大量生产和单件生产，且能满足各类生产生活的需求。铸造成型工艺种类繁多有金属型铸造、陶瓷铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造、砂型铸造等，而本次设计所使用的砂型铸造是应用最为普遍的铸造方法且已经有着较为成熟的生产工艺技术能够满足本次设计的需求。 本领域存在的问题砂型铸造在生产中有着其独到的优点但同样的也存在着众多的问题，例如对浇铸温度的控制问题，浇铸温度过高会出现粘砂的问题，温度过低又存

12、在浇不足的风险。以及浇铸系统的设计问题，这影响着浇铸过程中金属液的流动以及铸型的完整性。除此之外还存在着砂芯的放置问题，这影响着铸件尺寸的精确性。以上所提及仅是铸件领域中存在的部分问题除此还存在众多的问题有待实践解决。本设计的指导思想本设计主要以最少的工艺实现最快、最合理的生产工艺最为生产要旨，且安全环保，把生产成本，产品质量，生产速度作为生产中的重要准则。 本设计拟解决的关键问题本次设计中仍存在着众多的问题，如铸件的分型面的选取问题，冒口的设计问题，浇铸温度的确定。对于铸件分型面的选取要坚持以下原则：1.尽量使铸件全部或大部分处于同一部分，2.分型面数目尽可能的少，3.尽量选择平面作为分型面

13、，4.避免砂箱过高，5.便于下芯、合箱和合型。解决铸件的精度，起模，合箱问题。而对于冒口的选取则需坚持以下原则：1.要使凝固方向朝向冒口，通常将铸件置于壁厚出，以实现顺序凝固。2.冒口应首先设立在铸件的热节下方保证补缩时的液体的静态压力。3.尽量用一个冒口同时补缩多个热节和铸件。解决铸件应力集中问题。而温度的确定由于本次浇铸铸件厚大则需适当的提高温度。 零件结构特点及工艺性分析零件的结构特点(1) 零件名称：端盖(2) 材料：HT150(3) 零件尺寸：900*H370(4) 生产批量：单件生产零件图如图2-1所示。图2-1 零件图端盖属于大型铸件，结构较简单，左右结构对称。因为端盖的壁厚较为

14、均匀，铸造工艺比较简单，质量要求较高。由于铸件的内部为中空结构，所以在铸造的过程中很容易出现夹砂、气孔等缺陷，因此在确定铸造工艺的时候，我们需要综合考虑铸件的结构和技术要求等各方面的因素。该铸件所选用的材料为HT150，铸铁材料容易制造出含有内腔、外形复杂的毛坯，其在铸件生产过程中具有很高的灵活性，适用性广泛，铸铁材料在液态成型铸件的尺寸大小方面限制比较大，其壁厚可由2mm到3m左右。对于塑性比较低的铸件，液态成型是生产其毛坯或零件的唯一的方法。化学成分及质量要求化学成分表2-1 HT150化学成分化学元素CSiMnPSMgCE质量分数3.7%4.0%2.15%2.95%0.46%0.66%0

15、.16%0.16%0.027%0.05%4.34.6质量要求铸件不允许存在裂纹。铸件液态成型不允许存在气孔、砂眼、缩松、缩孔等缺陷。零件结构及工艺性分析所要生产的铸件的结构合理与否直接影响铸件的质量，结构合理的铸件在铸造过程中能够有效地避免许多铸造缺陷。通过所给零件图可知端盖的外轮廓尺寸为900*H370，其左右结构对称，上下结构和前后结构也比较对称，端盖的内部结构相对简单，壁厚均匀，主要壁厚为200mm，最大壁厚处是370mm，最大孔径为350mm，最小孔径为50mm。因为端盖铸件为球墨铸铁，且单件生产，根据铸造工艺课程设计手册，如表2-2所示，铸铁件最小铸出孔径为3050mm，所以铸件50

