铸造设计说明书

PAGEPAGE1目录一、零件的技术要求和材质…………2二、铸件结构的工艺性分析…………2三、零件铸造工艺方案………………5四、芯盒设计…………8五.浇注系统及冒口的设计和计算…10六、铸件模样设计……12七、砂箱设计…………13八、模板设计…………14九、砂型铸造工艺流程图……………16十、设计小结…………17十一、参考文献………18设计内容、设计步骤、公式及计算备注零件的技术要求及材质零件名称：铝支座零件的技术要求铸件尺寸公差按GB6414-86CT10零件的材质分析铸件成型材料为ZL102，其化学成分如下：表一ZL102化学成分SiCuMgMnAl10.0-13.0≤0.30(杂质)≤0.10≤0.5(杂质)余量由于ZL102成分在共晶点左右，故在铝硅二元系中，铸造性能最好强度也较高，致密度较好，但塑性较低。具有良好的抗蚀性，耐磨性和耐热性。必须进行热处理，提高力学性能。适用于薄壁复杂铸件及对气密性要求较高的铸件以及压铸件。二．铸件结构的工艺性分析从铸造工艺角度，结合零件结构特征对铸造生产方法进行选择。本设计采用砂型造型方法。小批量生产。ZL102砂型铸造小批量生产1.铸件壁厚铸件的壁厚要力求均匀，壁的后、薄不宜相差悬殊,在保证能浇注成型的条件下尽量采用最小壁厚;尽量避免采用大的薄壁平面，若必需采用大的薄壁平面时，则设有铸孔或加强筋。ZL102砂型铸造中的最小壁厚为3mm。盖的零件图如图所示，壁厚基本均匀，主要壁厚10mm，最小壁厚10mm，最大壁厚2.壁的连接铸件的连接应圆滑过度，并应尽量避免铸件有厚大的热节点，尤其是三个以上断面集结于一点或一根线上，都是比较难于铸造的。最小壁厚10三．铸造工艺方案的设计铸造工艺方案设计的内容主要有铸造工艺方法的选择，铸件浇注位置及分型面的选择，铸件初加工基准面的选择，铸造工艺设计有关工艺参数的选择等。1、铸造工艺方法的选择铸造工艺方法的选择应综合考虑以下因素：（1）零件的使用性能：即零件承受的载荷情况情况及其所处的工作环境（例如压力、温度、气态或液态介质的性质等）对铸件的尺寸精度和表面光洁度的要求。液相线温度（℃）固相线温度（℃）浇注温度（℃）线收缩（%）合金组元完全融入固溶体平衡温度（℃）淬火温度（℃）600577690~7600.9~1.0T2（2）零件的铸造工艺性能：即零件所采用的合金材料的铸造性能（如合金熔点、线收缩、体收缩、流动性以及形成气孔、缩孔等缺陷的倾向：见表2）和零件结构的铸造工艺性，如零件重量、轮廓尺寸、最小壁厚、最小铸孔、铸造圆角、铸造斜度等。（3）经济的合理性：即各种铸造方法生产费用的比较和成品零件的生产总费用综合性比较。在合理选择铸造方法时，后者的比较起决定作用。2、浇注位置及分型面的选择（1）、浇注位置的选择原则：(一)铸件上重要工作面和大平面应尽量朝下或垂直安放(二)应保证铸件有良好的液态金属导入位置，保证铸件能充满(三)保证铸件能自下而上的顺序凝固(四)应尽量少用或不用砂芯；（2）、铸件分型面的选择原则：(1)最好将整个铸件安置在同一半型中成型，(2)应尽量减少分型面的数目。(3)应尽量不用或少用砂芯，(4)分型面应尽量选择平面。(5)注意减轻铸件清理和机械加工量。该零件的浇注位置和分型面如下图中注式上下开型。中注式上下开型3、机械加工初基准的选择机械加工初基准的选择应注意下列问题应尽量选择铸件非加工面为初基准：应选择加工余量最小或尺寸公差最小的表面为初基准：应选择铸件尺寸最稳定的表面为加工初基准：当铸件上没有合适的初基准时，可增设工艺凸台作为辅助基准。该零件的初基准如下图：4、工艺参数的选择：（1）机械加工余量的选择：根据砂型铸造工艺手册及铸件的最外廓尺寸可选机械加工余量为2mm（2）铝合金收缩率取1%；（3）铸件尺寸公差按GB6414-86CT10;（4）据2表3-57可选定，表面的起模斜度为1°。机械加工余量2mm收缩率取1%起模斜度内表面1°四.浇注系统及冒口的设计和计算浇注系统的设计铝合金砂型铸造常采用扩张式浇注系统。其形式如下图：浇注系统最小断面积的计算：Fmin=KQ/bH式中：Q：铸件的重量（Kg）K：收缩率系数（取1%）Fmin：浇道最小断面积（cm²）经计算得：Q=0.24所以Fmin=1.2cm²直、横、内浇道断面积的确定查看参考资料得：F直：F横：F内=1：（2-4）：（1.5-4），所以F直=1.2cm²，F横=2.4cm²，F内=3.6cm²浇口杯尺寸的确定根据直、横、内浇道的尺寸，其直、横浇道的长度，根据砂箱和铸件尺寸确定，浇口杯的尺寸可查表得；如下图：冒口的设计与计算采用明冒口，增大补缩，起尺寸如下图冒口的切割余量<=5mmFmin=1.2cm²F直=1.2cm²F横=2.4cm²F内=3.6cm²六、铸件模样设计型面尺寸由于合金收缩率，模样制造公差，必须有合适的型面尺寸计算公式如下：A模=（A件+A艺_）（1+k）式中A模模样的工作尺寸，mm;A件产品零件尺寸，mm;A艺零件铸造工艺附加尺寸（加工余量+拔模斜度+其它工艺余量）,mm;K铸造线收缩率。K=%1七、砂箱设计1、砂箱尺寸根据铸件的尺寸及吃砂量，以及浇冒口的位置可确定砂箱内框尺寸：上箱：300*100*140下箱：300*100*60、2、选择Z145造型机根据表4-87可选如右图所示的侧壁：砂箱用于机器造型，选用铸铁材料，有制造方便、强度和刚度较好的优点。砂箱壁及砂箱附件八、模板设计配合造型机，模底板的材料为铸铝模板尺寸（1）平面尺寸由砂箱内框尺寸A=300mm,B=100mm,采用上模板图（2）模板厚度为12mm模底板定位销孔厚度的中心距与缩配用砂箱的定位销孔的中心距一致3、模底板与砂箱的定位装置定位销耳，尺寸如模板图所示九、砂型铸造工艺流程图十、设计小结为期4个星期的课程设计就要结束了。在这4周的学习中，我付出了好多，我也学到了很多，也找到了自己身上的不足。感受良多，获益匪浅。这一个月注定将是一段令人难忘的时间!在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。对数据的反反复复的计算、一遍又一遍的核实、对图形一次又一次的修改、还有那参考资料的翻阅，对于自己都是一种极大的考验，几周的课程设计结束了，不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。通过这次课程设计，本人在多方面都有所提高。综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次设计工作的实际训练。从而培养和提高了自己独立设计工作的能力。在这次设计过程中，体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此要特别感谢龙文元老师.老师严谨细致、一丝不苟的作风、老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给了我深刻印象，对我们三个学生非常负责任。每次请教都会耐心仔细的指导。这次铸造