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1、铸造工艺设计说明书目录一、零件的特点2二、生产方式3三、零件的铸造工艺性分析3四、铸造工艺方案设计4五、浇注系统设计7六、合箱图10七、模底板装配图说明H参考文献12一、零件的特点1、零件名称：2V-03/TB型空气压缩机轴承座2、材质：灰铸铁3、零件用途：空气压缩机4、技术要求：表面质量均匀，内部组织密实，没有缺陷。铸件需经过时效处理，消除内应力。5、零件的形状：如图1.1所示三维实体。铸件三维图二、生产方式目前，各大型铸造企业为了提高生产效率、提高铸件的尺寸精度、重量精度以及铸件的内部质量和表面质量，对于需要大批量生产的铸铁零件毛坯都采用普通湿型砂机械化流水线生产。采用机械化生产主要是指铸
2、型与砂芯的制造，既能够提高生产效率，又能够稳定产品的质量。作为机械造型方法有低、中压造型，如普通的震实造型、压实造型及震压造型方法等；高压造型方法也有很多种，如多触头高压造型、无箱射压造型、静压造型等等。高压造型方法能够获得高紧实度而且紧实均匀的高质量铸型，一方面可以减少铸型因金属液的静压力引起铸型型腔尺寸的扩大，可以提高铸件的尺寸精度和重量精度；另一方面，可以减少铸件出现缩孔类型的缺陷，从而提高铸件的内部质量。尤其球墨铸铁件，可以利用球墨铸铁在凝固过程中产生的石墨化膨胀，使铸型产生弹性变形，而不发生塑性变形，能够实现球墨铸铁件的无冒口或小冒口生产EJ,从而能够节省液态金属的消耗，并节省能源，
3、为实现绿色铸造创造了条件。机械化制芯使用最为普遍的是采用树脂作为粘结剂，采用热芯盒、冷芯盒或壳芯盒法制造砂芯，即能使制芯的生产效率得到大幅度的提高，同时获得的砂芯不仅具有很高的强度，同时也具有很高的尺寸精度，是获得高质量铸件的一种有效方法。本次课程设计所需要进行铸造工艺设计的零件为小型球墨铸铁件，适合于采用湿砂型机械化流水线生产，因此，设定该前轮轮毂铸件毛坯采用高压造型方式制造铸型，采用热芯盒法制芯制造砂芯。三、零件的铸造工艺性分析该零件的结构及主要尺寸如图3.1所示。零件的轮廓尺寸为165mmX97m,主要壁厚为8mm,最小壁厚为6mmo对于湿型铸造灰铸铁件生产，当铸件的大小在200200m
4、m以下范围内，允许的最小壁厚为5-6mrn,该零件最小壁厚为6mm,满足最小壁厚的要求。从零件的整体结果及尺寸看，该零件的壁厚相差并不是很大，而且在壁厚不一致处的过度属于平缓过度，能够满足铸造生产的要求，因此，该零件的结构满足铸造工艺性要求。四、铸造工艺方案设计1、浇注位置和分型面的确定根据该零件的结构特点可以选择如图所示的两种种浇注位置。图(a)为将零件回转轴水平放置，图(b)为将零件的回转轴垂直方式。将零件回转轴水平放置，即砂芯水平放置，可以方便于下芯，同时能够使上、下砂箱的高度一致，但缺点是不能保证铸件圆周方向上质量均匀一致，也不利于冒口的补缩。将零件的回转轴垂直放置，即砂芯垂直放置，虽
5、然会使铸件处于上、下砂箱的高度不同，但能够保证铸件圆周方向的质量均匀一致。采用图(b)所示浇注位置，铸件的大部分处于下砂箱，铸件的最小壁厚位于最下部，有利于最小壁厚处的充型，另外此种浇注位置由于铸件的厚壁处是位于浇注时的上部。综合以上，采用图(b)所示浇注位置。根据浇注位置的确定，选取铸件的最大平面为分型面，如图(b)所示。(b)(a)2、砂芯设计1)砂芯的形状根据零件的形状及浇注位置的选择，设置垂直砂芯。如图所示，该砂芯为为单个一体的，这样铸件上的精度较高，减少了下芯的难度保证了孔的位置精度。2)L X芯头结构是砂芯设计重要的一X集砂槽图4.3、芯头结构个环节，对于垂直放置的砂芯，为了方便于