16、mm孔不铸出，由后续加工得到。表2-2铸件最小铸出孔尺寸生产批量最小铸出孔径铸铁件铸钢件大批量生产15303050单件小批量305050由此可得端盖铸件图如图2-2所示。图2-2 端盖铸件图 铸造工艺方案的确定铸件的合理厚度为保证金属液充型能力，在设计铸件壁厚时，要考虑金属液的流动性和铸件的轮廓尺寸。在一定的铸造条件下，铸造合金夜充满铸型的最小厚度称为该铸件的最小壁厚。为了避免铸件产生浇不到和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。对于砂型铸造灰铸铁件铸造，其最小壁厚可参照资料表3.1。表3.1砂型铸造最小允许壁厚铸造合金铸件平均轮廓尺寸/mm2004004008008001250铸铁灰

17、铸铁58610712球墨铸铁6108121014可锻铸铁4658端盖的最大尺寸为108mm，据表3.1可以看出本次设计所选用的做小壁厚为9mm满足设计的要求。分型面的选择分型面是指两半铸型相互接触的表面。充分分析零件的结构从而选择出最佳的分型面，可以极大的简化铸造工艺、节约劳动成本，增强生产的效率，在提升铸件质量方面起到关键作用。选择分型面需要符合以下要求： (1)尽可能使铸件全部或大部置于同一箱内，以减少错型带来的尺寸偏差保证铸件尺寸精度，便于造型和合型操作。(2)分型面的选择一般情况下应该选择平面，分型面选择平面可以极大地简化造型总作以及模底板的制作，可以确保铸件的精度。铸件结构特殊的情况

18、下，为了方便工艺设计可以选择曲面。(3)应尽量把铸件加工定位面和主要加工面放在同一箱内，减少加工定位尺寸的偏差。(4)尽可能使铸件浇筑后的清理工作能够方便容易。根据端盖的结构特点确定了以下两种分型面分型方法。如图3-1： 图3-1 分型面确定方案方案A：分型面选在中心孔处，分型面没有选在铸件最大平面处，容易造成铸件错模，而且砂箱较高，金属液冲击砂型，容易产生夹砂等缺陷。方案BC：有以下几个优点：（1）分型面位于同一个平面且在铸件最大断面处，造型时相比阶梯面更加的简单方便；（2）在同一平面可以方便起模，保证铸件质量。但方案B分型面选在侧面孔下方，二侧面孔是需要铸出的，不利于下芯。综合上述三种方案

19、的优缺点比较，可以确定分型面依据上述方案B。浇注位置的确定铸件的浇铸位置是指浇铸时铸件在铸型内所处的位置和状态。它关系到铸件的冶金质量、铸件的尺寸精度及造型工艺的难易程度，因此在确定工艺方案时需要选择合适的浇铸位置。因此浇铸位置的确定应该遵从以下几个原则：铸件的重要部位或主要的加工面、耐磨面、受力面等应位于下部或呈直立状态。铸件的大平面应朝下。保证铸件的充型能力。要有利于铸件的补缩。避免使用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯。尽量保证合箱的位置、浇铸位置和铸件冷却位置一致。 选定的浇注位置有以下两种方案如图3-2所示：图3-2浇注位置浇注位置根据以上要求分析，方案A铸件大部分位于上箱，由于铸件重量较大，容

20、易发生漏箱。方案B铸件大部分位于下箱，且有利于下砂芯。且浇注位置位于铸件加工面，便于清理。铸造工艺参数铸件尺寸公差铸件尺寸公差是指铸件各部分尺寸允许的极限偏差，端盖是单件生产砂型铸造、机器造型，根据铸造工艺课程设计手册表4-1表4-2，铸件尺寸公差等级取CT12，铸件尺寸公差数值为11mm。表4-1 单件小批量生产铸件尺寸公差等级造型材料公差等级CT灰铸铁球墨铸铁铸钢干、湿型砂131513151315自硬砂111311131214表4-2 铸件尺寸公差数值铸件基本尺寸公差等级CT大于至10111213400630571014630100068111610001500791318 铸件质量公差铸

21、件重量公差是以占铸件公称质量的百分率为单位的铸件质量变动的允许值。根据铸造工艺课程设计手册表4-3表4-4得到端盖的重量公差等级为MT12级，重量公差数值10%。表4-3 单件小批量生产铸件重量公差等级造型材料公差等级MT灰铸铁球墨铸铁铸钢干、湿型砂131513151315自硬砂111311131214表4-4 铸件重量公差数值铸件公称重量重量公差等级MT大于至10111213100400810121440010006810121000400056810 机械加工余量为了保障零件加工面尺寸和精度，在铸造工艺设计时，将加工表面上留出的、准备切去的金属层厚度称为机械加工余量。加工余量过大，浪费金属

