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输油管道接口的铸造工艺设计说明书,输油管道,接口,铸造,锻造,工艺,设计,说明书,仿单
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附录附录 A：英文原文附录 B：原文翻译：使用田口方法和响应面方法研究球墨铸铁铸造工艺参数摘要：为了找到球墨铸铁中各种铸造参数的优化水平，从中型铸造厂观察到各种铸造缺陷和废品率。 不同的控制值选择浇注温度，孕育量，含碳量，水分含量，生坯压缩强度，渗透性和模具硬度等铸造参数。 使用 1 吨容量的无芯中频感应炉生产三种不同的金属熔体，其含量为 0.4 重量，0.6 重量和 0.8 重量接种量（Fe-Si-Mg 合金和后接种剂） 。 选择具有 3 级设置的 L-27 正交用于分析。观察每次运行的反应。 每次运行的信噪比（S / N ）使用 Taguchi 方法计算，并且基于 S / N 比识别不同铸造参数的优化水平。 对铸件接受率的方差分析得出结论：接种是影响铸件质量的最重要因素，贡献率为 44; 孕育量的增加导致球墨铸铁铸件合格率的显着提高。 实验结果表明，在优化参数下，废品率从 16.98降至 6.07。关键词：优化水平; 铸造参数; 信噪比; 田口方法; 方差分析; “F测试中图分类号：TG143.文件代码：A 文章编号：1672-6421（2016）05-352-09一种有缺陷的铸造会导致生产力的巨大损失。 球墨铸铁具有优异的性能 力学性能如高强度，良好的延展性，良好的耐磨性和良好的疲劳性能。 球墨铸铁的性能取决于化学和热处理。 由于高强度重量比和性能范围，许多钢部件被球墨铸铁取代。 由于球状石墨的存在，球墨铸铁提供了强度和延展性的良好组合。各种合金的改性是众所周知的通过改变微观结构改善性能的方法。 元素含量的微小变化导致铸铁机械性能的统计学显着增加或减少。 正确选择工艺参数是必要的，以获得高质量并随后提高工艺生产力。 碳当量值提高了熔融金属的流动性，并且对铸造产品的机械性能有很大影响。 通过优化可控工艺参数，如模具硬度，含水量，渗透率和生坯压缩强度，可以实现优质铸造。 方差分析（ANOVA）结果表明选定的工艺参数显着影响铸造缺陷和排除率。 使用正交阵列来实现田口方法。 Taguchi 方法强调使用信噪比（ S / N）研究响应变化的重要性，从而使由于不可控参数导致的质量特性变化最小化。 使用 Minitab 软件计算 S / N 比值。 工艺参数的设置通过使用田口的实验设计方法确定。 为了优化任务书题 目 输油管接头铸造工艺设计题目来源学生姓名 学 号 专业班级指导教师 职 称 教 研 室毕业论文（设计）任务与要求完成零件的铸造工艺，包括铸件图（浇注位置，分型面，拔模斜度，确定材料收缩率，加工余量，型芯等） ，确定铸造各项参数（浇注温度等） ，采用三维造型软件（Creo 等）完成铸件的三维造型，最后采用铸造模拟软件对工艺进行模拟验证，并根据模拟结果优化工艺，确定最终的铸造工艺。最终，完成毕业论文撰写，要求画出铸造工艺图（A1）一张。毕业论文（设计）工作进程起止时间 工作内容2017.12.27-2017.12.312018.1.1-2018.2.282018.3.1-2018.3.312018.4.1-2018.4.302018.5.1-2018.5.112018.5.25查（借）阅资料，了解本课题设计重点，注意事项，撰写开题报告。分析图纸，完成零件图、铸件图的三维实体绘制。铸造工艺设计。利用铸造模拟软件进行铸造工艺的模拟仿真，对比分析，对设计进一步完善，确定铸造工艺，撰写论文，完成工艺图。指导老师、评阅老师评阅，整理资料准备答辩。答辩。指导教师（签字） 毕业论文工作组组长（签字） 学生（签字） 毕业论文（设计）起止时间： 20XX 年 12 月 27 日 至 20XX 年 5 月 25 日 注：本表由指导教师填写，于每学年第 1 学期 18 周，经毕业论文工作组审批，随毕业论文装订由学院存档。