泵蓋鑄造工藝課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　設(shè)計題目泵蓋鑄造工藝設(shè)計</p><p>　學(xué) 院機(jī)械學(xué)院</p><p>　年 級</p><p>　專 業(yè)材料成型及控制工程</p><p>　學(xué)生姓名</p><p>　學(xué)

2、號</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 設(shè)計任務(wù)1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計任務(wù)1</p><p>　　1.2 設(shè)計的技術(shù)要求

3、 1</p><p>　　2 鑄造工藝方案的確定2</p><p>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)分析2</p><p>　　2.2 分型面的確定3</p><p>　　2.3.加工余量和鑄造圓角

4、 4</p><p>　　2.4工藝參數(shù)的確定 5</p><p>　　2.5.1工藝補(bǔ)正量 6</p><p>　　2.5.2分型負(fù)

5、數(shù) 6</p><p>　　2.5.3砂芯設(shè)計 6</p><p>　　2.5.4鑄件毛胚質(zhì)量

6、 7</p><p>　　3. 澆注系統(tǒng)（包括冒口）的選擇7</p><p>　　3.1澆注系統(tǒng)和冒口 7 </p><p><b>　　4鑄造工藝圖11</b></p><p

7、>　　5 鑄造工藝卡13</p><p>　　6 參 考 文 獻(xiàn)14</p><p>　　不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打</p><p><b>　　1 設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　1 1設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　

8、泵蓋鑄造工藝設(shè)計</b></p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　1 2設(shè)計的技術(shù)要求</p><p>　　設(shè)計應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求：</p><p>　　實際主要用于零件的外部，起密封，阻擋灰塵的作用，故其在機(jī)器中只是起輔助作用，對機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行影響不是很大，其在具體加工的時候，精度要求也

9、不是很高，加工起來也十分容易。依據(jù)圖紙要滿足下列要求：</p><p>　　材質(zhì)灰鐵150、未注鑄造圓角均為R3；</p><p>　　鑄件表面不得有沙眼、縮孔等缺陷；</p><p>　　泵蓋底部Φ132表面Ra為3.2，Φ100表面Ra為6.3，二者之間臺階Ra1.6。Φ14中心孔內(nèi)表面Ra為1.6，Φ25中心孔內(nèi)表面Ra為6.3，其余為Ra12.5；</

10、p><p>　　兩個圓柱孔分別為中心大圓柱Φ25H9基本尺寸為Φ25mm，公差帶為H8的孔；中心小圓柱Φ14H9</p><p>　　2鑄造工藝方案的確定</p><p><b>　　2.1零件結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　名稱：泵蓋 </p><

11、;p>　　材料： HT150 </p><p>　　生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)</p><p><b>　　圖2泵蓋立體</b></p><p><b>　　圖3泵蓋零件</b></p><p><b>　　2.2分型面的確定</b></p><p>　

12、　在生產(chǎn)中考慮選擇分型面時應(yīng)注意以下原則：</p><p>　　 1、應(yīng)使鑄件全部或大部置于同一半型內(nèi)，以保證鑄件精度。如果做不到上述要求，必須盡可能把鑄件的加工面和加工基準(zhǔn)放在同一半型內(nèi)。 </p><p>　　2、應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目。分型面越少，鑄件精度容易保證且砂箱數(shù)目少減少工人勞動量。 </p><p>　　3分型面應(yīng)盡量選用平面。平直

13、分型面可簡化造型過程和模板制造，易于保證鑄件精度。 </p><p>　　4分型面通常選在鑄件的最大截面處，盡量不使砂箱過高。高砂箱，造型困難填砂、緊實、起模、下芯都不方便，勞動強(qiáng)度大。 </p><p>　　5盡量便于下芯、合型和檢查型腔尺寸。 </p><p>　　6注意減輕鑄件清理和機(jī)械加工量。 </p><p&g

14、t;　　就本次的泵蓋而言：將鑄件大部分---重要部分（泵蓋圓盤底部）置于下部且分型面為最大截面。此方案便于起模，方便下芯，保證澆注質(zhì)量、能夠?qū)崿F(xiàn)順序凝固、使其金相組織均，同時保證鑄件的精度減少不必要的缺陷。亦能減少后加工量！</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　2.3加工余量和鑄造圓角</p><p><b>

