铸造课程设计报告.doc

北 华 航 天 工 业 学 院材料成形技术基础课程设计课程设计报告报告题目： 卡盘铸造课程设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业： 材料成型及控制工程 作者所在班级： B10812 作 者 姓 名 ： 王卫通 指导教师姓名： 赵军 完 成 时 间 ： 2013年6月28日 课程设计任务书课题名称卡盘铸造设计完成时间2013.6.28指导教师赵军职称讲师学生姓名王卫通班 级B10812总体设计要求和技术要点一、设计要求1根据给定设计内容画出符合制图标准的铸件、锻件二维图及三维造型； 2根据零件要求选择材料，给出物理性能，选择加工方式及设备、确定加工工艺、给出加工工序； 3绘制铸造模具零件图、铸造工艺图、编制铸件加工工序卡；绘制锻造模具零件图、锻造模具装配图、编制锻件加工工序卡； 4撰写课程设计说明书。二、技术要点1、零件结构确定；2、模具分型确定；3、加工工艺。工作内容及时间进度安排日 期工 作 内 容12345一周画规范铸件图、模具图 铸造设计画规范锻件图、模具图锻造设计撰写说明书课程设计成果1. 课程设计说明书，内容包括：课程设计任务书，零件图、零件三维造型，根据零件要求选择材料，给出物理性能，选择加工方式及设备、确定加工工艺、给出加工工序，统一格式书写并打印装订成册。2. 按照国家绘图标准规范绘制所需各类零件图纸，装订于说明书后面。3. 课程设计所有文件的电子文档，要求总文件夹以姓名的汉语拼音及学号命名，各项内容分别设置子文件夹。内 容 摘 要为获得健全的合格铸件，减小造型（芯）工作量，减低铸件成本，在砂型造的生产准备过程中，必须首先根据零件结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，进行铸造工艺设计，即选择浇铸位置、分型面等铸造成型方案，确定工艺参数，并绘制铸造工艺图，编制工艺卡和工艺规范等技术文件。该铸件工作时承载中等载荷，强度、和质量要求较高。且铸件较为复杂，大批量生产，应选择砂型铸造。铸造时首先要确定铸件的材料为铸铁，孔铸出，铸件没有尖锐的角，应为圆角。浇冒口是为了避免缩孔、缩松等铸造缺陷。关键词铸造斜度，收缩率，合金的熔炼，浇注，结晶凝固与开型，铸件清理，型芯，分型面，铸造工艺。目 录第一章 对铸件的分析51.1铸件的零件图5 1.2铸件的任务分析6 1.3铸件的材料及技术要求61.4铸件的生产类型及方法6第二章 铸件的结构工艺性6第三章 铸件工艺规范设计内容73.1分型面的确定73.2锻造工艺参数73.3浇注系统的设计83.4铸件工艺图10第一章 对铸件的分析1.1铸件的零件图（图1）1.2铸件的任务分析为获得健全的合格铸件，减小造型（芯）工作量，减低铸件成本，在砂型铸造的生产准备过程中，必须首先根据零件结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，进行铸造工艺设计，即选择浇铸位置、分型面等铸造成型方案，确定工艺参数，并绘制铸造工艺图，编制工艺卡和工艺规范等技术文件。一、铸件介绍铸件名称：三通 材料：HT200 生产类型：大批量二、零件的结构特点、零件总体结构简单，总尺寸小于300，属于小型铸件。铸件外形为对称结构。1.3铸件的材料及技术要求一、材料：材料为HT200，其流动性好，易于充满型腔，有利于对铸件补缩。收缩率低，且价格便宜，来源广泛。二、技术要求铸件各部分部材料表面的精度，要求不高。铸件表面不允许有粘砂、氧化皮、毛刺等。1.4铸件的生产类型及造型方法生产类型：大批量生产。造型方法：因该铸件为大批量生产，考虑成本及工作效率，采用了分箱造型的砂型铸造方法。铸型由上箱和下箱组成，造型、起模、修型等操作方便。第二章 铸件的结构工艺性零件的轴孔需要型芯一个，零件整体前后以中心对称，结构相对简单，尺寸小。分析可采用两箱造型（见铸造工艺规范），无过薄过厚壁。因为大批量生产，模样应耐用且拥有较高精度，应采用金属模样。考虑到经济原则，应采用砂型铸造。综上所述，应采用：砂型，两箱造型，机器造型，金属模样，有型芯（1个）。 第三章 铸件工艺规范设计内容3.1分型面的确定 将铸件横放，图上红线为分型，如下图（图2）所示：此时为两箱造型，分型面少。分模造型，便于起模，利于浇注，且便于大批量生产的流水作业。一、根据铸件材料、铸件类型、铸件生产类型确定铸件尺寸公差等级和加工余量等级。依照下表（图3）可知公差尺寸等级为8，加工余量等级为H。图 3二、据尺寸公差等级和加工余量等级及基本尺寸，查表可确定了铸件加工余量数值如下表：基本尺寸加工余量1603.0502.5三、据尺寸公差等级和基本尺寸，查表可确定了尺寸公差为1.0。四、考虑铸件形状和材料，铸件收缩率可查得，工件自由收缩，收缩率为1.5%。五、起模斜度：底座面需要设计起模斜度，根据表1-10选定 3度。3.3浇注系统的设计一、方案一：顶注式浇注系统。优点是：型腔易于充满，充型后铸件自下而上逐层凝固，高温金属位于顶部，顶部冒口补缩效果最好，浇注系统结构简单，易于清理。缺点是：金属液对型腔底部冲击力大，易出现激溅、氧化、卷入空气等现象，使充型不稳，可能造成砂眼、气孔、氧化夹渣等缺陷。方案二：底注式浇注系统。优点是：充型平稳。不会产生激溅、氧化及由此而形成的铸件缺陷。横浇道、内浇道呈充满状态，有利于挡砂；型腔系统易于排出。缺点是：不利于补缩，温度分布与靠重力补缩的顺序正好相反，高温金属液位于底部，且铸件内浇道附近易于过热，该处易发生缩孔、缩松和晶粒粗大等缺陷。 综合分析：材质为灰口铸铁，由于石墨化膨胀，有利于补缩，但由于对称法兰盘的壁薄，所以顶部安放冒口，可以减少顶注式浇注系统金属液对对称法兰盘的冲击力，避免出现氧化，卷入空气等现象；选择顶注式浇注系统和冒口结合，可以减轻顶注式浇注系统的缺陷，故选择方案一，即顶注式浇注系统。二、 浇注系统截面积比例关系的选定方案一：封闭式浇注系统 直浇道S:横浇道S：内浇道S=1.15:1.1:1方案二：开放式浇注系统 直浇道S：横浇道S：内浇道S=1:2:4综合分析：封闭式浇注式适用于中小型铸件，浇注系统易于金属液充满。开放式浇注系统适用于大型铸件，撇渣能力较差。选用封闭式浇注系统可是铸件全部充满，本铸件属于中小型铸件，所以选用方案一合理。浇注系统是金属流入型腔的通道。此零件结构简单，壁厚均匀，高度较小。综合分析引铸位置选择底铸式（如下图4）图4 铸造工艺图三、冒口设计：见铸造工艺图（图4）。3.4铸件工艺图见铸造工艺图（图2）参考文献1、施江澜, 赵占西, 顾用中. 材料