油泵齿轮壳课程设计.doc

油泵齿轮壳铸造工艺设计 课程设计指导教师评定成绩表项目分值优秀(100x90)良好(90x80)中等(80x70)及格(70x60)不及格(x100-160。因此，拔模斜度为25，a不大于1.2。6 砂芯的确定根据工艺参数的要求，砂芯的设计主要是随形成型。由前面所确定的浇注位置和分行面分析，确定在此铸件中安放2个砂芯（如图所示）把它们编号为：“1号”和“2号”。1号砂芯为水平型砂芯，湿型、机器造型，安放处的空间尺寸为60.5*7*10，这L=7,（A+B）/2=35,查表3-5，确定1号芯头长度为l=30mm；查表3-6，水平型芯头顶面与芯座的配合间隙为s=0mm，查表3-,7，水平型芯头与芯座的配合间隙s=0.5mm，由于铸件结构限制，确定1号砂芯的芯头斜度为a78，a5, a148,a13。2号砂芯,机器造型，但形状较为复杂，既存在水平型又存在垂直型，因而将水平型的两个对称芯头称为甲芯头，垂直型的的芯头称为乙芯头，另一个称为丙芯头。乙芯头的确定，查表3-1，L介于100-160之间,D=16,所以取芯头高h=23mm,芯头与芯座的配合间隙s=0.2，因为铸件结构限制，只能对砂芯做出上芯头的固定，所以上芯头斜度为a1108,a17。甲芯头的确定，查表3-5，L=78，D=47，确定取芯头高度l=33mm；查表3-6，确定水平型砂芯芯头顶面与芯座的配合间隙s=0；查表3-7，确定芯头斜度a78，a5, a148,a13；,芯头与芯座的配合间隙为0.5。丙芯头的确定，查表3-5，因L=116,D=87.5,确定芯头长度l=45mm；查表3-6，确定芯头顶面和芯座间隙0；查表3-7，确定芯头斜度a68，a17, a128,a16,芯头与芯座的配合间隙为1.3。7铸造收缩率的确定查表2-15，确定铸造收缩率为1%，注明在工艺图中。8 冒口的确定因铸件的材质为灰铁，所以不必要冒口。9浇注系统的确定l 浇注时间的确定计算体积，单个铸件（机械加工余量已经算入）约为5.2kg 浇注系统给定重量为4.5kg，抛洒系数1.02得本设计中铸造总重量约为W浇=（5.2kg4件+4.5kg）x1.02=25.806kgl 浇注时间计算：通过查 资料1 P136表3-2查得适用公式为其中铸件厚度为7.0mm，所以S取1.95，而G则是铸造总重量（即4个铸件重量+浇注系统重量），G为25.806kg。代入运算l 浇注时间校核：通过 资料1 P136式3-1式中v液面上升速度（mm/s）；h铸件浇注时的高度，此处为150mm；t浇注时间，已算出9.9s。代入运算然后查 资料1 P136表3-3校验，正好大于所要求最小液面上升速度15mm/s，所以浇注时间计算合理。 l 阻流截面面积的确定阻流截面面积，通过 资料1 P137式3-2式中 阻流截面面积（cm）； G 浇注系统（kg）； 流量系数 t浇注时间（s）； HP作用于内浇道的金属液静压头，一般取平均压头（cm）。l 铸件重量：浇注重量G为单个铸件重量+浇注系统,即=（5.2kg+1.1kg）x1.02=6.426kgl 流量系数的计算：先通过 资料2 P138表3-6取值，干型，结构相对简单，阻力取中等，因此取得0.48。然后在表3-7进行细分修正：1）从1280起每50C则+0.025，本设计浇注温度选为1400C，所以+0.05；2）本设计不设有冒口，此处不修正；3）根据设计从 资料2 P65表3-6查得薄壁灰铸件砂型铸造的浇注系统面积比例为，则不符合，所以此处不修正；4）阻流后浇注系统的截面面积比较均匀，没有明显的扩大，此处不修正；5）本设计单个铸件设有2个内浇道，-0.05；6）虽然本设计不设有冒口，但型砂特别是砂芯的型砂为自硬树脂砂，通气性较好，此处不修正；7）本设计为中间注入式，此处不作修正最终得出=0.48。l 平均压头Hp计算计算：通过 资料1 P138式3-3查得 式中C浇注时铸件高度，此处为43.5cm；P内浇道以上的铸件高度，此处，即为21.75cm；Ho内浇道以上的金属液压头，等于内浇道到浇口盆液面的高度（cm）。为确定Ho，需要先计算压力角。给定铸件与内浇道接触边缘至直浇道中心线距离为35mm，经过计算，L为150mm给定单个砂型的浇注高度为83mm，上下砂型相同。则有，则算出=28.8通过 资料3 P131表3-13查得高于要求值10，所以压力角符合要求，设计合理，得Hm剩余压头高度为40mm，Ho=83mm=8.3cm。最后代入公式由上面已完全确定的 G、Hp以及t，则可以代入原式计算即阻流截面面积为2.58cm。l 内浇道尺寸设计：考虑到应安全系数，阻流截面面积应该放大，取值为=258mm，即单个内浇道的截面面积为，即=129mm。