15、;　?。?）加工余量</b></p><p>　　該泵蓋為大批量生產(chǎn)，砂型鑄造，手工造型，由課本P241表3-3-4取尺寸公差等級CT為11，加工余量等級MA為H。得出灰鐵機(jī)械加工余量。查課本P240表3-3-3得到零件各部分加工余量。</p><p><b>　　加工余量表 表1</b></p><p><b>　　圖

16、5</b></p><p>　　2.4工藝參數(shù)的確定</p><p><b>　　尺寸公差</b></p><p>　　根據(jù)零件圖技術(shù)要求：其鑄件尺寸公差按照GB/T6414-86《鑄件尺寸公差》中灰口鑄鐵砂型手工造型公差等級為CT12級，尺寸公差為9mm。</p><p><b>　　鑄件收縮率&

17、lt;/b></p><p>　　鑄件材料為灰鐵，收縮過程為受阻收縮，根據(jù)表3-3-7[1]，中小型件得鑄造自由收縮率為1.0%，受阻手縮率0.9%。</p><p><b>　　表2</b></p><p><b>　　最小鑄出孔及槽</b></p><p>　　根據(jù)表3-3-8[1]查得大

18、批量小型鑄件最小鑄出孔為Φ14mm。零件中小于Φ14mm的孔不鑄出，其余孔均鑄出。</p><p><b>　　拔模斜度 </b></p><p>　　根據(jù)已經(jīng)確定的摸樣高度、表面粗糙度，查表JB/T5018-91得零件的拔模斜度為1°。</p><p><b>　　圖6</b></p><p

19、>　　2.5.1工藝補(bǔ)正量</p><p>　　大批量生產(chǎn)的鑄件不考慮工藝補(bǔ)正量。</p><p><b>　　2.5.2分型負(fù)數(shù)</b></p><p>　　砂型鑄造時，由于起模后的修型和烘干過程中砂型的變形，引起分型面凹凸不平往往要在下箱分型面上墊石棉繩或耐火泥條，這樣就使垂直于分型面方向的鑄件尺寸增高了，粘土濕砂型通常不考慮分型負(fù)數(shù)

20、。因此分型負(fù)數(shù)為零。</p><p><b>　　2.5.3砂芯設(shè)計</b></p><p><b>　　砂芯的選擇原則：</b></p><p>　?。?）盡量減少砂芯數(shù)量</p><p>　?。?）為保證操作方便可將復(fù)雜砂砂芯分塊制造 </p><p>　　（3）保證鑄件

21、內(nèi)腔尺寸精度 </p><p>　?。?）保證鑄件壁厚均勻 </p><p>　　（5）填砂面應(yīng)寬敞，烘干支撐面是平面</p><p>　?。?）使同層砂芯組合后的上面為平面</p><p>　　此鑄件中只需在直徑為 25mm 的孔中加一個砂芯，型芯為圓 柱型芯，芯砂采用粘土砂，造芯方法采用芯盒造芯，采用垂直型芯 及芯頭，查《鑄造實手冊》 ：

22、</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　則垂直芯頭的高度一般取 15—50mm， 上芯頭取 15mm，上砂箱的芯頭斜度為 a=2mm ，沒有下芯頭。如圖8所示：</p><p><b>　　圖7</b></p><p>　　2.5.4鑄件毛胚質(zhì)量</p><

23、;p>　　查《鑄造實用手冊》得出：</p><p>　　密度ρ=7.2g/cm^3</p><p>　　計算得出鑄件體積V= 467845.35mm^3</p><p>　　得質(zhì)量M= 3.368kg</p><p>　　3.澆注系統(tǒng)（包括冒口）的選擇</p><p>　　 澆注位置選擇取決于合金的種類、鑄件結(jié)

24、構(gòu)、鑄件質(zhì)量要求及生產(chǎn)條件。</p><p>　　確定澆注位置的主要原則有： </p><p>　　要加工面朝下或呈直立狀態(tài) </p><p><b>　　應(yīng)有利于鑄件補(bǔ)縮 </b></p><p>　　應(yīng)保證鑄件有良好的金屬液導(dǎo)入位置，保證鑄件充滿 </p><p>　　應(yīng)使合型、澆注和補(bǔ)縮位

