金属工艺课程设计.doc

1金属的选择选用HT200生产支架A；HT200特点是灰铸铁的铸造性能优良，具有减震性、耐磨性、缺口敏感性小、流动性好、收缩率低、便于铸出薄而复杂的铸件，且铸铁容易加工、价格便宜等。支架主要承受重力载荷引起的压缩应力和外力矩引起的拉伸应力、切应力等。HT200都能满足上述要求。2铸件毛坯生产2.1支架A从该件的几何形体上分析有孔且孔的尺寸较大（D30mm）适合采用铸造，冷凝收缩时均匀受力，无应力集中且各壁厚差异不大属于均匀型，给出加工余量后，各壁厚均大于最小允许壁厚。可通过毛坯铸造再到机械加工就可使得任务完成，既能满足使用要求，又能简化工艺，保证质量，降低产品的成本。如果采用锻造、焊接或别的生产加工方法都不能使其工艺得到简化反而会增加成本。因此支架A的生产加工采用铸造的方法符合铸造生产的工艺要求，在技术和经济方面都合理。壁厚与强度的定性关系如右图，此曲线是根据实际数据绘制的。在铸件的结构设计中，应注重最佳壁厚的选择，与小于40mm时，其相对强度仍处于峰值附近，壁厚大于40mm时，相对强度才有明显的下降趋势。这主要是由于局部厚大，结晶时间长，晶粒粗大或有其它铸造缺陷影响力学性能而致。本件给出加工余量后，最后处仍小于40mm，因此，对力学性能影响不大。2.2生产方法和工艺方案大批量生产，该零件选择机器造型。单件小批生产则选择手工造型且烘干生产。本件采用手工造型。分型面的选择可能方案：如下图所示和。两方案比较如下表2-2所示。通过比较综合考虑，选择方案。表2-2分型面方案比较与选择方案 特点1将铸件全部置于下箱，分型面大便于操作2能够保证铸件的精度3起模容易1铸件置上、下箱各一半，起模不方便2不能确保铸件的精度。 3模样和芯盒比简单结论采用不采用2.3造芯方法的选择通过对铸件孔的分析并结合芯盒造芯和刮车板造芯方法的比较，可以采用芯盒造芯。芯盒造芯主要特点：用芯盒的内表面形成砂芯的形状，砂芯尺寸准确，可制造小而复杂的砂芯，适用于各种形状、尺寸和批量的砂芯。与刮板造芯的方法比较，芯盒造芯更为合适、故选择造芯的方法为芯盒造芯。2.4浇注位置的选择浇注位置的选择要按照浇注位置选择原则来进行，对于铸件重要的加工表面，大平面应朝下，为防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔的缺陷，应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置，支架A应是最大面朝上，防止产生浇不足或冷隔。工艺参数1加工余量按手工砂型铸造，灰铸铁查金属工艺课程设计第一章1-11，小批量生产注意减3，将查的下降为。转查表1-12，零件高度尺寸100mm，尺寸公差等级13，加工余量等级H，的上下表面余量为6.5和4.5。实际调整为7及5（单位mm）2起模斜度下部圆柱高80mm，给出加工余量值后，高度尺寸变化不大，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑起模斜度。3分型负数模样是一个整的，有全部位于一个砂箱中，则分型负数留在与砂箱箱面平行的平面上。计算公式：b=L/1000+2b-分型负数，单位为mm；L-砂箱长度，单位为mm；查铸造实用数据速查手册表1-11得：L1000时，b=2.4缩尺用8/1000的缩尺制造模样。5不铸孔为简化铸件外形，直径小于50mm的孔以及其它环槽均不铸出。6圆角各直角相交处和尖角处，以R5mmR10mm圆滑过度。由于直角联接处形成了金属的积聚，而内侧散热条件差，较易产生缩松和缩孔；在载荷的作用下直角处的内侧产生应力集中，使内侧实际承受的应力较平均应力大大增加；美化铸件的外形避免划伤人体；铸造内圆角还可以防止金属液流将型腔尖角冲毁。画工艺图，铸造图浇、冒系统计算采用分析法计算毛坯质量。首先分析铸件的壁厚和加工余量，长150mm，宽100mm两端余量为10mm（5mm+5mm，）板上的加工余量为7mm；大圆孔的直径为70mm加工余量为7mm，小孔和槽不预铸出，计算毛坯的质量为11kg，为方便计算取16kg。查有关铸铁手册，采用开放式浇注系统，各组元截面积和比例一般如下：查铸造实用数据速查手册表1-25得铸铁浇注系统组元尺寸 内浇道尺寸横浇道尺寸直浇到尺寸abc面积ABC面积D面积1410263.12315254.8234.2冒口：由图测得热节圆直径T=35mm由铸造实用数据速查手册查表1-45得：D=（1.22.5）T； H=（1.2