又因h=12mm，所以b=35mm。长度视横浇道的尺寸而定。 l 横浇道设计l 横浇道形状设计：横浇道横截面形状为等腰梯形，为阻挡最先进入浇道而且温度相对低的金属液体不进入型腔，因此本设计横浇道设有为倾斜末端。l 横浇道尺寸设计：根据设计从 资料2 P65表3-6查得浇注系统各浇道横截面面积比例为则（注：为两个铸件所有内浇道的面积代数和）则一边的横浇道横截面积为。由于本设计横浇道梯形为等腰梯形，设水平中线长度b，高度h=1.4b，得面积，即可求出b=20mm ，h=12mm。上下底分别相对中线，则上底长16mm，下底长20mm，高度取整12mm。l 横浇道长度设计：考虑到先到达液体应进入横浇道的末端，所以从内浇道之外延伸30mm，两内浇道之间间隔为80mm，则总长度为150mm。 l 直浇道设计l 直浇道形状设计：本设计的直浇道为直通型的圆柱体形状，从砂型的顶部直接开通连接到横浇道上的形式。l 直浇道尺寸设计：同上横浇道设计，根据则可求出半径R为13.53mm，取整为13.5mm。即直浇道为。长度因为是直通式，所以设计为250mm。为避免在浇注过程中发生反冲紊流现象，在直浇道的底部，即下砂型的顶部开设半球型的直浇道窝，尺寸为SR13.5。查表4-4,确定F内=3cm2;根据铸件的尺寸大小，查表1-14，确定出模型的最小吃砂量a=20mm,b=30mm,c=40mm,d=30mm,f=30mm,g=20mm；查表6-80，初步选用长宽为600500的砂箱，确定砂箱内放置4个铸件，从而可以按比例F直：F横：F内=1.2：1.5：1，得出F直和F横，查表4-5，确定内浇道、直浇道和横浇道的截面尺寸和形状（如图所示）。10 校核砂箱尺寸和所选造型机：开始在进行工艺方案论证时，已初步选定了造型机型号，进行了初步的板面布置和确定砂箱主要尺寸，工艺图全部设计完了，各方面尺寸就可以精确的计算出来。这时应该再次校核所选造型机大小和砂箱内尺寸是否合乎要求，其校办法是： 根据工艺图的外轮廓（包括浇注系统和芯头尺寸在内），留出必要的吃砂量（查表1-12），由此决定砂箱内框尺寸，然后根据砂箱结构形式决定外尺寸。 由砂箱内尺寸的大小，验证所选造型机是否合适。如砂箱内尺寸超过所选造型机的名义尺寸，则应考虑改选其它型号的造型机。根据分型面校核模样高度，检查模样高度（上半模或下半模）是否超过了造型机的起模行程范围。由此得到：造型机类型为Z146W，砂箱尺寸为600500，一箱造4件（如图所示）。四 模样的设计1 模样材质的确定查表6-2，采用铝合金ZL102，自由收缩率为1.0%；结构为空心。2 确定模样的基本尺寸由图6-1，确定模样壁厚为7mm；查表6-5，确定加强筋为第类，根据模样大小采用“十”字形加强筋；查表6-4，确定加强筋的厚度为6mm，铸造圆角r=5mm；查表6-5，确定模样非工作面圆角半径r=3mm。3 表面光洁度与尺寸公差的确定模样尺寸=铸件尺寸（1+K）,K已经取为1%，标注是保留1为小数，只进不退；查表6-7，模样工作面粗糙度为3.2，模样分型面粗糙度为3.2；查表6-8，取所有尺寸偏差为60.1mm。4 模样在模底板上的定位和连接设计查表6-15，模样在模板上的装配采用平方式，查表6-16，模样在模底板上的定位选用定位销穿过模底板装配在模样上，R=10mm,d=7.5mm；查表6-17，确定螺钉直径为M7的沉头螺钉。五 模板的设计1 模底板类型的确定成批大量生产的小件选用ZL102做底板材料，采用普通单面顶箱式模板。2 模板尺寸和结构的确定由前面所选定的砂箱尺寸确定模板的大小为600500；查表6-20，确定底板厚度为15mm，加强筋的厚度为t=16mm，t1=12mm；加强筋的间距为180mm。查表6-26、6-28、6-29、6-30和6-31从而确定出销耳、紧固耳和吊轴的尺寸、结果和间距。3 模样与模底板的定位和连接（与模样设计同）4 浇注系统等在模底板上的固定采用圆柱头螺钉来紧固直浇道窝。定位孔和导向销的中心距偏差为0.2mm。六 芯盒的设计1 盒体材质和分盒方式的确定查表6-32，选用ZL102做为芯盒材料；查表6-33，采用水平对开分盒面芯盒和开放芯盒。2 盒体结构的设计查表6-34，芯盒的壁厚选用7mm；查表6-35，加强筋的数量为横肋一条纵肋两条，其厚度为7mm；查表6-36，选芯盒边缘形式为型，其尺寸为B1=20mm,H=12mm,S=100mm,a=10mm。3 定位销与导套的设计查表6-38，选用可拆式定位销，其具体的尺寸为d=8mm,D1=26mm,R=20mm,B最小=15，b最小=18mm,H=20mm,h=3mm；查表6-39，确定可拆式定位销的导套尺寸；查表6-40，确定可拆式定位销的