陕西工业职业技术学院 SHAANXI POLYTECHNIC INSTITUTE 毕业论文毕业设计论文设计（论文）题目： 支架铸造工艺设计 下 达 日 期： 2012 年 12 月 3日开 始 日 期： 2012年 12 月 3 日完 成 日 期： 2012 年 1 月 8 日指 导 教 师： 李明 学 生 专 业： 材料成型与控制技术 班 级： 材料 1003 班 学 生 姓 名： 教 研室主任： 杨 兵 兵 材 料 工 程 学院前言 铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成形方法。在金属加工领域中，铸造是世界历史上最悠久的工业之一。青铜冶炼技术的发明，使人类进入了青铜器时代。伴随着青铜冶炼技术的同时，出现了铸造技术。我国的铸造技术已有近6000年悠久的历史，是世界上较早掌握铸造技术的文明古国之一。2500多年以前（公元513年）就铸出270kg的铸铁邢鼎。我国是最早应用铸铁的国家之一，自周朝末年开始就有了铸铁，铁制农具发展很快，秦、汉以后，我国农田耕作使用了铁制农具，如耕地的犁、锄、镰、锹等，表明我过当时已具备有相当先进的铸造生产水平，到宋朝我国已使用铸铁炮和铸造地雷。 从商朝起，我国就已创造了灿烂的青铜文化，所谓“钟鸣鼎食”，成了当时贵族权势和地位的标志。我国最大的钟是明朝永乐大钟，现存于北京大钟寺内，铸于明朝永乐年间（公元1418-1422年），全高6.75m，钟口外径3.3m，钟唇厚0.185m，重46.5t。据考证钟体铸型为泥范，芯分七段。先铸成钟钮，然后再使钟钮与钟体铸接成一体。钟体的内外铸满经文，约227000余字。大钟至今完好，声音优雅悦耳，声闻数十里，是世界上罕见的古钟之一。我国古代的钟、鼎等文物，有不少是用熔模远铸造的，其工艺复杂。铸工精湛、铸件精美，不难看出我国古代熔模铸造工艺已达到相当高的水平。1953年在河北省兴隆县古燕国铸冶作坊遗址的挖掘中，发现距今2200-2350年的战国时期的铁范（铁质铸件）等87件，可用于铸造铁锄、铁斧、铁凿和车具等，表明早在战国时期，铸铁件在我国已广泛应用了。 新中国成立以来，铸造工业发展取得了辉煌的成就，2004年我国铸造产量达2300万t/年，年产量居世界第一位，已经成为国家重要的基础工业之一。近年生产出了一些技术难度大的铸件，如三峡水力发电机水轮导叶，每片重13t；直径2.6m、长8m的大型离心球墨铸铁管；毛坯重480t、钢液700t、外形尺寸15.3m4.7m2.2m的厚板轧机机架；最薄壁厚为3.5mm的汽车发动机灰铸铁件等。 计算机的广泛应用正从各方面推动着铸造业的发展和变革，它不仅可以提高生产率和降低生产成本，同时又能促进新技术和新工艺的不断出现，使铸造生产正在从主要依靠经验走向科学理论指导生产的阶段。例如，铸造过程的计算机模拟分析及计算机辅助工程的应用，可以科学地预测液体金属充型过程、凝固过程中的温度场及应力场，以及宏观缺陷和微观组织等。它可以优化铸造过程，缩短试制周期，确保铸件质量；可以在提高铸造生产水平的同时获得显著的经济效益，特别是对大型铸件的单件生产确保一次成功，具有重要意义。计算机在铸造工艺计算机辅助设计技术、凝固过程数值模拟技术、快速成形制造技术、铸造工艺参数检测与生产过程的计算机控制等方面的应用发挥着前所未有的作用。 我国铸造工业的生产规模、铸件的产量品种等已处于世界前列。今后应继续走优质、高效、低耗、清洁、可持续发展的道路，是我国由铸造大国变为铸造强国。目录前言2摘要6Abstract7绪论8一：铸件工艺结构和生产要素分析101.1零件图 HT150101.2 合金铸造性能分析111.3 生产批量和生产条件分析11二铸造，造型(芯)方法122.1 不同铸造方法及其应用特点122.2 不同选型芯方法及特点132.3 造型方法的确定14三铸造工艺方案的确定143.1 浇注位置和分型面的确定143.2 砂箱中铸件数量的确定及排列方法173.3 砂芯设计17四 工艺参数的选择174.1 机械加工余量和铸件尺寸公差174.2最小铸出孔和槽184.3 铸造收缩率184.4 起模斜度184.5 分型负数和反变形量19五浇注系统及冒口的设计195.1 浇注系统类型的确定195.2 质量计算205.3补缩及排气系统的设计22六 工艺装备要求236.1 模样236.2 砂箱24七 熔炼工艺26选择炉型：26八 铸件的落砂清理以及后处理278.1. 铸铁件在型内的冷却时间278.2. 落砂278.3 清理28九、铸件的质量检验289.1铸件外观质量检验289.1.1铸件形状和尺寸检测289.1.2铸件表面粗糙度的评定299.1.3铸件质量偏差的检验299.1.4铸件浇冒口残余量的检验299.1.5铸件表面和近表面缺陷的目视检验299.2铸件内腔质量检验299.3铸件内在质量检验30总结31致谢语32参考文献33附 录34摘要 本铸件是某机械厂万能工具床床面床面变向装置支架零件，该说明书主要叙述了该零件的铸造工艺过程材料为HT150，采用粘土砂砂造型，成批量生产，手工造型，工艺要求较为简单，一箱两件，铸件全部在上箱，底注式浇注铸造工艺设计,根据零件的结构形式和技术要求选取合理的工艺参数，设计浇注系统和冒口。 