开题报告论文（设计）题目 输油管接头铸造工艺设计学生姓名 学号 指导教师一、选题的研究意义随着社会的发展，工业在人们生活中起着举足轻重的作用。在铸造的过程中，为了更进一步的提升生产效率，降低成本，规范操作，保证质量，持续改进，铸造工艺设计已经成为不可或缺的铸造力量。应用铸造有关理论和系统知识生产铸件的技术和方法，使得加工材料的成本低，效率高，更精密，所以，铸造工艺设计在工业发展的道路上必不可少。二、国内外发展发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作） 。在重要铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P0.04% 、S 0.02%，铸钢要求 P、S0.025% ，采用热分析技术及时准确控制 C、Si 含量，用直读光谱仪 23 分钟分析出十几个元素含量且精度高，C、S 分析与调控可使超低碳不锈钢的 C、S 含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。 广泛应用合金包芯线处理技术，使球铁、蠕铁和孕育铸铁工艺稳定、合金元素收得率高、处理过程无污染，实现了微机自动化控制。铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达 0.01%以下；熔炼合金钢精炼多用 AOD、VOD 等设备，使钢液中 H、O、N 达到几个或几十个 10-6 的水平。普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。过滤后的钢铸件射线探伤 A 级合格率提高 13 个百分点，铝镁合金经过滤，抗拉强度提高 50%、伸长率提高 100%以上。铝基复合材料以其优越性能被广泛重视并日益转向工业规模应用，如汽车驱动杆、缸体、缸套、活塞、连杆等各种重要部件都可用铝基复合材料制作，并已在高级赛车上应用；在汽车向轻量化发展的进程中，用镁合金材料制作各种重要汽车部件的量已仅次于铝合金。 砂处理采用高效连续混砂机、人工智能型砂在线控制专家系统, 制芯工艺普遍采用树脂砂热、温芯盒法和冷芯盒法。熔模铸造普遍用硅溶胶和硅酸乙酯做粘结剂的制壳工艺。铸造生产全过程主动、从严执行技术标准，铸件废品率仅 2%-5%；标准更新快（标龄 4-5 年） ；普遍进行 ISO9000、ISO14000等认证。 重视开发使用互联网技术，纷纷建立自己的主页、站点。铸造业的电子商务、远程设计与制造、虚拟铸造工厂等飞速发展。我国铸造领域的学术研究并不落后，很多研究成果居国际先进水平，但转化为现实生产力的少。国内铸造生产技术水平高的仅限于少数骨干企业，行业整体技术水平落后，铸件质量低，材料、能源消耗高，经济效益差，劳动条件恶劣，污染严重。具体表现在，模样仍以手工或简单机械进行模具加工；铸造原辅材料生产供应的社会化、专业化、商品化差距大，在品种质量等方面远不能满足新工艺新技术发展的需要；铸造合金材料的生产水平、质量低；生产管理落后；工艺设计多凭个人经验，计算机技术应用少；铸造技术装备等基础条件差；生产过程手工操作比例高，现场工人技术素质低；仅少数大型汽车、内燃机集团铸造厂采用先进的造型制芯工艺，大多铸造企业仍用震压造型机甚至手工造型，制芯以桐油、合脂和粘土等粘结剂砂为主。大多熔模铸造厂以水玻璃制壳为主；低压铸造只能生产非铁或铸铁中小件，不能生产铸钢件；用 EPC 技术稳定投入生产的仅限于排气管、壳体等铸件，生产率在 30型/小时以下，铸件尺寸精度和表面粗糙度水平低；虽然建成了较完整的铸造行业标准体系，但多数企业被动执行标准，企业标准多低于 GB（国标）和 ISO（国际标准） ，有的企业废品率高达 30%；质量和市场意识不强，仅少数专业化铸造企业通过了 ISO9000 认证。结合铸造企业特点的质量管理研究十分薄弱。近年开发推广了一些先进熔炼设备，提高了金属液温度和综合质量，如外热式热风冲天炉开始应用，但为数少，使用铸造焦的仅占 1%。一些铸造非铁合金厂仍使用燃油、焦炭坩埚炉等落后熔炼技术。