22、和机械加工工时，增加铸件和零件成本；过小则不能完全除去铸件的表面缺陷，甚至露出铸件表皮，达不到零件要求。根据铸件的尺寸公差等级、要求的机械加工余量级铸件的最大轮廓尺寸确定加工余量的数值。铸件需要加工的表面如下图4-1：图4-1铸件需要加工的表面要求的机械加工余量等级等级共有10级,称之为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K级共10个等级。根据GB/T6414-1999要求，表4.1 毛坯铸件典型的机械加工余量等级（GB/T6414-1999）方法要求的机械加工余量等级铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金砂型手工造型GKFHFHFHFH砂型机械造型或壳型EHEGEGEGEG底选择F级；处于浇注位置

23、“顶部”的选用“低”的等级，本次设计对于顶面和铸孔选择G级；引用GB/T6414-1999要求的各等级加工余量数值如下表4-5：表4-5加工余量数值最大尺寸要求的机械加工余量等级EFG1602504.55.06.02504005.06.07.04006305.56.57.563010006.57.59根据上表确定确定各加工面的加工余量数值为：顶面（1、3号）加工余量等级G，加工余量数值9mm、7.5mm；侧面（2号）加工余量等级F，加工余量数值6mm；内孔（4号）加工余量等级G，加工余量数值6mm；底面（5、6、7号）加工余量等级F，加工余量数值7.5mm、6mm、6.5mm. 铸造收缩率金属

24、在凝固过和程中有液态收缩、凝固收缩和固态收缩，其中液态收缩和凝固收缩的结果会使铸件最后凝固的部位产生缩孔、缩松，为消除缩孔、缩松，获取组织致密的铸件，采取工艺措施进行补缩。根据该该零件的结构，金属液在凝固冷却过程中的收缩介于“自由收缩”与“受阻收缩”之间，因此按照材料铸造手册中“铸造收缩率”的设计依据（表4-6）选择该铸件的铸造收缩率为1%。表4.6 各类铸铁件的铸造收缩率铸件的种类收缩率阻碍收缩自收收缩球墨铸铁中小型铸件0.10.80.91.1大中型铸件0.70.90.81.0特大型铸件0.60.80.70.9起模斜度铸件成型后，为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定的出模斜度。本次设

25、计型板采用木模样，树脂自硬砂造型，起模斜度根据铸造工艺课程设计手册表4-7，选择起模斜度为4.2mm。表4-7 自硬砂造型模样外表面的起模斜度测量面高度起模斜度金属、塑料模样木模样1602502.22.62504003.64.24006304.65.6 砂芯的设计砂芯的形状砂芯用于形成铸件内腔、形成孔以及不易起模的外部轮廓部分，也可以在铸型局部需要特殊性能时用作砂型的局部。铸型工艺对砂芯的基本原则是：砂芯的形状尺寸和在砂型中的位置符合逐渐的要求；要有足够的强度和刚度，能够抵抗高温金属液体的冲击和静压力；排气顺畅，能将在冲型及凝固过程中产生的气体顺利排出；有较好的退让性，对铸件的收缩不会产生阻碍

26、作用；清砂能力好。砂芯的设计包括：砂芯分块，下芯顺序，砂芯的个数，芯头的结构等。在对砂芯设计时需要符合下面几个原则：(1)尽量减少砂芯的数量；(2)复杂的砂芯分块设计；(3)设计砂芯时要根据铸件型腔选择合适的形状，铸型时方便填砂、排气、安置芯骨等措施。(4)砂芯的分盒面应尽量与砂型的分型面一致；(5)便于下芯和合型；(6)多个砂芯相连需要有良好的固定。对于本次设计的零件端盖，采用树脂自硬砂制芯，涉及不到砂芯的烘干。砂芯可以帮助铸件成型、确保铸件精度的关键因素。分析铸件的结构，因为该铸件为对称结构，需要做一个砂芯，其形状如图5-1所示。图5.1 砂芯图芯头的设计芯头是伸出铸件型腔以外的砂芯一部分