铸造工艺装备的确定,根据铸件的生产条件、工艺要求和铸件的吃砂量合理的选取模样和砂箱。 熔炼工艺的制定,根据铸件的材料和生产要求结合铸件的工艺制定出合理的熔炼工艺。铸件浇注后的落砂清理及后处理要在保证铸件的力学性能和工艺要求下完成。关键词：工艺 ，工装 ，熔炼 ，落砂清理及后处理 AbstractThis casting is the latitude and longitude manufacture machinery Limited company piece roller bracket components, this instruction booklet mainly narrated this components foundry technique process material is HT200, uses the resin granulated substance modelling, the mass productions, the hand molding, the technological requirement is in groups simpler, box of two, casting completely on box, rising pouring type casting 1. Foundry technique design; According to components structural style and specification selection reasonable technological parameter, design gating system and rising head.2. Foundry technique equipment determination; According to the casting working condition, the technological requirement and the casting eat the granulated substance quantity reasonable selection appearance and the flask. 3. Smelting craft formulation; Request according to the casting material and the production to unify the casting the craft to formulate the reasonable smelting craft. 4. After the casting castings sand-out cleaning up and the post-processing need to guarantee that the casting under the mechanical properties and the technological requirement complete. KEY WORD: Craft， Work clothes ，Smelting ，Sand-out cleaning up and post-processing绪论发达国家铸造技术的发展现状:发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达0.01%，以下：熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备，使钢液中H、O、N达到几个或几十个106的水平。在重要机床铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P小于0.04、S小于0.02，铸钢要求P、S均小于0.025，采用热分析技术及时准确控制C、S含量，用直读光谱仪23 min分析出十几个元素含量且精度高，C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。过滤后的钢铸件射线探伤A级合格率提高13个百分点，铝镁合金经过滤，铸件抗拉强度提高50、伸长率提高100以上。广泛应用合金包芯线处理技术，使球铁、蠕铁和孕育铸铁工艺稳定、合金元素收得率高、处理过程无污染，实现了微机自动化控制。铝基复合材料以其优越性能被广泛重视并日益转向工业规模应用，如汽车驱动杆、缸体、缸套、活塞、连杆等各种重要部件都可用铝基复合材料制作，并已在高级赛车上应用；在汽车向轻量化发展的进程中，用镁合金材料制作各种重要汽车部件的量已仅次于铝合金。采用热风冲天炉、两排大间距冲天炉和富氧送风，电炉采用炉料预热、降低熔化温度、提高炉子运转率、减少炉盖开启时间，加强保温和实行微机控制优化熔炼工艺。在球墨铸铁件生产中广泛采用小冒口和无冒口铸造。铸钢件采用保温冒口、保温补贴，工艺出品率由60提高到80。