材料成型过程控制院系：材料科学与工程学院专业：材料成型与控制工程姓名：学号：指导老师：日期：2012.9.19 至 2012.10.15.:布幻0 Zu MtKJH 胃喋 皿nS，皿蠢。1a w k图I所示的事U型座，主要用于拆卸主轴上的皮带轮。材料为 ZG25 （主要元素含量 ：Wc%=0.22032% , WMn%=0.50.8% ,Wsi%=0.20.45% X技术要求：未标示的铸造圆角半径R=35。未标铸造倾斜阂安工F规格H5921。 铸件应仔细地清理去掉毛刺及不平处。、铸造I艺分析1. 确定铸型种泻口造型、制芯方法此铸件是铸钢件，铸件最大三维尺寸270x110x220 mm ,为中小型铸件，铸件结构 简单，仅有两个加工面，其他加工面表面光洁度要求不高，采用温型普通机器造型， 砂芯外形简单,采用热芯盒射芯机制芯。铺件全部位 于上箱,下 我面为分型2. 确定浇注位置和分型面方案1：将铸件放置于下箱，分型面选取如图2所示，采用顶注式浇注,此方案浇注系统简 单，不用翻箱操作；但是浇注时金属液对型腔冲刷力大，难以下芯，不便设置冒口进行未卜缩。容易产生夹砂、结疤类缺陷，补缩困难会形成缩孔、缩松结晶等缺陷。方案2 :将铸件放于上箱，分型面选取如图3所示，采用底注式浇注，此方案浇注系统相对 复杂，下芯方便，可以将冒口设计在顶部,补缩效果好。综合以上两种方案考虑，选择方案2较为合理。图2图33 .选择工艺参数最小壁厚确定：铸件轮廓尺寸为270x220mm ,由表15查得最小壁厚为10 1 2铸造收缩率:1. 5%mm ,铸件满足要求。机加工余3un最1麟出孔确定：铸件位于上部的孔壁厚与孔深为11x50mm,下部位孔壁厚与 孔深为11x2 0mm,由表1 8查得最小铸出孔径为60mm,所以铸件上的孔工艺设计都不能铸出。铸造收缩率：经过分析，铸件类型为铸钢件受阻收缩由表1-14查得收缩率为1.5%0公差数值:3机加工余量：铸件为铸钢件，砂芯铸造，机备造型，由表1 1 3查得机加工余量等拔模斜度:a=l 1/a=O. 8u级为E H，再由表1 1 2得加工余量为1.4 5mm ,故取3mm。公差等级：铸件为铸钢件，砂型铸造机器造型和壳型，由表1 1 0得公差等级为81 2 ,由表1 9查得公差数值为2.29，取3.5。拔模斜度：造型模样为金属模，测量面高为2 0mm，由表1 1 5查得a =110, a = 0.8mm铸造圆角：由铸件技术要求，未标示的铸造圆角半R = 3 5 ,取5mm。二砂芯iStb1. 确定砂芯数量和每一砂芯形状、尺寸，砂芯种类及制芯方法、下芯欠序根据零牺，可知只需使用f砂芯即可满足，砂芯结构简单，属于中小型，砂芯的形状及尺寸如图4所示。吠喃一1型树脂砂热芯盒制芯工艺，旨-种能解决原料供应,芯砂的流动性好，硬化速度快，硬化温度范围较竟，热态砂芯强厨口常温机械强度都很好，浇注后型芯的退让性能好，故选择味喃树脂热芯盒射芯法造芯，砂芯数： 12.确定砂芯的芯头个数、形状、尺寸、间隙和谐度根据砂芯及型腔形状，确定芯头N攵为1,芯头为自硬型，由表131查得：间隙S=1.0mm ,芯头高度芯砂材料:味喃树蹈砂热芯盒射砂痛芯砂芯主视图砂芯馅祝图芯头数: 1头高度 h=36ju芯头斜度:a =7。， a=5u资料铸造王艺学为36mm ,芯湘度由表133查得a = 7 , a=5mmo砂芯排气:扎排气孔法3. 确定砂芯的捣砂、排气、定位及固定砂芯形状简单,尺寸小，材料为自硬树脂砂,查表144得，利用扎排气孔法，分析砂芯与 性强得砂芯不需要固定。三、冒口的设计及计算1.冒口设计计算分析零件图，其上部分为厚大部位，冷凝过程中易出现缩孔、缩松等缺陷，所以需要设置冒口对其进行补缩。