冲天炉-电炉双联工艺仅在少数批量生产的流水线上得以应用。少数大、中型电弧炉采用超高功率（600-700kVA/t）技术。 开始引进AOD、VOD 等精炼设备和技术，提高了高级合金铸钢的内在质量。重要工程用的超低碳高强韧马氏体不锈钢，采用精炼技术提高钢液纯净度，性能改善。铸造马氏体不锈钢在保持原有韧性基础上，屈强比由 0.70-0.75 提高到 0.85-0.90，强度提高 30%-60%，硬度提高 20%-50%。 广泛应用国内富有稀土资源，如稀土镁处理的球墨铸铁在汽车、柴油机等产品上应用；稀土中碳低合金铸钢、稀土耐热钢在机械和冶金设备中得到应用；初步形成国产系列孕育剂、球化剂和蠕化剂，推动了铸铁件质量提高。三、研究目的本课题是研究铸造工艺的总体设计，并对铸造工艺的设计方案进行优化。通过对该课题的研究，了解铸造工艺过程，并运用所学知识完成铸造工艺设计的优化。铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。输油管接头的材料是铸铝合金，所以只能采用铸造来完成。铸造工艺具有铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制；铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体等；铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时；铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低；铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。为了进一步减少成本，引入了计算机模拟技术。四、研究内容1、输油管接头的铸造工艺研究根据输油管零件图计算毛坯图的尺寸并绘制其三维模型、确定铸造工艺过程中所涉及到的各参数，如：铸造温度、所用型芯的数目、浇注系统类型等。2、补缩系统的设计根据铸造手册以及经验公式分析确定何处会出现缺陷，设计补缩系统。根据铸件的材料、所选型砂的强度确定是否需要冒口；根据铸件的厚度，查阅手册确定是否要用冷铁及冷铁的尺寸、个数。3、浇注系统的设计首先计算出输油管接头铸件的毛坯尺寸，根据冒口及整个铸件的高度确定出直浇道的总高度，铸件材料流动性选择浇道形状，根据毛坯的形状选择分型面及型芯的放置位置。4、 采用 Pro/E 进行造型，通过铸造模拟软件进行验证浇注系统和补缩系统是否能够保证铸件无缺陷；若有缺陷，对其进行优化。五、研究方案及步骤1.研究方案的确定要通过以下几个步骤 查阅相关的资料，记录需要的信息，确定预方案 计算所需的数据，确定预方案的可行性 绘制三维模型 分析方案，对其进行修改优化 对改进的方案进行查漏补缺，确定设计方案 绘制零件图并装配六、论文提纲第一章 绪论1.1 研究的意义1.2 国内外的发展趋势1.3 研究目的第二章 输油管道接口的工艺分析2.1 零件信息2.2 技术要求2.3 工艺流程第三章 铸造工艺方案的拟定3.1 铸造方法的选择3.2 分型面的选择3.3 浇注位置的确定3.4 造型方法的选择3.5 铸造工艺参数第四章 型芯的确定4.1 砂芯的结构与尺寸第五章 浇注系统和冒口的设计计算5.1 浇注系统的初步拟定5.2 浇注系统的设计第六章 砂箱的设计6.1 砂箱的材料和结构6.2 砂箱尺寸的确定第七章 总结参考文献致谢七、 工作量的估计算1.查阅资料，了解关于输油管道接口的铸造工艺设计的基础知识，并知道注意事项与要求2.确定加工方案，确定加工工艺有关的参数3.铸造接头的工艺设计规程和所需家具设计4.绘制零件图和装配图5. 撰写毕业论文10 制作相应的 PPT 以便于答辩。八、 工作条件1.二维、三维制图软件2.翻阅书本，通过互联网查阅所需的资料信息3.学校的实验室和后工厂可以提供一些设备4.求助专业老师九、 参考文献 矫津毅编著. UG NX5 基础设计与案例实践M. 北京：机械工业出版社，2008 王文清，李魁盛. 铸造工艺学 M. 北京，机械工业出版社， 2002 李宏英编著. 