25、置相一致 </p><p><b>　　圖8</b></p><p>　　（1）、澆注系統(tǒng)形式的選擇：</p><p><b>　　由以上分析采用：</b></p><p>　　封閉式——較好的阻渣能力、可以防止金屬液卷入氣體消耗金屬少清理方便等；</p><p>　　頂注式

26、澆注系統(tǒng)——容易充滿，減少薄壁鑄件澆不到、冷隔等缺陷，沖型后上部溫度高于底部，有利于鑄件自上而下順序凝固等優(yōu)點。</p><p><b>　?。?）澆注系統(tǒng)計算</b></p><p><b>　　澆注時間</b></p><p>　　經(jīng)計算的澆注時間t=3.32s 表4</p><p>

27、;<b>　　液面上升速度</b></p><p>　　鑄件高度/澆注時間=40/3.3=12.2mm/s，大于金屬液允許最小上升速度10mm/s。</p><p><b>　　表5</b></p><p>　　直、橫、內(nèi)澆道截面積的確定</p><p>　　跟據(jù)Osann公式可計算出澆注系統(tǒng)最小截

28、面積之和。</p><p>　　∑A內(nèi)=G/（0.31×μ×t×Hp1/2） (cm2)</p><p>　　式中：∑A內(nèi)---澆注系統(tǒng)最小截面面積之和；</p><p>　　G---型內(nèi)鐵液總重量；</p><p>　　μ---流量系數(shù)，取0.5；</p><p>　　Hp---平

29、均壓頭。</p><p>　　由于澆注方式為頂注式，則 Hp=l×tanα=13.1732mm×tan9°=20.86mm</p><p>　　∑A內(nèi)=2.27/（0.31×0.5×3.3×2.091/2）=2.84cm2</p><p>　　各澆道的截面積比為：</p><p>　

30、　ΣS內(nèi):ΣS橫: ΣS直:=1:1.2:1.4</p><p>　　所以直澆道截面積3.41cm2；橫澆道截面積3.98cm2</p><p>　　由此可得直澆道半徑為0.3cm。</p><p>　　內(nèi)澆道截面圖9 直澆道截面圖10</p><p><b>　　橫澆道截面圖11&l

31、t;/b></p><p><b>　　冒口設(shè)計</b></p><p>　　采用模數(shù)法設(shè)計冒口：由模數(shù)計算公式Ms=V/S，計算鑄件模數(shù)Ms=0.53cm<0.75cm宜采用澆注系統(tǒng)當(dāng)冒口，因此不用設(shè)專門的冒口。</p><p>　　根據(jù)實際生產(chǎn)情況：采用機(jī)械化大批量生產(chǎn)小型鑄件過程中采用一腔多模時，由于內(nèi)澆道、橫澆道截面積僅有幾

32、平方厘米，在造型過程中精確度不易把握，采用直澆道向型腔直接注入金屬液，澆注系統(tǒng)亦能充當(dāng)冒口功能即可滿足補(bǔ)縮要求！</p><p><b>　　圖12</b></p><p><b>　　4鑄造工藝圖</b></p><p><b>　　圖13</b></p><p><b

33、>　　5鑄造工藝卡</b></p><p><b>　　6.參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《材料成型工藝基礎(chǔ)》沈其文主編 3 版 華中科技大學(xué)出版社 2003 .</p><p>　　[2]《機(jī)械設(shè)計》濮良貴，紀(jì)名剛主編 8 版 高等教育出版社 2006 .</p><p>　　[3

34、]《材料力學(xué)》劉鴻文主編 高等教育出版社 8 版 2009 .</p><p>　　[4]《 工程材料及應(yīng)用》 周風(fēng)云主編 華中科技大學(xué)出版社 2 版 2002 .</p><p>　　[5]《材料力學(xué)》劉鴻文主編 高等教育出版社 8 版 2009 .</p><p>　　[6]《鑄造手冊（第五卷） 》陶令恒等主編 .</p><p>　　[