液态成型工艺设计 哈工大铸造工艺课程设计

、液态成形技术设计，吴士平徐实谦，一、液态成形技术和模具设计目的，课程设计是培养材料成形和工程专家的重要实践环节，通过设计实践加强液态成形技术基础课和基础课和技术基础课的知识，运用学到的知识，比较系统地掌握液态成形技术和模具设计方法，使学生掌握比较合理的同时，通过课程设计，学生进一步提高计算、设计图纸，利用铸造技术和工装模具设计手册及其他技术资料查阅基本技能，培养学生分析、解决铸造生产实际问题的能力，为毕业设计和工作奠定了基础。二、设计任务要求，各学生应独立完成3周以内零部件(采用中等复杂度、机械化造型生产线)的液态成形技术和模具设计和技术文件制作工作的设计绘图(上或下)模板组装图设计绘图一枚芯壳的模具图， 制作液态成形技术和模具设计说明书1部分，2、设计任务要求、设计图纸尺寸、投影图纸比例和图纸配置，根据机械制图标准和模具图纸要求设计图纸。 工程图必须包括所需的尺寸和技术要求、所需的剖面、剖面和组件明细表。 完成液态成形技术和模具课程的设计，最后通过答辩进行审查(以优、良、中、合格、不合格的分数)，学生参加答辩前一天，设计的图纸、设计说明书应由指导教师审查并签字。 否则不准参加答辩。三、设计内容和程序，各学生接受液态成形技术和模具设计任务后，首先对零部件图进行详细的技术分析，设计图纸，根据图纸设计图样、模框、模具图和芯箱模具图， 最后制作了液态成形技术模具设计说明书(本指导书所记载的“调查表”均引自砂型铸造工艺及工装设计参考书)、三、设计内容和步骤(一)分析液态成形技术的要求和特征(参照图1 )明确了部件的结构形状和格投影关系，绘制了该部件的立体图，三、设计内容和步骤、 图1的零件图，三，设计内容和步骤，二)零件图应填写主要尺寸(壁厚、长度、宽度、高级主要轮廓尺寸等)、机械加工和公差要求、零件表面粗糙度、零件材质、性能和技术要求。 3 )分析铸件装载情况和工作条件，零件生产批量统一或大量生产设计。三、设计内容和程序、四)确定铸件技术条件。 铸件材质、合金牌号(HT200 )、化学成分、金相组织、机械性格和机械加工要求、铸件质量检查、热处理要求等。 5 )审查部件结构是否符合液态成形技术的要求，可以对不合理的结构、尺寸提出结构修改意见。 6 )分析该液态成形零件易发生的铸造缺陷，并提出相应的技术措施去除缺陷。三、设计内容和程序、(二)确定液态成形技术方案作成液态成形技术图1，确定液态成形技术方案按照设计任务，该铸件大量生产，因此机械化生产线生产。 比较各种可能的方案，选择最尖端、经济、合理的最佳方案进行设计： (1)造型方法选择粘土砂造型、湿式机械化造型、树脂砂或粘土砂芯的制作芯。三、设计内容和程序；(2)决定浇注位置和铸模分型面(花纹分型面)决定浇注位置时，考虑到重要面、加工面放置在下(底)面或侧面，应考虑顺序凝固而将厚壁部分放置在上或侧面，综合考虑该铸件的浇注位置如图2所示。、三、设计内容与工序、图2铸件浇注位置与分型面、三、设计内容与工序、分型面的选择有两种方案：提案I :铸件可放置在上下两铸模内，但不能保证铸件同心，下芯困难的提案II :铸件位于同一铸模内，下芯方便，可保证铸件尺寸精度，造型简单，排出综上所述，方案II是合理的。三、设计内容和步骤、(3)确定工艺参数给予机械加工馀量，查看表3-24、25，查看是否铸造孔、槽，查看表3-26机械造型、金属模框、芯箱、铸件精度高、加工馀量小的值(表3-3 )、最小壁厚、焊缝检查表1-3、1-1 1-5.选择拔模斜度、活块、检查表3-21、3-22、3-23、一般选择030130铸造收缩率k、工艺修正量和分型负等，检查表3-1、一般选择0.81.0%、三、设计内容和步骤、(4)砂芯数/确定芯头的种类、结构尺寸，其中垂直芯头压环、压环、集砂槽、表4-2、砂芯通气系统、芯骨、芯支承形状、尺寸和数量f横f直f内、f内控制流截面，三、设计内容和步骤，(5)设计、计算浇注系统、浇注口、冷铁、出气孔、铸筋I浇注系统类型为铸件材质为灰铁、浇注系统的系统由于铁水填充模具要求平稳，因此半封闭浇注系统、f横f直f内f内为控制流截面，三、设计内容和步骤，ii )浇口截面积的计算铸件重量g包括部件的浇注系统(重量为铸件重量的2030% )，给予加工馀量，加上拔模斜度后增加的重量，以选定的收缩率进行铸造浇注时间、浇注时间以单件计算，铸件的重量g、表3-13、浇注时间s=0.59为灰铁，因此检查铁水的上升速度，根据式：表3-3、壁厚管理上升速度。