6、砂芯中产生气体的排出，在砂芯的顶部应该设置“压环”；为了防止由于造型时没有完全“吹净”的“极少砂粒”引起的砂芯位置不准确，需要在砂芯的底部设置“集砂槽”，如图4.3所示。由表4.1查得压环和集砂槽的尺寸：e=2f=3r1=2o表4.1、芯头尺寸的选择芯头直径30-5050-100100-200200-400e1.5234f33451.5235根据表4.2由砂芯的直径D及砂芯的高度，确定芯头的高度：h=30；h1=20o根据铸型的种类、砂芯的直径以及芯头的高度，选择芯头与芯座之间的距离为S=O.5、=10o、Q2=50表4.2、芯头高度的确定当D为下列数值时JU=3031-6061-100101
7、-150=301515-2531-5020-2520-2520-2551-10025-3025-3025-3020-25101-15030-3530-3530-3525-30151-30035-4535-4535-4530-40由h查hh1520253035h15151520203、铸造工艺参数设计1）拔模斜度的确定为了在造型时便于起模，在出模方向上对于没有结构斜度的部位应该设置“拔模斜度二拔模斜度的设置方式有“增加厚度法”、“减小厚度法”和“加减厚度法”。该零件属于大批量生产，设计采用金属模具，根据零件的结构及尺寸,采用“增加厚度法”。设计数据如表4.4所示。表4.3、拔模斜度的设计准则测量
8、面高度mm拔模斜度（）501000.75-1（厚度al.01.5）P=69.69mmH0=160mm,代入上式计算得:Hp=136.99(mm)浇注系统最小阻流截面面积Fbi:将流量系数U=0.42、浇注时间t=3.2(s)、平均静压头HP=O.13699(m)、金属液重度=70000N?以及浇注重量G=30N代入公式(1)：R1=3.88(cm2)3、浇注系统其他组元的截面面积由于选定的浇注系统类型为封闭式浇注系统，设定浇注系统各组元截面面积比例为：Fa：F横：Ffy=l.15:1.1:1则计算得：Fa=l.15*1.94=2.23(cm2)F横=1.1*1.94=2.13(cm2)Frt=
9、F2=L94(cm2)4、浇注系统各组元的截面形状及尺寸直浇道的截面形状一般选择为圆形，横浇道一般选择为高阶梯形，而内浇道则一般选择为扁平梯形。图5.2内浇道(a)、横浇道(b)的截面形状设内浇道的截面形状如图5.2(a)所示:设：a=b+4h=(a+b)12由F内(a+b)h=942可以计算出：a=36mmb=32mmh=5.7mm设横浇道的截面形状如图5.2(b)所示：设：a=b+4,h=b-5由F.(a+b)h=2132可以计算出：a=20.5mmb=16.5mmh=ll.5mm设直浇道的截面形状圆形：由F直二成2二223可以计算出：R=8.4mm六、合箱图七、模底板装配图说明选用顶杆式Z145A造型机，每个模底板上放置四个相同的模样，即每个砂箱铸出四个铸件。每个模样于模底板之间采用定位销定位，开槽沉头螺母连接，以便配合。模底板两端各装一定位套和导向套，以便砂箱上的定位套和导向套相配合。安装新模板的办法是将模板放在模板框内，让模板下表面的定位孔和相应模板框上的定位销相配合，然后用四个六角螺母和模板框固紧在一起。为了加强模底板的刚度和强度，设计了加强筋，高度为32。参考文献1周宏、贾树盛、王金国、邓子超、车学温、张绍海，薄壁球铁铸件铸造工艺CAD及凝固模拟，农业机械学报，1996.122砂型铸造工艺及工装设计联合编写组，砂型铸造工艺及工装设计M.北京出版社，1979.10