冒口模数的估算：将零件形状简化用5所示形状，六棱柱体积计算：Si号 X 器 X & X 12 = 3659mn】2, Vi=Six 111=3659x20=73180inm3圆柱的体积计算：S2=7T/?2=nX () =14315inm2, V2= S2X 112=14315X30=429450mnQV 总=Si+S2=73180+429450=502630 mm3六棱柱侧面积 S ftU i=X20x6=4500nun2 2圆柱侧面积 S 倒 2=17 dh2=3.14X140X30=13188mm2S 总月侧+2 S2+ Si- Si+ S 侧 2=4600+2X14315+13188=46481inm2Mc=竺津=llnnn = 11cm, Mr=1.2Mc=1.32cmS .Q 46481言模数:325确定体收缩率、冒口形状、尺寸、能补缩的最大铸件体积铸件材料为ZG25,化学成分：Wc%=0.25,WMn=0.8%,由表62得& =4.4%, g v=4.4+0.0585=4.5%,由表 333 查得 d=65mm, h=105mm, Vr=0.36L GR=2.5Kg, Vc=0.8L,Gc=6.5Kgo加：砂型铸造 工艺及工装 设计铸造工艺 设计如尺寸: *65皿 hplOSaui冒口如图6所示:图6W.浇注系统的设计与计算1. 浇注系统类型选择本铸件为铸钢件，且质量要求较为严格，不允许表面有夹砂、粘砂等缺陷， 设计时应考虑浇注系统有较好的挡渣能力。浇注系蜿:采用开放一 一任注式浇 注开放式浇注系统，金属液进入型腔时金属液流动速度小，充型平稳，对型壁 冲刷力小，金属氧化轻，适合铸钢件浇注。底注式浇注系统，内浇道基本上在淹没状态下工作，充型平稳，可避免金属 液发生飞溅、氧化及由此产生的铸件缺陷，无论交道口比值多大，横浇道基 本上都是被充满的，有利于阻渣，也弥补了开放式浇注系统挡渣能力不足的 缺点。同时，型腔内的气体容易顺序排除，避免产生气孔等缺陷。综合以上 各方面考虑，采用开放式一一底注式浇注系统。2. 确定内浇道的数量和引入位置分析零件图，可设置两个关于中心线对称的内浇道。采用底注式浇注系统， 引入位置在铸件底部，具体详情参照铸件工艺图。3. 各组元断面截面积计算铸造工艺根据铸造工艺学得知，大批量生产小型铸钢件时，常采用转包浇注。估算铸件体积：V 铸件ft R2h2=ir X (号y x 220 = 3885750mm3浇注时间:t=3. 43 s估算冒 口体积：V 目口FR2hi = nX ( y)2 X 100 = 331663mm3V 总二 V 铸件+V 冒=3885750+331663=4233996mm3=4. 23L冒 口质量：Gi=331663x7. 8x 106=2. 6 Kg,铸件质量 G2=9. 2Kg。砂型铸造 工艺及工装 设计G=2. 6+9. 2=11.8 Kg相对密度Kv二料=挫=2.78 Kg/L查表 534 得，C=1.0, K=0. 7,浇筑时间 t=cVG=VlL8 = 3.43 s由表533查验，符合要求。公式：A内哈,L为钢水流动系数，ZG25的L4。寸 A G11.84 C 2Z A内玄= 3.4X0.总.。=4 9cm。内浇道数量为2,所以内浇道截面积A内=2.45cn】2。大批量生产生产小型铸钢件时多采用可充满式浇注系统，既有加强挡渣的能力，乂减轻喷射，常采用浇注系统截面积比为:A内：A横：AE.0： 0. 9： 1. 2o所以Z Art =4. 9cm2, A横=4. 41cm2, Z A直W. 29cm2。4.各组元尺寸、形状的确定己知 A rt=2. 45cm2, A m=4. 41cm2, A g=5. 29cm2,查表 250 得：内浇道各部分a=25mm, b=20mm, c=13mm, RWmm；横浇道各部分尺寸a=22mm, b= 18mm, c=22mm, RWmm：直浇道 d 中=29mm, d 上=33mm, d 下=25mnic各部分剖面图如7所？b直浇道d中横浇道内浇道睥 内=4. 9cm2,睥 横=4. 4】c 2 ,直=5.*铸造手册根据直浇道下端直径d下=25,查表3233得浇口杯各部位尺寸为Di=66mm, 功二62mm, hWOmm, R=6mm。如图 8 所示：文字说明、简图与计算步骤主要结论 与参考资料浇注系统示意图如图9,详细参数见铸件工图9.艺图。J