27、，它可以起到定位砂芯的作用。根据端盖的型腔结构，设置一个垂直芯头。图5.2垂直芯头示意图垂直芯头：根据铸造工艺课程设计手册表5-1，因为L=370mm、200mm，D=350mm、110mm，取间隙S=1.5，H=50mm，S=0.5，H=30mm。表5-1垂直型芯头的高度和芯头与芯座的配合间隙L砂型类别D或100160160250250400400630SHSHSHSH200400湿砂型0.53540140501.5455525060干砂型111.52自硬砂型111.52垂直芯头斜度：根据铸造工艺课程设计手册表5-2，取上部芯头斜度11mm、7mm，下部芯头斜度8mm、5mm。表5-2垂直型

28、芯头的斜度型芯头位置型芯头高度406363100100型芯头斜度上部芯头7111413下部芯头581117在铸件生产过程中，为了快速下芯、合箱及保证铸件的质量，在芯头的模样上做出压环、防压环和集砂槽。压环、防压环和集砂槽的示意图如图5-3所示：图5-3压环、防压环和集砂槽的示意图压环、防压环和集砂槽的尺寸列入下表5-3：表5-3压环、防压环和集砂槽的尺寸垂直芯头(mm)350砂芯110砂芯e42f53r42芯骨的设计为了保证砂芯在制芯、搬运、配芯和浇注过程中不开裂、不变形、不被金属液冲击折断生产中通常在砂芯中埋置芯骨，以提高其刚度和强度。110砂芯因为砂芯尺寸较小，而且采用树脂砂，故砂芯强度较

29、好，砂芯内不用放置芯骨。350砂芯根据铸造工艺课程设计手册表5-4设计芯骨，芯骨如图5-4所示。表5-4芯骨尺寸与吃砂量芯骨材料砂芯尺寸芯骨尺寸截面尺寸芯骨吃砂量铸铁350*370300*30020*10*302030图5-4芯骨浇注系统的设计浇铸系统是铸型中液态金属流入型腔的通道，通常由浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等单元组成。正确的设计浇铸系统使金属液平稳而又合理的充满型腔，对保障铸件质量有很重要的作用。因此浇筑系统的设计应该遵循以下几条原则：引导金属液平稳、连续地充满型腔，避免由于湍流过度强烈而造成夹卷空气、产生金属氧化物夹杂和冲刷分流塞。充型过程中流动的方向和速度可以控制，保

30、证对钢轨截面的冲刷均匀、砂型轮廓清晰、完整。在合适的时间内充满型腔，避免形成夹砂、冷隔、皱皮等缺陷。调节铸型内的温度分布，有利于强化铸件补缩、防止铸件变形、裂纹等缺陷。具有挡渣、溢渣能力，净化金属液。浇注系统结构应简单、可靠，减少金属液消耗，便于推瘤。 浇注系统的选择浇注系统的引入位置影响到浇注系统结构类型的确定，同时对液态金属充型方式、铸型温度分布铸件质量影响很大。浇注系统根据其内浇口的设置位置，可分为顶注式浇注系统、底注式浇注系统、中间注入式浇注系统和阶梯式浇注系统。对于中小铸件多采用将内浇口开设在铸型的分型面处,可以采用顶注式、底注式和中间注入式的浇注系统,对于大型铸件可以采用阶梯式浇注

31、系统。顶注式浇注系统的充型能力强,有利于冒口的补缩，但对铸型底部的冲击较大，金属液在充型过程中容易二次氧化；底注式浇注系统充型过程平稳，金属液不容易氧化，缺点是不利于顶部冒口的补缩，金属液的充型能力相对较差；中间注入式浇铸系统同时具有顶注式浇注系统和底注式浇注系统的优点和缺点；阶梯式浇注系统具有充型能力强、充型平稳、金属液不易氧化、补缩能力强的优点，但其缺点是结构复杂，消耗的金属液量多。根据本题目铸造工艺方案的设计，据铸造工艺手册常用合金砂型铸造浇口比及其应用采用开放式式浇注系统。 各交道口截面积计算铸件重量：987kg，每箱一件。采用开放式浇注系统根据铸造工程师手册表（6-89）选取：单个内