铸造工艺设计M. 北京：机械工业出版社， 2005 申荣华编. 铸造工艺课程设计指导书Z. 贵阳，自编参考书， 2011 陆文华 李魁盛 黄良余 编 .铸造合金及其熔炼.机械工业出版社，铸铁合金部分. 中国机械工程学会铸造分会编. 铸造手册 5（第 2 版）M. 北京，机械工业出版社，2004 蔡群 主编.现代工程制图南京大学出版社， 绘图图框部分 张克义 主编.AutoCAD 工程制图. 中国林业出版社，CAD 制图操作部分 李魁盛，马顺龙等. 典型铸件工艺设计实例M. 北京，机械工业出版社， 2008指导教师意见及建议（从选题、理论与实证准备、研究（设计）方法、工作安排等方面给出评价，并提出指导意见）：该生通过查阅相关文献，对课题有了一定的认识，了解了铸造工艺在毛坯生产中的重要作用，根据课题要求，制订了合理的工作计划，首先采用传统方法进行设计计算，再采用铸造模拟软件对工艺进行模拟计算，判断工艺的合理性，并作出优化，同意开题。指导教师签名： 年 月 日毕业论文工作组意见及建议准予开题毕业论文工作组组长签字： 年 月 日注：1.此表由学生填写后，交指导教师签署意见，经毕业论文（设计）工作组审批后，才能开题。2.此表随毕业论文装订并由学院存档。中期检查表论文（设计）题目 输油管接头铸造工艺设计学生姓名 学号 指导教师计划完成时间 2018.4.9按照进度安排应完成的任务2018 年一月-2018 年二月 查（借）阅资料，了解本课题设计重点，注意事项，撰写开题报告。2018 年二月-2018 年三月 分析图纸，完成零件图、铸件图的三维实体绘制。2018 年三月-2018 年四月 铸造工艺设计。实际完成情况1.经查阅按时完成并提交了开题报告.2.经查阅按时完成了英文翻译3.根据二维图画出三维图并查阅了相关数据4.经比较选择了合适的分型面和浇注系统并在需要的位置添加冒口防止缩孔缩松的出现，初步设计完成.。目前有哪些问题和困难，拟采取的解决方法浇道位置高低的选择，因为浇道过低和过高都会使充型液态补缩压力不足，正在查阅和计算最合理的位置.(以上栏目由学生填写)检查中发现的问题与建议通过前期工作，基本按照进度要求完成相应的设计内容，后面要采用模拟软件 Z-Cast 对工艺进行模拟优化，达到完全消除铸造缺陷的目的。毕业论文工作组组长签名： 年 月 日注：1.最后一栏由指导教师填写。2.此表随毕业论文装订并由学院存档。指导教师评分表学院：XX 专业班级：XXX 班学生姓名： XXXX 学号： XXX 毕业论文题目评 价 项 目（参考） 分值 打分01 工作态度，工作作风工作态度 02 毕业论文完成情况 20 1503 查阅文献资料能力04 综合运用知识能力05 研究方案的设计能力06 研究方法和手段的运用能力能力水平07 外文应用能力40 3208 文题相符程度09 写作水平10 写作规范程度11 篇幅，论文工作量论文质量12 论文的理论或实际价值40 33综合评定成绩 80评价意见该生以输油管接头零件为例，完成了该零件的铸造工艺设计，在本次毕业设计过程中，该生积极与指导老师沟通，解决毕业设计过程中存在的问题，基本上能针对问题提出了相应的解决方法，通过模拟计算，最终获得最优方案，基本掌握了铸造工艺设计的一般过程，达到了本科毕业设计要求。是否同意答辩 同意答辩指导教师（签名）： 年 月 日注：此表随毕业论文装订并由学院存档。评阅教师评分表学院：XXXX 专业班级： XXXX 学生姓名： XXXX 学号：XXXX毕业论文题目 输油管接头铸造工艺设计评 价 项 目（参考） 分值 打分01 查阅文献资料能力02 综合运用知识能力03 研究方案的设计能力04 研究方法和手段的运用能力能力水平05 外文应用能力50 40.006 文题相符程度07 写作水平08 写作规范程度09 篇幅，论文工作量论文质量10 论文的理论或实际价值50 41.0综合评定成绩 81.0评价意见论文对输油管道接口的铸造工艺进行了设计，首先在
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