三、设计内容和步骤、计算浇口截面积a。 采取平均压头Hp，选择流量系数=0.42 (表3-5 )，根据奥赞式、 3、设计内容和顺序、b .图表法，表中计算铸件坯料重量g，垂直向上引线与铸件平均壁厚线交叉，向左引平行线时在与平均压头Hp线交叉的点引垂线，则浇注系统的总截面f内尺寸两种计算方法在f内存在差异，实践中可根据产品质量对f内进行修正，以增大或减小截面积。三、设计内容和步骤、根据表3-7的半封闭浇注系统的各截面比求出浇注系统的各要素的截面积比和尺寸：计算各要素的截面积，调查各要素的截面形状、尺寸，调查表5-25-23、5-24。 为了加强兜裆布和足够的压头，采用漏斗形的浇口杯，调查了具体的形状和尺寸的表5-16， 三、设计内容和程序，最小压头的管理基于初步配置，最小压头HM(mm )与浇口中心距铸件远端的距离L(mm )已知(6)砂箱尺寸、造型机的初选、三、设计内容和程序，(三)描绘液态成型技术图的液态成型技术图是最基本、最主要的技术文件，在生产过程指导性文件中在绘图时，将各种简洁的程序符号附在部件图上，显示图案、砂型、砂芯的制造技术和冒口系统等液态成形技术方案的基本内容。、三、设计内容和步骤、1 )按照机械制图规定制作零部件图(按比例1:1或1:2放大)2)描绘冲孔、槽及加工馀量3 )描绘冲压坡度4 )标记浇注位置和脱模面5 )描绘型芯的形状、芯头间隙、压环、压环、集砂槽及关系尺寸按照设计计算浇注系统，在零部件图上绘制浇注系统(用红线)的结构形状，按照视图标准进行绘制，并填写各部分的尺寸。 7 )画铸筋、活块，表示关系尺寸和数量8 )铸造收缩率确定后，在各方向选定相同的比例尺，不需要另外画图，只在工艺条件下说明。 9 )复选框的尺寸和造型机的选择(顶盒、顶针式).6、工艺设计例、工艺图、3、设计内容和步骤；(4)模框、模具设计制图模框组装图为模框、图案(包括浇口、出气孔图案)和图案定位、紧固装置、模框定位装置、模框在造型机中的紧固三、设计内容和步骤，图9-1装配式，图9-2一体式，三、设计内容和步骤，1 .设计原则1 )要求模板具有足够的强度和刚性2 )良好的耐磨性，高表面粗糙度和尺寸精度3 )构造简单，合理，设置维护方便。 2 .模板模具设计1 )选择模板类型、结构，表10-1 .3 .设计内容和步骤， 2 )模板底板、材料(HT150 )、结构尺寸和定位销、销耳尺寸表10-7、9-4、9-5、9-6、9-7模板的平面尺寸A0=A 2bB0=B 2b模板的高度为80-150mm模板的肋的厚度t=15mm、间隙、底板的厚度=14mm、3、设计内容和步骤，3 )金属模具保存铸件图案、浇口、冒口、气孔、芯头图案，相反应该形成铸件轮廓尺寸的形成刻度的芯头尺寸、压环、集砂槽以及冒口系统不使用比例尺，按工序图所示的尺寸制作。 图案尺寸=零件尺寸(1 K )零件尺寸=零件尺寸加工馀量坡度选择图案材料、表面粗糙度、尺寸公差。三、设计内容和步骤、四)图案在底板上的组装、配置、定位、拧紧为一模多铸，绘制图案并安装详图，视图清晰显示，其他仅绘制图案的外形轮廓线。 所选择的标准必须符合国家标准。 表10-14、15、16、17 .浇口、芯头组装表10-18、19.三、设计内容和步骤、5 )模板、框定位装置(定位、引导销)定位销中心间距离C=A 2M差M=75mm定位销形状、尺寸销耳尺寸6 )框尺寸设计、表12-3，调查框的最大内尺寸样机图表12-147 )气孔8 )模板装配图和明细表。 (2-3个图清楚)、3、设计内容与步骤、图5-2模板与框箱尺寸的关系、图5-3模板与框箱的直接定位方式、图5-12模板组装图的图案定位尺寸的标记、6、工艺设计例、模板图、3、设计内容与步骤、(5)设计、绘制的芯箱组装图为芯箱主体壁厚肋条、检查板11-4、11-5 .手工芯、芯箱的设计结构简单、小型、轻量、操作方便，芯箱材料选择ZL104 (检查板11-3 )、三、设计内容和步骤、1、芯箱材料、三、设计内容和步骤、2、芯箱结构形式(1)芯箱按箱面分类，三、设计内容(2)金属芯箱构造例铰链式开芯箱、三、设计内容和步骤、水平开芯箱、三、设计内容和步骤、水平开芯圆棒芯箱构造、三、设计内容和步骤、链式开芯箱构造、三、设计内容和步骤、三、设计内容和步骤、1 )芯主体构造、防磨片(厚度表11-6 )、嵌件和块(表11-7 )设计。、三、设计内容与步骤、二)芯箱分离面的确定(几种方案的比较)、三、设计内容与步骤、三)芯箱内腔尺寸(砂芯尺寸)的计算与芯头尺寸、倾斜、间隙。 芯壳内腔尺寸=(部件尺寸工艺尺寸) (1 K )、3、设计内容和步骤、4 )芯壳定位(表11-9 )、夹紧装置(表11-5 )的设计、芯壳的一些夹紧结构、芯壳的一些夹紧结构、3、设计内容和步骤、5 )芯壳悬挂装置、排气和，手工芯用手柄，三，设计内容和步骤，6 )芯箱的尺寸精度和尺寸，三，设计内容和步骤，7 )芯箱组装图和说明书，三，设计内容和步骤，(6)设计说明书的制作设计说明书是液态成形技术和模具设计的重要部分，是各部分设计和计算的综合报告说明书系统、简洁、简洁、论证清晰，逻辑清晰，标点符号、符号、单位应规范使用，计算准确、图表清晰，主要有：三、设计内容与程序，1 )设计任务与设计任务分析(铸件结构、材质、性能特征、技术要求与生产批次)2)技术方案分析优缺点比较，选择最佳方案包括零件结构在内的铸造工艺的性欲技术条件分析3 )液态成形工艺图的浇注位置、脱模面的选择：模具种类、成形方法及设备的选择决定各工艺参数的根据浇注系统、浇注类型、结构的选择和比较工艺品的生产率的计算。三，设计内容和程序，四)模板类型设计和说明模板类型，结构型底板结构，材料定位销，销耳结构尺寸金属花纹尺寸，材料，花纹组装，定位紧固。 5 )砂芯和砂材料选择6 )砂箱尺寸和造型机选择7 )芯箱模具设计芯箱分箱面的选择和主体结构，防磨片芯壳的定位和紧固通气孔技术条件8 )铸件缺陷分析和解决方案9 )设计的主要参考资料10 )编制说明书目4 )设计进度和预定，有效设计时间合计13天，答辩为1天，授课为1天(8小时) 其中，参阅图1日资料，1日技术方案的设计、计算浇注系统、部件图的制作、铸造技术图的制作共计3天的设计模板的组装图和制图工装图4天的设计核心箱和制图核心箱的组装图2天的液态成形技术和模具设计说明书的制作1天的教学课程1天(8小时)的抗辩1天， 5天，设计参考资料，(1)合作组砂型铸造工艺及工装设计 1980年(2)李魁胜编辑长铸造工艺设计基础机械工业出版社1981年(3)叶荣茂编辑铸造工艺课程设计手册哈尔滨工业大学出版社，1989年(4) 铸造用模手册机械工业出版社，1987年(5) 铸造工艺装备设计手册机械工业出版社，1989年(6) 施廷莲，铸造实用手册，东北大学出版社1994年(7)机械工程学会铸造分会编，铸造手册 (5铸造技术)，机械工业出版社，2003年，6，技术设计例，立体图，6，技术设计例，技术图，6，技术设计例，模板图，6，技术设计例，核心案例图，6，技术设计例，设计说明书，设计说明书2 .设计制图模板组装图。 3 .设计和绘制必要的核心盒装配图。 4 .编制铸造技术设计书。设计说明书、二、生产条件和技术要求1、生产性质：大量生产2、材料： HT2003、部件加工方法：部件有许多孔，中间的大孔除需要铸造外，其他孔不应考虑加工馀量进行铸造，不应用机械方法加工、铸造。造型方法：机械造型方法：手工模芯4，主要技术要求：满足HT200的机械性能要求，去毛刺和锐边，圆角R3-R5，未指定的筋和壁厚为8，铸造拔模斜度为2度以下，油漆(A/C202QCATBD-12-20