32、浇道截面积4.8cm2，八个内浇道，内浇道截面积共38.4cm2，横浇道截面积16.2cm2，直浇道截面积19cm2。各交道口大小 直浇道大小本次设计选取圆锥形直浇道，因为圆锥形直浇道模制造容易、造型方便，所以适用于中、小型铸件。表6-1 常用球墨铸铁个组元截面积编号内浇道编号横浇道编号直浇道abcF内abcF内DF内1181661.011812203.01203.12232171.521914223.62234.23252381.9232315254.83275.74282692.442418265.44296.353028102.953022328.45359.863835113.8634

33、234011.464113.374238124.8740304616.27501984640135.685038592285725.5根据铸造工程师手册表（6-1），D=50mm如图6.1所示。图6.1 直浇道截面横浇道大小根据铸造工程师手册表（6-1），a=40mm，b=30mm，h=46mm。如图6.2所示。图6.2 横浇道截面内浇道大小根据铸造工程师手册表（6-1），a=42mm，b=38mm，h=12mm。如图6.3所示。图6.3 内浇道截面冒口设计球墨铸铁生产中以暗冒口应用最广，而且一般设计成浇道通过冒口进入铸件的浇冒口系统。通过热圆节法计算冒口直径，通过测量得到热节处直径为230m

34、m，代入下列公式得：根据铸件模数计算公式： （公式6.1）式中：M表示铸件模数；V表示铸件体积；A表示铸件散热面积。通过三维软件可以得出，铸件体积137088cm3，铸件散热面积27241cm2。将数据代入式中得到铸件模数为5.033cm。根据公式 （公式6.2）计算冒口直径，代入数据计算得Dm=31.1cm。与热圆节法所得冒口直径接近，故冒口设计合理。冷铁设计冷铁是控制铸件凝固顺序和冷却速度的一种激冷物。冷铁不仅可以防止铸件产生缩孔和缩松、裂纹和变形，而且可以细化组织，提高铸件表面硬度和耐磨性。本次设计采用板型外冷铁，外冷铁是铸型的一部分，和铸件不熔接，用后可回收，重复使用。冷铁厚度；冷铁间

35、距25mm，长度200mm。冷铁形状及位置如6.4图所示。图6.4冷铁摆放位置浇注时间计算合适的浇注时间与铸件的质（重）量和结构、铸型工艺条件、合金种类及选用的浇注系统等有关，浇注时间对铸件质量有比较总要的影响。根据铸造工程师手册可知浇注时间计算公式为 （公式6.3）t浇注时间k系数G型腔内金属液重量铸件平均壁厚代入数据计算得t=92s。由以上所述，故得到该零件所采用的是开放式-顶注式浇注系统，由于零件大型铸件且属于单件生产，所以采用一箱一件。为了提高生产率、产品质量等，故得到浇注系统，如图6.4所示。图6.4 浇注系统工艺装备模样及模板模样的材质有多种。木模样适用于单件、小批量或成批生产的模

36、样，特点是重量轻、易加工，但强度低、尺寸精度低；铸铁模样适用于大中型且大量生产的 模样，其特点是加工后强度及硬度高、耐用且价廉；塑料模样适用于成批及大量 生产铸件，特别适合于形状复杂难以加工的模样，特点是重量轻、制造工艺简单， 但较脆且不能受热。本铸件属于用机器造型的方法进行小件大批量生产，所以本铸件选择木模制作模样，上、下模板如图7-1，图7-2所示：图7-1 上模板图7-2 下模板芯盒制作砂芯过程中必须用到芯盒，芯盒设计的合理与否对砂芯的质量具有关键作用，也会直接影响到铸件的质量。在对芯盒的设计制作过程中必须符合下面几点要求：（1）在设计芯盒结构时需要根据生产的批量进行相配；（2）制作出的芯盒必须具有一定的强度、刚度和耐磨性等方面优点，从而保证设计出的芯盒具有一定的使用寿命；（3）芯盒的类型选择和尺寸要求要根据设计的砂芯形状和尺寸进行合理设计；（